1、黄定华黄定华中国地质大学(武汉)中国地质大学(武汉)地球生物学系地球生物学系海洋地质作用海洋地质作用的学习海洋地质作用的学习要点要点波浪,潮汐和洋流:分类,成因和运动波浪,潮汐和洋流:分类,成因和运动海洋分区:动力,特征,地质作用海洋分区:动力,特征,地质作用滨岸带地质作用:类型,特征,产物滨岸带地质作用:类型,特征,产物基岩海岸平衡剖面;沙质海岸平衡剖面;基岩海岸平衡剖面;沙质海岸平衡剖面;波切台与海蚀阶地;潮坪,沙坝与泻湖波切台与海蚀阶地;潮坪,沙坝与泻湖浅海沉积特征浅海沉积特征海平面升降,厄尔尼诺与拉尼娜事件海平面升降,厄尔尼诺与拉尼娜事件1.1.海洋概述海洋概述 海水的海水的物理化学性
2、质物理化学性质,海洋生物海洋生物,海洋环境分海洋环境分区区和和海水的运动海水的运动等,这四方面的特征对海洋地质作等,这四方面的特征对海洋地质作用的过程和产物有重要影响。用的过程和产物有重要影响。海洋地质作用海水的物理海水的物理性质性质 温度温度(光照;水深)(光照;水深):与热传导方式有关与热传导方式有关 密度密度:(1.0251.025),),比热容比热容 (3.9)(3.9):最大:最大 1m3 1m3海水降低海水降低1 1c c可使可使3 3千千m3m3空气升高空气升高1 1c c 渗透压渗透压:与海洋生物的生态习性密切相关与海洋生物的生态习性密切相关s海洋地质作用海水的化学组成海水的化
3、学组成NaClNaCl、MgCl2MgCl2;MgSO4MgSO4、CaSO4CaSO4、KSO4KSO4;CaCO3 CaCO3,痕量元素,气体与,痕量元素,气体与氧等氧等盐度计算盐度计算 Knudsen Knudsen公式:公式:S S=0.030+1.8050Cl =0.030+1.8050Cl 以置换氯当量计算以置换氯当量计算(19021902年)年)实用盐度标度:利用盐溶液的电导率测定,去掉后的值为原盐度的1千倍(1978年)。海水的化学组成海水的化学组成s0 02002004004006006008008001000100012001200纯水纯水ClClNaNaSO4SO4MgM
4、gCaCaK K痕量元素痕量元素种类种类(浮、游泳、底栖)(浮、游泳、底栖)数量数量(海(海-陆比:陆比:6969与与5454;2020与与2.52.5),),分布分布(礁生态系(礁生态系-海洋绿洲)海洋绿洲),作用作用(陆地:(陆地:1/31/3只占只占1%1%面积)面积)海洋生物海洋生物海洋的环境分区海洋的环境分区1.1.滨海区滨海区:低潮线与最大高潮线之间的海陆交互地带。低潮线与最大高潮线之间的海陆交互地带。2.2.浅海区,低潮线至水深浅海区,低潮线至水深200200米地带。米地带。3.3.半深海区,半深海区,200-2000200-2000米的地带。米的地带。4.4.深海区,大于深海区
5、,大于20002000米的地带。米的地带。海洋共分为海洋共分为滨海滨海(潮上,间,下带)、(潮上,间,下带)、浅海浅海、半深海半深海、深海深海四种类型四种类型的环境空间。它们的水动力条件与运动方式;地形;水温、光照与生态特的环境空间。它们的水动力条件与运动方式;地形;水温、光照与生态特征都有所不同,因此其地质作用的过程和产物也各有差异。征都有所不同,因此其地质作用的过程和产物也各有差异。海洋地质作用水动力水动力地地 形形物物 源源滨海区滨海区波浪,潮汐,强波浪,潮汐,强 复杂多变复杂多变陆源为主,内源及其陆源为主,内源及其它兼有它兼有浅海区浅海区海流,波浪,海流,波浪,较强较强平缓开阔平缓开阔
6、碎屑、化学及生物源碎屑、化学及生物源半深海区半深海区海流,弱海流,弱陡而狭窄陡而狭窄泥质泥质深海区深海区基本静止,浊流基本静止,浊流 开阔有起伏开阔有起伏 生物与化学源生物与化学源海洋地质作用与海洋分区的关系海洋地质作用与海洋分区的关系海洋地质作用海岸带地形海岸带地形水下岸坡区水下岸坡区近滨近滨外滨外滨海滨海滨平均高潮线平均高潮线平均低潮线平均低潮线浪基面浪基面潮下带潮下带潮间带潮间带潮上带潮上带海滨线海滨线海岸线海岸线海滩区海滩区 海岸区海岸区前滨前滨后滨后滨现代海岸带现代海岸带浅海浅海古海岸带古海岸带2.2.海水的运动海水的运动海水不能将自身的势能转化为动能而运动,从海水不能将自身的势能转
