第十四章 海洋地质作用
地球与其它星球特征的区别是有浩瀚的海洋,海洋緼育了地球上的生命,现代地球上70.8%(4/3)的面积为海洋.地史中由于海陆的变迁海水增多次侵入大陆内部,在地层中留下了广泛的遗迹。例如,淮南地区保留的从云古代中晚期(Pt2)到中奥陶(02)的地层都属海相沉积也就是说从10亿前——5亿年这个时期,淮南地区曾被海水淹没,成为了海洋的一部分,02——C2上升出海面,C2-P又处于海陆交互的滨岸地带(成煤时期)。
海洋是陆地上最大的沉积盆地,蕴藏有丰富的矿产资源(海洋中几乎含有所有的化学元素,其中铀是获得原子能的主要元素)含量达亿吨,是陆地含量的900倍。因此对海洋地质作用的研究是极其重要的,无论对地壳形成的了解及现实资源的利用都有深刻的意义。
一、 海与洋
海洋是海与洋的总称,粗略地说,近陆为海,远陆为洋 海及洋的水都是海水(含盐33—38%。)
海底 为 陆壳 洋底 为 洋壳
二 、 海洋环境分区(根据海水深度及运动情况) 1.滨海带
海陆界线附近狭长地带,一般指低潮线与最大高潮线之间的海域。属海、陆交互的环境。
潮坪 ------ 波浪作用弱,潮汐影响大的滨海地带. 2.浅海带
滨外带至水深200米的范围,一般包括大陆架地形部分
3. 半深海——深海带
半深海200 ~ 2000米水深(大陆坡地形) 深海 > 2000米水深(大陆盆地+洋中脊)
三、 海洋中的生物
固着:珊瑚、腕足动物、海草 爬行:三叶虫、虾、螃蟹 钻孔:蠕虫、双壳
随水飘移,有孔虫、放射虫、笔石、藻类
§2. 海水的运动及其地质作用
海水的运动是海洋地质作用最重要的动力
运动形式:波浪、潮汐、洋流、浊流
一、 波浪
海水作有规律的波状起伏。是海洋中海水经常性普遍存在的运动形式。
1.风摩擦海水表层
1. 波浪的形成 2.海底地震
3.水面上大气压剧变化
2. 波浪要素
大洋中生物,一方面生活活动改造环境, 一方面许多动物壳CaCo3 Sio2成为沉积物来源,如礁体,生物灰炭、硅藻土
3. 波浪中水质点的运动
波浪是一种振荡波,振荡波的特点就是质点不随波形前进,而只是在原地
往复的园周运动。
图略
波峰处水质点处于园周的顶点 波谷处水质点处于园周的最底点
峰谷之间,水质点处于园周的顶点及最低点之间。
水面向下水质点运动的园周直径逐渐减小,波浪则趋地平缓,这是由于随
深度增加,水内磨擦也就是质点之间的磨擦力增大的原因(质点动能减小)。 当水深小于1/2波长时(近海岸处)由于海底磨擦助使质点运动轨迹成为椭园形。 波浪的变形及派生的水流.
1.波浪垂直于海岸推进时
波浪岸近海时,水深变浅,由于海底磨擦前面的波浪较后来的波浪速慢,
两波浪间距离减小,多余的能量使波高加
大波峰前倾形成卷浪。卷浪前端悬空很快底流
成为波浪,破浪被碎后,水质点不作园周运动,而迅速涌向海岸成为拍岸浪(激浪)拍岸是海水破坏海岸的主要动力。
拍岸浪冲击海岸的过程中,能量消耗在克服沙或岩石的磨擦阻力,海水由于重力沿斜坡流回海中,这种流向海底的回流称底流。
拍岸浪、激浪对岸边岩石极强的破坏
溶蚀冲蚀 磨蚀
2. 波浪斜交海岸推进时
斜向海岸的波浪到达岸边后,一部分以底流回到海中,另一部分成为沿岸流。 带动沉积颗粒移动。
波浪是破坏海岸的主要动力。
当浪水迅速涌进沿裂隙时裂隙中原来空气来不及排出,被压缩在极小的空间产生很大的瞬间压力,使岩石崩裂瓦解。同时激浪抛弃全部起起巨大的岩屑、石块,撞击海岸岩石。
岩石在海浪的作用下
海蚀凹槽海蚀平台
如果地壳运动相对论是海洋平面位稳定时就不再发展这时,由于海浪(激浪)到达岸边平台外缘时,能量全部消耗在与平台海底的磨擦之上,不再具有剥蚀能力。这时的海岸刻面为海蚀平衡剖面。
地壳上升 ,海面下降, 海蚀平台转为海蚀阶地 地壳下降 ,海面上升 , 海蚀平台转为水下阶地
波浪形成沉体沙岸,沿岸底砂在激浪进流推动下一步向岸移,返回底流下带回海堆积下来形成砂坝(平行于海岸)。
沿岸流在海湾处形成砂嘴
二、潮汐及其地质作用潮汐
海水在太阳和月球的引力作用下发生的周期性运动。 海平面周期性升降,——潮汐
海水周期性涌向岸边(水平运动)——潮流
潮汐的形成以月地系统为主,每日两次涨潮,每月农历初一、十五为大潮、每年春分、秋分为最大潮。
往返的潮水尤其在喇叭口处,不断强烈的剥蚀,冲刷搬运作用,形成“三角港”,如钱塘江、泰唔士河、恒河等。
三、洋流及其地质作用
流速缓慢主要是搬运作用,搬运极细粒物质,但洋流尤其是深海环境对海水深处搅动,带入氧气,把深处矿物质带上表层,间接地影响生物沉积作用。
定向风对海水的吹动(信风) 温度(暖流、寒流) 含盐度—深海环流
洋流的形成
流速:V=0.5-1.5m/s
四.浊流及其地质作用 1. 定义:
浊流含有大量悬浮物质(砾、砂、泥质),比重大,流速快,水下重流,一般流速 > 10米/秒。
海震,推动海底碎屑
浊流形成的原因
水下滑坡(大陆坡)
河流入海重负荷
因
浊流在海底深处难观察,对浊流的重要证据是1929.12.18大西洋底纽芬兰附近的一次地震后海底电缆的破坏。
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