海洋地质学! w" X, X, L) h c) j8 I9 c0 I5 t2 [& Z
第一章绪论' f& N2 X2 |& {$ N- J* W
●《海洋地质学》的含义
4 f/ Z+ B3 q j. V; X●《海洋地质学》的主要研究内容 n3 J% ?- r/ d. t
●《海洋地质学》的研究意义
2 |8 r# }& w, I+ h+ A. w●《海洋地质学》的研究方法' Q5 }' r8 W( I, h
绪论-《海洋地质学》的含义和内容6 x* ^6 r# P# A" U7 `+ m' e
●《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。
6 q( c' a2 n- q4 _* q●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。
, t& P8 u" b, r3 o0 B( n绪论-《海洋地质学》的研究意义. Y; `6 h6 X" t r0 G; n
●海洋地质的研究具有重大的理论意义, ]9 d# V4 ~. M' d
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。
- u7 M' e& T/ W9 d# w* f●浩瀚的海洋是正在进行沉积作用的天然实验室2 s, E: L: Y2 S' Q) O0 r- ~5 c5 u
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。
7 a* z& f+ L; r●海洋具有丰富的矿产资
# `! r! M$ W6 u- a& t$ }1 c●海洋是我们人类赖以生存的主要地质环境之一。
" m9 f! {- b9 p9 B8 W3 _! ?) m绪论-海洋地质学的发展史; p) L$ c8 ^7 B" N3 h" L$ u0 v
●海洋地质知识的积累时期" i( j5 B) b' W) C
●海洋地质学的独立时期4 F" B. a* ~: ?/ s4 ?# L
●海洋地质学的蓬勃发展时期1 H! h: G+ I. ~, g8 l& V. o- r
●海洋地质学的新时期
. T' @9 i; x4 l5 a: j, M海洋地质知识的积累时期 a# `( s+ B2 X0 }- P8 r& H
●1.航海中海洋地质知识的积累
3 [2 B5 U3 Y5 L- O● 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5 ]' A" q: u* M
础,具划时代意义。+ s# v2 D9 w, G4 H y7 Q
●2.大陆地质调查中海洋地质知识的积累
. `% p4 w* u9 K; 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) o0 G) _" B1 U% q$ R5 Z$ U
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。) `5 Q& G' w% T/ A; r% i
海洋地质学的独立时期
8 m4 y3 A3 Z4 ]% R$ A7 J●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( {. P- j) Q b V ^9 V, ]8 T" U
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。
& ?: r+ \6 b0 M5 o8 K●+ X8 U. P; {. `
●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》# l$ Y1 T* f- k& k
(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)。# j! j y9 O4 K
海洋地质学的蓬勃发展时期
7 T" D% R; V# O" ^* ]●20世纪50年代以后海洋地质学进入了蓬勃发展时期+ R6 [* A: c! o* {
●1. 海底三大发现
3 L# B3 w! u: v8 G7 f3 N, d●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。
% H m/ y# `( V' d) k% I ●2.海底扩张和板块构造
- k8 A1 q* ]" K. B9 \7 S7 f●3.国际海洋机构的建立和国际合作7 [+ B8 B$ R4 B1 X
●4.人工地震和深海钻探: v: M4 M* a! _/ j3 d3 [( ^
现今太平洋的收缩和大西洋、印度洋的扩张
5 @6 e5 ]. ?; A+ v7 N! P6 e% Q1.地幔热对流
) {) r9 v0 A! j1 g1 {" [绪论-海洋地质学的研究方法( c/ y1 j0 G3 z; a
●海洋地质调查方法
8 A/ ~) ^% ^, q) o; X●1.海洋调查的内容、类型和方式
1 H3 B0 L2 V4 s3 a8 o●海洋调查的内容:- Y9 {- q7 D3 }6 W+ C
●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0 i1 x0 L# }: X7 |% h, T8 u
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。0 c0 B$ F1 P& d8 Y
●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9 x) p; w3 X+ M% W" I& |* M
调查区远近:远洋调查.近海调查.海岸带调查8 `3 y8 n4 p# A1 {* s q( u3 e
运载工具高程:空中调查.海面调查.水层调查.海底调查
0 {$ R8 B+ W" F海洋地质调查方法4 }/ ? m* h% B/ G6 r( i; `1 u3 b
●海洋调查的方式:
: a6 v' P. ^, k6 f5 J; ]●海洋调查观测点的空间分布8 p# M8 D% K6 S+ d2 Q
●海洋调查观测时间的间隔0 J( [" o N) _- l7 Q& y6 k4 M
●2.运载工具和仪器设备
* b8 Q3 d' B) ?. O3 r3 W●运载工具:2 j @' E3 O. 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。
2 h& g0 n# _: w1 b* p b5 N" B3 l●仪器设备:
