第16章 海洋的地质作用

第16章 海洋的地质作用
第16章 海洋的地质作用

第十七章海洋的地质作用

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,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。

海洋是陆地上最大的沉积盆地,蕴藏有丰富的矿产资源(海洋中几乎含有所有的化学元素)含量达亿吨,是陆地含量的900倍。因此对海洋地质作用的研究是极其重要的,无论对地壳形成的了解及现实资源的利用都有深刻的意义。

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。但两者位置、范围、深度、时代、地壳性质、水体性质存在差异有着根本性区别:

1.洋盆是相对稳定盆地

全球四大洋中生代已出现,一直接受沉积。海盆形成时间短,不论是陆缘海还是陆间海,主要形成于第三纪,第四纪完善,位置、范围、规模变化剧烈。

2.洋底地壳为洋壳

海底地壳除少量为洋壳(日本海及我国南海部分)外,多数为陆壳或过渡性质地壳。

3.大洋海水深,面积广阔,形态不受大陆影响;海域水浅(一般在3000m 以内),范围局限,形态受陆地轮廓直接影响

4.两者水体含盐度、海水温度及运动特征等还有一定差异。

二.海水的化学成分

1.海水的基本化学特征

(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;

(2)海水中含有众多微量元素;

(3)海水中含有气体;

2.海水的基本化学组成

(1)最主要的元素:氯、钠、镁、钙、硫、钾等;

(2)最主要的盐类:氯化钠、碳酸钙、硫酸镁等;

(3)盐度:一千克海水中溶解的全部盐类物质。世界各大洋的一般盐度为33-38‰,平均为35 ‰,盐分的多少随地区的气候不同而变化;

(4)pH值:海水的pH值在7.6~8.4之间。

(5)海水中的气体:主要有氧、二氧化碳和硫化氢。

三.海水的主要物理性质

1.海水的温度

主要来自太阳辐射,是海洋热能的一种表现形式。海洋表层的温度较高,且随纬度增加而降低。海水温度差是大洋环流的主要驱动力。海水表层温度:赤道附近为25-28℃,两极地区为0℃左右。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℃。

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随各处温度、压力及含盐度变化而改变。盐度大,密度也大。随纬度和深度的增加而增加。海水密度差也是大洋环流主要驱动力。

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。

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

海水及海底沉积物中生活着大量细菌和微生物。这些生物在生命活动中,需不断进行光合作用、新陈代谢和呼吸作用。在水深小于200米海区,生物十分繁盛。海洋生物对沉积物形成、有机质堆积及某些矿产形成均有重要意义。

五.海水运动及地质作用

海水总是永无休止地运动着。造成海水运动的动力主要有风、海水的密度差、温度差、月引力和地震等。海水的运动按其运动形式分为:海浪、潮汐、洋流和浊流。海水的运动是重要的地质作用动力,造成侵蚀、搬运、沉积作用。

1.波浪

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。波浪的大小依风速和传播的久暂而定。

波浪要素:

波峰:波形最高处。

波谷:波形最低处。

波长:相邻两波峰的距离。最大波长可达800多米。

波高:波峰到波谷的垂直距离。波高一般不超过4m,波长数十米。大风暴时波高可达15—30m。

波周期:第一波过去,次一波到同一地点所需时间。

波速:波形在单位时间内前进的距离。

波长、波高、波的周期和波速称为波浪的四大要素。

波浪发生时,波形的传递沿水平方向前进,而水的质点则是作上下旋转运动并无实质性位移,有如在风的吹动下滚滚向前的麦浪。

由于水的内摩擦作用,水质点的圆周运动半径随深度增加而减小,以至于消失。故波浪向深部传导的能力有限,一般不超过波长的1/2。在深度达1/2波长时,波浪运动几乎停止。这一深度界面称为波基面(wave base)。

当波浪由外海向浅水带传播时,因水深渐小,波浪运动能影响到海底。当水深小于1/

2波长时,波浪下部的水分子运动受海底阻碍和摩擦影响,逐渐变为椭圆形,愈近海底其扁度愈高。及到海底,水分子只作前进后退运动,这时上层水体的运动速度大于下层。结果,波长缩短,波高加大,波峰变尖。波浪愈接近海岸,波浪的变形愈明显,最后波峰明显超前并且翻卷破碎,成为破浪(breaker)。破浪涌向海岸,拍击海岸,称为激浪。

海啸:由地震、火山等引发的巨大海浪。

2.潮汐

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作用下,产生周期性的涨落现象,称为潮汐。

因地月系统绕太阳运行,当出现新月和满月(农历初一和十五)之后1—2天,月地日三者位于同一线上,太阳的引力与月球的引力叠加,形成大潮。当出现上弦月或下弦月(即农历初八、九及二十二、三)后1—2天,月地的联线同地日的连线垂直,形成小潮。

由潮汐引起的海面高度变化迫使海水做大规模水平运动,形成潮流。涨潮时,潮水涌向陆地;落潮时,潮水退回外海。

由于地球本身的自转,使地球上某点与月球的相对位置随时发生变化,这种变化每天(约24时48分)为一周期。每24时48分,发生两次高潮和两次低潮。由高潮到低潮约经过6时12分,由第一个高潮到第二个高潮约经过12时24分。

3.洋流

洋流:海水做大规模定向流动称洋流或海流。它既见于海水表层,也能形成于海水深部;既发生在近岸,也分布于远海水域。表层洋流影响深度不超过100m,深部洋流可达深海底。

定期到来的信风是引起表层洋流的主要原因。各种海水的温度差对表层洋流的形成有重要影响。赤道地区温度较高的海水流向高纬度地区,是为暖流(warm current);高纬度地区的寒冷海水流向赤道地区,是为寒流(cold current)。暖流与寒流共同构成表层海水的循环。

深部洋流的形成主要受海水密度控制:高纬度地区表面海水结冰,所含盐分向下转移,提高下面海水的含盐度和密度,它一面向赤道流动,也促使低纬度海水上升并向高纬度流动,构成大规模海水深部循环。

因各种因素被移去的海水由另一部分海水来补充,也能造成洋流。洋流的速度一般不超过0.5—1.5 m/s。

4.浊流

浊流:是含大量悬浮物质,比重大(最大可达1.5—2.0g/cm3),并以较高速度向下流动的水体。浊流中的悬浮物质是砂、粉砂、泥质物,有时还挟带砾石。

浊流发源在大陆架之上或大河流的河口前缘。那里堆积厚度大而松散的沉积物在强大的波浪搅动、地震震动、河水冲击及海底滑坡等作用下,重新活动并扩散于海水中,形成浊流。尤以大规模海底滑坡最重要,破坏性大。

结果:海底峡谷、深海(冲积)扇

横切大陆架和大陆坡并终止在陆隆上的海底谷地,即海底峡谷,是浊流侵蚀产物,也是浊流运行通道。普遍见于大陆及大型岛屿的边缘,谷深数百米,谷宽数公里。其首部常起源于大河河口,其前端在陆隆上分散成许多支谷。海底峡谷原先可能是河口的水下部分,后来因受到浊流侵蚀而扩大。

5.海洋分带

低潮线—低潮时的水边线,标志着周期性暴露海滨的向海的界线。

高潮线—高潮时的水边线。

(1)按地形分带:

大陆架:是靠近大陆分布的浅水台地,是大陆在水下的自然延伸,大陆架表面平坦,坡度小于0.1°,平均水深133m,平均宽度75km。我国东部大陆架宽达500km左右。

大陆坡:从大陆架外缘破折线开始,一直延伸到深海底的较陡的斜坡地带。平均坡度为4.3°,最大可达20°,宽度平均28km。坡脚水深1400-3000m左右。

大陆基:大陆坡从坡脚处逐渐变缓,过渡为大洋盆地,这一过渡地带称为大陆基。大陆基表层由海洋沉积物组成,表面常有被浊流冲蚀的沟渠。

(2)海洋环境分区(根据海水深度及运动情况)

滨海带:海陆界线附近狭长地带,一般指低潮线与最大高潮线之间的海域。属海、陆交互的环境。波浪作用弱,潮汐影响大的滨海地带称为潮坪。

浅海带:滨外带至水深200米的范围,一般包括大陆架地形部分。

半深海——深海带:半深海200 ~ 2000米水深(大陆坡地形);深海> 2000米水深(大陆盆地+洋中脊)。

第二节海水的剥蚀和搬运作用

一.海水的剥蚀作用

1.概述

海水的剥蚀作用:海水通过自身动力和所携带的碎屑对海岸和海底的破坏。海蚀作用主要发生在滨岸带,按其性质可分为机械剥蚀、化学溶蚀和生物剥蚀作用。它们共同对海岸地带进行改造。

海水的机械侵蚀作用,主要为由海水波浪及潮汐等所引起,破坏的方式有海水的冲蚀和磨蚀;海水对岩石的溶解或腐蚀作用。因海岸地区水浅,受波浪和潮汐作用影响大,因此,机械方式也最为强烈。

海蚀作用的主要动力是海浪和潮汐。波浪作用是海岸侵蚀、堆积作用的主要动力,海岸地貌的塑造主要发生在暴风浪期间,正常天气条件下的风浪只对海岸地貌起着经常的修饰作用。发生在海岸带的侵蚀作用称为海蚀作用,它表现为三种形式:

(1)冲蚀

指波浪水体给予岸线的直接冲刷。基岩海岸的水下岸坡一般具有较大坡度,波浪抵达岸边时以巨大的能量冲击海岸,水体本身的巨大压力和岩石裂隙、节理中被压缩的空气,对海岸产生强烈的破坏,这种力量可达每平方米数十吨。

(2)磨蚀

指海水携带的砂砾随波浪往返运动对海底产生侵蚀。在波浪前进和后退的往返运动中,海水携带着砾石、泥沙和海岸上侵蚀下来的岩石碎块,对海底基岩进行研磨,加快了海岸侵蚀的速度。

