海洋的地质作用

普通地质学第八章海洋的地质作用兰州资源环境职业技术职业学院郭明远制作8.1海洋概况（概述）第一节海洋概况海洋占整个地球面积的70.8%，地球上的水约有97%存在于海洋中，在地质历史中，沧海桑田、海陆变迁，占陆地表面75%的沉积岩中绝大部分是海洋沉积形成的，因此海洋的地质作用是极为重要的。8.1海洋概况（海与洋）一、海与洋海和洋构成了海洋。一般来说，近陆为海、远陆为洋，水体相通，均为海水。但两者有着根本性区别：海洋形成时间晚：第三纪、第四纪海底大多数为大陆型地壳水浅，一般3000米，多为数百米范围局限，受陆地轮廓直接影响形成时间早：中生代已出现洋底为大洋型地壳水深，一般3000米面积广阔，不受陆地影响8.1海洋概况（海水的化学成分）二、海水的化学成分1.海水中含有大量的矿物质和有机质，其中以可溶性盐类为主。世界各大洋的一般含盐度为33-38‰，盐分的多少随地区的气候不同而变化。2.海水中含有Au、Ag、Ni、Co、Mo、Cu等数十种微量元素，很多国家正在进行提取开发实验。3.此外，海水中还含有一定量的O2、CO2气体。8.1海洋概况（海水的物理性质）三、海水的主要物理性质1.海水的温度①海水表层温度：赤道附近为25-28℃，两极地区为0℃左右。②海水温度随深度增强而降低，到300米以下变化极小，一般为－1～5℃。8.1海洋概况（海水的化学成分）2.海水的密度海水的密度略大于蒸馏水，一般为1.02-1.03g/cm3随各地海水的盐分、温度变化而变化。3.海水的压力海水的压力随深度增加而增加，到海底深部压力极大，可达108Pa。4.海水的透明度和颜色大洋为蓝色，透明度较好，光照可达200米。海的颜色变化较大，以蓝色为主，常受悬浮物质和藻类影响，透明度也受到影响。8.1海洋概况（海洋生物）四、海洋生物海洋生物种类繁多，按其生活方式大致分为三种：1.浮游生物2.游泳生物3.底栖生物8.2海水的运动及其侵蚀搬运作用（波浪）第二节海水的运动及其侵蚀、搬运作用海水的运动是重要的地质作用动力，主要有波浪、潮汐、浊流和洋流四种运动形式。一、波浪及其侵蚀、搬运作用——主要由风摩擦海水而引起的，也可因潮汐、海底地震、大气压剧变而产生。波浪是一种有规律的起伏运动，由一个凸起的部分（波峰）和一个凹陷的部分（波谷）组成。海浪形成原理图8.2海水的运动及其侵蚀搬运作用（波浪）海水的侵蚀作用——海水对海岸带和海底的破坏作用，包括：冲蚀、磨蚀和溶蚀三种作用方式。（一）、波浪的冲蚀作用一般发生在海岸带，形成特有的海蚀地貌。（海蚀穴、海蚀崖、海蚀柱、海蚀拱桥、海蚀阶地。）影视：波浪的冲蚀作用8.2海水的运动及其侵蚀搬运作用（波浪）（二）波浪的磨蚀作用主要发生在海水几米至几十米深的地方。拍岸浪破坏的岩块随着退流带到滨海底部来回滚动，即对海底进行磨蚀，本身相互间磨擦磨圆，成为磨圆度很好的砾石和砂粒。（三）波浪的搬运作用进流就将水下的砂、砾向岸上搬运。形成砾滩、砂滩或砂坝；回流又搬回水下在离岸一定距离的水下沉积，成长为平行海岸的砂堤或砂坝。如果波浪斜击海岸形成沿岸流，常形成砂咀或砂坝将近陆的一部分水域与外海隔离开来使其转变成湖泊，称为泻湖。