* t" ^4 V0 V! N) ]●3.海上定位和水深测量
8 r8 Q4 G1 u0 N k' U7 p( ?●海上定位-现在运用GPS、水深测量-回声定位' l* ]0 [. e; J& \8 d8 V
绪论-海洋地质学的研究方法
! ~, T/ k" h, |* X0 w●海洋地球物理勘探+ F- K) O/ |! b7 e0 n$ R
●1.地震勘探、2.地磁测量、3.重力测量 z9 j. C' _# F5 L! @
●4.热流测量& e& I. j0 O: ~# F& Z9 f- Q4 h
●海底表层取样和海上钻探, x: f* w; q$ y3 }2 P
●1.海底表层沉积物取样: L2 A- f2 K/ S" ~$ \& J
●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); M# z- p" d# F, f& _. k, [
●取样技术:无缆取样和摄影取样
( z& `# K6 ~$ J( x●2.海上钻探( G" f! y P2 S4 s
●包括钻井平台、海底浅钻和深海钻探
2 O3 P& t: m* W1 s3 d- `' ?# Q- s第二章海洋地形& T+ x, n) r7 q! f
●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( [# Z2 y/ U, @ `- D% b t s
形,两者界限为低潮线。
: C- ^8 @$ G* y, d6 e●第一节海岸带地形. w! s9 t- @& z% a5 Q: a9 L0 ~' w
●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
, Y) Q5 L% Y/ }3 Y. ~8 {分布,通常称为海岸带(简称海岸)。海岸带的海域称为滨海。
/ |( }% Y1 G; \5 a●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7 h3 P% v. m$ ^; h9 b" z h
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
$ B6 m1 n4 n* c, ?$ Q8 {$ A+ E2 P0 ] 岸。5 m6 ~' d) x7 ^# m
0 g( j2 _2 l4 D% z
第一节海岸带地形
2 \) l% N$ O! e5 u: t●一.海岸带! ^ y3 w4 g# |# C
●1.无障壁海滩地形
. M2 X! g3 p* k1 j●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
+ A; q5 V& R4 v" f0 ]7 L* [1 o5 k时可见滩角和沙嘴。; Y. S8 T8 D* s; m
●1)沿岸堤
6 v2 K2 Y' Q: _# x* M! r1 \●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! n$ ?6 o- H& Q7 _5 G4 t% @
作用形成,堤的陆侧发育纵向沟。$ @: v. M* c6 m0 y1 _4 S4 J; n% Y* W. o- Q6 N
●2)滩角和沙嘴 D7 H" c `, C' o1 }
●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。; Y/ \9 m y9 R- R
滩角在平面上伸向海,由粗碎屑堆积而成;滩角间为洼地。: N$ O4 Y9 z% v. O
●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
/ [6 a7 {9 h8 C* E- c/ r0 I向伸长,但沙嘴的前端内弯。
u; Q( ]3 T; ]7 ~# t一.海岸带; ^1 W( m5 v' D6 R# J
●2.有障壁海滩地形3 E& G8 t7 M% I8 n( v" u# H6 O- r
●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。
: e! l, M# E1 u- J●1)障壁沙岛地形" X7 t4 R! o0 A+ v7 i+ e! O9 ~
●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( Y7 Y/ E; P( Q# x' H
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。
$ J: a1 @# c7 Q; k8 T" K7 ?●2)泻湖地形2 u7 g; j8 R( ]
●泻湖多呈长条状,长轴平行海岸线。湖水很浅。
2 H5 S7 H' u! q) n二.河口海岸
4 V3 q3 p( P' B. {; ?8 i3 s●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8 |* P* s1 x$ w0 p7 S
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。
$ _3 x. a8 F8 o# ?& M: j●河口区发育有三角洲地形和河口湾地形。! @# a" U5 l" a% r* B+ j! ]9 S. m
第二节大陆边缘地形9 ]) K& M, w& t" |5 f z
●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。
9 F, P" z p8 |9 L" l1 j' l& n●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
: n% c1 c8 s# l9 U4 ]: q0 O0 A. L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。
' o1 |% p% }6 F一.大陆架
2 i k/ M' L: A$ s●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
3 P$ l% j3 u, p3 H( Q# D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。
/ p( A' g7 h! S● 1.大陆架平坦面
0 e! l3 k: z( t; ?) R●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.