(3)溶蚀

指海水溶解海岸基岩引起的海岸侵蚀。海水对岩石、矿物的溶蚀能力要比淡水强,特别是在由碳酸盐岩等可溶性岩石组成的海岸,溶蚀作用对海岸的破坏更大。

2.海岸侵蚀地貌

由坚硬的岩层所组成的海岸称基岩海岸。此种海岸的特点为海底坡度陡,海岸线凹凸不平,海底常有礁石相伴。由于波浪至浅滩或礁石附近时,海底阻力大,迫使水面波峰超前,并涌向岸边拍击海岸,形成强大的拍岸浪。

坚硬、断裂不发育的岩石抵抗海蚀的能力较强,软弱、断裂发育的岩石抵抗海蚀的能力较弱,前者常突出成为海岬(strait),后者常凹入成海湾(gluf)。

在基岩海岸的海水面附近,由于海岸波浪的强力机械冲击和海水所携带沙石所造成的磨

蚀以及化学溶蚀作用,使得海岸的岩石不断遭受破碎、淘空,因而形成向陆地方向凹入,形成海蚀凹槽。

如果海水的侵蚀作用持续进行,海岸线不断向陆地方向后退,原海蚀凹槽会不断地扩大而崩塌,因而形成陡峭的崖壁或海蚀崖,底部形成海蚀平台或浪蚀台地(波切台)。在激浪的持续作用下,海蚀平台逐渐加宽。海蚀作用沿基岩裂隙带发展可形成海蚀沟谷。

在海岸线向陆地后退和波切平台的扩展过程中,由于组成基岩海岸岩层岩性以及侵蚀作用方向的不同等,海蚀作用的结果在海岸沿岸地区,容易形成海蚀穹、海蚀柱、海蚀桥等奇特地形。

在地壳稳定或海平面无明显升降条件下海蚀平台发展到一定宽度后,波浪的能量全部消耗在沿宽阔平坦海底的摩擦之上而不再引起侵蚀,海蚀崖的后退停止,这时的海岸横剖面称为海蚀平衡剖面。

基岩海岸在波浪的侵蚀作用下可形成典型的海岸侵蚀地貌。完整的海蚀剖面由海蚀崖、海蚀平台和水下堆积阶地等地貌单元组成。

基石海岸大多由海岬和海湾所组成,在海岬处由于波浪能量集中,海蚀作用强,海岸不断被破坏,因此海岸线向陆地方向后退。而在海湾处波浪能量较小,剥蚀作用较为微弱,以沉积作用为主。因此海岬的海岸线被剥蚀而后退,而海湾则由于沉积作用,其海岸线不断向海洋方向推进,最后海岸线变得平直,坡度也变得平缓

二.海水搬运作用

海水搬运作用:海水在运动过程中,将携带的物质移至它处的作用。

类型有机械搬运和化学搬运(溶运)两种。机械搬运物质呈推运、跃运和悬运三种形式。海水的搬运作用以机械搬运为主,搬运的动力有:海浪、潮汐、洋流和浊流。

1.波浪的搬运作用

当激浪进击海岸时,形成向陆地前进的水流,称为进流;如波浪的前进方向与海岸垂直,则进流的前进方向也同海岸垂直,进流就将水下的砂、砾向岸上搬。随着进流能量的耗散,部分砂砾留在岸上,部分砂砾随退回外海方向的水流——回流又搬回水下。

主要发生在滨海带和浅海带。海浪动力巨大,具强大搬运力。海浪剥蚀下的海岸物质和河流带到海洋中的物质在海浪作用下大部分向海水深处搬运。在进流与回流的往返作用下,砂、砾被磨圆而且得到分选,一部分留在海岸形成砾滩、砂滩或砂坝;另一部分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。

波浪的波峰向前前进冲击海岸过程中,能量消耗在克服沙或岩石的磨擦阻力,海水由于重力沿斜坡流回海中,这种流向海底的回流称底流。方向多与海岸相垂直。如果波浪为以斜交运动方式抵达海岸,波浪便发生弯曲和折射,形成平行海岸流动的水流的沿岸流,沿岸流携带碎屑物沿岸搬运,如遇海岸线弯曲或遇海湾,沿岸流的动能降低,流速减小,搬运物即逐渐沉积下来,形成向海湾方向尖灭的沉积体,称为砂咀。砂咀或砂坝常将近陆的一部分水域与外海隔离开来使其转变成湖泊,是为泻湖。如果海岸曲折,岬、湾交错,从外海到达海岸带的波浪发生折射,岬角处波能集中,发生侵蚀,湾中波能消散,产生沉积,遂在湾顶形成海滩。

2.潮汐的搬运作用

由潮汐引起的海面高度变化迫使海水做大规模水平运动,形成潮流。涨潮时,潮水涌向陆地;落潮时,潮水退回外海。在平坦海岸带,潮水的涨落影响到相当宽阔的范围,对于沉积物起着反复的侵蚀、搬运和再沉积的作用,控制着沉积物的性质和特征。

仅在近岸和海湾区较显著。大潮时,海峡中潮流流速可达6-7m/s,动力几乎与山区河流相当,具巨大搬运力。对某一个地区来说,潮流是固定的、周期性的水平流动的海水,具

有较大动能,因而有很大的搬运力。潮流引起的紊流可使大量碎屑物处于悬浮状态,退潮时的急流把它们搬向海中,形成潮流砂脊。

3.洋流的搬运作用

洋流流速较小,搬运能力弱,仅能搬运细小的悬浮状态的碎屑。但是,由于洋流的流程远,被搬运的碎屑能达到深海区,甚至进行越洋搬运。

洋流的运动方向可以是水平的,也可以是垂直的(上升或下降)。控制的因素是盛行风的方向、科里奥利效应、大陆的轮廓、岛屿的存在和海底地形等。洋流的速度一般不超过0.5—1.5 m/s。洋流的地质作用主要在于搬运,对海底有轻微的侵蚀作用并能搬运细粒的碎屑物质。

海底磷矿是生活在水深100—500m深处的生物所产生的磷酸盐物质通过上升流带到浅水地带后,发生生物化学作用而沉淀出来的。

等深流:在大洋底部有一种沿陆坡等深线方向流动的深部洋流,称为等深流。它的流速低,一般仅为3—30cm/s,主要见于大西洋西部的陆隆上。等深流能对陆隆上的沉积物进行冲刷、搬运并再沉积,故对洋底沉积物特征有重要影响。

4.浊流的搬运作用

浊流密度大,在流动过程中,紊流强烈,具极强搬运力,可将大量的砾石和砂级碎屑搬到半深海、深海区产生沉积,形成深海扇。

浊流发源在大陆架之上或大河流的河口前缘。那里堆积的厚度大而松散的沉积物在强大的波浪搅动、地震震动、河水的冲击以及海底滑坡等因素的作用下,重新活动并扩散于海水之中,形成浊流。其中尤以大规模的海底滑坡作用最为重要,而地震与河口前缘松散物的过量堆积则是触发海底滑坡的因素。

浊流难以为人们直接观察,但是有许多事实可以证明它的存在。

首先,在大洋底部发现有生活在浅水中的底栖动物介壳(或骨骼)、植物碎片,以及具有浅水特征且分选良好的砂质沉积物。只有能量强大的浊流才能将这些原先存在于浅水的物质搬运到洋底。

其次,海底电缆在海底滑坡发生后很快被折断也是浊流发生的重要证明。如1929年12月18日纽芬兰南部大滩的一次强烈海底地震后,震中附近的海底电缆立即折断,相距有数百公里的其它五条海底电缆在地震后13小时内也依次折断。之后,在约160 —930km范围内,深海成因的粘土沉积物上面堆积了0.4—1m厚度的粉砂。据此推断,地震引起滑坡并立即形成了速度约19.1 m/s的浊流冲断了海底电缆并沉积了粉砂物质。

注入清水湖泊中的浑浊河水也能够形成浊流。

如美国科罗拉多河的洪水流进米德湖后,成为多股浊流沿湖底运动,经过数日运行了100--140km便从另一出口(排水闸门)流出,其密度大部分小于1.1 g/cm3。罗纳河的浑水流入日内瓦湖所形成的浊流,在湖底竟侵蚀出一条水道。

用实验方法已经模拟出浊流的形成和运动过程。将密度较高的浑浊水注入盛有清水的水槽中,便可以看到浑浊水体在清水中整体性地向前运动,这就是浊流。

一般说来,浊流规模大且速度快,具有很强的侵蚀、搬运能力,因而它对海底沉积物的沉积和海底地貌形态的塑造起着重要作用。

(1)海底峡谷

横切大陆架和大陆坡并终止在陆隆上的海底谷地,即海底峡谷(submarine canyou),是浊流侵蚀的产物,也是浊流运行的通道。它普遍见于大陆及大型岛屿的边缘,谷深数百米,谷宽数公里。其首部常起源于大河河口,其前端在陆隆上分散成许多支谷。如中大西洋北部格陵兰和布拉多之间有一条世界最长的海底峡谷,它由北向南延伸到深度为5 000m的深海平

原上。海底峡谷原先可能是河口的水下部分,后来因受到浊流侵蚀而扩大。

(2)海底冲积堆或深海扇

海底峡谷的前端常发育有巨型扇状沉积体,称为海底冲积堆或深海扇。它是由浊流沉积而成。如恒河河口外就有巨大的深海扇。

(3)陆基是由浊流搬运物沉积而成的

现在普遍认为当浊流从大陆坡向下流到这里后,因地形突然变缓,流速骤减,大量悬浮物质即行沉积。沉积体为向洋底方向变薄的楔状体。在陆隆上未沉积下来的细小悬浮物质被进一步带到附近的深海平原上,最终也全部沉积下来。因而许多深海平原上的沉积物也认为是由浊流搬运而来的。