7、化为动能而运动,从这一意义上讲,一般认为海水不是流水,而是静水。这一意义上讲,一般认为海水不是流水,而是静水。故海水只能在外界的影响下获得运动的能量并产生故海水只能在外界的影响下获得运动的能量并产生相应的运动方式,具体可以划分为相应的运动方式,具体可以划分为海浪海浪(或(或波浪波浪),),潮汐潮汐和和洋流洋流三种。三种。海海 浪浪 海浪海浪是海洋中波浪现象的总称。它是指海水在外力作用是海洋中波浪现象的总称。它是指海水在外力作用下,由于水质点离开平衡位置作周期性运动,从而向一定方下,由于水质点离开平衡位置作周期性运动,从而向一定方向传播而形成起伏扩展的波状现象。波浪包括向传播而形成起伏扩展的波状
8、现象。波浪包括波峰、波谷、波峰、波谷、波长和波高波长和波高四要素。四要素。海浪可以细分为海浪可以细分为风浪,潮波,海啸,气压波和船行波风浪,潮波,海啸,气压波和船行波等等多种类型。多种类型。海洋地质作用波浪的成因类型与能量特征波浪的成因类型与能量特征行星波行星波潮波潮波长重力波长重力波地震波地震波涌风波涌风波107 106 105 104 103 102 10 1 10-1秒秒(年(年 月月 周周 日日 时时 分)分)能量能量时间时间波浪要素与浪基面波浪要素与浪基面浪基面浪基面:波浪作用达到的底界:波浪作用达到的底界 (水深二分之一波长水深二分之一波长(L/2)(L/2),或,或r=0.5he
9、-2a)r=0.5he-2a)波峰波峰波谷波谷风风 浪浪深水波深水波:在深海或大洋形成的风浪,波的传播只是海水质点:在深海或大洋形成的风浪,波的传播只是海水质点在平衡位置上作周期性圆周运动。在平衡位置上作周期性圆周运动。在水深不超过在水深不超过1/21/2波长的浅水区,波浪会因与海底之间的磨擦而逐渐波长的浅水区,波浪会因与海底之间的磨擦而逐渐变形直至破碎。变形直至破碎。浅水波浅水波波形分类波形分类海洋地质作用 后后 滨滨 近近 滨滨 前前 滨滨倾浪带倾浪带 破浪带破浪带 激浪带激浪带 冲洗带冲洗带海滩地形与波浪分带海滩地形与波浪分带卷波台阶 滩面沿岸沙坝水下沙坝平均低潮线肩顶 滩肩滩脊 沟槽
10、海洋地质作用陡岸激浪陡岸激浪海洋地质作用浅滩洗浪浅滩洗浪海洋地质作用激浪和洗浪激浪和洗浪海洋地质作用岸流岸流进岸流进岸流 离岸流离岸流 沿岸流沿岸流波浪到达岸边后会形成方向不同的三种岸流:波浪到达岸边后会形成方向不同的三种岸流:海洋地质作用海洋中沿固定方向以相对稳定的速度流动的水体海洋中沿固定方向以相对稳定的速度流动的水体洋流洋流主要成因为:主要成因为:1.1.季风或信风及温差引起季风或信风及温差引起表层洋流表层洋流。2.2.盐度和温差引起盐度和温差引起深层环流深层环流 。3.3.浊流浊流:是海洋中载有大量悬浮物质的高密度水下重:是海洋中载有大量悬浮物质的高密度水下重力流。发生于特殊的部位力流
11、。发生于特殊的部位大陆斜坡大陆斜坡。洋洋 流流洋流洋流是海洋中大规模的海水所作的定向流动。地球上的洋流分布主要受盛行风、海水是海洋中大规模的海水所作的定向流动。地球上的洋流分布主要受盛行风、海水密度不均匀、地转偏向力、海底地形、海岸轮廓和岛屿等影响。流动方向既有水平方密度不均匀、地转偏向力、海底地形、海岸轮廓和岛屿等影响。流动方向既有水平方向的,也有垂直方向的。其中能循环起来的称为向的,也有垂直方向的。其中能循环起来的称为海洋环流海洋环流。洋洋 流流海洋地质作用海洋地质作用大西洋深海洋流循环大西洋深海洋流循环海洋地质作用由月球和太阳的引潮力作用引起的海面周期性升降由月球和太阳的引潮力作用引起的
