趙第十三章章 海洋地質(zhì)作用

《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》主講人：趙德軍單位：地球科學(xué)學(xué)院地點(diǎn)：6A210電話(huà)：66632178第十章海洋地質(zhì)作用海洋面積占地球面積的70.8％。平均深：4000m。海洋是海和洋的統(tǒng)稱(chēng),洋是指地球表面連續(xù)的廣闊水體。大洋：太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋海是位于大洋邊緣，被大陸、半島、島嶼所分割的具有一定形態(tài)特征的水域。13.海洋地質(zhì)作用

13.1海洋環(huán)境特征13.2海水的剝蝕和搬運(yùn)作用13.3海洋的沉積作用一、海水的化學(xué)性質(zhì)（C）

●最主要的元素：氯、鈉、鎂、鈣、硫、鉀等。

●海水的酸度：海水的pH值在7.6-8.4間,呈弱堿性。

●海水中的氣體：主要有氧、二氧化碳和硫化氫。

13.1海洋環(huán)境特征海水里的主要離子:

海水中大于99.9%的鹽類(lèi)源自8種離子，其中最重要的兩種（Na+和Cl-），是普通食鹽的組成成分。氯離子鈉硫酸根鎂鈣鉀重碳酸鹽溴世界大洋表面鹽度分布圖

●海水的鹽度：一千克海水中溶解的全部鹽類(lèi)物質(zhì)。海洋的平均鹽度為35-370/00二、海水的物理性質(zhì)（C）海水的溫度：海洋表層的溫度較高，并且隨著緯度的增加而降低。海水溫度差是大洋環(huán)流的主要驅(qū)動(dòng)力。海水的密度：0℃時(shí)鹽度為35‰的海水密度為1.028g/㎝3

。鹽度大，其密度也大。海水的的密度隨著緯度和深度的增加而增加。海水密度差也是大洋環(huán)流的主要驅(qū)動(dòng)力。海水的壓力:

隨著水深的增加而加大,水深每增加10m,壓力約增加105Pa海水的溫度分布圖（八月）三、海洋的生物（c）生物分屬69個(gè)綱陸地及淡水中僅發(fā)現(xiàn)54個(gè)綱。在海洋中的動(dòng)物有20多萬(wàn)種，植物有25000種，主要是各種藻類(lèi)。主要集中在淺海區(qū)作用：造成海水的pH值、Eh值的變化，直接影響到礦物質(zhì)的分解和富集。四、海水的運(yùn)動(dòng)（A）海水的運(yùn)動(dòng)是海洋地質(zhì)作用的最重要的動(dòng)力。造成海水運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力主要因素有風(fēng)、海水的密度差、海水的溫度差、日月引力和地震等。海水的運(yùn)動(dòng)按其運(yùn)動(dòng)形式分為：海浪、潮汐、洋流和海嘯等。海浪：海水有規(guī)律的波狀運(yùn)動(dòng)。影響的水深相當(dāng)于波長(zhǎng)的一半，在正常情況下所影響的范圍從低潮線到水深20m的范圍，如果出現(xiàn)風(fēng)暴浪，則可以影響到水深200m的范圍。當(dāng)水深小于1/2波長(zhǎng)時(shí)，波長(zhǎng)開(kāi)始變短，波高變大，并最終出現(xiàn)翻卷，形成破浪。

破浪區(qū)不對(duì)稱(chēng)浪區(qū)對(duì)稱(chēng)浪區(qū)大于1/2波長(zhǎng)區(qū)

漲潮漲潮日月落潮落潮月點(diǎn)90度的地區(qū),引潮力最小,形成落潮。地球表面任一點(diǎn)每隔12小時(shí)25分會(huì)出現(xiàn)一次面向或背向月球的情況,故每天同一地點(diǎn)發(fā)生兩次漲潮落潮潮汐：由日、月的引力所引起的海平面作周期性振蕩的過(guò)程成為潮汐。開(kāi)闊大洋的潮差大約在1m左右，在一些海灣有的海潮可以達(dá)到18m。 洋流：大洋中沿相對(duì)固定的方向運(yùn)動(dòng)水體。洋流影響因素有溫度、鹽度、季風(fēng)和地球自轉(zhuǎn)等。洋流按深度可劃分出表層、深層和底層洋流等；按溫度可劃分為冷流和暖流。

