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第十四章第十四章 海洋的地质作用海洋的地质作用 普通地质学南京大学普通地质学14普地海洋课件 第十四章 海洋的地质作用 Ocean & Sea 第一节 概况一.性质1.海洋和陆地,是二大截然不同的地理单元:陆地占地表面积29%,海洋71%2.海水总体积:13.7亿立方公里；如把地表夷平，则地球上海底变浅为2745米深度(中深海;现平均3600米)3.海水含丰富的 氯化物、硫酸盐、碳酸盐等，含盐量33 -380-200米水域富含O2(海洋植物的光合作用),较深水域动物吸入O2,呼出CO2;且有机物腐烂要消耗O2,故深水域缺O2富CO2海水中CO2随压力及盐度增大而增大4.海洋是一个巨大的热交换器;没有海洋调节作用,任何一种生物都不能适应强烈的温度变化南京大学普通地质学14普地海洋课件5. 0-200米水域有大量可供人类食用的生物(鱼类、海带等)世界上每年从海洋中捕捞的鱼6500万吨照此计算，海洋提供的食物可供300亿人口食用但是，滥捕滥杀使许多生物面临绝境；近代海洋污染，使大量底栖生物、浮游生物、游泳生物难能生存6.海水有丰富的资源：Au Ag Cu Fe Sn Al矿；NaCl 4亿亿吨;铀41亿吨;重氢461012吨，约等于361024吨煤(可供50亿人类使用7000亿年);石油天然气;潮汐还可发电。

南京大学普通地质学14普地海洋课件7.三大类海洋生物:底栖benthos类(bryozoan 苔藓, coral, brachiopoda)、游泳nekton类 (鱼)、浮游plankton类(algae,radiolarian, 有孔虫foraminifera,conodont 牙形刺） 此三大类海洋生物在整个地史中均存在 海洋生物骨骼成分: CaCO3和SiO2(硅藻,放 射虫,硅质海绵等)8.海水的物理性质：密度（1.02-1.03，略大于蒸馏水）、压力（每下降10米增加一个大气压，岩石每3.7米增加一个大气压）；海水温度（底部稳定2-3度，表面随纬度变化而变化，洋流除外）南京大学普通地质学14普地海洋课件9.我国的海洋：内海渤海（庙岛群岛）、边缘海黄海（东营黄河口）、东海（含台湾海峡、吴凇长江口）、边缘海南海(南沙群岛)海的趣闻：1 “西游记“中的南海，实为宁波普陀山；2 以海命名的湖：中南海、北海，实为断裂湖；3没有水的海：云海、沙海；4 消失的海：Tethys (古地中海)二.海与洋的区别1.时代新(50Ma至今);2.基底多为陆壳(日本海与南海除外);3.面积小,水深小(日本海与南海除外);4.含盐度低、水温略高。

南京大学普通地质学14普地海洋课件 海与洋的面积和深度比较南京大学普通地质学14普地海洋课件迁移中的钻井平台南京大学普通地质学14普地海洋课件 第二节 海水的运动及其地质作用要点: 1.海水运动造成海岸及海底岩石的剥蚀、搬运与沉积，是重要的外动力作用源. 2.海水的运动表现为：波浪、潮汐、浊流、洋流 wave,tide,turbidity current,ocean current一.波浪(高低起伏的海水)特点1.波浪的4点起因：风摩擦海水、月球引力、 海底地震、大气压变化2.波浪四要素：波长（相邻波峰间距离;数十至800多米）；波高（波峰波谷间的垂直距离;1-4至15-30米）；波的周期（相邻二波峰传经同一点所间隔的时间）；波速（波形在单位时间内前进的距离） 波峰wave crest,波谷trough, 波长length,波高high,波的周期period,波速velocity 南京大学普通地质学14普地海洋课件 浅水区波浪的变化强烈侵蚀区破浪激浪 波浪变高变陡浅水区深水区波浪运动的下限海底轻度侵蚀区南京大学普通地质学14普地海洋课件3.波浪的大小与风速、刮风的持续时间有关波浪运动时，看似汹涌澎湃，滚滚向前，但如在某一峰点作一个记号，便可见其只是作上下运动。

