海洋地质学0 m" R9 r! w5 j3 ~. D
第一章绪论
- j6 g! W/ {1 S! W: H2 W0 S, M●《海洋地质学》的含义 Y T) | F/ X5 n8 v" S
●《海洋地质学》的主要研究内容
, z' P* m+ L5 f# H/ r& [% T# ]●《海洋地质学》的研究意义4 B9 v% n S% ~' }% f9 m" F
●《海洋地质学》的研究方法
; ]1 e# n& l% K绪论-《海洋地质学》的含义和内容
$ S/ F+ t y+ A: C O●《海洋地质学》是研究海水覆盖区岩石圈特征及其演化规律的学科。4 J/ C& M) l' M. ]* \1 n- T3 B
●海洋地形、海洋沉积、海洋构造和海洋矿产是其主要研究内容。1 w1 m% _8 g7 w j0 r/ e
绪论-《海洋地质学》的研究意义6 y- v. l- I- U7 V1 r3 m
●海洋地质的研究具有重大的理论意义
4 P5 J1 z$ b9 C现代海洋占地球表面积的2/3,白垩纪时达4/5;不了解海洋就不能正确认识地球,不了解海洋地质就难有全面的地球观。7 d4 w# \& _4 a6 Y+ v: ?
●浩瀚的海洋是正在进行沉积作用的天然实验室7 n' K+ f: P/ _7 I% f/ J6 g" F1 G
全世界大陆上沉积岩的分布面积约占陆地的75%,多是古海洋的沉积物。对现代海洋沉积物的及其环境和机制的研究,不仅丰富了沉积学的内容,而且是将今论古的依据。
! I0 {5 y/ f7 e- }& R1 i7 ^●海洋具有丰富的矿产资2 {% a+ c3 c0 s' @7 y9 [+ N
●海洋是我们人类赖以生存的主要地质环境之一。
: s% |1 s7 ~: N* b2 S0 I: h, k绪论-海洋地质学的发展史
# `$ @' A4 v' Z8 \8 ?. m●海洋地质知识的积累时期
4 Y: T9 N6 i1 ]●海洋地质学的独立时期9 }% V$ j e3 D* A) O c: }
●海洋地质学的蓬勃发展时期7 Z- V5 V. Y1 {6 q! n
●海洋地质学的新时期
" G3 f* G, B0 W! k" e$ O+ t' k海洋地质知识的积累时期6 n* s' ~8 m/ W M
●1.航海中海洋地质知识的积累
$ l- `( X5 m5 h) @2 Y5 Y0 j& v. e● 1872年12月6日-1876年5月4日,英国“挑战者”号环球航行,奠定了近代海洋学基7 H, K a4 E4 }; z
础,具划时代意义。4 b8 k( p: P+ `, `
●2.大陆地质调查中海洋地质知识的积累
) B, v8 l) M' Z& }●大陆漂移说(Wegener,1912,1915)和Holmes(1928)的地幔对流说虽然当时未能得到大多1 l5 D; E: F, K* _6 ~
数学者的支持,却为而后的板块学说的创立奠定了一定的基础。0 f) Q: e' T7 X3 B
海洋地质学的独立时期& v M5 o. H; h9 T! o
●20世纪30-40年代是海洋地质学的独立时期,大陆架油田勘探、声纳等调查技术的革新、海4 @! s/ ^9 I, j1 @6 W$ o
洋研究机构的建立,使海洋地质知识日益丰富。40年代末,50年代出一批重要著作的问世,表明海洋地质已成为一门独立学科。8 v4 K- c; }! I* Z5 ^$ Y6 }
●
) p# H; T+ S$ O3 K3 g- Z●三部著作的发行,标志着海洋地质学成为一门独立学科:美国Sherpard的《海底地质学》" |4 T2 P3 @1 M# Q) r- B: w
(1948)、苏联克莲诺娃的《海洋地质学》(1948)和荷兰Kuenen的《海洋地质学》(1950)。# H2 l; W4 g; d5 u+ p" H
海洋地质学的蓬勃发展时期
9 \, i- c, m* E1 a●20世纪50年代以后海洋地质学进入了蓬勃发展时期* z9 M$ f8 o7 z5 v2 C
●1. 海底三大发现
7 R) e0 S: I" }# ]. C; I/ m●大洋中脊系统、海底热流异常和海底磁异常是改变地球观的海底三大发现。- C7 x1 {9 Y, T