第三节海水的沉积作用

海洋是物质的最终沉积场所,从本质上说,沉积作用乃是海水地质作用的主要方式,这也是地质历史上海洋沉积物数量很大的原因。

一.海洋沉积物的来源

海洋沉积物的主要来源:海洋沉积物主要来源于大陆,其次是火山、生物和宇宙物质。

1.陆源物质

(1)流水

陆地上的河流、沟渠等以机械的、化学的搬运方式,把物质送入海中。

(2)风

风将尘土卷起送入海洋的数量也十分可观。风源物质有两个突出特点,其一,物质颗粒较细,而且都是机械碎屑。其二,风力可将尘土直接送入浅海乃至大洋中心。

(3)冰川

现代冰川供给海洋物质的情况只在地球的两极地区发生。

(4)滨岸带剥蚀产物,前已述及。

2.火山源物质

由火山作用送入海中的物质很有限,但在成因上却有很大意义。它是近火山的海区及远洋沉积物的主要来源。也是地球内部物质与地表物质平衡的重要方式。海洋中的火山岛及海底火山把大量物质送入海洋。

3.宇宙物质

每天有数千万颗来自宇宙空间的陨石落到地球表面,按表面积来说应有3/4数量落入海洋中,但到目前为止,除了在深海的某些沉积物中发现为数极少的细小球粒之外,尚无较大陨石的发现。

宇宙尘在宇宙空间的停留时间较短,约为1~10万年。宇宙尘可以穿透地球大气不被烧蚀,估计每年沉降到地表的宇宙尘约为1~10万吨。宇宙尘保存其原有宇宙信息,是研究太阳系化学组成和推测太阳系起源的理想样品。因此,尘粒的收集一直为人们所重视,可以用飞船在行星际空间收集,可以在平流层中用火箭、气球和高空飞机收集,也可在地表从各地质时代的不同类型沉积物中收集,如深海沉积物、锰结核、陆地的未固结沉积物、固结岩石、极地和冰川的冰雪样品等。习惯上也把陨石进入地球大气层时烧蚀生成的细小颗粒称为宇宙尘。

4.生物

有机物质成分是海洋沉积物的重要来源。有时候相当厚的地层全由生物遗体所组成。而且许多重要矿产都与生物有关。除了我们熟悉的蚌壳、动物骨骼、植物残体可以直接沉积之

外,微生物的分解物质更不可忽视,由于它们体积微小,常常掩盖了它们数量庞大这个实质。根据估计,每年在每平方米的面积中至少有1kg以上的有机分解物加入。长时间的积累,就会成为一个巨大数字。

二.海洋沉积物的沉积速率

海洋中的沉积作用主要受潮流、密度流、风海流和风浪等作用所控制,在不同海区的沉积速率不同:大型三角洲和河口区最高可达50000厘米/千年左右;在大陆坡和大陆隆最高可达100厘米/千年;深海区一般只有0.1~10厘米/千年,因而深海洋底沉积物的厚度平均不过0.5千米。

从α多道能谱仪对黄、渤海泥质沉积区岩芯的210Pb放射性活度进行测定的沉积速率来看,渤海东北部泥质区,南黄海中部和东部泥区以及北黄海中部泥区的沉积速率小于0.2cm/a,为低速沉积区;黄河三角洲海域和莱州湾西部的沉积速率大于1cm/a,为高速沉积区;山东半岛南部沿岸海域沉积速率也较高,山东半岛成山头及苏北辐射沙脊群外海域的沉积速率为0,属于无沉积区或侵蚀区。

海洋是一个巨大储水盆地。陆地上河流、地下水所携带的剥蚀产物源源不断汇集到大海。海洋本身除在滨海带巨强烈动力条件外,其余海域动力条件均较弱,海洋的环境差异很大,因而不同的海洋环境其沉积类型也有差异。分为:滨海带的沉积作用、浅海带的沉积作用、半深海和深海带的沉积作用。

1.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

滨海带处于海浪和潮汐作用地带,具十分强烈水动力条件。除在个别特殊环境下,因动力较弱,由化学作用引起化学沉积外,滨海带几乎均为机械沉积作用。

(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(石炭纪-二叠纪)大型煤矿多属于此类。

(3)主要沉积地形

a.海滩沉积:在海岸地带由碎屑沉积物堆积而成的平坦地形。在山区的河流入海口及基岩海岸附近的海滩,其沉积物主要由砾石组成,此种海滩称为砾滩。砾石的磨圆度高,长轴大多与海岸平行。主要由砂组成的海滩叫沙滩。沙滩在波浪的长期作用下,砂粒淘选良好的,磨圆度高,以石英砂最为常见。

b.沙坝及沙嘴沉积:当海浪从浅水区的沙质海底向海岸推进时,在水深约等于两个波高处,进浪与底流相遇,由于波浪破碎,使动能减小,其所携带的泥沙便堆积下来,形成水下堤。如沙堤持续成长,最后便形成平行于海岸的长条形砂堤,称为沙坝。沙嘴形成过程与沿岸流有关,也是由沙粒堆积而成。

c.泻湖沉积: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。泻湖是短暂的地质现象。现代泻湖是第四纪冰后期海侵的产物,其形成仅6000~7000年历史。泻湖形成以后,接受沉积物的充填。认为,得克萨斯泻湖的平均淤积速率为每百年38厘米。被堤岛或沙嘴分隔的泻湖水体,波浪作用微弱。沉积物多由细粒物质组成。沉积物的来源既有陆源物质,也有海域来沙,同时还有风吹物质沉积于泻湖之中。泻湖被沉积物质填满,便转化成潮滩或低平陆地。

泻湖沉积特点

泻湖沉积物分布,近陆一侧多为有机物丰富的泥质细沙,深水部分和河口为分选较好的泥质粉沙,靠近堤岛部分为纯净的细沙。在潮汐通道和水流强的水下槽中,物质较粗,距水流流速较远的部分,物质较细,涨落潮三角洲和冲越扇沉积物也较粗。由于气候带不同,沉积物也有显著差异,湿润地区的泻湖沉积,以陆源为主,缺乏海相沉积所含有的海绿石和海胆碎片;干燥地区的泻湖,近岸的浅水部分有蒸发盐沉积。在泥沙来源较少的低纬度泻湖中,可接受钙质沉积,常呈鲕粒状。

泻湖的沉积构造在三种沉积环境各有不同表现。靠近陆地的部分,泥质沉积由于生物钻孔扰动,构造混杂。泻湖中部为细颗粒沉积,质地均匀,缺乏层状构造。靠近堤岛的沉积物则呈带状构造,层理清晰,反映水流流速的变化。

二.浅海沉积

浅海为指海岸以外较平坦的浅水海域,范围由低潮线以下至200米水深之间。此地区的地形开阔而平坦,由于距大陆较近,各种生物极为繁盛,为海洋中最主要的沉积区。无论沉积量及沉积作用的类型都比较丰富。

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。)

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;当不同大小颗粒的碎屑物进入浅海时,海水的运动可使颗粒的下沉速度减慢。其中,较细粒物质悬浮于波浪中,被搬运到离岸较远的地区,而较粗者则沉积在近岸地区。

(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)。浅海带沉积物的特点是:近岸地区以粗的砂砾质为主,具有交错层理和波痕,并含大量的生物化石。沉积物颗粒的磨圆度高和淘选良好,成份较单一;而远岸地区,则以细粒的粉砂和泥质为主,具水平层理,淘选佳但圆磨度不高,成份也较为复杂。

(3)具有良好的水平层理,常含有较完整的动物遗体、贝壳等。

3.浅海化学沉积特征

浅海区为化学沉积的有利地区,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。地质历史时期曾发育过大量浅海化学沉积,现代浅海化学沉积主要发生在中、低纬地区。浅海的化学沉积物主要有碳酸盐、硅质、铝、铁、锰氧化物和氢氧化物、胶磷石和海绿石等。

(1)碳酸盐沉积

在浅海化学沉积物中,碳酸盐类所占比重最大,主要为灰岩和白云岩。碳酸盐沉积的原

因是温度升高或压力降低,这样引起海水中CO2含量减少,重碳酸钙过饱和形成CaCO3沉淀。在海水动荡的条件下,碳酸钙以一定的质点(如岩屑)为核心呈同心圆状生长,形成鲕粒状沉积物,成岩后形成鲕状灰岩。已固结或弱固结的碳酸钙被波浪冲碎并搓成扁长形团块,胶结成岩后,形成竹叶状灰岩。

(2)硅质沉积

海水中的硅质一部分来自大陆,它们以溶解硅(H3SiO4-)和悬浮硅两种形式搬运;另一部分硅质来源于海底火山作用、海水的溶解作用及生物活动。当硅胶进入海洋后,在温度较低、偏碱性的环境中,逐步凝聚而沉积下来,形成蛋白石,进一步脱水形成燧石。燧石常呈结核状、透镜状或条带状产出,颜色多样。

(3)铝、铁、锰及海绿石

沉积海水中的铝、铁、锰等主要来自大陆。湿热气候区强烈的化学风化作用,使Al、Fe、Mn以胶体状态随河流迁入海中,在近岸地带遇电解质而凝聚沉积,在近岸区,因海水动荡,易形成鲕状结构或豆状、肾状结构。海成铝土矿是由铝的氢氧化物组成,铁质沉积物主要为赤铁矿和褐铁矿,而锰质沉积物则以水锰矿、硬锰矿的形式出现。海绿石是一种绿色粘土矿物,是由海水中硅、铝、铁的胶体吸附钾离子而成。

(4)磷质沉积

磷主要以HPO42-的形式存在于海水中,表层海水含磷量低,难以沉积。海洋的下层由于有机物体的分解富含磷质,当富含磷质的海水随上升洋流到达浅海区后,因压力减小,温度升高,CO2的含量降低,磷质发生沉积,形成胶磷石[Ca3(PO4)2]。胶磷石和其它沉积物共同组成磷灰岩。当含磷量较高时形成磷矿床。