12、海面周期性升降现象称为现象称为潮汐潮汐。潮汐引起的海水的周期性水平流动。潮汐引起的海水的周期性水平流动称称潮流潮流。潮潮 汐汐海洋地质作用潮汐要素:潮汐要素:潮汐有四个位相潮汐有四个位相 涨潮涨潮 平潮平潮 落潮落潮 停潮停潮 涨潮涨潮海洋地质作用涨潮:海面升高,海水涌上海岸。涨潮:海面升高,海水涌上海岸。落潮:海面下降,海水从海岸退回。落潮:海面下降,海水从海岸退回。高潮:涨潮时海水面最高处。高潮:涨潮时海水面最高处。低潮:落潮时海水面最低处。低潮:落潮时海水面最低处。潮差:高潮与低潮的高差。潮差:高潮与低潮的高差。大潮与小潮:大潮与小潮:海洋地质作用定义:海水对海底或海岸岩石的破坏作用。分
13、为定义:海水对海底或海岸岩石的破坏作用。分为机械侵蚀机械侵蚀和和化学溶蚀化学溶蚀两种。两种。根据海岸地形及岩石出露情况分为:根据海岸地形及岩石出露情况分为:基岩海岸基岩海岸、沙质海岸沙质海岸、泥质海岸泥质海岸等。等。3.3.海洋的剥蚀作用海洋的剥蚀作用 基岩海岸基岩海岸的特点:海底地形坡度大,海浪的能量的特点:海底地形坡度大,海浪的能量未耗损,可形成动能强大的未耗损,可形成动能强大的拍岸浪拍岸浪,机械侵蚀作用十,机械侵蚀作用十分强烈,是分强烈,是海蚀作用海蚀作用最强烈的地区。最强烈的地区。基岩海岸的海蚀作基岩海岸的海蚀作用用海洋地质作用基岩海岸的平衡剖面及其形成过程基岩海岸的平衡剖面及其形成过
14、程波筑台波筑台波切台波切台海蚀崖海蚀崖海蚀礁海蚀礁海蚀洞海蚀洞海蚀柱海蚀柱 岸边激浪的强烈冲刷作用形成高度大致相同的凹槽,宽度岸边激浪的强烈冲刷作用形成高度大致相同的凹槽,宽度大于深度的称大于深度的称海蚀穴海蚀穴;深度比宽度大的称为;深度比宽度大的称为海蚀洞海蚀洞。冲入洞中的浪流及其对空气的压缩作用,可将洞顶击穿,冲入洞中的浪流及其对空气的压缩作用,可将洞顶击穿,称为称为海蚀窗海蚀窗。海蚀穴顶的岩石因下部掏空而不断崩塌,这样形成的悬崖海蚀穴顶的岩石因下部掏空而不断崩塌,这样形成的悬崖称为称为海蚀崖海蚀崖。海蚀地貌海蚀地貌 海蚀崖不断后退,在陡崖的前方留下一个向海微倾斜的海蚀崖不断后退,在陡崖的
15、前方留下一个向海微倾斜的基岩平台,称为基岩平台,称为海蚀平台海蚀平台或或波切台波切台。由于岩性和构造的差异,波切台表面遍布几十厘米高的由于岩性和构造的差异,波切台表面遍布几十厘米高的岩脊,称岩脊,称岩脊滩岩脊滩。向海突出的岬角同时遭受两个方向波浪的作用,可使两向海突出的岬角同时遭受两个方向波浪的作用,可使两侧海蚀穴蚀穿成拱门状,称侧海蚀穴蚀穿成拱门状,称海蚀穹海蚀穹。在平台上残留成突立的岩柱,称在平台上残留成突立的岩柱,称海蚀柱海蚀柱。海蚀地貌海蚀地貌波切台波切台海蚀崖海蚀崖海蚀海蚀(洞洞)穴穴海蚀阶地(古波切台)海蚀阶地(古波切台)(岩脊滩)(岩脊滩)海洋地质作用波浪对海岸线的破坏波浪对海岸
16、线的破坏与重建与重建12波脊线海湾海湾 海岬海岬 海湾海湾海洋地质作用海蚀海蚀海蚀海蚀海洋地质作用波浪折射对海岬两侧强烈侵蚀基岩海岸的侵蚀与海岸线后退基岩海岸的侵蚀与海岸线后退海蚀洞穴贯穿形成海蚀窟窿窟窿顶部垮塌形成海蚀礁(柱)海蚀礁破坏消失,海岸线后退海蚀地形海蚀地形海洋地质作用北戴河小东山海滨波切台北戴河小东山海滨波切台水动力水动力地地 形形物物 源源滨海区滨海区波浪,潮汐波浪,潮汐复杂多变复杂多变陆源,内源及其它兼有陆源,内源及其它兼有浅海区浅海区海流,波浪,海流,波浪,平缓开阔平缓开阔碎屑、化学及生物源碎屑、化学及生物源半深海区半深海区海流,弱海流,弱陡而狭窄陡而狭窄泥质泥质深海区深海
17、区基本静止基本静止开阔有起伏开阔有起伏生物与化学源生物与化学源4.4.海洋的搬运作用海洋的搬运作用波浪波浪、潮流潮流和和洋流洋流是海洋搬运作用的主要动力。是海洋搬运作用的主要动力。海洋地质作用滨海区:滨海区:以波浪为主,潮汐以波浪为主,潮汐辅之辅之 当波浪垂直海岸时,当波浪垂直海岸时,碎屑物作往复运动,其碎屑物作往复运动,其较大颗粒向岸运动,较较大颗粒向岸运动,较小颗粒向海运动。小颗粒向海运动。由岸由岸至海,搬运物由粗到细至海,搬运物由粗到细。当波浪与海岸斜交当波浪与海岸斜交时,颗粒作之字型运动时,颗粒作之字型运动海洋地质作用 进 流 和进 流 和底流在沙、底流在沙、泥质沉积 物泥质沉积 物上
