海洋地质学复习
海洋地质学复习(第二章 海洋自然地理)

海洋地质学复习第二章海洋自然地理1.试述标准洋壳结构及其物质组成,它与陆壳有哪些主要区别?标准洋壳结构主要指大洋盆地的理想地壳结构,有3层组成:第一层为沉积层(简称层1),速度与厚度的区域性差别相当大,地震纵波速度(Vp)为1.6~2.5 km/s,厚度为0~2 km,平均厚度约0.4 km;海床表面物质主要由浊流搬运到深海的陆源、生物、自生和火山等成因的未固结沉积物组成。
这些深海沉积物经常受到洋内温度和盐度控制的底流和等深流的再搬运。
沉积层通常在大洋中脊轴部缺失或极薄,随着远离洋中脊而逐渐增厚,洋盆边缘最厚可达2 km。
第二层为基底层(简称层2),亦叫火山岩层,是以玄武岩为主,并夹有固结沉积岩的混合层,Vp多为3.4~6.2 km/s。
该层表面极不平坦,厚度变化较大,介于1.0-2.5 Km 之间,平均约1.4 km。
上部为低钾拉斑玄武岩(即大洋拉斑玄武岩),主要是夹杂有深海沉积物的枕状熔岩及玻璃质碎屑岩。
越往下沉积层越少,以至消失。
下部呈岩脉或岩床形式的辉绿岩;底部为席状岩墙群,单支岩墙只有远离洋中脊的一边具有冷凝边。
第三层为大洋层(简称层3),是海洋型地壳的主体。
Vp为6.4~7.0 km/s,由此推测可能是辉长岩、角闪岩及蛇纹石化橄榄岩等。
其厚度也有变化,平均厚约5.0 km。
ΓypeBиЧ等(1987)根据太平洋700多处深地震探测资料得出,层3分为3A(Vp=6.5~6.8 km/s)、3B(Vp=7.0~7.7 km/s)两个亚层。
综合各种研究资料(以地震探测结果和所采样品弹性波传播速度的实验室测量结果为依据推测),层3A由变粗玄武岩或上地幔的蛇纹岩化超基性岩组成;层3B可能由辉长岩或辉长岩和蛇纹岩或上地幔的蛇纹岩化超基性岩组成。
洋壳与陆壳的基本区别:(1)物质组成:洋壳主要由玄武岩质及超镁铁岩石组成,陆壳则以巨厚花岗岩质层为特点。
对洋壳和陆壳岩石标本的化学分析表明,陆壳比洋壳富Si,K,贫Fe,Mg和Ca如SiO2的含量,洋壳不足50%,而陆壳在60%以上;再如K2O的含量,洋壳仅为陆壳的1/7。
海洋地质学复习

海洋地质学复习海洋地质学复习课程提纲:绪论海岸带类型与沉积特征海平面变化三角洲-河口湾类型与沉积特征浅海碳酸盐与珊瑚礁大陆边缘与大陆架沉积海底地形、地貌大洋构造深海沉积大洋演化历史—古海洋学大洋矿产和生物资源第一章:绪论1海洋:地球上相互连通的广阔水域构成统一的世界海洋,可以将其分为主要部分和附属部分。
主要部分为洋,附属部分为海、海湾和海峡。
2洋(大洋):海洋的主体部分,一般远离大陆,面积广阔,约占海洋总面积的90.3%;深度大,一般大于2000m;海洋要素如温度、盐度等不收大陆影响,盐度平均为3.5%,且年变化小,具有独立的潮汐系统和强大的洋流系统。
3海:是海洋的边缘部分。
还得深度较浅,平均深度一般在2000m以内。
其温度和盐度等海洋水文要素受大陆影响很大,并有明显的季节变化;没有独立的潮汐和洋流系统,潮汐多由大洋传入,但涨落显著,海流有自己的环流形式。
4陆间海:位于大陆之间的海,面积和深度都较大,如地中海,加勒比海。
5内海:深入大陆内部的海,面积小,其水文特征受大陆强烈影响,如渤海,和波罗的海。
6边缘海:位于大陆边缘,以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔,但水流交换通畅,如南海、东海和日本海。
7南大洋:太平洋、大西洋和印度洋靠近南极洲的那一片水域,在海洋学上具有特殊意义。
它具有自成系统的环流系统和独特的水团结构,既是世界大洋底层水团的主要形成区,又对大洋环流起着重要的作用。
南大洋定义:从南极到南纬40°为止的海域。
8海底热液系统的特点:深部生物圈:极端环境,高温高压,黑暗,伴有热液活动,黑烟囱和白烟囱能量来源:地热,9海洋地质学:对海洋流域所作的地质学方面的研究。
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,以及广阔的深海海底。
研究内容:在波浪、潮汐、海流等营力作用下海岸地貌的塑造,泥沙运动和沉积作用海平面变化及其地质、经济意义三角洲、河口湾的研究大陆边缘的地形、沉积和地质构造深水大洋洋底的地形、洋壳构造、岩石组成、成因、历史和演化深海沉积和地层学问题海陆相互作用大洋的起源和发展历史海洋矿产资源的储集条件和成矿规律的探讨以海底物质为载体,研究全球变化的历史、现在和未来10 Pericontinental (marginal) Sea 陆缘海: the shallow marine environment occupies mainly the continental shelf area around the margin of the continent.11 Epicontinental (epeiric) Sea 陆表海: the broad and shallow seas occupy extensive areas within the continents. 黄海、渤海第二章海洋沉积物1沉积物循环:三大岩石之间的相互转化。
海洋地质复习题

