海平面变动更新课件.ppt

第二章海平面变动及其影响一海平面与海平面变化1海平面的内涵第一节 海平面与海平面变动2海面变化的证据高于现代海面的证据：大陆上发现贝壳堤、海滩岩、珊瑚礁、以及生物遗迹标本低于现代海面的证据：埋藏于海水下的贝壳堤、海滩、村落遗址、河口三角洲等3海面变化的空间尺度局部地区海岸线变化叠加了地壳形变因素的影响全球范围的海平面变化是全球气候变化的反映：冰期与间冰期海面的升降4海面变化的时间尺度从秒、分、小时为时间单位到地质历史上以亿万年为时间单位，不同时间尺度有不同的海平面变化特征及其升降规律，引起海平面变化的主要因素也不相一致与此同时，一些主要因素引起的海平面变化的型式也不相同不同不同时间尺度的海平面尺度的海平面变化与海平面化与海平面变化主要因素化主要因素 海平面海平面变化化的时间尺度的时间尺度一、7万年来的海平面变化第三纪以前地质历史时期的海平面变化研究，依赖于不同地质历史时期的世界古陆分布图，部分学者认为存在早寒武世、中奥陶世、早泥盆世晚石炭世、晚白垩世几次全球性高海平面与大海侵1第三纪以前的海平面变化第二节 历史上海平面的变动冰期时各圈层的界面不同程度下降CCD深海碳酸盐溶解补偿面我国东部海岸变迁7万年前海侵44000年前海退25000年前海侵23000年前海退15000年前海退达最大10000年前海侵8000-7500年前海侵达到接近现代高度6500-6000年前最高海面 主要表现为冰期低海面海退与间冰期高海面海侵的交替。

一些学者分别根据珊瑚礁、滨海洞穴沉积与海成阶地、生物化石组合类型的变化等方面的资料编制海平面变化曲线多数认为历次第四纪间冰期海平面与现代海平面位置比较接近，高低不超过20m；末次冰期海面明显下降始于70ka.BP.前后，冰期鼎盛时期8ka.BP.)的最低海面比今低约12020m左右，大陆架在当时几乎全部裸露，直到晚更新世末期全新世初，世界海平面又回升到比今低约25m左右的位置，详见下图 2第四纪海平面变化第四纪海平面变化曲线第四纪海平面变化曲线6ka.BP.以来的海平面变化总趋势是在波动中渐趋稳定但据古海面遗迹的分布编绘的世界各地的相对海面变化曲线依然有较大的差别，表现为有的地方存在比今海面高2-4m以上的中全新世高海面，另有一些地方不存在比今海面更高的中全新世高海面，还有一些地方全新世最高海面出现在3-2ka.BP.前后，主要原因在于由构造运动、均衡运动、压实沉降等使各地的古海面遗迹不同程度地发生了变位，还有的则把风暴潮沉积视为古海平面遗迹了全新世海平面全新世海平面变化曲化曲线6千年以来的海平面变化6千年以来的海平面变化近百年来的海平面近百年来的海平面变化化近年来我国近海的海平面变化 2003年我国沿海海平面比常年平均高了60毫米，而山东省高了67毫米。

与2000年相比，2003年山东沿海海平面上升幅度为16毫米未来数年，沿海海平面总体上将继续保持上升趋势，预计2006年和2013年中国沿海海平面将比2000年平均海平面分别高10毫米和28毫米，山东省2006年高25毫米，2013年高33毫米19061906年，奥地利地质学家年，奥地利地质学家E.E.修斯提出了全球性修斯提出了全球性海面变动的概念他认为地史上主要的海侵和海海面变动的概念他认为地史上主要的海侵和海退是由海洋盆地容积变化引起的退是由海洋盆地容积变化引起的19301930年代，年代，R.A.R.A.戴利发展了戴利发展了“ “冰川控制冰川控制” ”概念，并对冰川消概念，并对冰川消长引起的海平面升降值作了估算长引起的海平面升降值作了估算19601960年代年代, ,提出提出板块扩张速率变动可导致洋盆容积的变化板块扩张速率变动可导致洋盆容积的变化, ,进而控进而控制海平面的升降制海平面的升降19701970年代年代, ,一些学者把地壳和水一些学者把地壳和水体当作统一的平衡体系，用地球流变观点研究地体当作统一的平衡体系，用地球流变观点研究地球各区域之间海平面升降的关系球各区域之间海平面升降的关系。