影视：海浪的磨蚀搬运8.2海水的运动及其侵蚀搬运作用（潮汐）影视：潮汐二、潮汐及其侵蚀、搬运作用——海水在月球和太阳引力及地球自转产生的离心惯性力的共同努力下，产生周期性的涨落现象，称为潮汐。潮汐运动示意图潮汐的侵蚀、搬运作用与波浪相似。常使河口形成三角港。无三角洲沉积8.2海水的运动及其侵蚀搬运作用（洋流）三、洋流及其侵蚀、搬运作用——海水沿一定方向作大规模有规律的流动，称为洋流（海流）。1.洋流的特征①洋流的宽度从数十公里到数百公里，长达数千公里。②流速较慢，一般仅为每小时数公里。③有表层洋流（一般不超过100米），也有深部洋流。2.洋流的成因①表层洋流主要是由定期而来的信风产生的，其次为海水温差产生暖流和寒流。②深部洋流主要是海水密度差并引起的密度流，其流向可以是水平的，也可以是垂直的环流。3.洋流的地质作用主要是搬运作用和轻微的海底侵蚀作用。8.2海水的运动及其侵蚀搬运作用（浊流）四、浊流及其侵蚀、搬运作用——是一种含有大量悬浮物质（砂、粉砾、泥质物质）并以较高速度向下流动的水体。1、浊流的成因：至今还不太清楚，推测可能是由暴风浪、地震、火山以及海底滑坡引起的，往往能在海底进行侵蚀、搬运、沉积等地质作用。2、浊流的侵蚀搬运作用大陆坡上普遍发育着“V”字形峡谷，其底部常有扇形、锥形碎屑、生物碎屑堆积物，称为深海冲击扇（锥），推测为浊流侵蚀、搬运作用形成的。许多深海平原上的沉积物也认为是由浊流搬运而来的。总的说，海水的搬运以波浪搬运作用为主。一般具有明显的分带性：较粗、重的颗粒搬运距离近（在近岸沉积），较细轻的颗粒搬运距离远，化学溶蚀物质搬运更远。因此可以根据沉积物的粗细、轻重，分析当时距离海岸的远近。8.3海水的沉积作用（沉积物来源）第三节海水的沉积作用为什么说要有大海一样的胸怀，就是因为大海的肚量之大，是最大的大肚罗汉。海洋是地球上最大的、最广阔的沉积场所，因此海水的沉积作用具有极其重要的地位。一、海洋沉积物的来源1.陆源物质；2.生物物质；3.海底火山喷发的产物及宇宙降落的陨石、尘埃。8.3海水的沉积作用（滨海沉积）二、滨海沉积滨海——是波浪和潮汐运动强烈的近岸水域，其下界为浪基面。在基岩海岸区较窄，低平海岸区很宽，可达数公里以上。根据海水运动的特点，滨海可分为三个带：潮上带、潮间带、潮下带滨海以机械沉积为主，只有在泻湖环境下才有较好的化学沉积。8.3海水的沉积作用（滨海沉积）1.机械沉积①基岩海岸的机械沉积特征：a.沉积物以砂、砾为主，形成砾石滩或砂滩，磨圆度和分选性较好。b.砾石的长轴大致与海岸平行，砾石扁平面向着大海倾斜，显示出定向排列特点。c.砂质成分较单一，通常以石英砂为主，少量贝壳砂。有些化学性质稳定，密度较大的矿物可富集形成滨海砂矿，如钛铁矿、金、金刚石等。d.砂质沉积物中常见的交错层理和不对称波痕等。②低平海岸的机械沉积特征a.以泥质和碳酸盐沉积为主，形成泥滩，常见砂质透镜体，也有以砂质为主的砂滩。b.具有水平纹层结构，常见交错层理。c.可发展成为滨海沼泽，并形成大规模的煤田。我国华北C－P大型煤矿多属于此类。8.3海水的沉积作用（滨海沉积）2.泻湖沉积——滨海的潮下带形成砂坝，在适宜的条件下，砂坝不断加宽、加高，使海的边缘或海湾与外海隔离或半隔离，则形成了泻湖。泻湖沉积特点①以泥砂质沉积为主，水平层理发育；②干旱地区的泻湖常形成盐类沉积夹在其中。