地球科学概论--第十四章_海水的地质作用

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1、第十三章海水的地质作用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，世界海洋水体总体积比高出海平面的陆地体积大14倍，约13.7亿km3。陆地平均高度越840m，而海洋平均水深3800m，假如地球是个平整的球面，则会覆盖2400m深的海水，因此海水的地质作用贯穿整个地质历史。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。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

2、水。但两者有着根本性区别：大洋形成年代早，自中生代以来即接受连续的沉积；而海则形成年代较晚，主要形成于第三纪和第四纪。太平洋大西洋印度洋北冰洋平均水深3940357538401117渤海黄海东海南海平均水深18443701212大洋水深、面积广阔，形态不受大陆控制；海域则水浅，面积小，形态受到大陆轮廓控制。世界四大洋与我国四海深度对比大洋底主要为大洋型的地壳，而海则多为大陆型地壳。二、海水的化学成分世界海水平均盐度在35‰左右，但是分布并不均匀，盐分主要由氯化物、硫酸盐、碳酸盐等组成。成分千克海水

3、含量NaCl27.2MgCl23.8MgSO41.7CaSO41.2K2SO40.9CaCO30.1MgBr等<0.1海水中还含有Au、Ag、Ni、Co、Mo、Cu、U等数十种微量元素，如Au含量平均为0.04mg/t，U的含量为3.3μg/l，自海水中提铀的技术日本和德国最为先进，日本在上世纪八十年代已经建立了年产纯铀10kg左右的试验厂，计划在21世纪建设年产千吨级的工厂；德国在1995年试验厂年产量已经达到5t，到2005年建成年产130t的工厂。海水中溶解有大量的气体，其中地质意义最大的是

4、O2和CO2，由于海水大的溶解度及其庞大的生物量，海水中溶解的CO2是大气中的百倍以上，因此海洋中的O2和CO2的平衡，对于调节整个大气中这两种气体的平衡以及地球气候系统都有着及其重要的作用。三、海水的物理性质密度：略大于纯水，一般在1.02－1.03之间，随着温度、盐度、压力的的变化而变化，盐度大则密度大，温度降低密度也增大。压力：水深每增加10m，压力增大一个大气压，即1.01×105Pa，7600m水深之下可以将空气压缩到水的密度。颜色：海水颜色通常为蓝色，主要是由于太阳光中只有蓝色和绿色光

5、被海水所反射。随着海水深度及海水中悬浮物质的变化而有变化。温度：海水表层温度在不同地点变化很大，赤道附近超过30℃，极地则会降到零度以下；垂向上海水温度随着深度增大而降低，但300m以下海水温度则近于恒定在2℃左右。三、海水中的生物海洋生物种类繁多，按其生活方式大致分为三种：底栖生物：指生活在海底上的生物，如珊瑚、腕足类、各种贝类等。浮游生物：指随水漂移，游泳能力很差或不能游泳的生物，包括各种藻类，浮游有孔虫、放射虫等。游泳生物：在海水中可以主动有用的生物，主要为鱼类。海水生物对于海洋中沉积物的形

6、成、有机质的堆积以及某些矿产的形成都至关重要，因为一方面生物骨骼或有机体本身就是沉积物质的重要来源，另一方面，生物生命活动过程中产生的物质对于沉积过程也起着制约作用。第二节海水的运动及其地质作用一、波浪及其地质作用波浪的形成：风力摩擦海水潮汐、海底地震大气压的剧烈变化波浪是一种有规律的起伏运动，由一个波峰和一个波谷组成，两峰之间距离为波长，波峰到波谷垂直距离为波高，两次波到达同一地点的时间叫周期，单位时间内波形前进距离称为波速。波浪的一般特征在波长1/2以下的深度上波浪作用几乎消失，这一界面称为浪

7、基面，当波浪传导至浅水时由于下部摩擦作用，上部波浪破碎称为碎浪，拍击海岸。波浪的地质作用海水的侵蚀作用——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。海浪的冲蚀作用：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。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。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

8、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。二、潮汐及其地质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。由潮汐引起的海面高度变化迫使海水做大规模的水平运动，形成潮流，潮水的涨落对于沉积物起着反复侵蚀、搬运、沉积的作用。在平坦地带，潮汐的侵蚀、搬运作用与波浪相似。当潮水涌入狭窄河口时，潮高激增，流速加快，强烈冲刷