海洋地质学' _9 A4 a- W, ?% d4 M
第一章绪论
# D8 B. a' j9 }0 o' B# J●《海洋地质学》的含义
& o: A8 v2 m7 Y' S2 ~●《海洋地质学》的主要研究内容( o$ d! O/ {7 X4 }
●《海洋地质学》的研究意义4 B3 G! j+ A$ L. T
●《海洋地质学》的研究方法0 @5 K/ ]# d- Q& ?$ x
绪论-《海洋地质学》的含义和内容$ _* z, {$ H3 u$ @) F
●《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。
8 H1 J; j3 c0 B0 ?0 h●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。8 I# X# o6 p( R1 Q+ L6 w, i
绪论-《海洋地质学》的研究意义7 `% _( p5 b' w) a
●海洋地质的研究具有重大的理论意义' v. u; I5 ^- B3 s4 _
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。 v0 ~! [) \. Q
●浩瀚的海洋是正在进行沉积作用的天然实验室8 x" _0 ~8 j) `0 u& ~) b
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。
, R% |( O7 B0 a* a; d- }●海洋具有丰富的矿产资
7 i" l- [( I# m0 s9 ~0 O& }6 `●海洋是我们人类赖以生存的主要地质环境之一。+ l2 v$ ?% L7 H9 x# l& G: q. n
绪论-海洋地质学的发展史: p/ j. V! f2 l& W6 h: r
●海洋地质知识的积累时期& W) y9 t; G6 p
●海洋地质学的独立时期: p! D5 w# d) e% _
●海洋地质学的蓬勃发展时期
' `5 B- _- m* W1 c●海洋地质学的新时期
( I% j2 \) }2 Z& _4 ]海洋地质知识的积累时期
2 C; \- [3 p7 o●1.航海中海洋地质知识的积累1 ]1 q0 s$ [6 s+ C/ P! r) M
● 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+ I) w' E0 ]& o, N& S3 c' G9 t" Y( b
础,具划时代意义。
7 z1 j1 n2 J: ^. O4 Z9 o: F●2.大陆地质调查中海洋地质知识的积累; T+ j9 Z; j. I/ d$ ]$ L. y: t, m
●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
+ A8 x: q) V3 m+ n" S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。. c' f% W* H4 w
海洋地质学的独立时期- a* s4 f6 _" Y3 H
●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. [4 ?0 Z; d6 G* }6 U2 o
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。
# t' Q2 c, R: Y/ d- Y1 g: j●
$ X! O( r! P7 J7 | z- [●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》# ^8 H6 R7 l9 t/ ^8 R
(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)。: ?* Z9 D3 |$ A" _ X( I7 f; G
海洋地质学的蓬勃发展时期
" [& Z( e% E0 {4 A+ A# w% _/ X●20世纪50年代以后海洋地质学进入了蓬勃发展时期5 }" B" ^: u% l
●1. 海底三大发现
! D# [/ }: v1 b( f+ t! }3 b●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。, @' P2 f7 {2 _* D
●2.海底扩张和板块构造
# k' q4 y' ?* w- ?% t) p4 `6 C●3.国际海洋机构的建立和国际合作, B' ~4 f6 L2 d# u
●4.人工地震和深海钻探( [# o/ i4 L5 R3 m
现今太平洋的收缩和大西洋、印度洋的扩张2 O6 d7 r7 K. a5 b# \6 n3 E+ w
1.地幔热对流& X, ~: J) {/ j5 l/ s
绪论-海洋地质学的研究方法
8 Z& u% \/ A* q( X' I●海洋地质调查方法
/ W+ E6 p6 |) N, Z0 ~5 F; }6 L●1.海洋调查的内容、类型和方式
5 d( Y6 r( E) M●海洋调查的内容:
. j% Z0 c% ^- H/ o& Y3 ?●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
7 u6 C( L# X' G4 o, h$ M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。4 S8 {9 k* O' E
●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
1 \' | \+ q1 t* D# F- W* G调查区远近:远洋调查.近海调查.海岸带调查
; q+ E4 v/ C: m. \5 v; o运载工具高程:空中调查.海面调查.水层调查.海底调查
+ ]* y* c* ~ N, N& d海洋地质调查方法
E" q2 i3 Q) Z●海洋调查的方式:
+ a1 L! F0 e% ^●海洋调查观测点的空间分布
2 ]% v/ n. y8 ]3 }$ z7 i& x0 |●海洋调查观测时间的间隔
! J" R4 _3 n) O# T: v+ M2 k7 R/ |●2.运载工具和仪器设备
2 T& Z4 X T9 v" ?1 Q! Z; _●运载工具:. ?5 b2 y4 |4 x' p' k
●海洋调查船、海洋观测浮标、潜水艇、水下居住实验室、飞行器。# E0 s* K' J' d# ?+ x8 L
●仪器设备:
6 W) M2 V. e7 c& I# k' |$ Y●3.海上定位和水深测量" c& z9 W0 c- J0 N! p c1 U+ m6 n. |2 m
●海上定位-现在运用GPS、水深测量-回声定位
, d6 b# h) P" n( s绪论-海洋地质学的研究方法
$ {% ]" e9 y9 e" }. h/ _●海洋地球物理勘探
! N8 d7 y- B6 f( A( N●1.地震勘探、2.地磁测量、3.重力测量