18、常常留 下上常常留 下气泡沙气泡沙和和 流流痕痕。流痕 有。流痕 有树枝状,辫树枝状,辫状,菱形 等状,菱形 等形状。形状。海洋地质作用 沙质海岸地形平坦,潮间带宽,波浪的能量大部分损耗在海沙质海岸地形平坦,潮间带宽,波浪的能量大部分损耗在海底阻力上。波浪形成底阻力上。波浪形成进流进流与与退流退流,造成沙粒往复运动,不同地点,造成沙粒往复运动,不同地点的沙粒运动量不同,以的沙粒运动量不同,以中立点中立点为中心形成沙质海岸的为中心形成沙质海岸的平衡剖面平衡剖面。沙质海岸的改造过程:沙质海岸的改造过程:海洋地质作用沙质海岸平衡剖面沙质海岸平衡剖面中立点中立点沿岸堤沿岸堤水下沙坝水下沙坝海洋地质作用
19、沙质海岸的形成沙质海岸的形成与改造与改造 当波浪与海岸线成正交的方向传来时,海岸带的泥沙在波浪底流的作用下当波浪与海岸线成正交的方向传来时,海岸带的泥沙在波浪底流的作用下垂直海岸运动,这是泥沙的横向运动,以其为主可以形成一系列海湾地貌垂直海岸运动,这是泥沙的横向运动,以其为主可以形成一系列海湾地貌海海陆陆 老虎石老虎石连岛沙坝连岛沙坝离岸堤离岸堤海洋地质作用 浅海区浅海区:以流向海洋的潮流为主要搬运介质,随着离:以流向海洋的潮流为主要搬运介质,随着离岸距离的增加搬运物由粗到细(细沙岸距离的增加搬运物由粗到细(细沙-粘土)粘土)半深海半深海-深海区深海区:以洋流搬运为主,因远离陆地碎屑物:以洋流
20、搬运为主,因远离陆地碎屑物少,且洋流流速缓慢,仅能搬运悬浮物质。少,且洋流流速缓慢,仅能搬运悬浮物质。海洋地质作用 基本特点基本特点:海洋是地球表面最大和最终的积水盆地和沉积场:海洋是地球表面最大和最终的积水盆地和沉积场所,沉积岩中绝大部分是海洋环境下形成的。海洋沉积物大部分所,沉积岩中绝大部分是海洋环境下形成的。海洋沉积物大部分为陆源物质(碎屑物、溶解物),其次为海洋内源物质(生物碎为陆源物质(碎屑物、溶解物),其次为海洋内源物质(生物碎屑、海洋化学物)及火山喷发物等。屑、海洋化学物)及火山喷发物等。海洋沉积作用海洋沉积作用受海水运动、海底地形、海洋生物分布以及海受海水运动、海底地形、海洋生
21、物分布以及海水的物理、化学性质等因素影响,在不同的海洋环境中,其沉积水的物理、化学性质等因素影响,在不同的海洋环境中,其沉积作用方式和沉积物各异。作用方式和沉积物各异。5.5.海洋的沉积作用海洋的沉积作用海洋地质作用 滨海沉积作用滨海沉积作用海滩(泥、沙海滩(泥、沙-波痕、砾);沿岸堤波痕、砾);沿岸堤+沙坝沙坝+沙沙咀;潮坪(双向斜层理;盐沼咀;潮坪(双向斜层理;盐沼SabkhaSabkha);泻湖);泻湖 浅海沉积作用浅海沉积作用碎屑沉积;化学沉积碎屑沉积;化学沉积-元素可溶性序列:生物元素可溶性序列:生物沉积(碎屑与礁)沉积(碎屑与礁)半深海沉积作用半深海沉积作用陆源、泥质:红陆源、泥质
22、:红-热;绿热;绿-海绿石;蓝海绿石;蓝-还原还原 深海沉积作用深海沉积作用机械:陆源浊积物机械:陆源浊积物+冰川冰川+风运物;生物软泥:风运物;生物软泥:深海(红)粘土;锰结核与多金属软泥深海(红)粘土;锰结核与多金属软泥海洋地质作用滨岸带沉积作用类滨岸带沉积作用类型型滨岸带滨岸带:特大高潮线至低潮线之间特大高潮线至低潮线之间(包括前包括前-后滨后滨),陆,陆-洋相互作用带。洋相互作用带。(海滩沉积海滩沉积:海蚀崖或沙丘:海蚀崖或沙丘平均低潮线之间,主要受波浪和潮汐控制平均低潮线之间,主要受波浪和潮汐控制)沉积物粒度沉积物粒度:粉沙:粉沙沙沙砾砾巨砾巨砾沉积结构沉积结构:以破浪带为中心(沙、