濁流：濁流是由碎屑物和水混合而成的在盆地底部流動(dòng)的重力流。于大陸坡上部或陸架，在地震、火山爆發(fā)或其他觸發(fā)因素的作用下形成。

濁流：在海水中流動(dòng)的一種被泥沙攪和的高密度水團(tuán)。主要發(fā)育在大陸坡。五、海洋環(huán)境的分帶（A）我們根據(jù)海水的深度將海洋環(huán)境劃分為：濱海帶、淺海帶、半深海帶及深海帶。

13.2海水的剝蝕和搬運(yùn)作用

13.2.1海水的剝蝕作用（B）海水通過(guò)自身的動(dòng)力和所攜帶的碎屑對(duì)海岸和海底的破壞。海蝕作用主要發(fā)生在濱岸帶，按其性質(zhì)可分為機(jī)械剝蝕、化學(xué)溶蝕和生物剝蝕作用。它們共同對(duì)海岸地帶進(jìn)行改造，但以機(jī)械剝蝕作用為主。海蝕作用的主要?jiǎng)恿κ呛＠撕统毕?。海浪的機(jī)械剝蝕作用在海蝕的作用下，使海岸線不斷向陸地方向后退，形成海蝕凹槽、海蝕崖、海蝕階地（波切臺(tái)）。海岸線變得平直，海灣和海岬消失。海蝕凹槽海蝕崖波切臺(tái)波筑臺(tái)

海浪的機(jī)械剝蝕作用在突出的海岬處,由于兩側(cè)同遭到浪擊,易同時(shí)發(fā)育海蝕洞,一旦洞穴相通,可形成海蝕橋,稱(chēng)作海穹;洞頂坍塌,可形成孤立的海蝕柱海蝕柱海穹海蝕崖2．潮流的剝蝕作用主要出現(xiàn)在大陸架上一些地形狹窄并有強(qiáng)潮流通過(guò)的地方。往復(fù)流動(dòng)的潮流可在潮間淺灘上侵蝕形成細(xì)長(zhǎng)的潮水溝，其延伸大致與海岸相垂直。3．洋流的剝蝕作用表層洋流幾乎不產(chǎn)生剝蝕作用。洋流的剝蝕作用主要分布在大洋底流分布區(qū)，海洋深處的底部洋流，一般流速很小，但局部地方流速可以增大。美洲西岸的塞姆爾海峽洋流流速高達(dá)6～7m／s。在洋流流速較高的海區(qū)，可產(chǎn)生機(jī)械剝蝕作用，在海底塑造谷狀地形。4．濁流的剝蝕作用濁流的剝蝕作用主要發(fā)生海底的大陸斜坡上，在斜坡上運(yùn)動(dòng)可獲得較大的流速，具有巨大的能量。在3度的斜坡上能獲得每秒3m的流速，能夠搬運(yùn)30t重的巨大石塊。這種飽含巖塊碎屑的濁流沿斜坡向下運(yùn)動(dòng)，常在大陸坡上刻切出大致與海岸垂直的海底峽谷。5．海水的溶蝕作用和生物剝蝕作用在可溶性巖石地區(qū)的海岸，海水對(duì)海岸的溶蝕較明顯。在濱海帶集居的生物大多是鉆孔生物和硬殼生物。生物的生存活動(dòng)可直接造成或加速對(duì)濱海帶的破壞作用。

13.4.2海水的搬運(yùn)作用（A）海水的搬運(yùn)作用：海水在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，將攜帶的物質(zhì)移至它處的作用。海水搬運(yùn)作用的類(lèi)型有機(jī)械搬運(yùn)和化學(xué)搬運(yùn)(溶運(yùn))兩種。機(jī)械搬運(yùn)物質(zhì)呈推運(yùn)、躍運(yùn)和懸運(yùn)三種形式，它們受水動(dòng)力條件的支配而不斷地轉(zhuǎn)換。海水中的化學(xué)搬運(yùn)受多種因素(濃度、溫度、導(dǎo)電性、pH值)支配，進(jìn)行著復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程，與海水的化學(xué)動(dòng)力關(guān)系密切。海水的搬運(yùn)作用以機(jī)械搬運(yùn)為主，搬運(yùn)的動(dòng)力有：海浪、潮汐、洋流和濁流。 海浪的搬運(yùn)海浪的搬運(yùn)作用主要發(fā)生在濱海帶和淺海帶。在海浪垂直于海岸作用時(shí)，搬運(yùn)物被海浪推向海灘或移向海里稱(chēng)為橫向搬運(yùn)。當(dāng)海浪斜著沖向海灘后，產(chǎn)生沿岸流使碎屑作平行海岸方向的運(yùn)移稱(chēng)為縱向搬運(yùn)。海水的縱向搬運(yùn)海浪、潮汐、洋流和濁流。 潮汐的搬運(yùn)