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。

(1)生物礁

是指在海底原地增殖、营群体生活的生物,如珊瑚、苔藓虫和层孔虫等的骨骼、外壳以及某些沉积物在海底形成的隆起状堆积体。

(2)珊瑚礁

在浅海沉积中有特殊意义,珊瑚虫对生活环境有较严格的选择,只能生活在20℃左右的海水中,并且要求水质清澈、盐度正常,水深不超过20m,水流通畅而不激烈动荡。在这种环璋中,珊瑚虫不断繁生,其骨骼逐渐堆积成礁。如果珊瑚环绕岛的岸边生长,形成岸礁;如果珊瑚礁平行海岸分布,与岸间有一个较宽的水道,则成为堡礁;珊瑚围绕海底隆起的边缘生长则形成环状的礁体,称为环礁。

三.半深海及深海沉积

1.半深海及深海沉积特点

半深海是位于大陆坡上的水域,深海是位于大洋底上的水域。这两带为水深大于200米广阔水域,距大陆较远,受陆地因素影响小,水深压力大,海底黑暗,底栖生物极少,海水动力弱,一般只有粒径小于0.005mm的陆源悬浮物在此沉积。仅局部地带有浊流作用。浊流可将浅海堆积的粗粒沉积物带往深海沟沉积。此外,海底火山喷出物、宇宙物质和冰山携带粗粒物可在半深海、深海中沉积。因此半深海、深海带的沉积物多为泥质和生物残骸为主的软泥沉积、浊流沉积、海底热液硫化物和锰结核。

陆源物质部分沉积于浅海带,粒径小于0.005mm的悬浮物质进入半深海和深海区。这些物质虽属陆源的悬浮物质,但它们几乎都是胶体性质,可长期悬浮于水中,只有在极安静的水动力条件下才能沉入海底。由于海洋中波浪和洋流的存在,极安静的环境几乎不存在,

如果不是胶体物质的凝聚作用,它们可能不会发生沉积。

2.主要沉积类型

(1)软泥

粒度介于粉砂级与泥质级之间的沉积物。分布最广泛。

生物软泥(ooze):主要是浮游生物骨骼,其余为泥质及粉砂物质。按其成分,分别以其占主导的生物种属,分为钙质软泥与硅质软泥

红色粘土(red clay):主要为粘土构成,含多量火山碎屑,生物很少,CaCO3含量微弱,颜色为红色。

(2)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及印模等构造,由浊流沉积固结而成的岩石称为浊积岩(turbidite)。

浊流所悬浮和挟带的大量物质,在进入大陆坡脚和深海盆地时,因搬运能力剧减发生堆积,所形成的沉积物叫浊积物。由浊积物构成的扇状地形叫深海扇。扇体的沉积厚度较大,向深海平原厚度减小。浊积物主要由粘土和砂组成,还有砾石、岩块、生物碎屑等。具分选性和层理。

太平洋四周的海沟中都充填浊流沉积。在其它大洋中浊流沉积构成陆隆的主体并分布到深海平原之上。

(3)热液硫化物和锰结核

是深海底具有经济意义的矿产资源。深海是海洋的主体,但沉积速度较低。化学沉积作用形成了锰结核、多金属软泥等。

海底热液硫化物(金属矿产+生物基因):多金属软泥,是一种富含Fe、Mn、Al、Zn、Pb、Ag、Au等金属的未固结沉积物。一般分布在水深2000~3000m处,现在已出现的地区有红海、东太平洋海隆等。多金金属软泥中各种金属主要以硫化物形式存在,金属含量已达到工业品位。由于它分布的深度比锰结核浅,是未来有前景的矿产。

锰结核(锰结壳):锰结核是深海沉积的一种多金属元素聚合体,生长在深海底沉积物表面经常含有Cu、Cd、Co、Ni、Mo等元素。呈浑圆、不规则球状或土状,直径小于1 -20cm,平均约8 cm ,一般为淡褐至土黑色,比重2.1-3.1。内部通常围绕核心呈同心圈状构造,核心为生物骨骼、微陨石、红粘土、矿物或岩石碎片等。

锰结壳呈皮壳状覆盖在海底岩石上,厚约数厘米。以高Co含量为特征。

第十三章负荷地质作用

第十三章负荷地质作用 目的要求 负荷地质作用是一种特殊的地质作用,与前面各章所讨论的地质作用的不同点在于它是一种固体或半固体的物质运动。是地表松散堆积物和岩块等由于自身的重量,并在外因触发下产生运动所引起的地质作用过程称为负荷地质作用。负荷地质作用是促使地壳长期变化、发展的重要动力之一。通过学习,要求学生了解负荷地质作用的类型,掌握诱发崩落作用发生的条件和崩积物的特征;掌握滑坡的形态、形成因素和发育过程;掌握泥石流的特征和形成条件。 课时:4学时 授课内容 一、负荷地质作用的原理和类型 二、崩落作用 三、潜移作用 四、滑动作用 五、流动作用 重点 崩落作用及崩积物的特点,滑坡的形成条件和基本特征,泥石流的特征和形成条件。 难点 负荷地质作用与地质灾害之间的联系。 教学方法 以课堂讲授为主,利用多媒体等手段,结合部分实地照片进行说明。 讲授重点内容提要 一、负荷地质作用的原理和类型 1、原理:地表任何一个物体因地球的重力获得重量,由于物体本身的重量 2、类型:根据负荷地质作用运动的特点可分为 (1) 崩落作用—运动块体的快速、突然的坠落。 (2) 潜移作用—一种长期缓慢的物质运动。 (3) 滑动作用—是先缓慢然后快速的物质运动。 (4) 流动作用—是泥、沙、石块与水份搅和成粘稠的运动。

二、崩落作用 指岩块与基岩的脱落、崩落、沿着山坡滚落,以及在山坡脚堆积的整个过程。一般认为在坡度角大于45°就可以发生崩。 (一) 崩落产生的原因 1、气候条件:高寒气候和干燥的气候条件物理风化作用强烈,易产生崩落。 2、地质条件:脆性的岩石易产生崩落,构造发育的地区也发生崩落。 3、其它条件:雷击、风暴、地震和人类活动等因素也可引发崩落。 (二) 崩积物的特征 崩积物在平缓的坡麓地带堆积,形成倒石堆。它是一种杂乱无章、无分选性、无磨圆度的混杂堆积物。 崩落作用在地表塑造雄伟峻峭的陡崖,反之,陡崖又加剧崩落作用的发育。 三、潜移作用 是地表松散堆积物或岩层长期缓慢地向坡下移动的过程。主要发育在潮湿的气候区。 (一)土层潜移 堆积在山坡上的土层,在重力的作用下,总是往下发生缓慢潜移。特点是:短时间内运动缓慢,难以察觉,但长时间内在移动体上可见倾斜的墙、篱巴和“马刀树”。 (二)岩层潜移和岩溶潜移 岩层潜移:主要发生在软硬相间的岩层地区,由于岩层受力不均匀,而产生岩层的潜移。 岩溶潜移:在碳酸盐岩分布的地区,由于岩溶作用长期持续发育,往往伴随着岩溶潜陷或岩溶塌陷等,从而发生岩溶潜移。 四、滑动作用(滑坡) 斜坡上的岩体或松散堆积物沿着一个或几个滑动面整体向下滑移的过程,称为滑动作用。其移动体亦为滑坡体 (一) 滑坡的基本形态 一个完整的滑坡是由滑坡体、滑动面、滑坡壁、滑坡阶、滑床、滑坡鼓丘和滑坡裂隙等要素组成。(见书P 图13—12)。 200 (二) 滑坡形成的因素 1、成因:(1) 岩土的性质—夹有软弱岩层的坚硬岩石和松软的土层,岩层中的断裂。 (2)地形—岩层的倾向与坡向一致时. (3)边坡的稳定性—斜坡坡度超过边坡休止角。 2、诱发因素: (1)人工因素—人类的活动影响。 (2)地震—振动诱发。 (3)火山喷发—火山强烈活动。 (4)水---降雨、地下水。 (三)滑坡的类型:1堆积物滑坡;2基岩滑坡;3浅层滑坡;4深层滑坡;5 顺层滑坡;6切层滑坡。

海洋地质学发展历程

海洋地质学发展历程 Development of Marine Geology 刘金鑫 (大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院 2016中队船舶与海洋工程1班 学号:2220163863) 摘要:本文从海洋地质学历史上的三大学说出发,指明了大陆漂移学说、海底扩张学说和板块构造理论的主要内容,反映了作者对海洋地质学发展的认识和了解。文章指出三个学说的立足点和主要证据,进一步论述了学说从猜想变为事实的发展过程,也指出了部分学说的缺陷性,论述了其在当时不为地质学界接受的主要原因。三大学说按历史时间论述,体现了学科从缺陷到完备的过程。结语中,作者表明了对海洋地质学发展历程的一些思考和其给予的启迪,也展望了未来海洋地质学发展的方向和格局。 关键词:大陆漂移学说、海底扩张学说、板块构造理论。 一、引言 本学期《深海地理与地球科学》课程,主要学习了地球地理属性、海洋地质构造和海洋地质学发展的一些内容。其中,活动论的演化深深吸引了我,我认为它的演化过程是人类海洋科学领域巨大的一个突破,也是人类漫长的历史中对自然的认识从无到有的一个缩影。 海洋地质学的三大学说相辅相成:板块构造说是海底扩张说的发展和延伸,而从海底扩张到板块构造,又促进了大陆漂移的复活。因此,人们也称大陆漂移、海底扩张和板块构造为不可分割的“三部曲”。 图 1:海洋的地质学发展历程