23、砾),向海、岸同时变细;且岬粗湾细。:以破浪带为中心(沙、砾),向海、岸同时变细;且岬粗湾细。后后 滨滨 近近 滨滨 前前 滨滨倾浪带倾浪带 破浪带破浪带 激浪带激浪带 冲洗带冲洗带卷波台阶 滩面沿岸沙坝水下沙坝平均低潮线肩顶 滩肩滩脊 沟槽 海洋地质作用海积地貌海积地貌 海积作用形成各种海积作用形成各种海积地貌海积地貌。潮汐周期性的升降改变海岸带波浪作用的强度,同时也搬潮汐周期性的升降改变海岸带波浪作用的强度,同时也搬运泥沙,对海岸带地貌有显著的影响。运泥沙,对海岸带地貌有显著的影响。连岛沙坝连岛沙坝 沙嘴沙嘴海洋地质作用海滩及其分类海滩及其分类 海滩海滩是滨海区最主要的沉积地形。位于前滨。
24、按其组成碎屑是滨海区最主要的沉积地形。位于前滨。按其组成碎屑物的种类,可以进一步分为物的种类,可以进一步分为砾滩砾滩、沙滩沙滩和和泥滩泥滩。砾石滩砾石滩 沙滩沙滩 泥滩泥滩海洋地质作用 砾滩砾滩:基岩海岸区,砾石磨圆、分选好,长轴平行海岸,扁平面向海倾斜。:基岩海岸区,砾石磨圆、分选好,长轴平行海岸,扁平面向海倾斜。沙滩沙滩:陆源物质较丰富的地区,沙粒分选、磨圆好、具明显的分带现象(近:陆源物质较丰富的地区,沙粒分选、磨圆好、具明显的分带现象(近潮上带粗、潮下带细)。成分以石英为主,可达潮上带粗、潮下带细)。成分以石英为主,可达90%90%以上,次为长石、白云母、以上,次为长石、白云母、生物碎
25、屑等。表面具有波痕、气孔、生物遗迹等构造,内部具交错层理构造生物碎屑等。表面具有波痕、气孔、生物遗迹等构造,内部具交错层理构造海洋地质作用泥滩和潮坪沉泥滩和潮坪沉积积 潮坪潮坪指以潮汐作用为主要动力、坡度在指以潮汐作用为主要动力、坡度在0 0。03-003-0。1717度之间,由细粒度之间,由细粒碎屑物(粉砂,粘土)组成的近岸带。多呈带状分布,在开阔海边缘规模碎屑物(粉砂,粘土)组成的近岸带。多呈带状分布,在开阔海边缘规模大,河口、海湾与泻湖周边小。宽度与潮差正比。大,河口、海湾与泻湖周边小。宽度与潮差正比。泥坪泥坪:地形平坦,沉积物主要为潮流带来的悬浮物(泥:地形平坦,沉积物主要为潮流带来的
26、悬浮物(泥质),波浪作用微弱,由岸向海沉积物由细(泥)变粗(粉质),波浪作用微弱,由岸向海沉积物由细(泥)变粗(粉沙、细沙),具反分带现象。干旱地区则可发育盐类沉积,沙、细沙),具反分带现象。干旱地区则可发育盐类沉积,称称萨布哈萨布哈。海洋地质作用 由碎浪形成、大致与海岸线平行的长条形水下泥沙堆积体称由碎浪形成、大致与海岸线平行的长条形水下泥沙堆积体称为为水下沙坝水下沙坝。海面大幅度的迅速下降还可以使水下沙坝转变为露出海面的海面大幅度的迅速下降还可以使水下沙坝转变为露出海面的离岸堤离岸堤。离岸堤与陆地之间是封闭或半封闭的浅水离岸堤与陆地之间是封闭或半封闭的浅水泻湖泻湖。由激浪流形成、与陆地相连
27、的砂砾堆积体是由激浪流形成、与陆地相连的砂砾堆积体是沙滩沙滩。若进流越过滩顶流向陆坡上,而退流很弱,形成双坡型海滩,若进流越过滩顶流向陆坡上,而退流很弱,形成双坡型海滩,这种海滩在形态上表现为这种海滩在形态上表现为沿岸堤沿岸堤。滨岸带的其它海积地形滨岸带的其它海积地形海洋地质作用三角洲三角洲的分类有多种方式的分类有多种方式按形态进行的分类:按形态进行的分类:鸟足状(密西西比);尖头状(意大利波河);扇状或弧形鸟足状(密西西比);尖头状(意大利波河);扇状或弧形(黄河);岛屿三角洲(长江崇明岛)(黄河);岛屿三角洲(长江崇明岛)按成因进行的分类:按成因进行的分类:河控型(密西西比与黄河);潮控型
28、(湄公河);浪控型(尼河控型(密西西比与黄河);潮控型(湄公河);浪控型(尼罗河与海南岛南渡江);河罗河与海南岛南渡江);河-潮综合型(长江)潮综合型(长江)河口湾与三角洲河口湾与三角洲 河口湾河口湾 是与开阔海洋自由沟通的半封闭沿岸水体,与河流相连并与是与开阔海洋自由沟通的半封闭沿岸水体,与河流相连并与径流淡化。径流淡化。三角洲三角洲是河流携带的泥沙等物质在河口湾等滨岸地带形成的堆是河流携带的泥沙等物质在河口湾等滨岸地带形成的堆积体,由陆上和水下两部分组成。积体,由陆上和水下两部分组成。海洋地质作用上:密西西比三角洲上:密西西比三角洲 左:长江三角洲左:长江三角洲海洋地质作用砂坝砂坝-泻湖沉
