理學(xué)南京大學(xué)普通地質(zhì)學(xué)普地海洋PPT課件

1、5. 5. 0-2000-200米水域有大量可供人類(lèi)食用的生物( (魚(yú)類(lèi)、海帶等) )。世界上每年從海洋中捕撈的魚(yú)65006500萬(wàn)噸。照此計(jì)算，海洋提供的食物可供300300億人口食用。但是，濫捕濫殺使許多生物面臨絕境；近代海洋污染，使大量底棲生物、浮游生物、游泳生物難能生存。6.6.海水有豐富的資源：Au Ag Cu Fe Sn AlAu Ag Cu Fe Sn Al礦；NaCl 4NaCl 4億億噸; ;鈾4141億噸; ;重氫464610101212噸，約等于3 36 610102424噸煤( (可供5050億人類(lèi)使用70007000億年););石油天然氣; ;潮汐還可發(fā)電。第1頁(yè)/共

2、47頁(yè)7.7.三大類(lèi)海洋生物: :底棲benthosbenthos類(lèi)(bryozoan (bryozoan 苔蘚, coral, brachiopoda), coral, brachiopoda)、游泳nektonnekton類(lèi) ( (魚(yú)) )、浮游planktonplankton類(lèi)(algae,radiolarian,(algae,radiolarian, 有孔蟲(chóng)foraminifera,foraminifera,conodont conodont 牙形刺）。 此三大類(lèi)海洋生物在整個(gè)地史中均存在。 海洋生物骨骼成分: CaCO3: CaCO3和SiO2(SiO2(硅藻, ,放 射蟲(chóng), ,硅質(zhì)

3、海綿等) )。8.8.海水的物理性質(zhì)：密度（1.02-1.031.02-1.03，略大于蒸餾水）、壓力（每下降1010米增加一個(gè)大氣壓，巖石每3.73.7米增加一個(gè)大氣壓）；海水溫度（底部穩(wěn)定2-32-3度，表面隨緯度變化而變化，洋流除外）。第2頁(yè)/共47頁(yè)9.9.我國(guó)的海洋：內(nèi)海渤海（廟島群島）、邊緣海黃海（東營(yíng)黃河口）、東海（含臺(tái)灣海峽、吳凇長(zhǎng)江口）、邊緣海南海( (南沙群島) )。海的趣聞：1 1 “西游記“中的南海，實(shí)為寧波普陀山；2 2 以海命名的湖：中南海、北海，實(shí)為斷裂湖；3 3沒(méi)有水的海：云海、沙海；4 4 消失的海：Tethys (Tethys (古地中海) )。二. .海與

4、洋的區(qū)別1.1.時(shí)代新(50Ma(50Ma至今);2.);2.基底多為陸殼( (日本海與南海除外);3.);3.面積小, ,水深小( (日本海與南海除外);4.);4.含鹽度低、水溫略高。第3頁(yè)/共47頁(yè) 太平洋太平洋大西洋大西洋印度洋印度洋北冰洋北冰洋渤海渤海黃海黃海東海東海南海南海面積面積(10(104 4km km2 2) )18130181309430943074107410123012308 838 3877 77350350平均水深平均水深(m)(m)3940394035753575384038401117111718 1844 4437037012121212最大水深最大水深(m

5、)(m)110341103487508750745074505180518070 701401402719271955595559海與洋的面積和深度比較第4頁(yè)/共47頁(yè)遷移中的鉆井平臺(tái)第5頁(yè)/共47頁(yè) 第二節(jié) 海水的運(yùn)動(dòng)及其地質(zhì)作用要點(diǎn): 1.: 1.海水運(yùn)動(dòng)造成海岸及海底巖石的剝蝕、搬運(yùn)與沉積，是重要的外動(dòng)力作用源. 2. 2.海水的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為：波浪、潮汐、濁流、洋流。 wavewave, ,tide,turbidity current,ocean currenttide,turbidity current,ocean current一. .波浪( (高低起伏的海水) )特點(diǎn)1.1.波浪的4