一、填空1、海岸带是海洋与陆地互相作用的地带,是海岸水动力和海岸带岩石圈互相作用的产物,海岸动力包括波浪、潮汐、海流和河流等活跃因素。
2、海水的机械搬运是指海水对碎屑物质的搬运过程,按物质在海水中的移动状态有推移、跃移、悬移、三种。
3、根据礁体与海岸线之间的关系,珊瑚礁一般分为环礁岸礁岛礁三种。
4、河口是河流与海洋之间的过渡地带,包括河流下游的河口沿岸及海滨地带,根据萨莫伊洛夫的划分,河口区分为近口段、河口段、和口外海滨段。
5、海底重要的地形单元有__大陆边缘(大陆架大陆坡大陆裙)、大洋盆地和大洋中脊__.6、根据化合物的类型和化学键的性质,可将自然界的矿物划分为___自然元素矿物_____,__硫化物及其类似化合物______,____卤素化合物____,_氧化物和氢氧化物_______和_含氧盐______五大类。
7、根据SiO2的含量可将岩浆岩具体划分为__超基性岩_____,____基性岩____,____中性盐____,___酸性岩_____。
他们具体界线为<45%,45~52%,52~65% and >65%。
改变作用?8、褶皱的主要几何要素有__核______,__翼______,___轴面____,____枢纽____ and ____轴____。
9、按地震形成的成因,自然界中常见有_____构造地震___ _火山地震______ and ___塌陷地震_____三种类型。
10、矿物的相对硬度计是由是种矿物组成,硬度从1到10,对应的矿物是滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。
11、常用矿物硬度计为指甲和小刀,其中指甲的硬度为_2.5____,小刀为__4.5___。
12、矿物的光泽指的是矿物表面对光的反射能力。
一般将矿物的光泽分为四组_金属光泽_____ __,_ __非金属光泽____,__金刚光泽_____, and ____玻璃光泽____。
海洋地质学复习

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.随温度变暖,壳径变⼤.随⽣产⼒增⾼,壳径变⼤.pCO2越⾼,壳体越轻.3.底栖有孔⾍:单细胞真核⽣物,营底栖⽣活,50µm-2mm,钙质壳或胶结壳,现⽣种约10000个左右,占总有孔⾍的99%,500Ma(寒武纪)开始出现;⽣活在所有的海洋环境中, 影响因素包括:底质、⾷物供应、温度、盐度、深度、O2及其与其它⽣物群落的相互作⽤等;分布模式:(1)⽔深分带;(2)纬度分带.碳通量对δ13C的影响?4.放射⾍:是海洋单细胞微体浮游动物,营浮游⽣活,40µm-0.4mm,硅质壳,寒武纪开始出现,现⽣种约400个左右.5.上升流放射⾍指数(URI, upwelling radiolarian index): 上升流标志种与总群落的⽐例温跃层-表层放射⾍指数(TSRI,thermocline/surface radiolarian index):温跃层标志种(200m ⽔深以下)与混合层(50m⽔深以上)标志种的⽐例。
海洋地质学复习题