29、积泻湖沉积 砂坝砂坝又称又称障壁岛障壁岛、堤岛堤岛、堡岛堡岛,泛指近海与海岸线延伸方向,泛指近海与海岸线延伸方向平行分布的一系列砂坝和砂岛。被砂坝从毗邻海域隔离出来、但平行分布的一系列砂坝和砂岛。被砂坝从毗邻海域隔离出来、但仍与海洋沟通或有限沟通的浅水域称仍与海洋沟通或有限沟通的浅水域称泻湖泻湖。两者互相依存而构成。两者互相依存而构成 砂坝砂坝-泻湖体系泻湖体系。海洋地质作用泻湖泻湖为低能环境,波浪、潮流与河水径流作用都不强。通常为低能环境,波浪、潮流与河水径流作用都不强。通常缺乏陆源碎屑物质的供给,有利于生物及化学沉积的发展。缺乏陆源碎屑物质的供给,有利于生物及化学沉积的发展。咸化泻湖咸化泻
30、湖:发育于干旱气候区,以盐类沉积为主:发育于干旱气候区,以盐类沉积为主,沉积顺序为沉积顺序为碳酸盐碳酸盐硫酸盐硫酸盐氯化物。氯化物。淡化泻湖淡化泻湖:发育于潮湿气候区,形成上层为淡水下层为咸水:发育于潮湿气候区,形成上层为淡水下层为咸水的双水层结构。以碎屑沉积为主的双水层结构。以碎屑沉积为主,可有黄铁矿等还原条件下化可有黄铁矿等还原条件下化学沉积和生物遗体沉积。学沉积和生物遗体沉积。海洋地质作用 砂坝砂坝-泻湖泻湖的形成一般与第四纪冰后期的海面上升有关,其发的形成一般与第四纪冰后期的海面上升有关,其发育可划分为四个不同阶段:育可划分为四个不同阶段:海湾泻湖海湾泻湖:初期阶段。滨外砂坝尚在水下或
31、不连续;:初期阶段。滨外砂坝尚在水下或不连续;半封闭泻湖半封闭泻湖:滨外砂体变大,潮流通道联系不畅。但可有淡水:滨外砂体变大,潮流通道联系不畅。但可有淡水注入而使水体盐度降低;注入而使水体盐度降低;封闭泻湖封闭泻湖:完全被砂坝阻隔,与海洋基本断绝联系;:完全被砂坝阻隔,与海洋基本断绝联系;埋藏泻湖埋藏泻湖:进一步演化为沼泽后又被后期的河流冲积物覆盖。:进一步演化为沼泽后又被后期的河流冲积物覆盖。海洋地质作用沙嘴,泻湖,堡岛和连岛沙坝沙嘴,泻湖,堡岛和连岛沙坝海洋地质作用 浅海水域较宽阔,水深较浅,海底平缓,生物繁盛,靠浅海水域较宽阔,水深较浅,海底平缓,生物繁盛,靠近大陆,是海洋中最主要的沉积
32、区。大量的碎屑物、化学物近大陆,是海洋中最主要的沉积区。大量的碎屑物、化学物质及生物遗体通过机械和化学的方式在浅海区内沉积。质及生物遗体通过机械和化学的方式在浅海区内沉积。具体有具体有碎屑沉积碎屑沉积,生物沉积生物沉积和和化学沉积化学沉积三大类型。三大类型。浅海的沉积作用浅海的沉积作用海洋地质作用1).1).碎屑沉积碎屑沉积:由近岸到远岸由粗到细由近岸到远岸由粗到细,以石英沙粒和粘土为主以石英沙粒和粘土为主,含有大量生物遗体含有大量生物遗体,沉积沉积物具有良好的分选性和磨圆度。表面发育波痕物具有良好的分选性和磨圆度。表面发育波痕 、生物遗迹等构造,内部构造种、生物遗迹等构造,内部构造种类繁多,
33、有交错层理、波状及水平层理、生物扰动构造等。同粒级碎屑常平行类繁多,有交错层理、波状及水平层理、生物扰动构造等。同粒级碎屑常平行海岸呈带状排列。海岸呈带状排列。1.1.砾石;砾石;2.2.粗砂;粗砂;3.3.细砂;细砂;4.4.粉砂;粉砂;5.5.泥质泥质海洋地质作用2).2).化学沉积化学沉积:浅海的化学沉积作用主要发育于低纬度、陆源物质较少的浅海的化学沉积作用主要发育于低纬度、陆源物质较少的海域,因盐度、压力、温度、海域,因盐度、压力、温度、P H P H 值等变化,化学搬运物通过值等变化,化学搬运物通过过饱和、胶体电性中和、微粒吸附和生物浓缩等方式沉积。过饱和、胶体电性中和、微粒吸附和生