潮流的搬運(yùn)作用僅在近岸和海灣區(qū)較顯著。大潮時(shí)，海峽中潮流流速可達(dá)6-7m／s，動(dòng)力幾乎與山區(qū)河流相當(dāng)，具有巨大的搬運(yùn)力。海浪、潮汐、洋流和濁流。洋流的搬運(yùn)洋流由于流速相對(duì)較小，搬運(yùn)能力弱，僅能搬運(yùn)細(xì)小的呈懸浮狀態(tài)的碎屑。但是，由于洋流的流程遠(yuǎn)，被搬運(yùn)的碎屑能達(dá)到深海區(qū)，甚至進(jìn)行越洋搬運(yùn)。海浪、潮汐、洋流和濁流。濁流的搬運(yùn)濁流的密度大，在流動(dòng)過(guò)程中，紊流強(qiáng)烈，具有極強(qiáng)的搬運(yùn)力，可以將其大量的礫石和沙級(jí)碎屑搬到半深海、深海區(qū)產(chǎn)生沉積。海浪、潮汐、洋流和濁流13.5海水的沉積作用（A)

海洋是一個(gè)巨大的儲(chǔ)水盆地。主要的沉積場(chǎng)所。陸地上的河流和地下水所攜帶的剝蝕產(chǎn)物搬運(yùn)并匯集到大海。海洋絕大部分海域動(dòng)力條件都較弱。 海水的沉積作用分為：濱海帶沉積作用、淺海帶沉積作用和半深海和深海帶沉積作用。13.5.1濱海帶的沉積作用(B)

(1)海灘:

由沉積物堆積而形成的平坦海濱地帶,組成物質(zhì)主要是礫灘、沙灘和泥灘沙灘濱海帶的沉積海灘（沿岸堤、離岸壩與連陸島沙嘴）、瀉湖、潮坪濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。(2)潮坪:發(fā)育在無(wú)強(qiáng)烈波浪作用而以潮汐作用為主的平緩海岸地帶,受氣候、局部沉積物來(lái)源以及潮汐強(qiáng)度的影響?？尚纬缮?、泥、碳酸鹽沉積。在特大高潮才被淹沒(méi)地區(qū)，沉積物長(zhǎng)期暴露，生物作用強(qiáng)烈，往往形成海岸沼澤。大量生物沉積，有時(shí)可形成煤田。（3）沙壩和沙嘴沉積沙壩是平行海岸但離岸有一定距離的由沙粒堆成的長(zhǎng)條形垅崗。美國(guó)佛羅里達(dá)州的沙壩沙壩的發(fā)展，使堤內(nèi)海水呈半封閉狀態(tài)，不能與大洋水域正常溝通，形成障壁沙島-瀉湖體系。沙嘴:由沙粒堆積而成的長(zhǎng)條狀海底凸起,一端與海岸相接,另一端伸入海中。它的形成主要是沿岸流的作用。沙灘濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。

離岸壩和連陸沙洲

受到一些地形的影響，海灘會(huì)形成特殊的與海岸近垂直的離岸沙壩。個(gè)別島嶼由于浪影區(qū)的作用和沙咀的發(fā)展，最終在大陸與島嶼之間形成連陸沙洲。

遼寧錦縣大筆架山連陸島

瀉湖（4）瀉湖:

被沙壩、沙嘴隔離的海濱淺海灣,海水可通過(guò)通道或越沙堤灌入濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。澳大利亞——瀉湖瀉湖潮濕氣候區(qū):常為淡化瀉湖，補(bǔ)給大于蒸發(fā)，無(wú)對(duì)流，湖底氧氣缺乏，生物尸體分解,釋入硫化氫，形成還原環(huán)境，有機(jī)物與河流帶來(lái)的碎屑物質(zhì)起形成黑色頁(yè)巖、黃鐵礦、菱鐵礦等。干旱氣候區(qū)蒸發(fā)量大于降水量，僅靠漲潮時(shí)由海水補(bǔ)給咸水。因此，常為咸化瀉湖，主要形成碳酸鹽、硫酸鹽、食鹽、鉀鹽等沉積，如四川自流井鹽礦，便是下三疊統(tǒng)瀉湖沉積。濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。生物沉積作用濱海帶生物多為厚殼的貝類(lèi)及一些打洞的生物濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。13.５.2淺海帶的沉積作用（A）