9、三角洲
河流携带丰富的泥沙,在河口区入海,由于河面拓 宽、流速减少和坡度变缓,会以河口为顶点,向 海堆积起平缓的三角形和扇形地,称为三角洲。
10、珊瑚礁
是以珊瑚的骨骼为重要骨架,辅以其它造礁生物、 伴礁生物和粘结生物,构成一种能抵抗风浪侵袭 的生物堆积。
珊瑚礁既含有生物的特性,受生物生长规律控制, 又是一种地质体。
11、月球、太阳和其它天体对地球表面上单位质量物体 的引力和对地心单位质量物体的引力之差,称为引潮 力。据万有引力定律。太阳的质量即使比月球大,但 它离地球远,太阳引潮力只有月球的46%,月球引潮 力是太阳的2.17倍,其它更小天体对地球引潮力则无 视不计。上述表明,不同地点、不同时间潮汐现象是 不同的,地形也有影响。中国海现有半日潮和全日潮, 又有混合潮,潮差小的只有几十厘米,大的近10m (钱塘江口)。
28、我国有海岸线长18 400km,岛屿6 500个,岛岸 线长32 000km,我国海岸带处在热带、亚热带和温 带等区,气候宜人,港口不冻,有丰富的资源和能源, 海岸类型多个多样,有砂质海岸、淤泥质海岸、侵蚀 海岸(基岩海岸)、三角洲海岸、沙堤-泻湖型海岸、 生物贝壳堤海岸、珊瑚礁海岸和红树林海岸等,含有 建设海岸综合经济的优良环境,开发和研究内容十分 丰富。
3、海水颜色
又称海色,可用水色计测定;海色是海水表层悬浮物 质和溶解物质对阳光的散射作用造成的。分为12级, 颜色由黄绿转变为褐色。普通大洋海水呈深蓝色, 近岸海水为蓝绿色和黄褐色。
4、波浪
在风和其它动力因素作用下,海面水体作周期性的起 伏运动,称为波浪。普通为谐振运动,即作正弦曲 线或余弦曲线运动,波浪运动的实质是海水表面以 波动的形式在传输,水体并不随波向前运动,波浪 中的每一水质点在作圆周运动。
海洋地质学复习重点及答案

海洋地质学复习重点及答案一.名词解释1.海岸带:在波浪、潮汐、海面波动、地壳运动和气候变化等动力因素综合作用下,海岸线的两侧具有一定宽度的条形地带不断发生变化,这个地带称为海岸带,其宽度受地形影响各地段不等。
我国《简明规程》中定义:海岸带是指海水运动对于海岸作用的最上限界及其邻近陆地、潮间带以及海水运动对于潮下带岸坡冲淤变化影响的范围。
海岸带包括潮上带、潮间带和潮下带,还包括河口和港湾以及海涂。
2.海滩:海滨是与海直接接触的一狭条地带,介于海岸线与低潮海滨线之间,未固结的沉积物(砾、沙)所组成的海滨称为海滩(beach)。
(是以波浪作用为主要动力,由粗粒硅质碎屑组成的沿岸分布的疏松沉积物堆积体)3.河口湾:河口区被海水淹没时称河口湾,是“一个半封闭的近岸水体,与开阔海联系自由,其中的海水在一定程度上被大陆排出的淡水冲淡”4.被动大陆边缘:稳定大陆边缘又称被动大陆边缘、大西洋型大陆边缘、离散大陆边缘等。
稳定大陆边缘的构造活动比较稳定,地形宽缓,从滨外浅海至洋底,可划分为大陆架、大陆坡和大陆隆三个单元。
稳定大陆边缘主要分布于大西洋、印度洋边缘。
5.无震海岭:发育在大洋盆地之中,由海底火山链组成,按火山年龄新老依次呈线状排序,排列方向与大洋中脊垂直或相交。
海岭上无中央裂谷,也没有横断海岭的转换断层,其地形不像大洋中脊那么崎岖。
无震海岭上现代活火山比较少见,尤其是没有频繁的地震活动。
6.三角洲:是指河流流入海洋或湖泊时,在河口附近的陆上和浅水环境中形成的碎屑沉积体。
其平面形态为尖顶朝向陆地的三角形,或者呈朵状,故名曰三角洲。
7.方解石补偿深度(CCD):CCD线又称深海雪线,海底一定深度之上存在碳酸盐沉积,而在此深度之下碳酸盐全部融解,这个深度即碳酸盐补偿深度。
CCD升降史及其事件—四次CCD升降事件(1)白垩纪时CCD线较浅,一般在3600m之下;(2)渐新世三大洋的CCD线变得很深;(3)中新世的CCD线又普遍变浅;到距今10~15Ma,CCD线又回升到3700m;(4)晚中新世至今,各大洋的CCD线一直在急剧增深,目前估计在4500~4900m,成为地质历史上CCD线的最大深度时期。
海洋地质学概论复习题及答案