34、物浓缩等方式沉积。海洋地质作用 碳酸盐沉积碳酸盐沉积:主要为主要为CaCO3CaCO3和和MgCO3,MgCO3,温度升高或压力降低可导致温度升高或压力降低可导致Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2过饱和过饱和,动荡海水中可形成鲕状沉积物动荡海水中可形成鲕状沉积物,炎热气候条件下可使炎热气候条件下可使MgCO3MgCO3沉积。通常沉积在碎屑沉积物外侧。沉积。通常沉积在碎屑沉积物外侧。铝、铁、锰沉积铝、铁、锰沉积:在湿热气候区大量的在湿热气候区大量的AlAl、FeFe、MnMn的氧化物和氢氧化的氧化物和氢氧化物以胶体状态带入大海物以胶体状态带入大海,在近岸地带遇电解质而凝聚沉积在近岸地带遇电解质
35、而凝聚沉积,常因海水动荡而常因海水动荡而形成鲕状、豆状或肾状。主要沉积矿物为铝土矿、赤铁矿、硬锰矿等。形成鲕状、豆状或肾状。主要沉积矿物为铝土矿、赤铁矿、硬锰矿等。硅质沉积硅质沉积:SiO2:SiO2胶体在水温较低、偏碱性环境下以胶体凝聚方式沉积胶体在水温较低、偏碱性环境下以胶体凝聚方式沉积形成蛋白石形成蛋白石,经脱水后形成燧石。经脱水后形成燧石。磷质沉积磷质沉积:富磷质生物富集而使磷质发生沉积形成胶磷石富磷质生物富集而使磷质发生沉积形成胶磷石海洋地质作用 3).3).生物沉积生物沉积:浅海环境光线充足、水体流动、富氧,生物种类繁多。在浅海环境光线充足、水体流动、富氧,生物种类繁多。在其生长过
36、程中产生的排泄物、分泌的有机质、死亡后遗留的骨其生长过程中产生的排泄物、分泌的有机质、死亡后遗留的骨骼、贝壳等都能形成沉积物。生物沉积主要有以下几类:骼、贝壳等都能形成沉积物。生物沉积主要有以下几类:贝壳和生物碎屑沉积贝壳和生物碎屑沉积。如生物碎屑灰岩。如生物碎屑灰岩。生物礁沉积生物礁沉积。如生物礁灰岩。如生物礁灰岩。有机质沉积有机质沉积。如油页岩。如油页岩。海洋地质作用 软泥沉积软泥沉积:主要分布于半深海区主要分布于半深海区,有蓝色、红色和绿色等种类。有蓝色、红色和绿色等种类。锰结核锰结核:主要沉积于深海区主要沉积于深海区,是一种黑褐色是一种黑褐色,外表呈球形或椭球形外表呈球形或椭球形,内部
37、具同心圈层结构的锰、铁氧化物团块。除富锰铁外内部具同心圈层结构的锰、铁氧化物团块。除富锰铁外,还含有铜还含有铜铅锌等铅锌等3030多种元素多种元素,具有较高的经济价值。具有较高的经济价值。浊流沉积浊流沉积:主要发育于大陆坡及以下地区主要发育于大陆坡及以下地区,主要由粘土和沙组成主要由粘土和沙组成,发育递变层理。发育递变层理。半深海沉积作用半深海沉积作用 海平面海平面是指海洋水体表面。一般是高潮与低潮之间的平均海面。从测量学角度看,全球海平面指全球平均海平面,即通常所说的大地水准面。局部海平面是指某一具体地点(如塘沽、吴淞)的平均海平面。海平面变化海平面变化主要由下列原因造成:6.6.海平面变化
38、海平面变化 世界上世界上50%50%以上的人口生活在距海以上的人口生活在距海5050千米以内的海岸地区,千米以内的海岸地区,海岸地区的平均人口密度较内陆高出海岸地区的平均人口密度较内陆高出1010倍。荷兰学者估计如果今倍。荷兰学者估计如果今后一个世纪海平面上升后一个世纪海平面上升1m1m,直接受影响的土地将有,直接受影响的土地将有500500万万km2km2,人,人口约口约1010亿,耕地占世界的亿,耕地占世界的1/31/3。中国大陆海岸线长约中国大陆海岸线长约17 714 km17 714 km,沿海地区是改革开放的前,沿海地区是改革开放的前沿,经济发展的重心,又有黄河、长江和珠江三大三角洲
39、和低平沿,经济发展的重心,又有黄河、长江和珠江三大三角洲和低平的海岸平原,极易受将来海平面上升的危害。的海岸平原,极易受将来海平面上升的危害。海平面变化对人类社会的影响海平面变化对人类社会的影响海洋地质作用7.7.厄尔尼诺与拉尼娜厄尔尼诺与拉尼娜 厄尔尼诺厄尔尼诺(El Nino)(El Nino)是一种异常性灾害天气现象。泛指某些是一种异常性灾害天气现象。泛指某些年份圣诞节前后,南美秘鲁和厄瓜多尔附近出现的尺度为几年份圣诞节前后,南美秘鲁和厄瓜多尔附近出现的尺度为几千千kmkm的赤道东太平洋上海面温度的异常增温现象。厄尔尼诺的赤道东太平洋上海面温度的异常增温现象。厄尔尼诺现象之后往往出现赤道