海洋天气预报主要是风力、风向、浪高,以确定什么吨位船可以出海在波浪影响的范围内,从上而下,水质点作圆周运动的半径减小,以至消失原因:水的内摩擦作用浪基面wave base=1/2波长(波浪运动停止面),故波浪向下变小且传导的深度只能1/2波长南京大学普通地质学14普地海洋课件靠岸处,因水深小于1/2波长,水运动受到海底磨擦,底部水质点运动由圆椭圆扁圆,水体只能前后运动,不能上下运动;此时,上层水流速大于下层,波长变小,波高加大,故波峰变尖，最后翻卷成破浪breaker（或卷浪，白的水花）拍击海岸时则叫激浪surf二.波浪的地质作用1.浪蚀wave erosion: 岸边岩石在巨大能量的海水作用下，节节后退抵抗力强的岩石突出成为海岬strait；抵抗力弱的岩石凹入成为海湾gluf,海岸线岬湾交错）；沿断裂带则形成海蚀沟谷marine canyon,如普陀山观音洞南京大学普通地质学14普地海洋课件 海岬侵蚀与海湾堆积示意图海岬海湾南京大学普通地质学14普地海洋课件在岸边后退时，伸入海中的岩石可形成海蚀柱 marine stack、海蚀桥marine bridge等地貌景观在水平方向上，激浪和石块对陡崖的冲击， 先形成海蚀洞穴cave海蚀凹槽trough, 继之凹槽上的陡崖崩塌,原凹槽的底变成海 蚀平台submarine platform和新陡崖cliff。

海蚀平台称为波切台wave cut，崩塌的碎屑在水 下堆积成的平台叫波筑台wave built platform海蚀平台发展停止后的海岸剖面叫海蚀平 衡剖面 marine balanced section洞穴、凹槽、平台应位于海浪作用的高度如它 们高于该高度,则表明地壳有过上升；反之下降南京大学普通地质学14普地海洋课件蚀崖、蚀凹槽、波切台-广西涠洲岛南京大学普通地质学14普地海洋课件蚀凹槽、波切台-广西涠洲岛南京大学普通地质学14普地海洋课件 波切台上的海蚀窝穴 广西涠洲岛南京大学普通地质学14普地海洋课件广西涠洲岛的海蚀窝穴 南京大学普通地质学14普地海洋课件 波浪运动使海水在岸边反复前进称进流 intergression、后退称回流reflux,形成磨圆 度与分选性好的碎屑粗的形成海滩beach、 砾滩；细的形成砂坝sand bar、砂堤barrier 如果波浪运动与海岸斜交，可形成与岸平 行的沿岸流longshore current;在海岸凹入处, 沿岸流携带的物质沉淀成沙嘴sand spit被 沙嘴隔离在近陆的封闭海域称为泻湖lagoon三.潮汐及其地质作用1.潮汐tide：月球引力作用下造成的海平面 周期性升降现象。

南京大学普通地质学14普地海洋课件大潮小潮 涨潮rising, 落潮falling 大潮spring初一、十五； 小潮 neap初八、二十二南京大学普通地质学14普地海洋课件 潮汐作用使海水大规模水平运动，形成潮流tidal current潮汐影响小的地方河口形成三角洲delta；潮汐作用大的地方，河口强烈冲刷，形成三角港triangular harbour 海宁县盐官镇,钱塘江潮,宽10公里中秋节后2-3天，浪高3-5米，推进10米/秒；大潮极其壮观潮汐条件:a.狭窄的河道；b.向海张开的漏斗状河口；c.河口处的水下砂堤（抬升浪高）；d.强东南风沿海地区利用海进、海退来运输潮汐带沉积物中含有丰富的石油南京大学普通地质学14普地海洋课件四. 洋流及其地质作用1.洋流ocean current:定向流动的广海海水控制因素：定期的信风trade wind(中纬度 的西风流)、海水的温差、含盐度的不同(密 度流)、科里奥利效应、大陆和岛屿的位置、 海底地貌 表层洋流影响深度海水蒸发量, 则淡化，如西湖2)如果隔开部分淡水注入量海水蒸发量, 则咸化如约旦西部地中海与红海之间 的死海咸化海为还原环境；盐度增加,则沉积白 云石、石膏、芒硝、盐。