●2.海底扩张和板块构造
& [5 Z; R8 r- R! g+ m●3.国际海洋机构的建立和国际合作: w6 S( R( D! Z4 W- L$ y. H) f
●4.人工地震和深海钻探# R7 w4 D8 l0 H0 m E+ k# F* r `
现今太平洋的收缩和大西洋、印度洋的扩张
2 R& Y9 }' s0 w. C1 Y% S5 k% r1.地幔热对流
y0 P4 i b3 z1 U; Y绪论-海洋地质学的研究方法
! ?1 ?: T R, |3 U# L$ e {. k●海洋地质调查方法4 \) S% Z: _; y% C4 p
●1.海洋调查的内容、类型和方式
- h S" [! m: L% j, A0 }●海洋调查的内容:
" C* j0 G2 U% T& h6 z/ }●海洋科学下设6个分支学科:海洋水文学、海洋气象学、海洋化学、海洋地质学(含地球物4 F* b( s e! ?+ T
理学)、海洋生物学和海洋物理学。每个分支学科的研究内容就是海洋调查的一个项目。4 M: u" N. f9 A* H$ h4 M
●海洋调查的类型:调查目的:基础调查.应用调查.科学实验应用调查
6 U/ Y1 u* h% a% `: G9 G. U9 ?1 a ?调查区远近:远洋调查.近海调查.海岸带调查) ?; S7 j. _% _: {3 T
运载工具高程:空中调查.海面调查.水层调查.海底调查! Y: D( n5 o/ K% g
海洋地质调查方法
. H6 U' j- z! H# J% j●海洋调查的方式:
5 d6 a6 c& b$ S+ A●海洋调查观测点的空间分布8 @5 j4 ?; }; b! G* \
●海洋调查观测时间的间隔
6 b. `' _# b, {8 ?, B! _) \●2.运载工具和仪器设备
- y6 }) ]' G R) i; D; g+ a●运载工具:5 `0 V6 J' u4 a7 ?7 ~0 L; D
●海洋调查船、海洋观测浮标、潜水艇、水下居住实验室、飞行器。( p5 @7 `4 N' X0 ^! o
●仪器设备:3 D0 } y5 u: h0 s- ^" L
●3.海上定位和水深测量
, |& S, s) V# A●海上定位-现在运用GPS、水深测量-回声定位3 X4 m; [% D' l* N4 J- M
绪论-海洋地质学的研究方法3 l' O( S* [# n" h
●海洋地球物理勘探
( ~2 r* N& W+ ^' b' u●1.地震勘探、2.地磁测量、3.重力测量
3 ^8 R3 L& n; p" y! f. S●4.热流测量: M; ]5 E. R. A6 T
●海底表层取样和海上钻探& F0 \* ]# y7 u' B& z- s! e
●1.海底表层沉积物取样6 U; Z, g* ]% g8 P" J) \# L
●取样工具:采样器(拖网、抓斗)和取样管(柱状、垂直和浅层取样管)% o* a/ B- Y1 e" M- H. ^
●取样技术:无缆取样和摄影取样% m3 X' P7 U3 m) u0 q- O- s7 H& W
●2.海上钻探. ~4 A( O' k2 E
●包括钻井平台、海底浅钻和深海钻探
+ J1 i: J S. _- O* r& }' n第二章海洋地形
* e- ]2 ^, f+ q7 U5 |●海洋形态学研究海水覆盖区地球外貌特征及其成因。海洋地形包括海岸地形和海底地1 |( w' |& Z6 s1 N; }5 W- }
形,两者界限为低潮线。
% p2 X2 n% @' B2 h$ M●第一节海岸带地形
3 Z# _' R6 s% |: N●海岸地形是指低潮线与陆地之间、海洋与陆地两种营力共同作用的地形,因呈带状- `' V+ t& q; R$ w
分布,通常称为海岸带(简称海岸)。海岸带的海域称为滨海。! _% j; j$ W# l6 L, e: h5 ^4 N
●海岸上有无河流入海是海岸地形和滨海沉积的首要特征。因此可以分为两种基本类型
+ D r! P) g6 G+ {. N3 ?/ b的海岸:河口海岸和非河口海岸,后者为狭义的海岸带,通常又分为有障壁海岸和无障壁海3 M8 e' s2 f2 [