19741974年年“ “国际国际地质对比计划地质对比计划”(IGCP)”(IGCP)设立了海平面研究组织，设立了海平面研究组织，加强了全球海面变化的对比研究当前研究重点加强了全球海面变化的对比研究当前研究重点是关于世界海面变化的起因与未来发展的趋势问是关于世界海面变化的起因与未来发展的趋势问题 第三节第三节 海平面变动的原因分析海平面变动的原因分析一、海平面变动原因海平面变动受多种因素的控制和影响，主要有：冰川-海平面变动,构造-海平面变动,大地水准面-海平面变动，水压均衡作用,冰川均衡作用和流变均衡作用等 冰川冰川- -海平面变动在气候寒冷的地质时海平面变动在气候寒冷的地质时期期, ,极地周围形成冰盖极地周围形成冰盖, ,海洋中的海水量减少海洋中的海水量减少, ,海平海平面降低当气候转暖，冰盖融化，冰水流回大洋，面降低当气候转暖，冰盖融化，冰水流回大洋，海平面升高不同学者估计全球现代冰川的总面海平面升高不同学者估计全球现代冰川的总面积约积约1627.71627.7万平方公里，如果全部融化，将使海万平方公里，如果全部融化，将使海面升高面升高50508585米（未考虑因海水增多而发生的海米（未考虑因海水增多而发生的海底均衡下沉）。

按第四纪末次冰期冰盖的体积估底均衡下沉）按第四纪末次冰期冰盖的体积估算，当时的海平面比目前低算，当时的海平面比目前低135135米这种海面升米这种海面升降的幅度各学者估计不尽相同，主要看如何估计降的幅度各学者估计不尽相同，主要看如何估计南极大陆的冰盖厚度尽管如此，第四纪以来海南极大陆的冰盖厚度尽管如此，第四纪以来海平面变动主要是由冰川消长所引起的论点已基本平面变动主要是由冰川消长所引起的论点已基本上得到公认上得到公认第三节第三节 海平面变动的原因分析海平面变动的原因分析构造-海平面变动因构造而引起的海平面变动有的是全球性的，有的是局部地区性的引起全球性海平面升降变动的构造作用是洋盆容积的变化、洋底下沉或新洋盆形成世界洋盆的总容积增大，导致海平面降低相反，洋底抬升，某些洋盆消失，可使海平面升高板块构造学说认为海平面变动与海底扩张速率有关第三节第三节 海平面变动的原因分析海平面变动的原因分析大洋上增生的物质是热的，随着时间的推移大洋上增生的物质是热的，随着时间的推移而逐渐冷却，变得致密，因而洋底岩石圈在横向而逐渐冷却，变得致密，因而洋底岩石圈在横向扩张移动过程中随时间而下沉如果海底扩张速扩张移动过程中随时间而下沉。

如果海底扩张速率很快，距中脊顶部一定距离的洋底没有足够时率很快，距中脊顶部一定距离的洋底没有足够时间以冷却到间以冷却到“ “正常正常” ”程度，洋底就比正常情况下程度，洋底就比正常情况下高，因而即使海水量不变，由于洋盆容积减小，高，因而即使海水量不变，由于洋盆容积减小，海面也会升高相反，海底扩张速率很慢，海面海面也会升高相反，海底扩张速率很慢，海面降低海底扩张速率变化引起的海平面变动，周降低海底扩张速率变化引起的海平面变动，周期长达数百万年，变化幅度可达期长达数百万年，变化幅度可达300300500500米 第三节第三节 海平面变动的原因分析海平面变动的原因分析另外另外, ,还有人认为大洋中脊的长度变化会影响还有人认为大洋中脊的长度变化会影响洋盆的容积在大陆分裂期大洋中脊发展，导致洋盆的容积在大陆分裂期大洋中脊发展，导致世界范围的海侵，而在大陆汇聚形成超大陆时，世界范围的海侵，而在大陆汇聚形成超大陆时，则造成海退则造成海退局部性的地壳升降运动，引起区域性的海平局部性的地壳升降运动，引起区域性的海平面变动这种变动不是海平面与地心之间的距离面变动这种变动不是海平面与地心之间的距离变化，而是由于地壳升降，导致海面相对于陆面变化，而是由于地壳升降，导致海面相对于陆面之间的距离发生变化。