6、 4點(diǎn)起因：風(fēng)摩擦海水、月球引力、 海底地震、大氣壓變化。2.2.波浪四要素：波長(zhǎng)（相鄰波峰間距離; ;數(shù)十至800800多米）；波高（波峰波谷間的垂直距離;1-4;1-4至15-3015-30米）；波的周期（相鄰二波峰傳經(jīng)同一點(diǎn)所間隔的時(shí)間）；波速（波形在單位時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離）。 波峰wave crest,wave crest,波谷trough,trough, 波長(zhǎng)length,length,波高h(yuǎn)igh,high,波的周期period,period,波速velocity velocity 第6頁(yè)/共47頁(yè) 淺水區(qū)波浪的變化強(qiáng)烈侵蝕區(qū)強(qiáng)烈侵蝕區(qū)破浪破浪激浪激浪 波浪變高變波浪變高變陡陡淺水區(qū)

7、淺水區(qū)深水區(qū)深水區(qū)波浪運(yùn)動(dòng)的下限波浪運(yùn)動(dòng)的下限海底輕度侵蝕區(qū)海底輕度侵蝕區(qū)第7頁(yè)/共47頁(yè)3.3.波浪的大小與風(fēng)速、刮風(fēng)的持續(xù)時(shí)間有關(guān)。波浪運(yùn)動(dòng)時(shí)，看似洶涌澎湃，滾滾向前，但如在某一峰點(diǎn)作一個(gè)記號(hào)，便可見(jiàn)其只是作上下運(yùn)動(dòng)。海洋天氣預(yù)報(bào)主要是風(fēng)力、風(fēng)向、浪高, ,以確定什么噸位船可以出海。在波浪影響的范圍內(nèi), ,從上而下, ,水質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小, ,以至消失。原因: :水的內(nèi)摩擦作用。浪基面wave basewave base=1/2=1/2波長(zhǎng)( (波浪運(yùn)動(dòng)停止面),),故波浪向下變小且傳導(dǎo)的深度只能1/21/2波長(zhǎng)。第8頁(yè)/共47頁(yè)靠岸處, ,因水深小于1/21/2波長(zhǎng), ,水運(yùn)動(dòng)受

8、到海底磨擦, ,底部水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)由圓橢圓扁圓, ,水體只能前后運(yùn)動(dòng), ,不能上下運(yùn)動(dòng); ;此時(shí), ,上層水流速大于下層, ,波長(zhǎng)變小, ,波高加大, ,故波峰變尖，最后翻卷成破浪breakerbreaker（或卷浪，白的水花）。拍擊海岸時(shí)則叫激浪surfsurf。二. .波浪的地質(zhì)作用1.1.浪蝕wave erosionwave erosion: : 岸邊巖石在巨大能量的海水作用下，節(jié)節(jié)后退。抵抗力強(qiáng)的巖石突出成為海岬straitstrait；抵抗力弱的巖石凹入成為海灣glufgluf, ,海岸線岬灣交錯(cuò)）；沿?cái)嗔褞t形成海蝕溝谷marine canyonmarine canyon, ,如普陀山

9、觀音洞。第9頁(yè)/共47頁(yè) 海岬侵蝕與海灣堆積示意圖海岬海灣第10頁(yè)/共47頁(yè) 在 岸 邊 后 退 時(shí) ， 伸 入 海 中 的 巖 石 可 形 成 海 蝕 柱 marine stackmarine stack、海蝕橋marine bridgemarine bridge等地貌景觀。在水平方向上，激浪和石塊對(duì)陡崖的沖擊， 先形成海蝕洞穴cavecave海蝕凹槽troughtrough, , 繼之凹槽上的陡崖崩塌, ,原凹槽的底變成海 蝕平臺(tái)submarine platformsubmarine platform和新陡崖cliffcliff。海蝕平臺(tái)稱(chēng)為波切臺(tái)wave cutwave cut，崩塌的碎

10、屑在水 下堆積成的平臺(tái)叫波筑臺(tái)wave built platformwave built platform。海蝕平臺(tái)發(fā)展停止后的海岸剖面叫海蝕平 衡 剖 面 m a r i n e b a l a n c e d s e c t i o nm a r i n e b a l a n c e d s e c t i o n 。洞穴、凹槽、平臺(tái)應(yīng)位于海浪作用的高度。如它 們高于該高度, ,則表明地殼有過(guò)上升；反之下降。第11頁(yè)/共47頁(yè)蝕崖、蝕凹槽、波切臺(tái)-廣西潿洲島第12頁(yè)/共47頁(yè)蝕凹槽、波切臺(tái)-廣西潿洲島第13頁(yè)/共47頁(yè) 波切臺(tái)上的海蝕窩穴 廣西潿洲島第14頁(yè)/共47頁(yè)廣西潿洲島的海蝕窩穴