岸。
' a: g3 {6 o- R: _0 @/ c
, d% Y8 A/ y; X第一节海岸带地形) o! f. P4 w( r. B
●一.海岸带
5 H; t, a' b6 u E●1.无障壁海滩地形; ?# F- p! b! E9 b5 j3 Y- x# O
●按坡向海滩分为两类:向海倾斜的单坡向海滩和双坡向海滩。沿岸堤是海滩上主要地形,有0 L& b1 Y- r' X: z
时可见滩角和沙嘴。
2 S0 e6 T- ~' [●1)沿岸堤" m. H- e6 Z4 Q) Q. C' V9 | ^+ Y
●沿岸堤(滨岸堤、滩脊)是海滩上平行海岸线延伸的岗丘,由上冲流、回流和冲越流的沉积
' _6 ]$ l4 g9 i& W, G) s% C作用形成,堤的陆侧发育纵向沟。! p$ ~4 l7 d; b$ u: U2 D1 s
●2)滩角和沙嘴
) `: t% _8 d7 g6 d7 M6 L' q8 N●滩角是海滩上得一种韵律地形,载波能中等、沿岸流较弱的条件下发育,以高潮位滩角为主。
$ y8 a/ Q- I/ T: v0 z8 l6 }滩角在平面上伸向海,由粗碎屑堆积而成;滩角间为洼地。
5 o3 J6 A( z- N; d6 F H1 F: K●沙嘴发育在沿岸流强,水边线向陆弯的岸段,在惯性力作用下,沙嘴延弯曲的海岸线延长方9 W' |' c, D) _' {) l% ?' R
向伸长,但沙嘴的前端内弯。8 I7 @; y* K8 V4 u. T- y
一.海岸带
& a* z8 X9 ?$ d8 ^: W3 h●2.有障壁海滩地形( k! }4 |' _1 F0 w, u+ j3 L
●障壁沙岛平行海岸线延伸,其与大陆之间形成泻湖,两者构成了障壁沙岛-泻湖体系。: X$ \7 H$ e8 ]% N8 v8 N+ {
●1)障壁沙岛地形
0 R: D( |* {6 @" G$ V+ P! W●障壁沙岛有时露出高潮位形成滩堤,横切沙岛的潮道将泻湖与大海的水体沟通。潮差大
; X# ?8 W+ ~& {# D4 r; s* z小影响障壁沙岛的发育。弱潮海岸沙岛长,中潮海岸沙岛短,强潮海岸不发育沙岛。
, P6 O7 @/ ^& S. S●2)泻湖地形1 v! H3 P# s, B- D! g/ P
●泻湖多呈长条状,长轴平行海岸线。湖水很浅。6 W6 G R8 X, `2 H: x7 F/ x
二.河口海岸" k. F- S7 V, F
●通常将河口区分出河口段和近口段,口门是河口区的下界,潮区界是河口区的上界。潮流界
D+ P6 R& ]) W 是两段的分界,以上为近口段,以下为河口段。有人将口门外浅海也归入河口区。# v) N7 l- q, |& e" C# v) ?
●河口区发育有三角洲地形和河口湾地形。% T, D& Y: J k; |0 ?* B
第二节大陆边缘地形3 x g, l6 Z; ]9 J+ U
●海底地形包括大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊三大地形单元。( c$ |7 f- u8 T6 l+ V6 l1 W# I/ F
●大陆边缘是大陆与大洋之间的过渡带。大陆边缘内有若干次级地形单元,按组合特征分为两# G T3 ` h, Y! W
类:大西洋型-由大陆架、大陆坡和大陆裙组成;太平洋型,分为两个亚型,东太平洋型(安底斯亚型)-由大陆架、大陆坡和海沟组成;西太平洋亚型(东亚亚型)-由大陆架、大陆坡、边缘海盆地、岛弧和海沟组成。% ?& ? q# n2 k- p
一.大陆架
! R- h! G2 q9 `! F6 E& V●大陆架通常指低潮线以下,向海延伸的环大陆平坦地带,平均坡度0°07′,外缘有坡) ^9 r. l# N, T9 _6 t3 Z0 z
折,常以200米水深作为陆架外缘。通常以50米水深分内陆架和外陆架。平坦面、沟谷、边缘坝是大陆架的三个次级地形单元。
- L$ n7 Z# _! m7 @2 |! U7 X- l● 1.大陆架平坦面) V; K$ `& g: u+ O# [
●大陆架由许多平坦面组成,全球大陆架有6个平坦面。水深分别是15m,32m,52m,68m,87m,100m.
