海洋地质作用.ppt
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1、海洋地质作用,谢建成合肥工业大学 资源与环境工程学院,1.海洋概述,海洋和陆地,是二大截然不同的地理单元:陆地占地表面积29%,海洋71%。海水的物理化学性质,海洋生物,海洋环境分区和海水的运动等,这四方面的特征对海洋地质作用的过程和产物有重要影响。,海水的物理性质,温度(光照;水深):与热传导方式有关。底部稳定2-3度,表面随纬度变化而变化,洋流除外。密度:(1.02-1.03,略大于蒸馏水)比热容(3.9):最大 1m3海水降低1c可使3千m3空气升高1c 压力(每下降10米增加一个大气压,岩石每3.7米增加一个大气压)。,海水的化学组成NaCl、MgCl2;MgSO4、CaSO4、KSO
2、4;CaCO3,痕量元素,气体与氧等,含盐量33-38。0-200米水域富含O2(海洋植物的光合作用),较深水域动物吸入O2,呼出CO2;且有机物腐烂要消耗O2,故深水域缺O2富CO2。海水中CO2随压力及盐度增大而增大。,海水的化学组成,种类(浮、游泳、底栖)数量(海-陆比:69与54;20与2.5),分布(礁生态系-海洋绿洲),作用(陆地:1/3只占1%面积),海洋生物,海洋的环境分区,1.滨海区:低潮线与最大高潮线之间的海陆交互地带。2.浅海区,低潮线至水深200米地带。3.半深海区,200-2000米的地带。4.深海区,大于2000米的地带。,海洋共分为滨海(潮上,间,下带)、浅海、半
3、深海、深海四种类型的环境空间。它们的水动力条件与运动方式;地形;水温、光照与生态特征都有所不同,因此其地质作用的过程和产物也各有差异。,海洋地质作用与海洋分区的关系,海与洋的区别,1.时代新(50Ma至今);2.基底多为陆壳(日本海与南海除外);3.面积小,水深小(日本海与南海除外);4.含盐度低、水温略高。,2.海水的运动,海水不能将自身的势能转化为动能而运动,从这一意义上讲,一般认为海水不是流水,而是静水。故海水只能在外界的影响下获得运动的能量并产生相应的运动方式,具体可以划分为海浪(或波浪),潮汐和洋流三种。,海 浪,海浪是海洋中波浪现象的总称。它是指海水在外力作用下,由于水质点离开平衡
4、位置作周期性运动,从而向一定方向传播而形成起伏扩展的波状现象。波浪包括波峰、波谷、波长和波高四要素。海浪可以细分为风浪,潮波,海啸,气压波和船行波等多种类型。,波浪的成因类型与能量特征,波浪要素与浪基面,浪基面=1/2波长(波浪运动停止面),故波浪向下变小且传导的深度只能1/2波长。,波高,平均海平面,海底,波峰,波谷,风 浪,深水波:在深海或大洋形成的风浪,波的传播只是海水质点在平衡位置上作周期性圆周运动。,在水深不超过1/2波长的浅水区,波浪会因与海底之间的磨擦而逐渐变形直至破碎。,浅水波,波浪 倾浪 破浪,底流,激浪 洗浪,波形分类,进流,浅水区,深水区,后 滨 近 滨 前 滨倾浪带 破
