第2章地球系統(tǒng)

1、1.地球的基礎(chǔ)知識地球的基礎(chǔ)知識2.海與洋海與洋3.海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)4.海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說5.海洋沉積海洋沉積6.海底礦物資源海底礦物資源地球系統(tǒng)與海底科學(xué)地球系統(tǒng)與海底科學(xué)冥王星、海王星、天王星、土星、木星、火星、地球、金星、水星冥王星、海王星、天王星、土星、木星、火星、地球、金星、水星1. 地球的基礎(chǔ)知識地球的基礎(chǔ)知識 形狀形狀北凸北凸14 m14 m，南凹，南凹24 m24 m不規(guī)則梨形。不規(guī)則梨形。地表地表5.15.1億億kmkm，地球平均半徑地球平均半徑6371 km6371 km1. 地球的基礎(chǔ)知識地球的基礎(chǔ)知識 地球圈層地球圈層 大氣圈、水圈

2、、生物圈、巖石圈大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈1. 地球的基礎(chǔ)知識地球的基礎(chǔ)知識外圈外圈 內(nèi)圈：內(nèi)圈： 地殼：平均厚度地殼：平均厚度15km15km 陸地較厚陸地較厚 主要硅鋁質(zhì)（花崗巖）主要硅鋁質(zhì)（花崗巖） 海洋很薄海洋很薄 為硅鎂質(zhì)（玄武巖）為硅鎂質(zhì)（玄武巖） 地幔地幔 地核地核1. 地球的基礎(chǔ)知識地球的基礎(chǔ)知識 軟流層軟流層 在力學(xué)性質(zhì)上呈軟化的在力學(xué)性質(zhì)上呈軟化的塑性狀態(tài)，在緩慢而長塑性狀態(tài)，在緩慢而長期的作用力下會發(fā)生塑期的作用力下會發(fā)生塑性變形和緩慢流動。性變形和緩慢流動。1. 地球的基礎(chǔ)知識地球的基礎(chǔ)知識 地球表面總面積地球表面總面積 ，其中陸地占，其中陸地占29.2%，海洋占，海

3、洋占70.8% 陸地是相互分離的，而海洋是相互連通的，陸地是相互分離的，而海洋是相互連通的，構(gòu)成統(tǒng)一的世界大洋構(gòu)成統(tǒng)一的世界大洋825.1 10 km2. 海與洋海與洋 洋洋(ocean)(ocean)：地球上連續(xù)巨大的咸水體：地球上連續(xù)巨大的咸水體 水文特征：水文特征： 面積廣闊，占海洋總面積面積廣闊，占海洋總面積90.3%90.3% 遠離陸地，受陸地影響小遠離陸地，受陸地影響小 水較深（平均水較深（平均2 23 3千米）千米） 溫度受大陸影響小，鹽度平均為溫度受大陸影響小，鹽度平均為3535，年變，年變化小化小 有獨立的環(huán)流和潮波系統(tǒng)有獨立的環(huán)流和潮波系統(tǒng)2. 海與洋海與洋 洋的劃分及其形

4、態(tài)特征洋的劃分及其形態(tài)特征 太平洋，大西洋，印度洋，北冰洋，太平洋，大西洋，印度洋，北冰洋，南南大洋大洋 南大洋：太平洋、大西洋和印度洋靠近南大洋：太平洋、大西洋和印度洋靠近南極洲的那一片水域，在海洋學(xué)上有特南極洲的那一片水域，在海洋學(xué)上有特殊意義。殊意義。2. 海與洋海與洋 (1) (1) 太平洋太平洋(Pacific) 面積最大：面積最大：占海洋表面積的占海洋表面積的1/21/2；平均深度平均深度4028m4028m，東西最寬達半個赤道。東西最寬達半個赤道。 2. 海與洋海與洋(2)(2) 大西洋大西洋(Atlantic)面積：面積：占世界大洋面積占世界大洋面積1/41/4，平均深度平均深

5、度3627m3627m。海溝海溝4 4個，最深個，最深9218m9218m。洋脊橫貫?zāi)媳?。洋脊橫貫?zāi)媳?。赤道窄，分南北大西洋赤道窄，分南北大西?2. 海與洋海與洋(3) (3) 印度洋印度洋(Indian Ocean) 位于南半球位于南半球占世界大洋面積占世界大洋面積1/51/5，平均深度平均深度3897m3897m，超過大西洋，超過大西洋，最深最深7450m7450m。 2. 海與洋海與洋(4) (4) 北冰洋北冰洋(Arctic Ocean) 面積最小，面積最小，溫度最低，溫度最低，水深最淺，水深最淺，平均平均1200m1200m。也稱為北極地中海。也稱為北極地中海。 2. 海與洋海與洋