淡化海底部也是还原环境如无垂直对 流，则严重缺氧，不适应盐度变化的底 栖生物必亡南京大学普通地质学14普地海洋课件二.滨海沉积1.滨海shore:(图14-10)为波浪及潮汐强烈活动 的近岸区,可达数公里宽可分为外滨（潮水 下限带)、前滨(潮间带)、后滨(潮水上限带)三个 带 offshore，foreshore，backshore 后滨带 前滨带 外滨带 滨海带划分示意图南京大学普通地质学14普地海洋课件高潮线-磁石上黑色部分的上界南京大学普通地质学14普地海洋课件2.外滨(潮水下限带)、前滨(潮间带)5特征:a.水浅、动荡、氧气足、阳光充沛b.生物有绿藻、兰绿藻及海洋底栖生物c.沉积物分选性好、磨圆度好如砂、砾d.具交错层、波痕、干裂纹、雨痕、虫迹等原生 构造e.动荡的海水导致竹叶状灰岩、鳊状灰岩的形成3.后滨带(潮水上限带):近岸,水不畅,潮湿,适 宜植物生长,易形成泥炭(marl),最后转变成 煤coal南京大学普通地质学14普地海洋课件砾石滩南京大学普通地质学14普地海洋课件 砾石堤-大连金石滩南京大学普通地质学14普地海洋课件铁质海滩-厦门南京大学普通地质学14普地海洋课件 滨 海 碳 酸 盐 沙 滩南京大学普通地质学14普地海洋课件 滨海潮坪（泥滩）南京大学普通地质学14普地海洋课件 滨海带沉积物上的雨痕南京大学普通地质学14普地海洋课件三.浅海沉积1.浅海：水深3000m,平均4600-5500m)1.位置：洋底2.环境: 海水平静；生物稀少；沉积物少； 悬浮粒级小于半深海（粉沙与泥之间）。

3.沉积物：软泥、金属泥锰结核、浊流沉 积,等深流沉积3.1 软泥：来自陆地的风化产物，漂得很远 且可以沉积下来的物质（更细的 物质将永远悬浮在水中）A生物软泥(含硅质骨骼+钙质骨骼50%、生物 碎屑50%) B含火山碎屑的红色粘土南京大学普通地质学14普地海洋课件3.1.1 金属泥:洋脊中富含金属元素的泥状沉积物 成因 与地幔上升有关(岩浆分泌出含金属元素的热 水溶液海水与含金属元素的岩浆相互作用)含重要的矿产资源Cu-Pb-Zn-Cr-Mo-V3.1.2 锰结核：胶体凝聚而成；核心为生物屑、岩屑； Mn成皮壳状、同心圈状；直径可达8cm；并可 吸附其它金属元素3.1.3 碳酸钙沉积补偿线CCD定义:碳酸钙全部溶解不 能沉淀的深度线，其深度4500-5000米 这就是为什么钙质软泥沉积在浅部，硅质软泥在 深部的原因：深度增加，CO2含量增高，所有碳酸 钙质点下沉到该深度即被全部溶解太平洋4500米，大西洋5000米对确定古海洋的位置,形态,水深,海底升降有意义南京大学普通地质学14普地海洋课件3.2 浊流沉积：浊积岩turbidite,具A-B-C-D- E鲍玛序列完整的沉积系列也称为复理 石建造flysch formation。

浊积岩的鲍玛层序E. 块状泥岩,含远洋化石(陆隆环境）D. 水平纹层状页岩,含生物化石(陆坡)C. 丘状波纹层粉砂岩,前积层理（斜层理） 发育(陆坡)B. 平行纹层状砂岩,具粒序性(陆坡)A. 粗粒递变层砾-砂岩,冲刷面及印模发育 (陆坡)南京大学普通地质学14普地海洋课件3.3 等深岩:在等深流作用下沿等深线沉积而成的岩石 等深流是指大西洋西部陆隆上沿等深线方向流动的深部洋流速度3-30cm/秒；可冲刷、搬运、沉积等深岩特征：分布于陆隆；细砂-粉砂-泥质互层；分选性好；水平层理发育 第四节 海水的进退1.海水的进退海进特征：海水大规模的向陆地漫进；陆相 沉积物之上堆积海相沉积海退特征：海水大规模向外海后撤；海相沉 积物之上堆积陆相或浅水沉积南京大学普通地质学14普地海洋课件原因：1地壳运动：地壳升降；2.板块扩张 速度变化（快则海进，慢则海退） 2.海水的来源途径:含水火山物,海水转冰A岩浆含水4%，火成岩含水1%，即岩浆岩 浆岩可释放3%水到海水中B地幔物质含水0.5%（原生水），其释放可 使海水总量增加C冰川消融可使海水量增加,海平面上。