11、 第15頁(yè)/共47頁(yè) 波浪運(yùn)動(dòng)使海水在岸邊反復(fù)前進(jìn)稱(chēng)進(jìn)流 intergressionintergression、后退稱(chēng)回流reflux,reflux,形成磨圓 度與分選性好的碎屑。粗的形成海灘beachbeach、 礫灘；細(xì)的形成砂壩sand barsand bar、砂堤barrierbarrier。 如果波浪運(yùn)動(dòng)與海岸斜交，可形成與岸平 行的沿岸流longshore currentlongshore current; ;在海岸凹入處, , 沿岸流攜帶的物質(zhì)沉淀成沙嘴sand spitsand spit。被 沙嘴隔離在近陸的封閉海域稱(chēng)為瀉湖lagoonlagoon。三. .潮汐及其地質(zhì)作用1

12、1. .潮汐tidetide：月球引力作用下造成的海平面 周期性升降現(xiàn)象。第16頁(yè)/共47頁(yè)大潮小潮 漲潮risingrising, , 落潮fallingfalling 大潮springspring初一、十五； 小潮 neapneap初八、二十二。第17頁(yè)/共47頁(yè) 潮汐作用使海水大規(guī)模水平運(yùn)動(dòng)，形成潮流tidal currenttidal current。潮汐影響小的地方河口形成三角洲deltadelta；潮汐作用大的地方，河口強(qiáng)烈沖刷，形成三角港triangular harbourtriangular harbour。 海寧縣鹽官鎮(zhèn), ,錢(qián)塘江潮, ,寬1010公里。中秋節(jié)后2-32-3

13、天，浪高3-53-5米，推進(jìn)1010米/ /秒；大潮極其壯觀。潮汐條件:a.:a.狹窄的河道；b.b.向海張開(kāi)的漏斗狀河口；c.c.河口處的水下砂堤（抬升浪高）；d.d.強(qiáng)東南風(fēng)。沿海地區(qū)利用海進(jìn)、海退來(lái)運(yùn)輸。潮汐帶沉積物中含有豐富的石油。第18頁(yè)/共47頁(yè)四. . 洋流及其地質(zhì)作用1.1.洋流ocean currentocean current: :定向流動(dòng)的廣海海水?？刂埔蛩兀憾ㄆ诘男棚L(fēng)trade wind(trade wind(中緯度 的西風(fēng)流) )、海水的溫差、含鹽度的不同( (密 度流) )、科里奧利效應(yīng)、大陸和島嶼的位置、 海底地貌。 表層洋流影響深度100m; 海水蒸發(fā)量, ,

14、則淡化，如西湖。(2)(2)如果隔開(kāi)部分淡水注入量 海水蒸發(fā)量, , 則咸化。如約旦西部地中海與紅海之間 的死海。咸化海為還原環(huán)境；鹽度增加, ,則沉積白 云石、石膏、芒硝、鹽。淡化海底部也是還原環(huán)境。如無(wú)垂直對(duì) 流，則嚴(yán)重缺氧，不適應(yīng)鹽度變化的底 棲生物必亡。第25頁(yè)/共47頁(yè)二. .濱海沉積1.1.濱海shoreshore:(:(圖14-10)14-10)為波浪及潮汐強(qiáng)烈活動(dòng) 的近岸區(qū), ,可達(dá)數(shù)公里寬?？煞譃橥鉃I（潮水 下限帶) )、前濱( (潮間帶) )、后濱( (潮水上限帶) )三個(gè) 帶。 offshoreoffshore，foreshoreforeshore，backshoreba

15、ckshore。 后濱帶后濱帶 前濱帶前濱帶 外濱帶外濱帶 濱海帶劃分示意圖第26頁(yè)/共47頁(yè)高潮線-磁石上黑色部分的上界第27頁(yè)/共47頁(yè)2.2.外濱( (潮水下限帶) )、前濱( (潮間帶)5)5特征: :a.a.水淺、動(dòng)蕩、氧氣足、陽(yáng)光充沛。b.b.生物有綠藻、蘭綠藻及海洋底棲生物。c.c.沉積物分選性好、磨圓度好如砂、礫。d.d.具交錯(cuò)層、波痕、干裂紋、雨痕、蟲(chóng)跡等原生 構(gòu)造。e.e.動(dòng)蕩的海水導(dǎo)致竹葉狀灰?guī)r、鳊狀灰?guī)r的形成。3.3.后濱帶( (潮水上限帶):):近岸, ,水不暢, ,潮濕, ,適 宜植物生長(zhǎng), ,易形成泥炭(marl),(marl),最后轉(zhuǎn)變成 煤coalcoal。第