二、海洋地质学发展历程 1.海洋地质学 1)定义:以传统的地质学理论和板块构造理论,以海洋高新探测和处理技术为依托, 在地球系统科学理论的指导下,研究大洋岩石圈地质过程及其与地球相关圈层(尤其是大气层、水圈和地幔)间相互作用,为人类开发资源,维护海洋权益和保护环境服务的科学。 2)海洋地质工作任务 图 2:海洋地质工作任务 2.大陆漂移学说 1)提出:1912年,德国气象学家A.魏格纳(1880—1930)在总结前人有关大陆漂移概念的基础上,提出一种大地构造假说——大陆漂移说,引起全世界科学界的重视。 2)主要论点:石炭纪(3亿年)前,全球只有一个大陆、一个大洋(泛大陆、泛大洋);大陆由较轻的刚性的硅铝层组成,它漂浮在较重的粘性硅镁层之上;从中生代开始,在潮汐力和离心力的作用下,大 陆逐渐破裂、分离,造成现在的海陆分 布;大西洋、印度洋是在大陆分裂漂移 过程中形成的,太平洋是泛大洋的残余; 大陆在向赤道和向西漂移过程中,前缘 受挤压而形成山脉,后缘由于硅镁层的 粘性,拖曳而脱落形成岛弧、岛屿。 3)主要证据:大陆边缘的形态、造山带 与地层学的证据、古冰川及古气候的证 据、古生物的证据、地磁学的证据。图 3:大陆漂移示意图 4)缺陷:刚性的花岗岩层不可能在刚性的玄武岩层上漂移;潮汐力与离心力小,不

第16章 海洋的地质作用

第十七章海洋的地质作用 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,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。 海洋是陆地上最大的沉积盆地,蕴藏有丰富的矿产资源(海洋中几乎含有所有的化学元素)含量达亿吨,是陆地含量的900倍。因此对海洋地质作用的研究是极其重要的,无论对地壳形成的了解及现实资源的利用都有深刻的意义。 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。但两者位置、范围、深度、时代、地壳性质、水体性质存在差异有着根本性区别: 1.洋盆是相对稳定盆地 全球四大洋中生代已出现,一直接受沉积。海盆形成时间短,不论是陆缘海还是陆间海,主要形成于第三纪,第四纪完善,位置、范围、规模变化剧烈。 2.洋底地壳为洋壳 海底地壳除少量为洋壳(日本海及我国南海部分)外,多数为陆壳或过渡性质地壳。 3.大洋海水深,面积广阔,形态不受大陆影响;海域水浅(一般在3000m 以内),范围局限,形态受陆地轮廓直接影响 4.两者水体含盐度、海水温度及运动特征等还有一定差异。 二.海水的化学成分 1.海水的基本化学特征 (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; (2)海水中含有众多微量元素; (3)海水中含有气体; 2.海水的基本化学组成 (1)最主要的元素:氯、钠、镁、钙、硫、钾等; (2)最主要的盐类:氯化钠、碳酸钙、硫酸镁等; (3)盐度:一千克海水中溶解的全部盐类物质。世界各大洋的一般盐度为33-38‰,平均为35 ‰,盐分的多少随地区的气候不同而变化; (4)pH值:海水的pH值在7.6~8.4之间。 (5)海水中的气体:主要有氧、二氧化碳和硫化氢。 三.海水的主要物理性质 1.海水的温度 主要来自太阳辐射,是海洋热能的一种表现形式。海洋表层的温度较高,且随纬度增加而降低。海水温度差是大洋环流的主要驱动力。海水表层温度:赤道附近为25-28℃,两极地区为0℃左右。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℃。

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。

普通地质学—海洋及其地质作用

第十四章海洋及其地质作用 海洋是一个巨大的宝库,它拥有人类所必需的大量食物和丰富的矿产资源;海水具有强大的动力,不断雕塑着不同的海岸,对沿岸进行破坏;海洋是沉积作用的最主要场所,大量来自陆的碎屑物质被搬运到海洋沉积,这些沉积物中保存着人类用来认识地球演变历史的丰富资料。 第一节海洋概述 一、海与洋 近陆为海、远陆为洋,海洋是海和洋的统称,海洋总面积占整个地球面积的70、8%。按水深,海洋可划分为浅海区(0-200m,最深可达550m)、半深海区(200-2000m)、深海区(>2000m)三个部分。 海与洋具有显著区别: ①洋盆是相对稳定的蓄水盆地;海盆的形成时间较短。 ②洋底地壳皆为洋壳;海底地壳除少部分外,多为陆壳。 ③大洋水深,面积广阔,形态不受大陆轮廓的影响;海盆水浅,范围局限,形态受陆地轮廓直接影响。 二、海水的化学成分 海水含盐量:33-38‰,主要为氯化物、硫酸盐、碳酸盐;密度:1、02-1、03g/ml。 盐度:一千克海水中溶解的全部盐类物质。海洋的平均盐度为35‰; 最主要的元素:氯、钠、镁、钙、硫、钾等。 最主要的盐类:氯化钠、碳酸钙、硫酸镁等。 海水中的气体:主要有氧、二氧化碳和硫化氢。 pH值:海水的pH值在7.6-8.4之间。 三、海水的物理性质 海水的温度:是海洋热能的一种表现形式。海水的热能主要来自太阳辐射。所以海洋表层的温度较高,并且随着纬度的增加而降低。海水温度差是大洋环流的主要驱动力。 海水的密度:单位体积中海水的质量称为海水的密度。海水的密度与盐度有关。盐度大,其密度也大。海水的的密度随着纬度和深度的增加而增加。海水密度差也是大洋环流的主要驱动力。 四、海水中的生物 海洋生物按其生活方式分为:浮游生物、游泳生物和底栖生物三大类。 1、底栖生物:固定在海底生活的生物。如珊瑚。 2、游泳生物:在海水中能主动游泳的生物。主要为鱼类。 3、浮游生物:随水漂移的生物。如藻类等。 这些生物在生命活动中,需不断地进行光合作用、新陈代谢和呼吸作用。氧和阳光主要集中分布在浅海区和深海区的表层水域,所以在水深小于200米的海区,生物十分繁盛。 第二节海水的运动及其地质作用 海水总是永无休止地运动着,造成海水运动的动力主要有风、海水的密度差、温度差、月引力和地震等。海水的运动按其运动形式分为:波浪、潮汐、洋流和浊流。 一、波浪及其地质作用 1、波浪的一般特征 波浪主要由风摩擦海水而引起。波浪的大小依风 速和传播时间而定。波浪由波峰、波谷、波高、 振幅和波长等组成。 2、波浪的地质作用 在机械破坏与化学溶蚀的双重作用下,海岸被快 速破坏。其中坚硬的以及断裂不发育的岩石抵抗 海蚀的能力较强,软弱的或断裂发育的岩石抵抗 海蚀的能力较弱,前者常突出成为海岬,后者常 凹入成海湾。

海洋地质学教学大纲

海洋地质学教学大纲 课程名称:海洋地质学(双语)课程编码:0501090106 英文名称:Marine Geology 学时:54学分:3 适用专业:海洋技术、海洋科学课程类别:必修 课程性质:学科基础课先修课程:海洋科学导论 教材:Marine Geology,天津科技大学,刘宪斌选编,2005 海洋地质学,海洋出版社,刘宪斌译,2005.8 一、课程性质与任务 本课程是现代海洋科学学科的四大基础学科之一,是海洋科学和海洋技术专业的一门重要的学科基础课,是学生进一步学习海洋调查与观测、化学海洋学、生物海洋学和海洋地质勘探方法及其它专业课的重要基础。该课程在专业教学计划中具有非常重要的地位和作用,具有很强的实践性。海洋地质学不仅在“全球变化”和“全球构造”研究方面具有重要意义,而且在解决全球人口剧增带来的“资源短缺”和“环境恶化”等问题方面也起着重要作用,其调查研究成果可以直接为发展国民经济、寻找矿产资源、建设沿海及海底工程、预测和防治海洋地质灾害、保护海洋环境、维护国家权益等方面提供基础资料、科学依据和有效服务。本课程具有广泛的适用性,是从事海洋科学与技术研究等方面工作的科技人员的必备知识。 二、课程教学的基本要求: 本课程主要介绍海洋地质学的基本概念、海洋勘探、活动的海底、大洋中脊和海沟、海底火山、海岸带地质学和海洋财富等内容。 通过本课程的学习,学生掌握的知识、内容及掌握的程度要求为: 1.使学生系统地掌握板块构造理论、大陆边缘和海底构造、海洋沉积的基本概念、基 础知识和基本理论。 2.使学生掌握常规的海洋地质调查的基本技术和方法,了解高新技术在海洋地质学中 的应用。 3.熟记常用的海洋地质学英语单词,了解外国学者撰写论文的方法,能够阅读和查阅海

2014地质地貌学复习思考题

《地质学与地貌学》总复习与思考题 绪论部分 1、学习和掌握地质学理论、知识和技术,能做什么? 2、地质学与地貌学、农业地质学、土壤学之间有什么关系? 3、地质学与资源环境和城乡规划之间有什么关系? 4、地质学与环境保护之间有什么关系? 5、地质学与区域经济建设和发展间有什么关系? 6、地质学在农业生产和建设中能起什么作用? 7、从地质角度论述我国社会主义经济可持续发展问题? 8、讨论地貌研究在社会主义建设中的作用和意义? 9、地形与地貌的区别? 10、地质学的思维方法或方法论是什么? 矿物和岩石(第一、二章) 1、基本概念:矿物、空间格子构造、六面体、晶胞和晶胞参数、胶体矿物、岩石、岩浆、熔岩、岩浆作用、鲍文反应系列、侵入作用、喷出作用、同化作用、混染作用、结晶分异作用、变质作用、正变质、副变质、岩浆岩、沉积岩、变质岩、围岩、侵入岩、深成岩、浅成岩,岩浆岩的色率、酸度和碱度、假晶。 2、研究岩石与矿物,对我们人类有什么意义?对你的专业研究有什么意义? 3、矿物中的水有几种形式,在晶体化学式中如何表示? 4、按晶胞参数的晶体分类? 5、在冰糖、金刚石、沥青、煤、水晶、玻璃、方解石、水、冰、空气等中哪些是晶体?哪些是非晶体?哪些是矿物,哪些不是矿物? 6、矿物的颜色、条痕色、透明度和光泽度之间有什么样关系? 7、举例说明矿物假象、共生与伴生现象。 8、在野外,你将如何鉴别矿物? 9、如何理解矿物的种类? 10、如何理解晶体和矿物形态? 11、矿物化学式的表示方法及规则? 12、矿物的分类与命名原则 13、如何理解同质多象和类质同像?

