海洋地質(zhì)第一章緒論

1、什么是海洋什么是海洋? ?地球上互相連通的廣闊水域構(gòu)成統(tǒng)一的世界海洋地球上互相連通的廣闊水域構(gòu)成統(tǒng)一的世界海洋, ,可將可將其分為主要部分和附屬部分其分為主要部分和附屬部分. .主要部分為洋主要部分為洋, ,附屬部分附屬部分為海、海灣和海峽。為海、海灣和海峽。洋（大洋）是海洋的主體部分，一般遠(yuǎn)離大陸，面積洋（大洋）是海洋的主體部分，一般遠(yuǎn)離大陸，面積廣闊，約占海洋總面積的廣闊，約占海洋總面積的90.3%90.3%；深度大，一般大于；深度大，一般大于2000m2000m；海洋要素如溫度、鹽度等不受大陸影響，鹽度；海洋要素如溫度、鹽度等不受大陸影響，鹽度平均為平均為3535，且年度變化??；具有獨(dú)立

2、的潮汐系統(tǒng)和，且年度變化??；具有獨(dú)立的潮汐系統(tǒng)和強(qiáng)大的洋流系統(tǒng)。強(qiáng)大的洋流系統(tǒng)。海的概念和類型海是海洋的邊緣部分。海的深度較淺，平均深度一般在海是海洋的邊緣部分。海的深度較淺，平均深度一般在2000m2000m以內(nèi)。其溫以內(nèi)。其溫度和鹽度等海洋水文要素受大陸影響很大，并有明顯的季節(jié)變化；沒有度和鹽度等海洋水文要素受大陸影響很大，并有明顯的季節(jié)變化；沒有獨(dú)立的潮汐和洋流系統(tǒng)，潮汐多有大洋傳入，但漲落顯著，海流有自己獨(dú)立的潮汐和洋流系統(tǒng)，潮汐多有大洋傳入，但漲落顯著，海流有自己的環(huán)流形式。的環(huán)流形式。陸間海陸間海：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：位于大陸之間的海，面積和深度

3、都較大，如地中海和加勒比海內(nèi)海內(nèi)海：伸入大陸內(nèi)部的海，面積小，其水文特征受大陸強(qiáng)烈影響，如渤：伸入大陸內(nèi)部的海，面積小，其水文特征受大陸強(qiáng)烈影響，如渤海和波羅的海海和波羅的海邊緣海邊緣海：位于大陸邊緣，以半島、島嶼或群島與大洋分隔，但水流交換：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，如南海、東海和日本海。通暢，如南海、東海和日本海。南大洋南大洋n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)上具有特太平洋、大西洋和印度洋靠近南極洲的那一片水域，在海洋學(xué)上具有特殊意義。殊意義。n它具有自成體系的環(huán)流系統(tǒng)和獨(dú)特的水團(tuán)結(jié)構(gòu)，既是世界大洋底層水團(tuán)它具有自成體系的環(huán)流系統(tǒng)和獨(dú)

4、特的水團(tuán)結(jié)構(gòu)，既是世界大洋底層水團(tuán)的主要形成區(qū)，又對大洋環(huán)流起著重要作用。的主要形成區(qū)，又對大洋環(huán)流起著重要作用。n因此，從海洋學(xué)（而不是地理學(xué)）的角度，一般把三大洋在南極洲連成因此，從海洋學(xué)（而不是地理學(xué)）的角度，一般把三大洋在南極洲連成的一片水域稱為南大洋。的一片水域稱為南大洋。n聯(lián)合國教科文組織關(guān)于南大洋的定義：從南極大陸到南緯聯(lián)合國教科文組織關(guān)于南大洋的定義：從南極大陸到南緯4040為止的海為止的海域，或從南極大陸起到亞熱帶輻合線明顯時的連續(xù)海域。域，或從南極大陸起到亞熱帶輻合線明顯時的連續(xù)海域。海水的起源海水的起源海水的形成與地球物質(zhì)整體演化有關(guān)。一般認(rèn)為海水是地球內(nèi)部物質(zhì)排海水的形