40、东太平洋上温度异常变冷现象,称为现象之后往往出现赤道东太平洋上温度异常变冷现象,称为拉尼娜拉尼娜(La Nina La Nina)现象。)现象。海洋地质作用厄尔尼诺厄尔尼诺-拉尼娜与东南信风的关系拉尼娜与东南信风的关系赤道洋面正常高程赤道洋面正常高程太平洋东海岸太平洋东海岸太平洋西海岸太平洋西海岸东南信风东南信风强东南信风强东南信风:赤道东太平洋上洋面低温洋流向西移动,太平洋西海:赤道东太平洋上洋面低温洋流向西移动,太平洋西海岸出现高出平均海平面的冷水涌流现象;岸出现高出平均海平面的冷水涌流现象;弱东南信风弱东南信风:赤道东太平洋上逆流增强,西太平洋深层暖水洋流向:赤道东太平洋上逆流增强,西太
41、平洋深层暖水洋流向东移动。东移动。海洋地质作用 东南信风东南信风减弱并转变为西风减弱并转变为西风赤道太平洋东岸的冷海水上翻现象消失,赤道太平洋东岸的冷海水上翻现象消失,赤道逆流(自西向东水流)增强赤道逆流(自西向东水流)增强更多的暖海水输送到东太平洋,海水温更多的暖海水输送到东太平洋,海水温度高于多年平均值度高于多年平均值厄尔尼诺厄尔尼诺出现。出现。东太平洋洋面温度升高,暖洋流代替冷洋流,则气层由原来稳定变为东太平洋洋面温度升高,暖洋流代替冷洋流,则气层由原来稳定变为不稳定,原来的不稳定,原来的赤道环流赤道环流中的下沉气流消弱或消失,从而出现对流天气,中的下沉气流消弱或消失,从而出现对流天气,
42、气候由原来干燥少雨变为多雨,并且出现洪涝灾害气候由原来干燥少雨变为多雨,并且出现洪涝灾害,就是就是拉尼娜拉尼娜现象。现象。厄尔尼诺厄尔尼诺-拉尼娜的形成过程拉尼娜的形成过程海洋地质作用8.8.海洋环境污染海洋环境污染海洋污染物循环模式:吸附,扩散,分解海洋污染物循环模式:吸附,扩散,分解吸附成颗粒物吸附成颗粒物化学分解化学分解水污混合物水污混合物细菌降解细菌降解扩散扩散底栖生物底栖生物降解及同化降解及同化污染物污染物植物同化植物同化碳循环碳循环平流与扩散平流与扩散海洋赤潮海洋赤潮生活及工业污水中富含磷酸盐成分,刺激褐(红)藻类大量繁殖,生活及工业污水中富含磷酸盐成分,刺激褐(红)藻类大量繁殖,
43、使海水呈现红色假像,其它海洋生物所需的营养物成分也因此被过使海水呈现红色假像,其它海洋生物所需的营养物成分也因此被过度繁殖的藻类所消耗,从而可导致后者急剧减少甚至全部死亡。度繁殖的藻类所消耗,从而可导致后者急剧减少甚至全部死亡。海洋地质作用 海洋的边缘称海洋的边缘称海海。全世界有。全世界有5454个海,占海洋部面积的约个海,占海洋部面积的约9.7%9.7%。海水物化性质受大陆影响明显,没有独立的潮汐和海流。海水物化性质受大陆影响明显,没有独立的潮汐和海流系统,但有自己的环流形式。系统,但有自己的环流形式。按照所处位置,可以分为陆间海(地中海),内海(渤海)和按照所处位置,可以分为陆间海(地中海
44、),内海(渤海)和边缘海(日本海)边缘海(日本海)海湾海湾是洋或海延伸进入大陆且深度逐渐减小的部分,以入是洋或海延伸进入大陆且深度逐渐减小的部分,以入口处口处海岬海岬的连线或等深线作为与海洋的分界。的连线或等深线作为与海洋的分界。海洋地质作用10.10.湖泊的地质作湖泊的地质作用点评用点评 湖泊湖泊在某种程度上就是缩微版的海洋,因此它的地在某种程度上就是缩微版的海洋,因此它的地质作用特征与海洋相似。质作用特征与海洋相似。湖泊地质作用湖泊地质作用的发展趋势因为规模小而速率快,最的发展趋势因为规模小而速率快,最终结果是枯竭干涸、变为终结果是枯竭干涸、变为湿地湿地而消失。而消失。湖泊的地质作用对于人类而言至关重要。湖泊的地质作用对于人类而言至关重要。Class over.Thank you Class over.Thank you