5、浪带 激浪带 冲洗带,海滩地形与波浪分带,陡岸激浪,浅滩洗浪,激浪和洗浪,岸流,波浪到达岸边后会形成方向不同的三种岸流:,海洋中沿固定方向以相对稳定的速度流动的水体洋流主要成因为:1.季风或信风及温差引起表层洋流。2.盐度和温差引起深层环流。3.浊流:是海洋中载有大量悬浮物质的高密度水下重力流。发生于特殊的部位大陆斜坡。,洋 流,洋流是海洋中大规模的海水所作的定向流动。地球上的洋流分布主要受盛行风、海水密度不均匀、地转偏向力、海底地形、海岸轮廓和岛屿等影响。流动方向既有水平方向的,也有垂直方向的。其中能循环起来的称为海洋环流。,洋 流,大西洋深海洋流循环,由月球和太阳的引潮力作用引起的海面周期
6、性升降现象称为潮汐。潮汐引起的海水的周期性水平流动称潮流。,潮 汐,潮汐要素:,潮汐有四个位相,涨潮 平潮 落潮 停潮 涨潮,大潮,小潮,涨潮:海面升高,海水涌上海岸。落潮:海面下降,海水从海岸退回。高潮:涨潮时海水面最高处。低潮:落潮时海水面最低处。潮差:高潮与低潮的高差。大潮spring初一、十五;小潮 neap初八、二十二。,定义:海水对海底或海岸岩石的破坏作用。分为机械侵蚀和化学溶蚀两种。根据海岸地形及岩石出露情况分为:基岩海岸、沙质海岸、泥质海岸等。,3.海洋的剥蚀作用,基岩海岸的特点:海底地形坡度大,海浪的能量未耗损,可形成动能强大的拍岸浪,机械侵蚀作用十分强烈,是海蚀作用最强烈的
7、地区。,基岩海岸的海蚀作用,基岩海岸的平衡剖面及其形成过程,波筑台,波切台,海蚀崖,海蚀礁,海蚀洞,海蚀柱,岸边激浪的强烈冲刷作用形成高度大致相同的凹槽,宽度大于深度的称海蚀穴;深度比宽度大的称为海蚀洞。冲入洞中的浪流及其对空气的压缩作用,可将洞顶击穿,称为海蚀窗。海蚀穴顶的岩石因下部掏空而不断崩塌,这样形成的悬崖称为海蚀崖。,海蚀地貌,海蚀崖不断后退,在陡崖的前方留下一个向海微倾斜的基岩平台,称为海蚀平台或波切台。由于岩性和构造的差异,波切台表面遍布几十厘米高的岩脊,称岩脊滩。向海突出的岬角同时遭受两个方向波浪的作用,可使两侧海蚀穴蚀穿成拱门状,称海蚀穹。在平台上残留成突立的岩柱,称海蚀柱。
8、,海蚀地貌,波切台,海蚀崖,海蚀(洞)穴,海蚀阶地(古波切台),(岩脊滩),波浪对海岸线的破坏与重建,1,2,波脊线,海湾 海岬 海湾,海蚀,海蚀,波浪折射对海岬两侧强烈侵蚀,基岩海岸的侵蚀与海岸线后退,海蚀洞穴贯穿形成海蚀窟窿,窟窿顶部垮塌形成海蚀礁(柱),海蚀礁破坏消失,海岸线后退,海蚀地形,北戴河小东山海滨波切台,4.海洋的搬运作用,波浪、潮流和洋流是海洋搬运作用的主要动力。,滨海区:,以波浪为主,潮汐辅之 当波浪垂直海岸时,碎屑物作往复运动,其较大颗粒向岸运动,较小颗粒向海运动。由岸至海,搬运物由粗到细。当波浪与海岸斜交时,颗粒作之字型运动,进流和底流在沙、泥质沉积物上常常留下气泡沙和
9、流痕。流痕有树枝状,辫状,菱形等形状。,浅海区:以流向海洋的潮流为主要搬运介质,随着离岸距离的增加搬运物由粗到细(细沙-粘土)半深海-深海区:以洋流搬运为主,因远离陆地碎屑物少,且洋流流速缓慢,仅能搬运悬浮物质。,基本特点:海洋是地球表面最大和最终的积水盆地和沉积场所,沉积岩中绝大部分是海洋环境下形成的。海洋沉积物大部分为陆源物质(碎屑物、溶解物),其次为海洋内源物质(生物碎屑、海洋化学物)及火山喷发物等。海洋沉积作用受海水运动、海底地形、海洋生物分布以及海水的物理、化学性质等因素影响,在不同的海洋环境中,其沉积作用方式和沉积物各异。,5.海洋的沉积作用,滨海沉积作用海滩(泥、沙-波痕、砾);
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