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海洋地质学

海洋地质学第一章绪论●《海洋地质学》的含义●《海洋地质学》的主要研究内容●《海洋地质学》的研究意义●《海洋地质学》的研究方法绪论-《海洋地质学》的含义和内容●《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。

●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。

绪论-《海洋地质学》的研究意义●海洋地质的研究具有重大的理论意义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。

●浩瀚的海洋是正在进行沉积作用的天然实验室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。

●海洋具有丰富的矿产资●海洋是我们人类赖以生存的主要地质环境之一。

绪论-海洋地质学的发展史●海洋地质知识的积累时期●海洋地质学的独立时期●海洋地质学的蓬勃发展时期●海洋地质学的新时期海洋地质知识的积累时期●1.航海中海洋地质知识的积累● 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础,具划时代意义。

●2.大陆地质调查中海洋地质知识的积累●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。

海洋地质学的独立时期●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。

●●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》(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)。

海洋地质学的蓬勃发展时期●20世纪50年代以后海洋地质学进入了蓬勃发展时期●1. 海底三大发现●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。

●2.海底扩张和板块构造●3.国际海洋机构的建立和国际合作●4.人工地震和深海钻探现今太平洋的收缩和大西洋、印度洋的扩张1.地幔热对流绪论-海洋地质学的研究方法●海洋地质调查方法●1.海洋调查的内容、类型和方式●海洋调查的内容:●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。

●海洋调查的类型:调查目的:基础调查.应用调查.科学实验应用调查调查区远近:远洋调查.近海调查.海岸带调查运载工具高程:空中调查.海面调查.水层调查.海底调查海洋地质调查方法●海洋调查的方式:●海洋调查观测点的空间分布●海洋调查观测时间的间隔●2.运载工具和仪器设备●运载工具:●海洋调查船、海洋观测浮标、潜水艇、水下居住实验室、飞行器。

●仪器设备:●3.海上定位和水深测量●海上定位-现在运用GPS、水深测量-回声定位绪论-海洋地质学的研究方法●海洋地球物理勘探●1.地震勘探、2.地磁测量、3.重力测量●4.热流测量●海底表层取样和海上钻探●1.海底表层沉积物取样●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)●取样技术:无缆取样和摄影取样●2.海上钻探●包括钻井平台、海底浅钻和深海钻探第二章海洋地形●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形,两者界限为低潮线。

●第一节海岸带地形●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,因呈带状分布,通常称为海岸带(简称海岸)。

海岸带的海域称为滨海。

●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岸。

第一节海岸带地形●一.海岸带●1.无障壁海滩地形●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,有时可见滩角和沙嘴。

●1)沿岸堤●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作用形成,堤的陆侧发育纵向沟。

●2)滩角和沙嘴●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。

滩角在平面上伸向海,由粗碎屑堆积而成;滩角间为洼地。

●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向伸长,但沙嘴的前端内弯。

一.海岸带●2.有障壁海滩地形●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。

●1)障壁沙岛地形●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。

●2)泻湖地形●泻湖多呈长条状,长轴平行海岸线。

湖水很浅。

二.河口海岸●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。

●河口区发育有三角洲地形和河口湾地形。

第二节大陆边缘地形●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。

●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。

一.大陆架●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。

● 1.大陆架平坦面●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.我国东海大陆架由三个平坦面,水深分别是<40m,60m,110m。