16、28頁(yè)/共47頁(yè)礫石灘第29頁(yè)/共47頁(yè) 礫石堤-大連金石灘第30頁(yè)/共47頁(yè)鐵質(zhì)海灘-廈門(mén)第31頁(yè)/共47頁(yè) 濱 海 碳 酸 鹽 沙 灘第32頁(yè)/共47頁(yè) 濱海潮坪（泥灘）第33頁(yè)/共47頁(yè) 濱海帶沉積物上的雨痕第34頁(yè)/共47頁(yè)三. .淺海沉積1.1.淺海：水深2003000m,3000m,平均4600-5500m)4600-5500m)1 1. .位置：洋底2 2. .環(huán)境: : 海水平靜；生物稀少；沉積物少； 懸浮粒級(jí)小于半深海（粉沙與泥之間）。3.3.沉積物：軟泥、金屬泥錳結(jié)核、濁流沉 積, ,等深流沉積。3.13.1 軟泥：來(lái)自陸地的風(fēng)化產(chǎn)物，漂得很遠(yuǎn) 且可以沉積下來(lái)的物質(zhì)（更細(xì)的

17、 物質(zhì)將永遠(yuǎn)懸浮在水中）。A A生物軟泥( (含硅質(zhì)骨骼+ +鈣質(zhì)骨骼50%50%、生物 碎屑50%) 50%) B B含火山碎屑的紅色粘土第41頁(yè)/共47頁(yè)金屬泥: :洋脊中富含金屬元素的泥狀沉積物。 成因 與地幔上升有關(guān)( (巖漿分泌出含金屬元素的熱 水溶液海水與含金屬元素的巖漿相互作用) )。含重要的礦產(chǎn)資源錳結(jié)核：膠體凝聚而成；核心為生物屑、巖屑； MnMn成皮殼狀、同心圈狀；直徑可達(dá)8cm8cm；并可 吸附其它金屬元素。碳酸鈣沉積補(bǔ)償線CCDCCD定義: :碳酸鈣全部溶解不 能沉淀的深度線，其深度4500-50004500-5000米。 這就是為什么鈣質(zhì)軟泥沉積在淺部，硅質(zhì)軟泥在 深

18、部的原因：深度增加，COCO2 2含量增高，所有碳酸 鈣質(zhì)點(diǎn)下沉到該深度即被全部溶解。太平洋45004500米，大西洋50005000米。對(duì)確定古海洋的位置, ,形態(tài), ,水深, ,海底升降有意義。第42頁(yè)/共47頁(yè)3.23.2 濁流沉積：濁積巖turbiditeturbidite, ,具A-B-C-D-A-B-C-D- E E鮑瑪序列。完整的沉積系列也稱(chēng)為復(fù)理 石建造flysch formationflysch formation。 濁積巖的鮑瑪層序E. E. 塊狀泥巖, ,含遠(yuǎn)洋化石( (陸隆環(huán)境）D. D. 水平紋層狀頁(yè)巖, ,含生物化石( (陸坡) )C. C. 丘狀波紋層粉砂巖, ,

19、前積層理（斜層理） 發(fā)育( (陸坡) )B. B. 平行紋層狀砂巖, ,具粒序性( (陸坡) )A. A. 粗粒遞變層礫- -砂巖, ,沖刷面及印模發(fā)育 ( (陸坡) )第43頁(yè)/共47頁(yè)3.3 3.3 等深巖: :在等深流作用下沿等深線沉積而成的巖石。 等深流是指大西洋西部陸隆上沿等深線方向流動(dòng)的深部洋流。速度3-30cm/3-30cm/秒；可沖刷、搬運(yùn)、沉積。等深巖特征：分布于陸??；細(xì)砂- -粉砂- -泥質(zhì)互層；分選性好；水平層理發(fā)育。 第四節(jié) 海水的進(jìn)退1.1.海水的進(jìn)退海進(jìn)特征：海水大規(guī)模的向陸地漫進(jìn)；陸相 沉積物之上堆積海相沉積。海退特征：海水大規(guī)模向外海后撤；海相沉 積物之上堆積陸相或淺水沉積。第4