8.3海水的沉积作用（浅海沉积）三、浅海沉积浅海——是指水下岸坡以下（以水下砂坝为标志），直至200米深度的海域，其海底为大陆架。1.浅海的特点：①波浪、潮汐运动较强烈，有时能直接影响到海底，使浅海具有良好的通气条件及稳定的盐度、且阳光充足、海水温暖，有利于生物大量繁殖。②浅海是最主要的沉积场所，接纳了陆上河流带来的大量碎屑物质和溶运物质。（绝大多数沉积岩属于浅海沉积形成的。）8.3海水的沉积作用（浅海沉积）2.浅海机械沉积特征①碎屑物质主要来源于陆地，部分来自海蚀作用产物；②沉积物颗粒比滨海沉积细，砾石极少见。由近岸到浅海处，沉积物由粗到细：粗砂－中砂－细砂－粉砂（粉砂质粘土）。③具有良好的水平层理，常含有较完整的动物遗体、贝壳等。8.3海水的沉积作用（浅海沉积）3.浅海化学沉积特征①化学沉积物来自海水溶蚀物质以及河流地下水带来的溶解物质和胶体物质。②上述物质在不同的环境下形成不同的化学沉淀物：a.呈胶体状态的Fe、Al、Mn的氧化物首先沉积下来，可形成鲕状、豆状、肾状赤铁矿、铝铁矿、锰质矿等。b.其次是低价铁硅酸盐和铁的碳酸盐沉淀，形成海缘石和菱铁矿等。c.最后是碳酸盐类沉积，形成石灰岩、白云岩等。4.浅海生物沉积特征由于浅海中生物大量繁殖和死亡，它们的骨骼和外壳就在适宜的环境下沉淀下来，形成生物沉积岩。主要有：贝壳灰岩、有孔虫灰岩、硅藻岩等，最常见的是珊瑚礁灰岩。8.3海水的沉积作用（半深海沉积）（四）半深海及深海沉积1.沉积物的特点：沉积物颗粒极细，主要是悬浮于水中的粘土及浮游生物遗骸（浊流沉积属特殊沉积），还有少量海底火山喷发及浮冰带来的碎屑物质。2.主要沉积类型：①软泥——分布最广，根据其中含有的生物碎屑来命名：抱球虫软泥钙质软泥翼足虫软泥硅藻软泥硅质软泥放射虫软泥8.3海水的沉积作用（深海沉积）②锰结核——在大洋底部广泛分布着锰结核，主要来源于大陆溶蚀物和海底火山喷发。储量丰富，约有十几万亿吨，是重要的矿产资源，由于开采条件限制，目前只是在进行开采工艺实验。③深海冲击扇面——浊流形成的浊积岩。近年来发现很多油田跟浊积岩有关，因此加大了对它的研究。浊流沉积是由砂、粉砂等细碎屑物与泥质物组成韵律交互层，具有清楚的递变层理、印模等构造，固结而成浊积岩。太平洋四周的海沟中都充填着浊流沉积，并形成巨大的海底平原。海底沉积物中Mn、Co、Ni、Cu金属的储量，远远超出大陆上同类金属的储量。估计可供人类开采使用1000-10000年。8.4海水的进退第四节海水的进退海水面的升降是在地质历史中频繁发生的现象，它与构造运动、海底扩张速度变化及海水量的变化相关。火山的大规模喷发可能引起海水量的增加，冰川作用时期则引起海水量的减少。构造运动及板块扩张速度的变化，更是地质历史时期海进海退的主要因素。本章学习要求与习题了解海水的化学成分、物理性质、运动方式及海洋生物；掌握波浪、潮汐、洋流、浊流的剥蚀、搬运作用，熟练掌握滨海、浅海、半深海、深海的沉积作用。了解海水进退的原因、意义及其形成的地质现象。学习重点：重点是海水的沉积作用；难点是海水的运动。作业及思考题：3.阐述浅海的沉积特征4.浊流的沉积环境与沉积特征？本章学习要求1.海底沉积物的来源？2.滨海有哪些沉积特征？