平坦面的形成主要与海进和海退有关。

●2.大陆架沟谷地形●河口外沟谷和海峡两端沟谷是常见的二种大陆沟谷地形,前者与河流作用有关,后者与潮汐作用有关。

●3.大陆架边缘●大西洋和西太平洋大陆架的外缘,地形呈坝状凸起,称边缘坝,露出水面形成岛屿。

成因主要是内力作用、也有生物礁造成的。

二.大陆坡●大陆坡指紧靠大陆架外缘,水深200-2000m的海底。

平均坡度为4°17′。

●海底峡谷和大陆坡平坦面是两个主要次级地形单元。

●1.海底峡谷●海底峡谷横切整个大陆坡,源头通过大陆架与陆地河谷连通,或无关。

峡谷出口有两种情况,与大陆裙相邻,在2000m形成深海扇;与海沟相遇,峡谷可延续至4000-5000m。

峡谷横剖面“V”字形。

通常认为是浊流侵蚀形成的。

●2.大陆坡平坦面●大陆坡由若干阶梯状平坦面组成,大西洋由三个平坦面,水深分●别是550m,1650m, 2950 m。

形成是岩性差异侵蚀的结果,或夷平面断陷而形成。

大陆坡是一个分开大陆和大洋的全球性的巨大斜坡。

在地形上,它是大陆基面(海平面以上数百米)和大洋盆地底面之间的巨大而复杂的斜面。

1.地形特征➢大陆坡上部下部坡度变化不同,主动型大陆边缘表现为上部缓,下部陡。

而被动型的大西洋和印度洋边缘则相反,表现为上部陡,下部缓。

在大陆边缘的三单元中,大陆坡的宽度最窄。

➢通常认为,被动型大陆边缘的陆坡宽度较大,而主动型大陆边缘的陆坡较窄。

➢陆坡表面崎岖不平●三.大陆裙●大陆裙坡度很平缓,小于1/40,常以扇形堆积体出现在大陆坡以下的坡麓。

位于印度洋北部的阿拉伯深海扇和孟加拉深海扇是世界上规模最大的大陆裙。

●四.海沟和岛弧●海沟指位于大陆边缘、与岛弧或山弧成共扼的狭长槽状凹地,水深大于6000m。

●沟弧共轭体系在平面上呈同心弧状展布,凸面朝向大洋。

海沟长度数百至数千公里。

宽度数公里至数千公里。

剖面“V”字形,不对称,陆侧坡陡,洋坡缓,坡壁上发育平坦面。

●海沟可划分出陆侧坡、海沟底、洋侧坡三个次级地形单元。

●岛弧按平面分布特征分为内弧、中弧和外弧。

●五.边缘海盆●边缘海盆一般位于岛湖和大陆之间,单个海盆呈近菱形或椭圆性;若干海盆连接,延伸方向与弧沟系一致。

海盆平均深3500m。

●边缘海包括中央海盆、陆侧(发育大陆架、大陆坡)、岛侧(发育岛架、岛坡)和海槽、海脊。

第三节、大洋地形大洋底包括大洋盆地和大洋中脊,三大洋都有两个地形单元,但特征不同。

●一.大西洋底地形●1.大洋中脊●大西洋中脊位于大西洋正中,纵贯南北,全长1.7*10*4km。

洋中脊宽度1500-2000km,平面形态呈“S”形,与海岸线同步弯曲。

脊顶起伏,主要在水下,但在冰岛和亚苏尔群岛等是其水上部分。

洋中脊常被横向断裂所错断。

●有四类次级地形单元:中央裂谷、中央多山带、两侧平坦带、横向槽状凹地。

●2.深海盆地和无震脊●大西洋中脊和大陆边缘之间为大西洋洋盆区。

其中有数列与洋中脊垂直或斜交的无震脊,无震脊之间为深海海盆。

深海盆地坡度小于1/1000,平均水深4670m,盆地中发育深海平原。

二.印度洋地形●1.大洋中脊●印度洋中脊呈“入”字形展布,以分叉点为界分成北支、西南支、东南支。

北支南段为南北延伸,北段转向西北-称卡尔斯堡脊,西延入亚丁湾。

西南支绕过非洲南端,与大西洋中脊相接,东南支在澳大利亚以南与太平洋中隆相接●印度洋中脊也由中央裂谷,多山带、平坦带以及横向槽状洼地。

东南支上未见中央裂谷。

●2.深海盆地和无震脊●中脊将印度洋分为三部分:西印度海盆、东印度海盆和南印度海盆。

各海盆都有数条无震脊,脊间为深海盆地三.太平洋底地形●1.太平洋中隆●太平洋中隆的位置偏东南,平面形态呈弧形。

NW-SE向埃尔塔宁横向断裂带将中隆分成两段,以北为东太平洋中隆,以南为南太平洋中隆。

东中隆在加利福尼亚湾潜入北美大陆之下,但在圣安德列斯断裂以北又出现三段残留洋脊。

●三大洋中脊在南端相互连接,构成全球洋中脊山系,澳大利亚以南是太平洋中隆与印度洋中脊的衔接处。

●2.深海盆地和无震脊●太平洋底以东太平洋中隆为界,分成东西两部分,大小不对称,地形发育不同。

中隆以东洋底发育四条次级洋脊,脊间为深海盆地。

中隆以西洋底发育七条无震脊,脊间为深海盆地。

在太平洋诸深海盆地中,广泛发育深海丘陵、孤立海山,其中不少是平顶山。

第三章海洋沉积●海洋沉积学是海洋地质学的重要分支学科,主要研究现代海底的沉积环境和发育机制,沉积地形以及物质成分、结构、构造等●海洋按水深划分为滨海、浅海(0-200 m)、深海(200m-2000m ; >2000m)●海洋沉积也相应分为滨海沉积、浅海沉积和深海沉积。

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