【海洋地质】渤海的基底与盖层

根据地质、地球物理勘察资料，渤海在地质上是华北地台的一部分，具有与华北地台相同的地台型结构。可分为基底和盖层两部分：
  （一）渤海的基底 据重、磁力测量资料及邻区地质资料得知，渤海以郯庐断裂带的渤海延伸段——营潍断裂带为界，分为东、西两个部分。断裂带以东包括胶辽地区为重力场高值区，磁力以负磁场为背景，说明渤海东部的基底与胶辽相似，以太古代和早元古代的结晶片岩和片麻岩组成。断裂带以西的西半部为渤海的主体部分，重力呈现低值区，磁力呈现正磁场背景。这种重力低磁力高的背景，与北部的燕山地区和南部的鲁西地区的重磁场特征相近。因而推断渤海西部基底与燕山和鲁西出露的太古界和元古界结晶变质基底相同，为一套变质程度较深、混合岩化普遍的混合岩、片麻岩、变粒岩组成的太古界，及变质程度中等、混合岩化作用不普遍的片岩、片麻岩、石英岩、板岩、千枚岩组成的早元古界地层。 区域基底构造研究表明，渤海构造发展与华北地台有相当的一致性。五台运动（22亿年±）使太古界产生东西向为主的褶皱、断裂，并伴有花岗岩类的侵入。吕梁运动（18.5亿年±）使下元古界产生北东——北北东向为主的断裂构造，并加深了下伏地层的变质程度。吕梁运动最终形成了包括渤海在内的华北地台的统一变质结晶基底。
  （二）渤海的盖层 根据综合物探资料和钻探揭露资料，渤海的盖层可分为三个构造层：
# {( Q! |# w! N  1、下构造层：以下古生界海相碳酸盐岩为主，上古生代石炭——二叠纪海陆交互相地层极薄，且分布不广。
  2、中构造层：是侏罗纪、白垩纪及老第三纪的陆相、湖泊相地层，与上下构造之间有轻微不整合。侏罗——白垩系在岩性上南北有差异，以沙垒田凸起——老铁水道为界，北部以中、基性火山岩和碎屑岩为主，南部主要为红色砂泥岩及凝灰岩类。 中生代以来，渤海周围大部分地区上升隆起，而渤海地区则相对下沉。新生代是渤海盆地发展的全盛时期，在中生代的基础上继续下降，形成受北东-北北东向断裂控制的裂谷盆地。在整体下降的基础上又伴随有差异运动，内部形成四个次一级的坳陷：莱州湾坳陷沉积较薄，仅4980米；辽东湾坳陷沉积厚约5200米；渤海湾坳陷沉积厚约6270米；沉积最厚的为渤中坳陷，厚达7000米以上。 老第三纪早期（孔店组）沉积层厚500～600米，主要是深灰色、灰绿色及紫褐色的泥层及砂岩。泥岩中含有河北虫、高背纺锤虫等生物化石，砂岩为浅灰色粉砂、细砂，矿物成份以石英为主，分选性好，底部有薄层灰褐色油页岩，局部地区在此层之下曾钻到泥灰岩、白云岩，底部为砾岩。沉积相表明，老第三纪早期渤海为地壳不均匀下沉所形成的低地和湖泊，沉积物主要为陆相，但其中也有一些湖泊与海沟通，因而沉积了介形虫的泥砂岩。 老第三纪中期（沙河街组），沉积层厚100～400米，为浅灰、灰绿或深灰色泥岩层。这一沉积过程的环境不稳定，有多次玄武岩溢流，沉积差异也较大。 老第三纪晚期（东营组），为厚200～500米的泥岩和砂岩层，整个地层由上而下逐渐变粗（即泥岩——砂岩——砾岩），这反映出老第三纪晚期渤海呈湖泊环境，有河流作用，沉积物以杂色砂岩、泥岩为主。
  3、上构造层：是晚第三纪陆相湖泊沉积与第四纪海相沉积层。喜马拉雅运动结束了早第三纪隆坳差异不均衡的局面，晚第三纪逐渐形成统一的稳定下沉的大坳陷，沉积中心迁移至渤海中部的渤中坳陷。上第三系从下至上可分为馆陶组和明化镇组，以陆相杂色碎屑岩建造为主，明化镇组晚期偶有海水浸漫，因而夹有少许海相夹层。沉积厚度达2000米以上。 第四纪渤海进入一个新的发展时期，湖盆大幅度下沉而被海水淹没形成现今之渤海。大面积沉积了平原组海相的砂、粉砂和粘土。整个第四纪期间海平面有多次升降，在辽东半岛发现三条贝壳堤，最老的高出海面7～10米，距今约有4270±120年，中间的高出4～5米，最新的高出2～3米，距今2000～2500年。说明在中全新世后期以来海平面有三次明显的降低。在莱州湾发现大批古牡蛎礁，证明在5500年以来海平面有较大幅度的下降。在天津地区钻探中发现距今22900年及10000～8000年海平面又有二次明显的上升。由此可见渤海形成较晚，以升降运动为特征的新构造运动是强烈的。
  渤海的形成，在地质史上经历了从陆地——湖泊——海的沧桑演变。渤海是一个近似封闭的海，其水文物理等诸方面受陆地影响很大，一方面辽河、滦河、海河、黄河等河随水带来的泥沙不断沉积，改变海底和海岸地貌。大量泥沙的堆积使渤海深度变浅，平均水深18米，全海区50％以上水深不到20米，只有辽东半岛南端有一水深 70 多米的凹地。另一方面，海水热力动态深受陆地的影响，表层水温季节变化明显。夏季水温可达24～25℃，冬季水温在 0℃左右，除秦皇岛、葫芦岛一带外，普遍有结冰现象，但冰层不厚，一般为15～30厘米，冰期1～3个月不等。渤海盐度较低，大部分海区均低于30。海面风浪较小，沿岸平均波高0.3～0.6米。渤海盛产对虾、蟹和黄花鱼。沿岸淤泥滩蓄水条件好，利于产盐，产长芦盐的盐场是中国最大的海盐场。在渤海海底已发现丰富的石油和天然气资源，并已开采，石油产量在逐年增加。沿岸有天津新港、秦皇岛港等著名港口，通过渤海海峡与黄海沟通，是华北、西北和东北各省出海要道。