6、(5) (5) 南大洋南大洋南極海域南極海域(Southern Ocean) 南緯南緯6060度至南極洲度至南極洲間的廣闊水域。間的廣闊水域。具有獨特的潮波具有獨特的潮波系統(tǒng)和環(huán)流系統(tǒng)，系統(tǒng)和環(huán)流系統(tǒng)，大洋底層水團主要大洋底層水團主要形成區(qū)。形成區(qū)。 2. 海與洋海與洋 海海(sea)(sea)： 占海洋總面積占海洋總面積9.7%9.7%；位于大陸邊緣，被；位于大陸邊緣，被陸地、島弧分割的許多形態(tài)各異的小水陸地、島弧分割的許多形態(tài)各異的小水體。體。 水文特征：水文特征： 靠近陸地，受陸地影響大；靠近陸地，受陸地影響大； 面積小，水淺；面積小，水淺； 無獨立的潮波系統(tǒng)無獨立的潮波系統(tǒng)2. 海與洋

7、海與洋太太 平平 洋洋鄂霍次克海、白令海、日本海、珊瑚海、鄂霍次克海、白令海、日本海、珊瑚海、菲律賓海、南海、爪哇海、蘇祿海菲律賓海、南海、爪哇海、蘇祿海大大 西西 洋洋北海、挪威海、波羅的海、地中海、加勒北海、挪威海、波羅的海、地中海、加勒比海、黑海比海、黑海印印 度度 洋洋紅海、阿拉伯海、安達曼海紅海、阿拉伯海、安達曼海北北 冰冰 洋洋格陵蘭海、巴侖支海、白令海、楚克奇海格陵蘭海、巴侖支海、白令海、楚克奇海2. 海與洋海與洋 海的劃分海的劃分 陸間海陸間海 陸間海是指位于大陸之間的海，面積和深陸間海是指位于大陸之間的海，面積和深度都較大，如地中海和加勒比海。度都較大，如地中海和加勒比海。

8、2. 海與洋海與洋 內(nèi)陸海（內(nèi)海）內(nèi)陸海（內(nèi)海） 是伸入大陸內(nèi)部的海，面積較小，其水文是伸入大陸內(nèi)部的海，面積較小，其水文特征受周圍大陸的強烈影響特征受周圍大陸的強烈影響, ,如渤海和波羅如渤海和波羅的海等。的海等。 2. 海與洋海與洋 邊緣海邊緣海 位于大陸邊緣，以半島、島嶼或群島與大位于大陸邊緣，以半島、島嶼或群島與大洋分隔，但水流交換通暢，如東海、南海洋分隔，但水流交換通暢，如東海、南海等。等。 2. 海與洋海與洋 按其連通性可分為：按其連通性可分為： 海灣海灣(gulf) :(gulf) :洋或海延伸進大陸且深度逐洋或海延伸進大陸且深度逐漸減小的水域。漸減小的水域。 海峽海峽(stra

9、it) (strait) ：兩端連接海洋的狹窄水：兩端連接海洋的狹窄水道。主要特征是流速大道。主要特征是流速大2. 海與洋海與洋哈得遜灣巴芬灣亞丁灣波斯灣孟加拉灣墨西哥灣2. 海與洋海與洋2. 海與洋海與洋 大陸邊緣大陸邊緣、大洋中脊、大洋中脊、大洋盆地、大洋盆地3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)1、大陸邊緣大陸邊緣：3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)j3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)大陸架（大陸架（continental shelfcontinental shelf）大陸架是大陸沿岸土地在海面下向海洋的延伸，也大陸架是大陸沿岸土地在海面下向海洋的延伸，也就是被海水所覆蓋的大陸。就是被海水所