14、如何区分三大岩类? 15、岩浆岩分类及常见岩浆岩鉴别? 16、岩浆岩的化学成与矿物成分特征? 17、岩浆岩的结构、构造? 18、火山作用同人类的关系? 19、岩浆岩的产状? 20、岩石圈被证实是岩浆的巨大的源,为什么?什么力使岩浆向地表上升? 21、岩浆与熔岩有何区别? 22、为什么侵入岩比火山岩的结晶程度高? 23、哪些岩浆岩含有石英? 24、沉积岩的形成过程? 25、沉积岩的物质组成和矿物成分? 26、如何鉴别沉积岩? 27、沉积岩的色素及其研究意义? 28、沉积岩的分类? 29、变质作用的因素?变质作用的类型? 30、变质岩的矿物成分? 31、比较三大岩的矿物成分? 32、变质岩的类型及常见变质岩? 33、岩石和矿物对农业发展的意义?如何鉴别粘土矿物?矿肥种类? 34、土和土壤的区别? 35、如何理解土壤的概念? 36、土的物质组成? 37、岩石转化与循环?有哪些影响因素? 38、我国三大岩的分布情况及其对农业的影响? 39、结晶岩是指什么? 40、沉积岩的形成过程 第三章地质年代与地史 1、基本概念:地质年代、相对地质年代、绝对地质年代、地层、岩层、化石、标准化石、活化石、生物群落、前寒武纪、下前寒武纪、结晶基底

《海洋地质学》复习提纲

海洋地质学复习提纲 第一章绪论 1.什么是海洋地质学,海洋地质学的研究内容? 对海洋领域所作的地质学方面的研究起初叫做“海底地质学”(Submarine Geology),后来一般均称为“海洋地质学”(Marine Geology) 海洋地质学以海水覆盖下的广大岩石圈为研究对象,主要包括海岸、大陆架和大陆坡,以及广阔的深海洋底。它也是地质学的一个分支,专门从事海洋区域的地质学研究。 2. 2.海洋地质学调查手段有哪些? 海洋地质调查和技术手段主要有: 利用人造卫星导航和全球定位系统(GPS),以及无线电导航系统来确定调查船或观测点及测线在海上的位置; 利用回声测深仪,多波束回声测深仪及旁测声纳测量水深和探测海底地形地貌; 用拖网、抓斗、箱式采样器、自返式抓斗、柱状采样器和钻探等手段采取海底沉积物、岩石和锰结核等样品;

用浅地层剖面仪测海底未固结浅地层的分布、厚度和结构特征。用地震、重力、磁力及地热等地球物理办法,探测海底各种地球物理场特征、地质构造和矿产资源,有的还利用放射性探测技术探查海底砂矿。 3.从DSDP到ODP到IODP,深海钻探计划对海洋地质学的推动作用? 深海钻探(DSDP)(1968-1983)证实了海底扩张理论和板块构造学说 大洋钻探(ODP)(1985-2003)创立了古海洋学 整合大洋钻探计划——IODP(2003-2013)、国际大洋发现计划——IODP (2013-2023)规模更加宏大、科学目标更具挑战性 4.21世纪是海洋世纪,海洋地质学面临什么新的任务和挑战? 海洋高新技术的应用向空间发展、观测精度不断提高, 从而使海洋地质科学的调查研究朝" 领域广、精度高、研究深" 的方向发展 第二章板块构造理论 1.大陆漂移假说的主要内容和缺陷是什么? 主要内容:地球上所有大陆在中生代以前曾结合成统一的巨大陆块——联合古陆,或称泛大陆;其周围是围绕泛大陆的全球统一海洋——泛大洋。中生代以后,联合古陆解体,由于各大陆分离,漂移,逐渐形成了大西洋和印度洋,而泛大洋(古太平洋)收缩成今天的太平洋。 主要内容:全世界的大陆在古生代晚期曾连接成一体,称为联合古大陆或泛大陆(Pangea),围绕联合古大陆的广阔海洋称为泛大洋; 较轻的硅铝质大陆漂浮在较重的硅镁层之上,并在其上发生漂移; 从中生代开始,泛大陆逐渐破裂、分离、漂移,形成现代海陆分布的基本格局。 大陆漂移的驱动力是与地球自转有关的两种力:向西漂移的力(来自日月引力产生的潮汐摩擦力)和指向赤道的离极力。 缺陷:1、魏格纳进行古地理重建(拼合大陆)时,依据的几何特征不够精确;2、刚性的花岗岩层不可能在刚性的玄武岩层上漂移;3、地球已有

海洋地质学复习

古海洋学概述 古海洋学研究方法 古海洋学:生物指标 古海洋学:物理和化学指标 古海洋记录:第四纪海洋与冰后期海洋 1.温跃层(Thermocline)是位于海面以下100—200 米左右的、温度和密度有巨大变化的薄薄一层,是上层的薄暖水层与下层的厚冷水层间出现水温急剧下降的层。 2.大洋传送带: 将北半球高纬信息传至全球 3.ITCZ热带辐合带 4. 古海洋学产生和发展的历史过程与主要技术支撑条件? 古海洋学研究的意义和价值? 影响多时间尺度古海洋环境演化的主控因素有哪些,特征如何? 1.海洋沉积物来源与组成 Lithogenous Sediment(岩源沉积物):由岩石风化而来,以碎屑颗粒, 陆源颗粒或火山颗粒形式进入海洋 Biogenous Sediment(生源沉积物):由海洋生物骨骼构成,包括diatom,radiolaria,forminifer(有孔虫),其中由CaCO3组成的,成为calcareous ooze (钙质软泥);由SiO2组成的,成为siliceous ooze(硅质软泥) Hydrogenous (authigenic) Sediment(水成(自成)沉积物):由溶液中直接析出或颗粒物与溶解接触后形成 全球大洋中70%的陆源物质来自西太平洋边缘 2.在海洋沉积物的某深度处,当CaCO3的溶解速率等于其累积速率时,将不再有CaCO3保存于该深度以深的沉积物中,这个深度称为CaCO3补偿深度(CCD)。 在实际工作中,由于CaCO3溶解速率与累积速率较难以获得,海洋学家经常方便地将海洋沉积物中CaCO3含量为5%的深度定义为CaCO3补偿深度。 饱和深度—溶解跃层—补偿深度 3.古海洋环境十大参数 古温度古盐度海水结构海平面变化古气候 物质来源营养浓度生产力古海水Pco2与pH值沉积通量 古海洋学:生物指标 1.生物替代指标(Biological Proxies) 浮游有孔虫(planktonic Foraminifera)底栖有孔虫(Benthic Foraminifera) 放射虫与硅鞭藻(Radiolarians and silicoflagellates) 海洋硅藻(Marine Diatom) 颗石藻(Coccoliths) 生物标志物(Biomarkers) 不饱和烯酮古温度计 2.浮游有孔虫:单细胞真核生物,营浮游生活, 100μm-1mm,钙质壳,现生种约40个左右, 占总有孔虫的1%;200Ma(侏罗纪)开始出现,新生代65Ma开始繁盛,对环境变化敏感, 是研究古海洋历史的理想指标;在现代海洋中从极区到赤道按带状分布(热带、亚热带、温带、亚极和极区),-1.8℃—31℃;影响因素包括:温度、盐度、不同水层的营养物质浓度、海水密度、CO2、O2、共生生物分布、捕食、食物供应等.

海洋的地质作用

第十章海洋的地质作用 目的要求 海洋是地表最大的水体,对地球的演变、生命的形成和人类活动都有极其深刻的意义。大陆在各种自然力的作用下,遭受风化剥蚀,其破坏产物源源不断地输送到海洋中沉积,这些沉积物中保存着人类用来认识地球演变历史的丰富记录和赖以生存的矿产资源。要求学生了解海水的运动方式特点和海洋的化学与生物形特征,了解海洋的剥蚀与搬作用特点, 重点掌握滨海、浅海、半深海及深海的沉积作用,以及它们的产物特征。 课时:6 学时 授课内容 一、海水的动力 二、海岸带与浅海带地质作用 三、半深海和深海带地质作用 重点海洋的搬运作用与沉积作用的特点与产物。 难点半深海和深海带地质作用学生难以理解。可借助一些典型的实例,并通过多媒体教学手段进行讲解。 教学方法 利用多媒体等以讲授为主,结合部分实地照片进行说明讲授重点内容提要 一、海水的动力 1、海水的动力方式 (1) 海浪海水有规律的波状运动。其大小与风力、风的持续时间、海面的开阔程度有关。 (2) 潮汐受日、月引力作用而引起的海水周期性涨落的现象。 (3) 洋流海洋沿固定方向流动的水体。它与信风、地形、气候、海水的盐度和温度等因素有关。 2、海水的化学性质 海水中有多种(79 种) 元素的存在,受气候、地形、等因素的影响,造成各地海水化学成份的重在差异。 (1) 盐度:海水中溶解的矿物质的总量。海水中平均盐度为35%。,一般在33%。—37%o之间变化。高于此范围的称为咸化海,而低于此范围的称为淡化海。 (2) pH值:海水中的pH值在7.5 —8.4之间。pH值的大小控制着许多矿物的形成。 (3) Eh 值:与海洋的深度和不同的地区有所不同。一般在深度100—200 米,由于生物呼吸有机氧化物消耗,使其含量降到最低值。Eh值对铁、锰矿物的形 成和存在形式影响特别显著。铁在还原条件下形成低价铁矿物,在氧化条件下形成高价铁矿物。