5、成與地球物質(zhì)整體演化有關(guān)。一般認(rèn)為海水是地球內(nèi)部物質(zhì)排氣作用的產(chǎn)物，即水汽和其它氣體是通過巖漿活動和火山作用不斷從地氣作用的產(chǎn)物，即水汽和其它氣體是通過巖漿活動和火山作用不斷從地球內(nèi)部排出的。球內(nèi)部排出的。現(xiàn)代火山排出的氣體中，水汽占現(xiàn)代火山排出的氣體中，水汽占75%75%以上，據(jù)此推測，地球原始物質(zhì)中以上，據(jù)此推測，地球原始物質(zhì)中水的含量應(yīng)當(dāng)較高。水的含量應(yīng)當(dāng)較高。地球早期火山作用排出的水汽凝結(jié)為液態(tài)水，積聚成原始海洋，還有些地球早期火山作用排出的水汽凝結(jié)為液態(tài)水，積聚成原始海洋，還有些火山氣體溶解于水，從而轉(zhuǎn)移到原始海洋中，而另一些不溶或微溶于水火山氣體溶解于水，從而轉(zhuǎn)移到原始海洋中，而另

6、一些不溶或微溶于水的氣體則組成了原始大氣圈的氣體則組成了原始大氣圈。 海底有復(fù)雜的地形、地貌海底有復(fù)雜的地形、地貌陸上最高：珠穆朗瑪峰 8848m海底最深：馬里亞納海溝 11034m最高的樹：紅杉 113m陸架洋中脊深海平原深海(1000m)78.5%淺海(1000m)21%陸地0.5%體積陸上平均厚度30m海洋平均厚度3800m海底并不寂靜，有復(fù)雜的底流運(yùn)動海底并不寂靜，有復(fù)雜的底流運(yùn)動1929.11.19.北大西洋的高鹽度水以深層流的形式向南流，在繞過非洲南端后，除部分向北流到印度洋外，其余的一直向東流入太平洋，在此，受溫暖和入注淡水的稀疏作用，海水密度降低并上升到表面，然后向西運(yùn)動返回到

7、大西洋以平衡外流的水體。發(fā)生在大西洋和太平洋之間的水體流動構(gòu)成了一個跨越大洋的海洋“傳送帶”海底并不缺少生命，海底并不缺少生命， 是另一個生命的樂園！是另一個生命的樂園！外源太陽能，常溫、有光CO2+H2O CH2O+O2內(nèi)源地?zé)幔邷?、黑暗CO2+H2O+H2S+O2 CH2O+H2SO4有光食物鏈太陽能黑暗食物鏈地?zé)崛缪蟮滓韵?00m以內(nèi)的地層中平均含微生物為則全球洋底以下的微生物量相當(dāng)于地球表層生物圈的二、海洋地質(zhì)學(xué)的研究對象、內(nèi)容及意義二、海洋地質(zhì)學(xué)的研究對象、內(nèi)容及意義海洋地質(zhì)學(xué)（Marine Geology) 概念n對海洋領(lǐng)域所作的地質(zhì)學(xué)方面的研究起初叫做“海底地質(zhì)學(xué)”（Subma

8、rine Geology），后來一般均稱為“海洋地質(zhì)學(xué)”（Marine Geology） F.P.Shepard，1973nMarine geology is concerned with the character and history of that part of the earth covered by seawater. James P.Kennett，1982n海洋地質(zhì)學(xué)以海水覆蓋下的廣大巖石圈為研究對象，主要包括海岸、大陸架和大陸坡，以及廣闊的深海洋底。它也是地質(zhì)學(xué)的一個分支，專門從事海洋區(qū)域的地質(zhì)學(xué)研究。因此，可以把海洋地質(zhì)學(xué)看作海洋學(xué)和地質(zhì)學(xué)之間的一門邊緣科學(xué)。 同濟(jì)大學(xué)海