10、覆蓋的大陸。70m3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)大陸架特點大陸架特點從海岸線到水深從海岸線到水深200米以內(nèi)，平均坡度米以內(nèi)，平均坡度0.1度；度；地殼為硅質(zhì)花崗巖構(gòu)成。地殼為硅質(zhì)花崗巖構(gòu)成。浪、潮、流隨季節(jié)變化，豐富的油氣田，漁浪、潮、流隨季節(jié)變化，豐富的油氣田，漁業(yè)，養(yǎng)殖業(yè)主要場所業(yè)，養(yǎng)殖業(yè)主要場所3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài) 大陸坡大陸坡(continental slope) 陸架外緣較陡傾斜的地區(qū)，平均坡度陸架外緣較陡傾斜的地區(qū)，平均坡度4.3度，寬度度，寬度15-90km，平均，平均28km，深度，深度200-2500m。3. 海底的地貌形

11、態(tài)海底的地貌形態(tài) 大陸隆大陸隆(continental rise)坡外與洋盆間較平坦地區(qū)。面積大，平坦，深度坡外與洋盆間較平坦地區(qū)。面積大，平坦，深度2000-5000m，平均，平均3700m。3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài) 島弧島弧 大陸邊緣連綿呈弧狀的一長串島嶼。大陸邊緣連綿呈弧狀的一長串島嶼。3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài) 海溝海溝位于海洋中的兩壁較陡、狹長的、水深大位于海洋中的兩壁較陡、狹長的、水深大于于5000m5000m的溝槽，是海底最深的地方。的溝槽，是海底最深的地方。3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài) 大洋中脊大洋中脊 大洋中脊是指貫穿

12、世界四大洋、成因相同、特征大洋中脊是指貫穿世界四大洋、成因相同、特征相似的海底山脈系列。相似的海底山脈系列。 具有全球規(guī)模，面積占洋底面積具有全球規(guī)模，面積占洋底面積32.8%，全長，全長6.5萬公里。萬公里。 3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài) 中央裂谷中央裂谷 沿洋中脊軸部延伸的巨大的斷裂谷。寬約沿洋中脊軸部延伸的巨大的斷裂谷。寬約30多多千米，平均深度達兩千米以上。千米，平均深度達兩千米以上。3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài) 大洋盆地（大洋盆地（Ocean Basin） 位于大洋中脊與大陸邊緣之間，水深一般在位于大洋中脊與大陸邊緣之間，水深一般在400040006000m6000m，具

13、有大洋型地殼的盆地，約占，具有大洋型地殼的盆地，約占海洋總面積的海洋總面積的1/21/2。 3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)大洋盆地大洋盆地正地形正地形負地形負地形 海嶺海嶺 海山海山 海臺海臺 海盆海盆 海槽海槽 正地形正地形 海嶺：海嶺：往往由鏈狀海底火山構(gòu)成，缺乏地往往由鏈狀海底火山構(gòu)成，缺乏地震活動震活動 海山：海山：孤立或比較孤立的坡度較陡的海底孤立或比較孤立的坡度較陡的海底高地，高度在高地，高度在1000m1000m以上。以上。 海臺海臺（海底高原）：具有比較平坦、寬闊（海底高原）：具有比較平坦、寬闊頂面的海底高地，高出鄰近海底頂面的海底高地，高出鄰近海底1000m1000m以以

14、上。上。 3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)夏威夷海嶺夏威夷海嶺 海底火山海底火山3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài) 負地形負地形 海盆：海盆：面積大、盆狀的洼地。面積大、盆狀的洼地。 海槽：海槽：長而寬，兩側(cè)坡度平緩的海底洼地。長而寬，兩側(cè)坡度平緩的海底洼地。 3. 海底的地貌形態(tài)海底的地貌形態(tài)一、一、 大陸漂移說大陸漂移說 19121912年氣象學(xué)家魏格納年氣象學(xué)家魏格納(Wegener)(Wegener)提出。提出。 他指出他指出“如果有人拿出世界地圖，然后仔細觀如果有人拿出世界地圖，然后仔細觀測三大洲的海岸線，就會發(fā)現(xiàn)（大陸）分裂的測三大洲的海岸線，就會發(fā)現(xiàn)（大陸）分裂的痕跡痕跡”。4

15、. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 證據(jù)：證據(jù)：海岸線形態(tài)海岸線形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造、古氣候古氣候和和古生古生物地理分布物地理分布等等。 4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 大陸漂移說大陸漂移說 地球上所有大陸在中生代以前曾經(jīng)是統(tǒng)地球上所有大陸在中生代以前曾經(jīng)是統(tǒng)一的巨大陸塊一的巨大陸塊稱之為稱之為泛大陸泛大陸中生代中生代開始開始泛大陸分裂并漂移泛大陸分裂并漂移逐漸達到現(xiàn)逐漸達到現(xiàn)在的位置。在的位置。4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 存在的問題存在的問題 魏格納未能合理解釋大陸漂移的機制魏格納未能合理解釋大陸漂移的機制問題問題4. 海底構(gòu)造與大