这种变动往往叠加在全球之间的距离发生变化这种变动往往叠加在全球性海平面变动之上性海平面变动之上第三节第三节 海平面变动的原因分析海平面变动的原因分析大地水准面-海平面变动大地水准面受地球重力控制由于地球内部物质分布不均匀，由此引起重力的变化，大地水准面的形态也随之变化这种海平面变动表现为有些海区海平面升高，另一些海区海平面降低,从而使全球各地海平面升降既不一致,也不规则如1976年N.A.默纳尔指出，新几内亚的高海平面与马尔代夫群岛附近的低海平面高差约180米第三节第三节 海平面变动的原因分析海平面变动的原因分析 水压均衡作用当冰盖融化水压均衡作用当冰盖融化, ,冰水回流入冰水回流入海海, ,海底因水负载增加而下沉，直到新的平衡建立海底因水负载增加而下沉，直到新的平衡建立为止有人估计近为止有人估计近70007000年来因负载影响洋盆下沉年来因负载影响洋盆下沉了了8 8米，大陆上升了米，大陆上升了1616米其对陆架区的影响更米其对陆架区的影响更显著 冰川均衡作用在覆冰区巨大的冰盖使下冰川均衡作用在覆冰区巨大的冰盖使下伏的地壳下沉，因岩石圈具有弹性，下沉范围远伏的地壳下沉，因岩石圈具有弹性，下沉范围远超过覆冰区；而在冰前沉陷区外侧，地壳向上弹超过覆冰区；而在冰前沉陷区外侧，地壳向上弹性隆起。

当冰盖消融后性隆起当冰盖消融后, ,地壳又因弹性恢复到原来地壳又因弹性恢复到原来的状态末次冰期以来的状态末次冰期以来, ,在斯堪的纳维亚地区均衡在斯堪的纳维亚地区均衡上升了约上升了约300300米，现仍以每百年一米的速度继续米，现仍以每百年一米的速度继续上升 第三节第三节 海平面变动的原因分析海平面变动的原因分析 流变均衡作用地球流变论认为在各种因流变均衡作用地球流变论认为在各种因素作用下的弹性地球和其上的水体一起调整达到素作用下的弹性地球和其上的水体一起调整达到平衡状态因此上述的冰川及水压均衡的影响不平衡状态因此上述的冰川及水压均衡的影响不是局部性的，它波及全球，形成若干海面上升区是局部性的，它波及全球，形成若干海面上升区和下降区和下降区J.A.J.A.克拉克提出了全新世克拉克提出了全新世(15000(15000年年) )以以来全球海平面变化的数学模式，他把世界大洋分来全球海平面变化的数学模式，他把世界大洋分为为6 6个海面升降各不相同的地带，指出由冰川作个海面升降各不相同的地带，指出由冰川作用引起的海平面变动，在各地是不一致的这一用引起的海平面变动，在各地是不一致的这一模式已得到全球模式已得到全球1313个地点观测资料的证实。

个地点观测资料的证实 第三节第三节 海平面变动的原因分析海平面变动的原因分析上述各种因素中，全球性构造运动对整个地史时期的海平面变动起决定性作用第四纪以来，冰川作用对海平面变动影响最大其他诸因素由这两个因素派生出来此外，影响海平面变化的因素还有：海洋中沉积物的堆积，地球内部的水通过海底火山作用进入大洋，河流湖泊的变化等第三节第三节 海平面变动的原因分析海平面变动的原因分析第四节第四节 海平面变动的影响海平面变动的影响海平面上升70米后的世界地图海平面上升有多快？n nIPCC：n n20世紀，全球平均海平面每年約升世紀，全球平均海平面每年約升高高1.02.0厘米厘米（100年年10 20公公分）；若增溫趋势不變，則預計到分）；若增溫趋势不變，則預計到2100年，海平面還會上升年，海平面還會上升21 105公分21世纪海平面上升预测1.IPCC1.IPCC的预测的预测 （1 1）如果）如果2121世纪世纪COCO2 2 不受限制照常排放，不受限制照常排放，2121世纪海平面上升速度为世纪海平面上升速度为2020世纪的世纪的3 35 5倍 （2 2）如果）如果A.A.能源供应转向低碳燃烧；能源供应转向低碳燃烧；B.B.可再生能源与核能取代矿物燃料；可再生能源与核能取代矿物燃料；C.2050C.2050年年COCO2 2排放量。