海洋地质学知识点详细概括

海洋地质学知识点详细概括 1.锰结核广泛分布于什么位置? 这几年国际大洋钻探计划发现的深海金属矿产之一的锰结核广泛分布于深海盆内。 2.属于深海底金属矿产之一的海底热液在什么部位出现? 属于深海底金属矿产之一的海底热液一般沿增生板块边缘和构造带以热泉、间歇泉、喷气孔和渗透海底熔岩的形式活动。 3.“黑烟囱”、“白烟囱”是怎么回事? 1979年美国科学家在水深2700 m的东太平洋海隆直接观察到发生在深海底的奇观—“黑烟囱”和“白烟囱”。“黑烟囱”是发生于洋壳内因地球内热作用于渗入海水后形成的海底热流,海底热流内含有大量的硫化物,很适合嗜流生物的生长,因此在“黑烟囱”周围发现了美丽的白虾白蟹。而白烟囱中的微粒主要为非晶质SiO2成分和少量Fe、Zn硫化矿物。 4.美丽的“黑烟囱”通常出现在什么部位? 美丽的“黑烟囱”通常出现在洋中脊轴附近。洋壳内热液的循环作用与离开洋中脊的远近有关,距中脊轴越来越远,洋壳内的热液循环作用就会逐渐变弱。 5.当前制约海洋矿产资源开发的因素主要是什么? 当前制约海洋矿产资源开发的因素主要是资源的可利用性和可采性、经济合理性和对环境影响的预测。 6. 海洋油气开发包括哪三个方面的内容? 海底油气的开发,开始于20世纪初,它的发展经历了从近海到远海,从浅海到深海的过程。

海洋油气生产过程可包括三个方面的内容。首先是海底油气资源的勘探,常用地震波的方法来寻找海底油气矿藏。其次是海底油气的开采,这主要是通过钻井平台进行。最后是海洋油气的输送,一种是由船舶运输,另一种是海底管道运输。 海底油气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,国际合作和工程招标是可行方式之一。 7.现代海洋地质调查技术有哪些? 研究进行海洋地质学调查勘测的各种技术手段.大体可分为三部分:常规海洋地质调查技术、专项调查研究技术和地球物理测量.属第一类的有:地质取样、现场观测、遥感遥测技术、剖面仪、例扫声呐、海底照像和电视等;专项调查手段包括深海钻探、潜深观测等;地球物理调查包括地震、重力、磁力和热流等项调查. 114.海洋地质调查方法有哪些? (一)海底地形地貌测量 1、回声测深(单、双频) 2、多波束测深(三维海底立体地形图) 3、旁侧声呐扫描(二维海底平面地形图) (二)海底地层探测 1、声学地层剖面仪(浅、中、深) 地层厚度、层理结构和地层中异常埋藏体(浅层气、断层、埋藏古河道) 2、地震勘探(单道、多道、三维) 震源(气枪和电火花)和接收系统(接收器、放大器和记录仪) 3、海底地震观测

地质学试题

第一章绪论 1.地质学研究的内容主要在那几个方面? 2.地质学的研究方法? 第二章地球 1.类地行星和类木行星各包括那几个行星,其特点如何? 2.何谓磁偏角及磁倾角? 3.大气圈自下而上可分为那几个次级圈层? 4.地球内部划分哪三大圈层?其划分界面叫什么? 5.上地壳(大陆地壳)和下地壳(大洋地壳)的区别? 6.陆地地形有哪些?海底地形有哪些? 第三章地壳的物质组成 1.何谓克拉克值?组成地壳的主要元素有哪些? 2.矿物的概念?主要根据矿物的哪些特征对其进行肉眼鉴定? 3.岩石的概念?按照岩石形成的原因,一般将岩石分为哪三个大类? 4.何谓岩石的结构和构造?岩浆岩、沉积岩及变质岩各有哪些结构和构造?第四章生命起源及地质年代学 1.确定相对地质年代的方法有哪些? 2.地质年代单位和年代地层单位的级别由大至小有哪些? 3.熟记各纪(系)的名称、代号和时序。 第五章构造运动

1.构造运动的概念? 2.按方向可将构造运动分为哪两种类型及作用特征?3.岩层走向、倾向、倾角的概念? 4.褶皱的基本类型及特征? 5.何谓褶皱的核、翼、轴面、枢纽? 6.按轴面翼产状可将褶皱分为哪些类型? 7.节理和断层的概念? 8.断层的主要类型及其特征? 9.地堑和地垒的概念? 10.地层接触关系的类型及特征? 11.按板块之间的相对运动,可将板块边界分为哪些类型?第六章地震作用 1.震源、震中、震源深度及震中距? 2.震级和烈度? 3.等震线? 4.世界地震主要分布在那4 条地震带? 第七章岩浆作用 1.岩浆的概念? 2.根据岩浆中SiO2含量可将其分为哪些类型? 3.火山喷出物有哪些类型?

第九章冰川的地质作用

第九章冰川的地质作用 目的要求 在一定条件下,冰川对地表的岩石具有强烈的破坏作用,因而是一种非常重要的外动力地质作用。要求学生了解冰川的形成与流动特征,掌握冰川的类型和运动的特点;掌握冰蚀作用的特点和产物特征;了解冰川的搬运作用和沉积作用特点,以及沉积物的特征;了解冰川作用与板块运动的相互关系。 课时:4学时 授课内容 一、冰川的形成、类型和流动 二、冰蚀作用 三、冰川的搬运作用 四、冰川的沉积作用 重点 冰川的溶蚀作用的特点与产物,冰川的沉积作用与产物是本节的重点。 难点 冰川作用的地质学意义学生难以理解。可借助一些典型的实例,并通过多媒体教学手段进行讲解。 教学方法 利用多媒体等以讲授为主,结合部分实地照片进行说明。 讲授重点内容提要 一、冰川的形成、类型和流动 (一)冰川的形成 冰川主要分布在两极(高纬度地区)和高海拔的地区,经长年降雪积聚起来形成冰川。我国冰川主要分布在西部地区的云贵高原和青藏高原。为高海拔区的山岳冰川。 (二)冰川的类型 1、大陆冰川:分布在两极的巨大冰盖,占总量的99%。 2、山岳冰川:分布在中--低纬度、高海拔地区的冰川,占总量的1%。 (三)冰川的流动 冰川呈塑性的固体流流动,其速度缓慢。 冰川的前进与后退,在同一位置,随着温度降低,供冰量大于消融量时,则前缘前进,为冰川的前进。随着温度升高,供冰量小于消融量时,则前缘绝后退,为冰川的后退。 冰期:为寒冷时期(冰进时期)。 间冰期:为温暖时期(冰退时期)。

二、冰蚀作用〔冰川的刨蚀作用(exaration)〕 (一)、刨蚀作用的方式 1、挖掘作用(sapping) 冰川将冰床底部及两侧基岩破碎,并将破碎物质掘起带走。其原因一方面是冰川的压力,如冰层厚100m时,其压力达90t/m3,可以使岩石压碎;另一方面是渗入到岩石裂隙之中的冰融水冻结膨胀,促使岩石崩裂。崩裂的岩块被冻结在冰川底部或边侧随冰体移动。 2、磨蚀作用(abrasion) 冻结在冰川底部或边部的岩块在运动中,象锉刀一样不断研磨和刮削着谷底及两侧的基岩,其本身也同时被磨损。 (二)、冰蚀地貌 1、冰斗(cirque) 雪线附近的围椅状的半圆形洼地是冰斗冰川的源地。因为雪线附近冰冻风化作用极为盛行,普通的积雪洼地易被冻裂崩解。崩解的岩块随着冰川运动而搬走,洼地的周壁后退而拓宽,底部蚀深,积雪洼地便发展成为冰斗。 2、鳍脊与角峰 冰川作用之初,高地上冰斗规模较小,相邻冰斗的间距较大。随着冰川作用发展,冰斗扩大,斗壁后退,相邻冰斗靠拢,在平行发展的两冰斗之间的分水岭变得愈来愈窄,形成象鱼鳍一样的山脊,称为鳍脊(kuife-edge crest)。如果同一山头有三个以上冰斗同时进行溯源侵蚀,可形成锥形的孤峰,称为角峰(horn peak)。 3、冰蚀谷(glacial valley) 它是由山谷冰川剥蚀而形成的谷地。谷地宽阔、平直。其横剖面呈“U”形。 4、羊背石(sarsen stone) 突起于冰床上的坚硬基岩受刨蚀后变为一系列低缓的椭圆形小丘,其长轴方向与冰川流动方向一致,且迎流坡较平缓,并有许多镲痕或磨光面,背流坡为陡坎。羊背石可以指示运动的方向。 三、冰川的搬运作用 冰川的搬运颇具特色:①它具固体搬运即载移搬运能力;②冻结在冰体内的岩石碎块不能自由移动,彼此间很少摩擦与撞击,只是岩块与岩壁间有摩擦;③冰川具有较大的压力,往往形成“丁”字擦痕。 冰川将刨蚀的产物以及堕落冰面的风化物一并冻结于冰体之中,像传送带一样将它带到冰川的前端,为冰川的搬运作用。冰川的搬运物都是碎屑物,在冰川中呈固着状态。除因冰体不同部分运动速度有所差异,某些粗大碎屑物相互之间可以局部发生摩擦,以及位于冰川底部和边部的碎屑物可以和冰床基岩发生摩擦以外,绝大多数搬运物在冰体内不能自由转动和位移,不能相互作用,因而在搬运过程中难以受到改造。这是冰川搬运和流水搬运的重要区别。 其次,由于冰川是固体介质,尽管其流速很慢,但其搬运能力很强,它可以将直径达数十米的巨大石块搬运很长的距离。大陆冰川以冰山的形式伸入高纬度地带的海洋中,将大量粗大的碎屑物带入海洋中沉积,能造成异常的海底沉积物分布。这是冰川搬运和流水搬运的又一重要区别。 四、冰川的沉积作用