0 x" D( e" p2 Y' K, G% k●4.热流测量
. u( M+ R/ X- @2 i( r2 B( u; P●海底表层取样和海上钻探
1 [$ v& j% W5 A2 U9 R% { f% Q8 H●1.海底表层沉积物取样
; G8 `( B7 R; y1 t! z●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)
/ s$ b H; y" w. ^●取样技术:无缆取样和摄影取样8 J6 S/ Y0 R! O5 z2 U# W! K
●2.海上钻探
' s0 H& s$ |' [! d/ z2 T●包括钻井平台、海底浅钻和深海钻探
6 M6 R: s9 Y, ]/ K) q0 b& F第二章海洋地形& n5 d* ?: ?$ k: Z
●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
# h: I0 R# Y) j) r形,两者界限为低潮线。
2 ^5 @$ R- S9 A5 U% S \●第一节海岸带地形7 G7 `: {! h8 x7 L2 y5 q
●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2 {$ Q5 X* Y Y j: h% c
分布,通常称为海岸带(简称海岸)。海岸带的海域称为滨海。
) e1 Z) C% u" H* k# ]4 |●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
* w* V ~; N! q/ \+ ^. t" v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( F0 l! R& g/ n A, [+ f
岸。" |$ J i+ B X& j) u( Z3 d5 ?- K
9 O# {# }* G4 |* k$ b: p! ]7 j
第一节海岸带地形
( k. E [7 B% i! X/ R●一.海岸带
4 b1 b/ \1 O7 T0 z- \ n$ Q●1.无障壁海滩地形
4 D* _# d" A0 y Z! Y●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
2 Y- Q& e: o: x7 ? ~; ?时可见滩角和沙嘴。
: n \$ C; D# J% j# t, h2 V3 t8 t7 x●1)沿岸堤
; C- F+ w" h X1 v9 o4 d! F+ j●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8 d+ B+ C0 P: E- \8 w
作用形成,堤的陆侧发育纵向沟。7 }2 T3 Q9 i! a
●2)滩角和沙嘴
! Y1 l7 Q/ r n4 v●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。1 E2 z! L0 T5 h5 K
滩角在平面上伸向海,由粗碎屑堆积而成;滩角间为洼地。
& S, F9 a; m5 w; ~. E●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
( ~( ]% t! U9 C* j) Y' I向伸长,但沙嘴的前端内弯。
+ u8 t% X6 |4 O$ f, z一.海岸带" L0 X# r- }- |
●2.有障壁海滩地形' u( k' |- J, o5 N2 x3 K8 y/ Z
●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。
9 l! K, [2 `# G& B. R7 H4 v●1)障壁沙岛地形* D, P7 [, i7 h T' A
●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
$ I+ f; m1 j# G- C. u X+ m' q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。. @& T% D1 T2 z* Z, y, @& R' M, b, y
●2)泻湖地形2 B7 h) w2 U5 ~3 U1 v! n& m' {( R
●泻湖多呈长条状,长轴平行海岸线。湖水很浅。
8 `/ d! `4 y& k5 X! F* }& k二.河口海岸
! Q0 J( x H' |●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
# O+ Z. Z g" W6 ]+ W 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。
}0 U0 I: r, W& l●河口区发育有三角洲地形和河口湾地形。
! a: x# t0 M1 K5 A& E- c第二节大陆边缘地形
% p$ g6 q+ A- u0 J 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。
3 Z. P% r' ]0 N- o●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,按组合特征分为两6 I0 T0 s9 s4 Y5 p: V1 ^
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。
4 E* O. Y h" ]一.大陆架" @, {4 F8 L8 h- 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
& d# g2 v4 G+ t+ q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( V1 r" e$ Q, u9 l& B3 H! q# c
● 1.大陆架平坦面% H1 J8 _9 O9 {/ |* ^. d
●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.9 M9 g+ O9 t2 \. n
我国东海大陆架由三个平坦面,水深分别是2000m)
' I6 F5 }3 l; F' R, u7 Z●海洋沉积也相应分为滨海沉积、浅海沉积和深海沉积。
4 |$ C. K! I7 I第一节、滨海沉积
& s& o6 |" l2 b. q- b+ g* E6 S●一.海滩沉积$ l \, y' h) n- Q- u8 \) M( L
●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。
0 r( o, a1 M) i! z8 F$ o● 1.海滩沉积环境和发育机制) p: g, i. B! C) T' r
●1)海滩沉积环境