16、地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說二、海底擴張說二、海底擴張說 大洋中脊的裂谷帶是地幔物質(zhì)涌升的出口，涌大洋中脊的裂谷帶是地幔物質(zhì)涌升的出口，涌出的地幔物質(zhì)冷凝形成出的地幔物質(zhì)冷凝形成新洋底新洋底，新洋底同時推，新洋底同時推動先期形成的較老洋底逐漸向兩側(cè)擴展推移，動先期形成的較老洋底逐漸向兩側(cè)擴展推移，這就是這就是海底擴張海底擴張。4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 海底擴張如何解釋大陸漂移？海底擴張如何解釋大陸漂移？ 擴張著的洋底同時把與其相鄰接的大陸向兩擴張著的洋底同時把與其相鄰接的大陸向兩側(cè)推開，大陸間的距離隨之變大側(cè)推開，大陸間的距離隨之變大 洋底擴展移動到一定程度便洋底

17、擴展移動到一定程度便向下俯沖向下俯沖潛沒，潛沒，重新重新回到地幔回到地幔中去，相鄰大陸逆掩于俯沖帶中去，相鄰大陸逆掩于俯沖帶上，從而形成上，從而形成島弧島弧- -海溝海溝體系體系4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 證據(jù)：證據(jù)：沉積巖年齡、厚度、沉積巖年齡、厚度、磁異常條帶等磁異常條帶等 越靠近大洋中脊，沉積物年齡越輕、厚度越薄。越靠近大洋中脊，沉積物年齡越輕、厚度越薄。 4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說地殼年齡地殼年齡 洋底擴展移動的速度約為每年幾厘米，洋洋底擴展移動的速度約為每年幾厘米，洋底的生成和消亡周期約為底的生成和消亡周期約為2億年億年 驅(qū)動力是驅(qū)動力

18、是地幔物質(zhì)對流地幔物質(zhì)對流 生成生成 （大洋中脊），運動（大洋盆地），（大洋中脊），運動（大洋盆地）， 消亡（海溝）消亡（海溝）4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 三、板塊構(gòu)造說三、板塊構(gòu)造說 Wilson(1965)Wilson(1965)首先提出首先提出“板塊板塊” 地球最上部被劃分為巖石圈和軟流圈。軟地球最上部被劃分為巖石圈和軟流圈。軟流圈在緩慢而長期的作用力下，會呈現(xiàn)出流圈在緩慢而長期的作用力下，會呈現(xiàn)出塑性或緩慢流動的性質(zhì)。因此巖石圈可以塑性或緩慢流動的性質(zhì)。因此巖石圈可以漂浮在軟流圈之上作側(cè)向運動。漂浮在軟流圈之上作側(cè)向運動。4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大

19、地構(gòu)造學(xué)說 地球表層剛性的巖石圈并非地球表層剛性的巖石圈并非“鐵板一塊鐵板一塊”，它，它被一系列構(gòu)造活動帶被一系列構(gòu)造活動帶分割成許多大小不等的球分割成許多大小不等的球面板狀塊體面板狀塊體，每一個構(gòu)造塊體就叫巖石圈板塊，每一個構(gòu)造塊體就叫巖石圈板塊，簡稱板塊。簡稱板塊。4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 板塊內(nèi)部是相對穩(wěn)定的，很少發(fā)生形變；而板塊板塊內(nèi)部是相對穩(wěn)定的，很少發(fā)生形變；而板塊邊界則是全球最活躍的構(gòu)造帶，全球地震能量的邊界則是全球最活躍的構(gòu)造帶，全球地震能量的95%95%是通過板塊邊界釋放的。是通過板塊邊界釋放的。 4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說拉

20、張型邊界拉張型邊界 擠壓型邊界擠壓型邊界 剪切型邊界剪切型邊界海溝、喜馬拉雅山海溝、喜馬拉雅山大洋中脊大洋中脊4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 板塊運動及其相互作用導(dǎo)致了目前海陸的分布格板塊運動及其相互作用導(dǎo)致了目前海陸的分布格局，地球表面形態(tài)的變化，全球山脈的形成，地局，地球表面形態(tài)的變化，全球山脈的形成，地震、火山和構(gòu)造活動等。震、火山和構(gòu)造活動等。 板塊構(gòu)造學(xué)說集大陸漂移和海底擴張說為板塊構(gòu)造學(xué)說集大陸漂移和海底擴張說為一體，能夠比較成功地解釋全球性的構(gòu)造一體，能夠比較成功地解釋全球性的構(gòu)造特征和形成機理特征和形成機理 這三個學(xué)說不是相互矛盾的，而是相互完這三個學(xué)說不是