9、洋地質(zhì)系，同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)系，1982海洋地質(zhì)學(xué)研究的意義 理論意義 實(shí)踐意義地球系統(tǒng)科學(xué)與海洋地質(zhì)學(xué)n地球系統(tǒng)科學(xué) 狹義概念：地球系統(tǒng)科學(xué)是為了解釋地球動力學(xué)、地球演化和全球變化，對組成地球各部分、各圈層相互作用機(jī)制進(jìn)行綜合研究的一門科學(xué)。地球系統(tǒng)則是由地核、地幔、巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈相互作用而組成的統(tǒng)一體。 廣義概念：地球系統(tǒng)科學(xué)跨越一系列自然科學(xué)與社會科學(xué)。地球系統(tǒng)科學(xué)是把地球看成一個由相互作用的地核、地幔、巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈、智慧圈和行星系統(tǒng)等組成部分構(gòu)成的統(tǒng)一系統(tǒng)。地球系統(tǒng)科學(xué)是一門重點(diǎn)研究地球各組成部分之間相互作用的科學(xué)，以解釋地球的動力學(xué)、地球的演化和全球變化。

10、其目標(biāo)是：了解整個地球系統(tǒng)的過去、現(xiàn)在及未來的行為。n海洋作為地球最大的自然景觀，無疑在地球系統(tǒng)演化中有重要的作用。n無論是巖石圈、水圈還是生物圈，海洋都是重要的組成部分n海氣相互作用也是影響全球氣候的重要因素，因此對大氣圈也有控制作用。海洋地質(zhì)學(xué)已經(jīng)對地球科學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)n海底擴(kuò)張、板快構(gòu)造學(xué)說的建立n古海洋學(xué)的興起和古氣候?qū)Wn沒有海洋地質(zhì)學(xué)的迅速發(fā)展就沒有地球科學(xué)的今天海洋地質(zhì)學(xué)使沉積學(xué)研究進(jìn)入了一個新階段n海洋是現(xiàn)代沉積作用正在進(jìn)行的場所，為沉積和成巖作用的研究提供了豐富的素材n現(xiàn)代三角洲、海洋碳酸巖以及珊瑚礁的深入研究，把富含油氣的碳酸巖、古三角洲砂頁巖的研究，推進(jìn)到一個新階段

11、，為油氣勘探做出了重要貢獻(xiàn)n深海濁流的發(fā)現(xiàn)和研究，不但動搖了傳統(tǒng)的沉積分異理論，還合理了解釋了古代復(fù)理石建造的成因問題等等。海底礦產(chǎn)資源石油、天然氣 海底儲量石油占總儲量的45%天然氣 占總儲量的50% 海上產(chǎn)量占總產(chǎn)量的約1/3海洋地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡史海洋地質(zhì)學(xué)發(fā)展簡史一、海洋地質(zhì)知識的積累期一、海洋地質(zhì)知識的積累期二、海上綜合科學(xué)考察階段二、海上綜合科學(xué)考察階段三、近代海洋地質(zhì)的蓬勃發(fā)展階段三、近代海洋地質(zhì)的蓬勃發(fā)展階段（二戰(zhàn)之后）（二戰(zhàn)之后）海洋地質(zhì)學(xué)知識積累海洋地質(zhì)學(xué)知識積累期期2 2、海上探險(xiǎn)、海上探險(xiǎn)麥哲倫、哥倫布、達(dá)伽瑪、庫克等麥哲倫、哥倫布、達(dá)伽瑪、庫克等3 3、生物考察、生物考察達(dá)

12、爾文達(dá)爾文1832-18361832-18364 4、深海電纜的布設(shè)、深海電纜的布設(shè)莫里莫里185418545 5、深海生物考察、深海生物考察Edwwd FobesEdwwd Fobes6 6、深海鈣質(zhì)軟泥研究、深海鈣質(zhì)軟泥研究赫胥黎赫胥黎海上綜合科學(xué)考察階海上綜合科學(xué)考察階段段1 1、“挑戰(zhàn)者挑戰(zhàn)者”號環(huán)球考察，號環(huán)球考察，1872-18761872-18762 2、美國漁輪、美國漁輪“信天翁信天翁”號，號，1888-19201888-19203 3、荷蘭、荷蘭“西博加西博加”號，號，1899-19001899-1900，4 4、德國、德國“行星行星”號和號和“埃迪埃迪. .斯蒂芬斯蒂芬”號