第十一章重力地质作用

第十一章重力地质作用 第一节重力地质作用概述 一、基本概念 地表的各种土层、风化岩石碎屑、基岩及松散沉积物等由于自身的重量,并在各种外因所促成的条件下产生的运动过程称为重力地质作用(又称为块体运动)。 重力地质作用具有很大的特殊性。首先它是一种固体或半固体物质的运动,同时块体本身既是作用的动力也是作用的对象。 一次运动包括了破碎、运移及堆积过程。 重力地质作用所产生的块体运动如滑坡、泥石流等,是重要的地质灾害,也是促使地壳长期变化、发展的重要外动力之一。 二、动力来源 产生重力地质作用的动力来源于内外两个方面:块体内部的重力与外部的触发力(主要是水)。 (一)重力作用 斜坡上的物体是否能保持稳定取决于两种作用力的对比。其一是剪切应力。它力图使物体沿斜坡向下运动,它来自于物体重力沿斜坡的剪切分力。其二是物体的剪切强度,它是物体对向下运动的阻力。后者的大小取决于物体的内部因素:块体的摩擦阻力、块体内部质点间的聚合力以及植物根对块体的固结作用等。 只要剪切强度超过剪切应力,物体就能保持稳定状态,一旦两力趋于平衡,物体便趋向于运动。因此,将剪切强度与剪切应力之比值

称为安全系数。 当安全系数小于1时,块体就发生运动。山坡越陡,剪切应力越大,故在具有高山深谷的山区块体运动最易发生。 (二)外部的触发力 主要为水分的加入、冰雪的复盖等增加了运动体的重量,同时减小了土体内部质点间的内聚力以及岩块与基底之间的摩擦阻力,从而促使块体发生运动。而风、雷电闪击、洪流与浊流、地震等突然的推动力可以触发本来是平衡的物体发生运动。 地形、气候、岩石性质及地质构造特征等也会产生一定的影响。 第二节重力地质作用的类型 根据重力地质作用的力学性质、作用过程及运动特点划分为如下几个类型:崩塌作用、潜移作用、滑动作用、流动作用。 一、崩塌作用 分为崩落作用和塌陷作用。 1. 崩落作用是指岩石块体以急剧快速的方式与基岩脱离,沿斜坡崩落、滑滚并在斜坡底部形成崩积物的整个过程。 物理风化作用形成的倒石堆实际上也是崩落堆积物。 2. 塌陷作用其先决条件是地下存在空洞或空穴。悬在地下空洞上方的岩石在重力的作用下塌陷下来,造成地面陷落。 往往发生在岩溶地区、矿山的地下采空区、有竖井巷道的工程区。有时也会造成地质灾害。 二、潜移作用

海洋地质学试题库

西湖凹陷问题集 第一章绪论 (2) 重点内容 (2) 填空题........................................................................................................... 错误!未定义书签。 名词解释 (2) 海洋地质学 (2) 简答题........................................................................................................... 错误!未定义书签。 论述题........................................................................................................... 错误!未定义书签。 了解内容 (2) 名词解释 (2) 海洋海洋地质学古海洋学 (2) 简答题 (2) 1.海洋地质学的主要研究内容 (2) 2.简述海洋地质学发展史 (2) 3.试述改变地球观测的海底三大发现 (2) 4.试述海洋工程地质学研究内容 (2) 5.试述古海洋学的研究内容 (2) 6.海洋学主要的分支学科有哪些 (2) 7.简述深海钻探计划的三个发展阶段及主要成就 (2) 论述题........................................................................................................... 错误!未定义书签。

海洋地质学 期末复习资料

第一章 1. 什么是海洋地质学? 海洋地质学是研究地壳被海水淹没部分的物质组成、地质构造和演化规律的学科。2.海洋地质学的主要研究对象是什么? 海洋地质学的研究对象是占地球表面积70.8%的广阔海底,即被浩瀚无垠的海水所覆盖的这部分岩石圈,具体说就是从海岸线起,经大陆架、大陆坡、大陆裙直至深海洋底,其地理范围环绕七大洲,四大洋。 3.海洋地质研究调查方法 (1)海面调查:1、定位:近岸导航定位(前方交汇、后方交会)、 远海导航定位(天文导航、无线电导航)、卫星导航 2、测深:重锤测深、回声测深 3、取样:表层取样、柱状取样、钻探取样 (2)海下调查(3)遥测遥感调查 (4)海洋地球物理调查:地震探测法、磁力探测法、重力勘探法、热流测量法 第二章 1. 固体地球可划分为几个一级圈层,划分依据是什么? 3个Ⅰ级圈层:地壳、地幔、地核;划分依据为莫和面和古登堡面 (还可分为6个Ⅱ级圈层:大陆地壳、大洋地壳、上地幔、下地幔、外核、内核) 地壳:是莫霍面以上的地球表层。其厚度变化在5-70 km之间,大陆厚33km,大洋薄7km,平均16km。大陆地壳(上地壳)为富硅铝的硅酸盐矿物,常称硅铝层;大洋地壳(下地壳)为富硅镁的硅酸盐矿物,常称硅镁层,比重较大,主要分布洋底地壳或大陆地壳的下部。 地幔:莫霍面与古登堡面之间的一个巨厚圈层,约2850km。次级界面可分为上地幔和下地幔。上地幔:莫霍面至地下1000km,平均密度为3.5g/cm3,成分主要为含铁镁质较多的超基性岩。在上地幔的上部100-350km存在一个柔性物质组成的圈层称为软流圈(地震波的低速带)。软流圈之上的固态岩石圈层称为岩石圈。下地幔:地下1000km至古登堡面之间,平均密度增大为5.1g/cm3,成分仍为含铁镁质的超基性岩,但铁质的含量增加。 地核:古登堡面以下地心的一个球体。半径为3480km。地核的密度达9.98~12.5g/cm3。外核:为液态,其成分除铁镍外,可能还有碳、硅和硫;内核:物为固态,其成分为铁镍物质。 2. 什么是海与洋?海根据形态可分为哪几类,这几类海如何定义? 海:靠近大陆,位于大洋边缘的水体叫海。面积小,水深相对较浅(一般在3000m内以)。占海洋总面积的11%,据其形态可分为内陆海、边缘海、陆间海。 洋:亦称大洋,为地球表面广袤的水域。它面积很大,约占海洋总面积的89%;特水别深(一般大于3000m),远离而大陆。通常把世界大洋分成四大部分:太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋。 内陆海:伸入大陆内部者称之。其水文要素主要受大陆的影响,虽然与大洋有不同程度的联系,但总体说来,受大洋的影响不大。如渤海、黑海、波罗的海等。 边缘海:位于大陆的边缘,因岛屿而与大洋隔离者称之。其水文状况在外侧主要受大洋的影响,而内侧则主要受陆地的影响。它可与大洋自由沟通,潮汐和海流是由大洋直接传播而来。如日本海、东海、南海等。 陆间海:位于相邻大陆之间者称之。其水深很大,往往有海峡与毗邻的海洋相通。如欧洲与非洲之间的地中海,南、北美洲之间的加勒比海和墨西哥湾等。

地质地貌学教学大纲

《地质地貌学》课程教学大纲 课程编号:380304005 学时:32学分学分:2分 适用对象:资源环境科学 课程类别:专业必修课 考核要求:考试 使用教材及主要参考书: 左建主编,《地质地貌学》,中国水利水电出版社,2011年 宋春青,邱维理,张振春主编,《地质学基础》(第四版),高等教育出版社,2005年 杨景春,李有利,《地貌学原理》(修订版),高等教育出版社,2005年 一、课程的性质和任务(四号黑体、下同) 《地质地貌学》是研究地壳的物质组成,地表形态发生、发展的一门自然科学。《地质地貌学》是资源环境科学等本科学生开设的一门重要的专业必修课,是学生一门引入专业学习的课程。该课程重点地介绍了地球基本特性、地壳的物质组成、矿物岩石的形成及特征,地壳运动形成的地质构造与构造地貌、各种外力地质作用过程及相应的沉积物和地貌、地质与地貌学和农业生产、环境的关系。 通过本课程的学习学生将系统全面地了解和掌握地质地貌学领域的基础知识,培养学生的逻辑思维能力,结合专业特点在实践中加以应用,从而为学生对环境地质、环境保护等专业课和实际工作中利用有关知识解决实际问题打下基础。 二、课程教学目的与要求 1.了解三大岩石的形成、演化过程和主要大地构造学说; 2.在野外能够识别主要的矿物、岩石; 3.系统地掌握地貌学的基本理论; 4.弄清各种地貌类型的成因、分布规律及演化趋势; 5.在野外能够识别主要的地貌类型,掌握利用地貌形态判断环境演变的基本原理。 6.通过理论知识的学习,结合资源环境科学专业特点,在实践中加以应用,加强、分析问题、解决问题的实际能力。

三、学时分配 章节课程内容学时 1 第一章地球的宇宙环境 2 2 第二章地壳的组成物质 2 3 第三章地质构造 6 4 第四章风化作用 1 5 第五章重力地貌 1 6 第六章地面流水的地质作用及其所形成的地貌 2 7 第七章地下水的地质作用及地貌特征 1 8 第八章风的地质作用及地貌特征 3 9 第九章冰川的地质作用及其地貌特征 1 10 第十章冻土地貌的形成及特征 1 11 第十一章湖沼、海洋的地质作用及其地貌特征 1 12 第十二章自然旅游地学资源 1 13 第十三章土壤的形成与特征 1 14 第十四章植被对环境的影响 1 15 第十五章环境地质问题 6 16 第十六章“数字地球”产生的时代背景及其应用示范 2 合计32 四、教学中应注意的问题 本课程是学习后续各专业课必备的基础,为以后学习环境保护等专业课程打好一定的地学基础,同时也是加强学生专业素质的重要环节。因此,本课程的教学直接关系到学生专业基础知识是否扎实,能否具备全面、良好的专业素质。 在教学中,运用传统的“启发式、参与式、提问式、讨论式”等教学方法的同时,结合课程特点,运用了以下教学方法: 旅游式教学:通过积累长期教学经验,探索并实践了“旅游式”教学法。旅游是人类高层次的需要,也是当代大学生的需要。特殊的地质地貌构成了旅游资源。运用旅游式教学,学生在学习中“旅游”,在“旅游”中学习,实现“双赢”。 “四位一体”教学:由课堂授课、室内实验、野外实习及网络浏览“四位”构成教学体系,实现了室内外教学及网络教学的统一。突破了时间与空间的限制,学生实现了自主学习。 认知教学:学生通过矿物、岩石、构造标本及野外地貌的直观认识,加深对基本知识的理解。

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