21、相互矛盾的，而是相互完善、補充善、補充4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 由于巖石圈板塊的分離和匯聚運動（或海底由于巖石圈板塊的分離和匯聚運動（或海底的生成與消亡），大洋盆地一直處于變化中的生成與消亡），大洋盆地一直處于變化中4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說洋盆演化的階段及特征洋盆演化的階段及特征前三個階段標(biāo)志著大洋的前三個階段標(biāo)志著大洋的形成和擴展形成和擴展后三個階段標(biāo)志著大洋的后三個階段標(biāo)志著大洋的收縮和關(guān)閉收縮和關(guān)閉4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說東非大裂谷東非大裂谷4. 海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說海底構(gòu)造與大地構(gòu)造學(xué)說 海洋沉積：是通過海

22、洋沉積：是通過物理、化學(xué)和生物沉積作物理、化學(xué)和生物沉積作用用過程所形成的海底沉積物的總稱。過程所形成的海底沉積物的總稱。 來源：來源： 非生物組分（非生物組分（陸源碎屑、火山碎屑、遠洋粘陸源碎屑、火山碎屑、遠洋粘土土） 生物組分（生物組分（鈣質(zhì)生物、硅質(zhì)生物鈣質(zhì)生物、硅質(zhì)生物） 5. 海洋沉積海洋沉積 陸源碎屑陸源碎屑 指陸源區(qū)母巖經(jīng)物理風(fēng)化或機械破壞而形指陸源區(qū)母巖經(jīng)物理風(fēng)化或機械破壞而形成的碎屑物質(zhì)成的碎屑物質(zhì) 火山碎屑火山碎屑 火山噴出的巖漿冷凝碎屑以及火山通道內(nèi)火山噴出的巖漿冷凝碎屑以及火山通道內(nèi)和四壁巖石碎屑和四壁巖石碎屑5. 海洋沉積海洋沉積 遠洋粘土遠洋粘土 遠洋粘土因其顏色主

23、要呈褐至紅褐色，又遠洋粘土因其顏色主要呈褐至紅褐色，又稱褐粘土或紅粘土稱褐粘土或紅粘土 主要由粘土礦物、石英和長石細碎屑、自主要由粘土礦物、石英和長石細碎屑、自生和宇宙源組分組成生和宇宙源組分組成5. 海洋沉積海洋沉積 鈣質(zhì)生物沉積鈣質(zhì)生物沉積 含碳酸鈣大于含碳酸鈣大于30%，而陸源粘土、粉砂含量，而陸源粘土、粉砂含量小于小于30%的遠洋沉積物的遠洋沉積物 硅質(zhì)生物沉積硅質(zhì)生物沉積 含生物骨屑含生物骨屑50%以上、硅質(zhì)生物遺骸大于以上、硅質(zhì)生物遺骸大于30%的遠洋沉積物的遠洋沉積物5. 海洋沉積海洋沉積大洋沉積物分布大洋沉積物分布5. 海洋沉積海洋沉積 濱海砂礦濱海砂礦 海灘上陸源碎屑經(jīng)過機械沉積分選作用而富海灘上陸源碎屑經(jīng)過機械沉積分選作用而富集形成的集形成的 主要包括鈦鐵礦、鋯（主要包括鈦鐵礦、鋯（go）石、金紅石、石、金紅石、獨居石、磷釔礦、金紅石、磁鐵礦和砂錫等獨居石、磷釔礦、金紅石、磁鐵礦和砂錫等6. 海底礦物資源海底礦物資源 海底石油和天然氣海底石油和天然氣 石油是一種成分復(fù)雜的碳氫化合物的混合石油是一種成分復(fù)雜的碳氫化合物的混合物，在自然界中以液體存在稱為石油，以物，在自然界中以液體存在稱為石油，以氣體存在稱為天然氣氣體存在稱為天然氣6. 海底礦物資源海底礦物資源6. 海底礦物資源海底礦物資源 磷鈣石磷鈣石 磷鈣石又稱磷鈣土，是一種磷鈣