13、，號，5 5、德國、德國“流星流星”號，號，1925-19271925-1927，南大西洋，南大西洋取得的成果有：默里和瑞納德取得的成果有：默里和瑞納德深海沉積深海沉積 默里等人默里等人大洋深處大洋深處 安德雷安德雷海洋地質(zhì)學(xué)海洋地質(zhì)學(xué)德文德文 近代海洋地質(zhì)學(xué)蓬勃發(fā)展期近代海洋地質(zhì)學(xué)蓬勃發(fā)展期1 1、赫斯發(fā)現(xiàn)海底平頂山和西太平洋西北構(gòu)造資料、赫斯發(fā)現(xiàn)海底平頂山和西太平洋西北構(gòu)造資料2 2、瑞典、瑞典“信天翁信天翁”環(huán)球大探險(xiǎn)，環(huán)球大探險(xiǎn)，1947-19481947-1948，真空，真空取樣管，人工地震波取樣管，人工地震波3 3、美國拉蒙特地質(zhì)研究所在大西洋進(jìn)行地球物理、美國拉蒙特地質(zhì)研究所在大

14、西洋進(jìn)行地球物理研究研究4 4、5050年代初，海上石油勘探大發(fā)展（北海，波斯年代初，海上石油勘探大發(fā)展（北海，波斯灣等）灣等）近代海洋地質(zhì)學(xué)蓬勃發(fā)展近代海洋地質(zhì)學(xué)蓬勃發(fā)展期期多項(xiàng)國際大洋調(diào)查計(jì)劃的執(zhí)行，多項(xiàng)國際大洋調(diào)查計(jì)劃的執(zhí)行，5050年代末年代末-60-60年代初年代初1 1、1958-19601958-1960，國際地球物理年的聯(lián)合大洋綜合調(diào)查，國際地球物理年的聯(lián)合大洋綜合調(diào)查2 2、1960-19651960-1965，美、蘇、英、法、日等，美、蘇、英、法、日等1616國調(diào)查船聯(lián)國調(diào)查船聯(lián)合進(jìn)行的合進(jìn)行的“國際印度洋考察國際印度洋考察”3 3、1963-19651963-1965，聯(lián)

15、合國教科文組織的，聯(lián)合國教科文組織的“國際熱帶大西國際熱帶大西洋合作調(diào)查洋合作調(diào)查”及及“南太平洋聯(lián)合調(diào)查南太平洋聯(lián)合調(diào)查”，“地中海聯(lián)地中海聯(lián)合調(diào)查合調(diào)查”海洋鉆探和地學(xué)革命海洋鉆探和地學(xué)革命深海鉆探計(jì)劃（深海鉆探計(jì)劃（DSDPDSDP） 大洋鉆探計(jì)劃（大洋鉆探計(jì)劃（ODPODP）Deep Sea Drilling Program Ocean Drilling ProgramDeep Sea Drilling Program Ocean Drilling Program（1969-19831969-1983） （1985-20031985-2003）世界上美、日、德、英、法、澳、加等二世界上美、日、德、英、法、澳、加等二十余國和地區(qū)參加十余國和地區(qū)參加年預(yù)算年預(yù)算45004500萬美金萬美金地球科學(xué)歷時最長、規(guī)模最大的國際合作地球科學(xué)歷時最長、規(guī)模最大的國際合作“地球號地球號”長長210210米米高高107107米米鉆探深度超鉆探深度超1000010000米米可連續(xù)工作可連續(xù)工作6 6個月個月具泥漿循環(huán)和防具泥漿循環(huán)和防噴設(shè)備噴設(shè)備可在含油氣的井可在含油氣的井位鉆探位鉆探二、中國海洋的發(fā)展和高校海洋專業(yè)的設(shè)置n中國海洋發(fā)展的歷史n高校海洋專業(yè)的特色及分析海洋大學(xué)-海洋水產(chǎn)同濟(jì)大學(xué)-海洋