8 q" B* T) e& r7 M●海滩分前宾和后滨,前滨向海倾斜,坡度1-5。水动力为波浪,2 P- N. Z) N. S3 a( v/ j; |" w$ N2 f: s
●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, Y, f" |* F& ^/ b# L& N
硬壳。后滨以风的作用为主。
% `0 [+ K ?2 `% b& q( @3 b2 Z●2)海滩发育机制* P/ K5 A$ x4 ?5 ?! t# f- e
●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。
, A4 d* t* @8 n* n9 a5 G' F●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。
( _( {5 u8 g3 ^/ Z●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
6 N0 l8 g+ G) V e( c滩发生堆积,海岸曲折时常出现砂嘴地形。
' B( B9 S1 ~# ^% D) G8 _一.海滩沉积0 J U) z( P! V0 s
● 2.海滩沉积物, [' u# h/ l- j1 ]- I
●1)海滩沉积物的物质成分
H# ]+ Q8 |, g$ [$ F3 ]6 M●石英、长石,有少量的重矿物和生物碎屑。也有火山碎屑。* j. w, j" q8 n
●2)海滩沉积物的结构& Z) f* L9 ~9 _9 r z6 h) a- r0 C
●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3 Q0 B* O6 h' m# v6 @
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。# t; b( D2 _' q, \$ V* |; @' n6 g/ p- T8 |
● 3)海滩沉积物的沉积构造
( z% w" s( `# n8 Z/ _●(1)层面构造风成波痕、冲痕、刻痕和浪成波痕。
+ {. |( w" R) z5 v0 z' I●(2)层理构造向海倾斜、向陆倾斜、下凹状纹层和上凸状纹层。
8 {8 A. Z: j+ L" |% z●(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、
1 ~8 G$ k! W% I e' _3 |5 m: |爬行迹。3 |, J4 u! m! a. r3 J
二.障壁岛和泻湖沉积, _3 C1 g5 y" R S% M8 P+ X/ a
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。
/ c, O: m6 x8 Q# |% k●1.障壁岛沉积环境和发育机制
3 c/ ~; O* v [+ W M0 f" p●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) B) ~. F& H; Y A
时,沙岛两侧均受到侵蚀作用。强潮海岸不发育障壁岛。6 W% W; D$ z% p B7 o+ s/ h8 J2 F
●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,
* a, x( X2 U) ~3 O: s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。
. ^/ s& N1 ]$ |* e$ @% I● 2.泻湖沉积环境和发育机制0 ?2 ^3 c( B; a6 k
●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
. ]9 I) f0 s* }9 d( D产生重大影响。
/ x* u8 e5 s- y* z w: `●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
. B- C, E5 C; P& y, ?候干湿是两个重要的环境因素。湖滨分布潮坪和沼泽。
. o" d4 N* ]# F" O二.障壁岛和泻湖沉积
5 H1 d$ d! M, {● 3.障壁岛沉积物' ?8 O) i1 u# R( X# n1 R
●1)岩性
/ e9 C @: I( l& r* L% V" b% E ●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. G+ G @) {# [# l# c
胶结物。
* v5 B" G2 d0 s# `. q●2)结构
J3 z& z' \( ]% w2 i●一般分选性极好,颗粒与基质比较高,磨圆良好。1 @' `& F3 d$ r$ }5 H( T+ h7 b! g9 T
●3)沉积构造
8 { M" y' @2 x6 f●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, F- B; a6 Z$ O0 v
方位常发生变化。常见生物穴迹与水道。' u/ X8 [5 G& v' n
●4)大小、形状和方位
: [& N! g$ x" q) K% g+ u●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。' V& W) t0 u& E4 I4 i
二.障壁岛和泻湖沉积
* C0 p: h& d O- R0 u●4.泻湖沉积物! m) o. y# L2 R
●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
0 M( [5 `' J0 Y, M5 `* s0 L0 `●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( r" U- O7 f4 ~
●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( G' ]5 |8 L3 z' \5 i
●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,
. m2 e* l! D' g6 R c9 @●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。
9 ]+ s' L6 f6 N0 R7 T●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
" ?& w6 c$ k' H1 ] C+ B! o4 C质沉积物中发育生物扰动构造。' S, A' B- U2 _3 d1 [: t3 w; H
三.潮坪沉积
; [4 B/ c9 U+ _( |1 P3 n" z$ t! a4 I7 r5 {& ^- V; _
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 |