/ n9 @5 ^$ z; J- I; I: S% e4 T我国东海大陆架由三个平坦面,水深分别是2000m)
+ ]! [8 m$ d, b; R●海洋沉积也相应分为滨海沉积、浅海沉积和深海沉积。; q# T5 A; S7 `0 p' r4 d
第一节、滨海沉积7 X* v6 a( J# `( D
●一.海滩沉积: ^. s9 o- Q% A+ q% E/ _
●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。! ?, t% O4 C- v- y1 n7 V0 C4 ~
● 1.海滩沉积环境和发育机制7 W0 O6 x5 ]) D; p/ [
●1)海滩沉积环境* ^# ]# l. q+ e# {; B- `
●海滩分前宾和后滨,前滨向海倾斜,坡度1-5。水动力为波浪,
& ]4 i' E$ A3 A+ X. j●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
; ^2 o- \, ~2 g; W% g' V硬壳。后滨以风的作用为主。. n. c. L3 i+ ~( i% ?- |# M( I
●2)海滩发育机制4 u. n6 C9 m3 B
●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。% T5 q: T0 p, z) d+ ]$ V1 N ^: ~
●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。
7 H- B Y9 b) a& R, G/ m●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
& y; h2 ~7 e# h$ [: K" B) I D9 P: ^滩发生堆积,海岸曲折时常出现砂嘴地形。
3 L' X9 r& \6 Q" c一.海滩沉积8 @1 ]* V+ S0 |( x! k( Y
● 2.海滩沉积物+ ]1 j3 e9 e5 P7 [1 e
●1)海滩沉积物的物质成分
. Y! c3 O1 b0 S0 Q3 @●石英、长石,有少量的重矿物和生物碎屑。也有火山碎屑。. o0 f! c F* [# ^
●2)海滩沉积物的结构3 B9 i6 ?$ V7 x/ c. f
●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
( Y/ x4 A' T# Y; O/ n6 n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。' U+ n5 p! O9 j( O! T% _' O9 u
● 3)海滩沉积物的沉积构造$ _' J F" @ J1 h. e
●(1)层面构造风成波痕、冲痕、刻痕和浪成波痕。+ T' U- v5 u4 ?
●(2)层理构造向海倾斜、向陆倾斜、下凹状纹层和上凸状纹层。+ |/ Y5 k) i( o
●(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、
3 r0 ~: ^- x( b L爬行迹。+ x2 C* s7 B$ w$ i0 x: S) c) g, e' F
二.障壁岛和泻湖沉积* p# o8 j' g) b( P$ I1 Y
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。
1 L. [3 K& ^( j% K●1.障壁岛沉积环境和发育机制1 f, T, B( o. g2 S5 ~. s4 y, b
●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
$ v- j+ X/ ]5 B" z$ S8 L3 {时,沙岛两侧均受到侵蚀作用。强潮海岸不发育障壁岛。
8 }" V8 o+ w1 r●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,9 Y3 f7 B- I" R% l7 G- B0 t6 L
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。, F+ g7 B s9 f/ Q
● 2.泻湖沉积环境和发育机制
- E+ k6 c2 j. ~4 t●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
) {- a9 ]9 u5 G产生重大影响。
- e3 p/ `4 ?& x5 x, m4 M0 ^; M●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& T: w6 g3 `9 ?
候干湿是两个重要的环境因素。湖滨分布潮坪和沼泽。
# {7 \$ M$ a% S1 _% V二.障壁岛和泻湖沉积5 W- `8 V; B( W- l6 _ |* ?
● 3.障壁岛沉积物: Q% f0 i; b5 E) C
●1)岩性
8 b# k) z" o3 u, C ●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3 e% g. A8 a7 }4 \* g+ O
胶结物。! a( F3 q0 q% J/ [& V% C3 P
●2)结构
; R# c! d- F- Y2 _& {●一般分选性极好,颗粒与基质比较高,磨圆良好。
6 Q4 v6 ^9 \% ^- y9 `+ t5 t●3)沉积构造# b$ E. F+ m4 t
●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
) I* ?3 {* f2 D. x& }2 Z方位常发生变化。常见生物穴迹与水道。 x( F/ p3 |9 z0 T. n
●4)大小、形状和方位
9 I: c( }. N. K8 ]! O●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。
0 {% J( V' D6 w$ A' g) i+ W二.障壁岛和泻湖沉积( C2 a6 _7 ^3 {. f7 |# l: ^& U
●4.泻湖沉积物
1 B" W% |9 W0 L# @$ e●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
4 |( Y% t6 A$ [●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. i9 C* X( n7 \8 V( c& L- s8 C
●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
; t$ f2 V3 W9 Z$ Y●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,$ \: e% j9 v P$ K i% Z
●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。$ v" H. u9 Z: F$ S
●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
3 b& k) S( ]5 p" m质沉积物中发育生物扰动构造。
, m9 n4 S7 N7 {/ N8 P三.潮坪沉积
8 I9 }- ]# Y3 y8 O5 x1 m
5 G1 n' n/ f4 O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 |