淺海是最重要的沉積區(qū)，絕大多數(shù)沉積巖都屬于淺海沉積的產(chǎn)物。90%以上的海洋生物集中在淺海區(qū)。來(lái)自大陸和由海水剝蝕海岸的物質(zhì)絕大部分帶到淺海帶沉積。淺海帶的沉積作用有機(jī)械沉積作用、化學(xué)沉積作用及生物沉積作用。濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。機(jī)械沉積作用被帶到淺海的碎屑物質(zhì)，由于海水深度增大，動(dòng)能減小，碎屑顆粒按大小、重輕先后依次沉積下來(lái)，淺海的機(jī)械沉積物主要以沙、粉沙和泥組成。沉積物特征：良好的分選性，碎屑顆粒磨圓好，具有明顯的層理、波痕等。淺海帶機(jī)械沉積的分選作用示意圖2345近岸帶遠(yuǎn)岸帶1－礫石；2－粗沙；3－細(xì)沙；4－粉沙；5－粉沙質(zhì)粘土海平面1化學(xué)沉積作用

淺海帶的化學(xué)沉積作用極為發(fā)育?；瘜W(xué)沉積物主要為碳酸鈣沉積，硅質(zhì)沉積，鋁、鐵、錳沉積?；瘜W(xué)沉積的方式主要有：過(guò)飽和析出、電性中和、顆粒吸附和生物化學(xué)作用。石灰?guī)r濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。沉積順序（化學(xué)沉積分異作用）Al2O3-Fe2O3-MnO2-SiO2-P2O5-CaCO3-NaCl-MgCl2前四種化合物以膠體的形式出現(xiàn)，當(dāng)被帶到淺海之中，與海水中的電解質(zhì)發(fā)生電性中和，產(chǎn)生凝聚沉淀。有時(shí)可聚集成鐵、鋁、錳的巨大沉積礦床，如華北石炭系下部的鋁土礦、湖南泥盆系底部的赤鐵礦等。濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。淺海大量沉積的是碳酸鹽。其原因有：膠體凝聚、壓力減小或溫度增高造成二氧化碳含量降低，碳酸鈣達(dá)到過(guò)飽和以及生物的化學(xué)作用等。當(dāng)碳酸鈣以動(dòng)物碎片、巖屑或氣泡為中心吸附沉積，呈同心圓狀生長(zhǎng)時(shí)，形成鮞狀沉積物，成巖后形成鮞狀石灰?guī)r、球粒狀石灰?guī)r。生物沉積作用（C）淺海是生物最繁盛的區(qū)域，生物的沉積作用形成生物堆積。最常見(jiàn)的有珊瑚礁及生物碎屑灰?guī)r等。濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。生物沉積作用

介殼灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r:

由大量底棲生物的貝殼硬體(主要為鈣質(zhì)成分)與灰泥集中混雜沉積而形成。濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。介殼灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r:貝殼硬體(主要為鈣質(zhì)成分)與灰泥集中混雜沉積而形成。生物沉積作用珊瑚礁:是一種營(yíng)群體生物,其骨骼由碳酸鈣組成,外形多呈樹(shù)枝狀,大量生長(zhǎng)在一起時(shí)稱(chēng)珊瑚礁濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。礁灰?guī)r珊瑚化石群體澳大利亞——大堡礁環(huán)礁:平面上呈環(huán)形的珊瑚礁,但是也有一定的缺口生物沉積作用濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。淺海帶的低等生物大量死亡堆積，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理、化學(xué)變化可形成石油和天然氣，現(xiàn)代海洋的大陸架約有5.7%面積內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有石油的分布，如波斯灣地區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)30多個(gè)海底油田。13.５.3海水的沉積作用半深海和深海帶的沉積作用（B）特點(diǎn)：水深且壓力大，底棲生物極少，海水動(dòng)力微弱。沉積類(lèi)型：只有粒徑小于0.005mm的懸浮陸源物質(zhì)在這些帶沉積。僅在局部地帶有濁流的機(jī)械沉積作用。除此之外，海底火山噴出物、宇宙物質(zhì)和冰山攜帶的粗粒物質(zhì)可在半深海、深海中沉積。因此沉積物多為泥質(zhì)和生物殘骸為主的軟泥沉積、濁流沉積和錳結(jié)核。濱海帶、淺海帶、半深海、深海帶沉積作用。1.軟泥沉積（c）常