1 C- j) D# A/ Y( T我国东海大陆架由三个平坦面,水深分别是2000m)
7 i) S6 {* `$ k* b4 d9 e( m●海洋沉积也相应分为滨海沉积、浅海沉积和深海沉积。
2 z+ o3 ^' j/ i& L; h第一节、滨海沉积3 z* e& k- L2 }5 {/ `2 d% Y( l6 p5 i
●一.海滩沉积3 X) t* F$ \4 e* ?: z/ X
●海滩是指以波浪作用为主,由粗粒(>63μm)硅质碎屑组成的疏松堆积体及其地形。
5 x+ @, v1 z# T |% b" s' S, r8 [● 1.海滩沉积环境和发育机制( E# y: u- q/ ?) T
●1)海滩沉积环境. A6 b5 c5 a, ?
●海滩分前宾和后滨,前滨向海倾斜,坡度1-5。水动力为波浪,# B, g1 |0 D1 J0 o
●中-高波能。以河流输砂为主,部分由海岸侵蚀供应。生物碎屑较少,来自海滩内栖息动物
- }: u* o! _5 j* c6 N1 |硬壳。后滨以风的作用为主。2 T* j) U4 @4 T2 t4 y/ E' G
●2)海滩发育机制
, T. ?, j: |+ j2 ^# ~2 @●海滩发育主要受波浪控制。沙砾长期反复跃移、推移,使海滩碎屑物具有良好得分选性。; x1 J( w4 X- ^6 [) D. Q/ U! F
●潮位变动使海滩周期性冲淤,平潮位时间长,有较多的碎屑堆积,形成沿岸堤。
" I; B, o* s; a●海滩碎屑的纵向运动是沿岸流驱使的。沿岸流上游动能大,海滩遭受侵蚀,下游动能小,海
" ` i) }7 ]. @ B! @( v' ^: E滩发生堆积,海岸曲折时常出现砂嘴地形。
" @) Z: q; `$ h% W1 r一.海滩沉积5 B/ y E/ A3 s1 `
● 2.海滩沉积物
3 n5 n, F; F2 S% t0 F v% Z●1)海滩沉积物的物质成分
, s8 r. l5 w( [: U: R) u●石英、长石,有少量的重矿物和生物碎屑。也有火山碎屑。6 `- s1 L, b2 T
●2)海滩沉积物的结构
3 I+ {* ~% K$ U6 N●海滩一般由砂砾组成,在横向上在高潮线附近粒度粗,向岸、向海粒度变细,这是波浪能量7 a/ h6 l) i! C# B- C% b
分配的反映。纵向上粒度沿海岸线递变,波能强处颗粒粗弱处变细。通常海滩沉积物分选好。
5 _9 `2 K# u. j* Q/ O9 B: M● 3)海滩沉积物的沉积构造6 P- E, F- P6 n2 a& x" \& I* q
●(1)层面构造风成波痕、冲痕、刻痕和浪成波痕。/ p1 E! {' g( W2 A1 b
●(2)层理构造向海倾斜、向陆倾斜、下凹状纹层和上凸状纹层。; S# H6 e/ w) \' b$ x' C
●(3)生物构造海滩环境中的生物主要是底内动物,形成居住迹、觅食迹、排泄迹、生殖迹、
, q4 f/ i* Q1 V, A7 Z* y2 _爬行迹。
0 W& w i6 A |二.障壁岛和泻湖沉积 L' m; ?- h, ^1 S0 j& ?/ }" r- N
障壁岛平行于海岸线延伸,其与大陆之间形成泻湖,两者构成障壁岛-泻湖体系。
! A! n. B) M4 h* W5 v: y●1.障壁岛沉积环境和发育机制
5 H8 }8 w2 C$ ~( W●障壁岛的海侧与海滩环境相似,岛顶发育风成沙丘,陆侧受泻湖水面生将影响。风暴浪侵入, M8 v( B+ l& `3 O# [: N
时,沙岛两侧均受到侵蚀作用。强潮海岸不发育障壁岛。
$ p5 @0 b5 T2 u; u+ y- O! k* d●根据发育情况分别形成进积型、侵蚀型和稳定型障壁岛。砂源充足,海平面稳定,潮差小,+ J/ s7 S& o& S
波能不大形成进积型;砂源短缺,海平面上升,水动力增强,沙岛受到侵蚀向陆迁移,导致泻湖缩小,障壁岛覆盖在泻湖之上。
, ?" u. E9 J# C5 O4 y1 y● 2.泻湖沉积环境和发育机制
+ N* S& [% A) E# s% I. v●通常泻湖为低能环境,波浪、潮流的作用都不强,近潮道口附近较强,但风暴浪可以对泻湖
5 G) {) n2 a* ~7 o& x产生重大影响。3 M; H) O2 I2 ]3 \5 Y5 V* y3 v6 [
●泻湖的盐度和流态受淡水、咸水的补给量和蒸发量的影响。湖底为还原环境。潮差大小和气
9 L/ z% O% @/ O( g候干湿是两个重要的环境因素。湖滨分布潮坪和沼泽。1 p3 z+ v G* X& W
二.障壁岛和泻湖沉积6 V" b7 ? p9 d! _/ q' U
● 3.障壁岛沉积物
. R- }9 g4 u' v●1)岩性
7 _4 ]* b/ i" b& h ●以砂质碎屑为主,常见重矿物富集,含有介壳,动物一般为强壮的种,主要为化学6 w3 X. Z& L8 t2 k
胶结物。' i3 j& I, M3 [% k
●2)结构
2 {% n4 ~3 V/ {+ r9 v8 W●一般分选性极好,颗粒与基质比较高,磨圆良好。
0 l% g: R0 e" p* W# M( j' }; W" U& F●3)沉积构造2 @& |7 H8 o$ @' w. |) H9 S7 q
●发育不对称波痕、平缓斜层理。交错层理发育,可能是风成的和水成的,交错层理' B5 [* S4 I1 ^
方位常发生变化。常见生物穴迹与水道。 P7 D$ D4 [% }- X6 x% N
●4)大小、形状和方位1 [. x8 G- U- M( k. ^2 H7 B
●宽约百米至数公里,厚度6-18米,非常长,平行于岸线,砂体一般为直的或稍弯曲。
/ H5 _# R! X8 y7 L6 ]二.障壁岛和泻湖沉积
( I2 I; }9 V" e* g4 k% R●4.泻湖沉积物2 T9 f3 d! Y" R2 y
●泻湖沉积物的物质成分有硅质陆源碎屑物、生物沉积物和化
; h& L' Q8 d' Y$ r/ L+ L7 ]: U1 O●学沉积物。砂呈斑块状分布在沙岛附近。粉沙和粘土分布在深水
2 l: W2 l* D+ W% z0 T5 l●区。干旱气候泻湖发育化学沉积物,石膏晶体分布于泥中,有时
; z) i5 c& M/ o+ ^5 ^9 K6 N0 w●形成岩盐。湿热气候泻湖以钙质沉积为特征,灰泥是化学沉积,
% |; z5 Z K6 W) n9 @●珊瑚碎屑是生物成因。湿热及温湿气候中有大量有机质沉积。
8 |8 c# b4 u. B3 x) K- a●纹层状水平层理是主要的沉积构造,沙岛附近可见小型交错层理。近岸富含有机质的泥
& E# H5 `: I7 I& L质沉积物中发育生物扰动构造。2 Z, a: | y& q" [$ k8 O
三.潮坪沉积) k/ x1 U" l2 ~, _) g* g
- q3 o* i6 w3 B# D' A- Y8 B- v& _潮坪是指以潮汐作用为主要动力,坡度极缓(0°3′-0°17′),通常由细碎屑(粒径 |