基本思想:
1.垂向上:固体地球上层可划分为物理性质截然不同的两个圈层--上部刚 性岩石圈和下垫的软流圈。
2.侧向上:岩石圈在可分为若干大小不一的板块。板块内部稳定,边界为最 具活动性的构造带。
3.板块是运动的,其边界性质可分为三大类:分离扩张型,俯冲汇聚型,平 移剪切型。
4.岩石圈板块横跨地球表面作大规模水平运动。板块的旋回性:板块沿分离 型边界的扩张增生,沿会聚型边界的压缩消亡。
2、试述魏格纳大陆漂移学说的证据和要点,并对该学说加以评价。
证据:a大路边缘的形态;
b、造山带与地层学;
c、古冰川及气候的证据;
d、古生物的证据;
e、地磁学的证据。
主要论点:
1石炭纪以前,全球只有一个大陆和一个大洋,前者称为泛大陆、后者称为 泛大洋;
2大陆由较轻的刚性的硅铝层组成,它漂浮在较重 的粘性的硅镁层之上;
1、板块的定义和划分
定义 :岩石圈被大型构造不连续面(洋中脊、海沟、转换断层等)分割成大 小不等的块体。 这种呈刚性、相对于其它块体可以发生移动的岩石圈块体被 称为“板块'。板块之间通常有三种边界:汇聚型、离散型和转换断层型。 划分:1968年法国勒皮雄根据地震带、地形和地质等资料将全球划分为六
大板块:太平洋板块、欧亚板块、印度板块、非洲板块、美洲板块和南极板 块。
大陆隆: 陆坡坡麓向大洋缓倾的、 由沉积物堆积成的巨大楔状沉积体, 常由 许多海底扇复合、改造而成。
活动型
大陆架: 大陆架是大陆向海自然延伸的部分,是环绕大陆的浅海地带。 岛弧:海沟向陆一侧,并且与海沟平行展布的弧形火山列岛,称为岛弧。 海沟:一般指水深超过6000m的狭长深水洼地,常出现于大陆(或大洋)边 缘,多呈弧形,大多由一系列深海洼地组成,其侧坡比较陡急,横剖面呈“V'形,或有狭长的平坦海底。
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。
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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.随温度变暖,壳径变大.随生产力增高,壳径变大.pCO2越高,壳体越轻.3.底栖有孔虫:单细胞真核生物,营底栖生活,50μm-2mm,钙质壳或胶结壳,现生种约10000个左右,占总有孔虫的99%,500Ma(寒武纪)开始出现;生活在所有的海洋环境中, 影响因素包括:底质、食物供应、温度、盐度、深度、O2及其与其它生物群落的相互作用等;分布模式:(1)水深分带;(2)纬度分带.碳通量对δ13C的影响?4.放射虫:是海洋单细胞微体浮游动物,营浮游生活,40μm-0.4mm,硅质壳,寒武纪开始出现,现生种约400个左右.5.上升流放射虫指数(URI, upwelling radiolarian index): 上升流标志种与总群落的比例温跃层-表层放射虫指数(TSRI,thermocline/surface radiolarian index):温跃层标志种(200m 水深以下)与混合层(50m水深以上)标志种的比例。
6.海洋硅藻:硅藻是具有色素体的单细胞植物,主要营浮游生活, 10200μm,硅质壳,侏罗纪开始出现,现生种约100000个左右,光合作用自养。
7.生物标志物:海洋沉积物中的有机质;有机C、N含量和同位素;四醚键膜类脂物(GDGT)8.有机C、N含量和同位素环境意义:C/N比: 海相自生藻类<8,陆生植物>20,比值越大陆相比例越高(Meyers,1997);氮同位素δ15N:陆生植物及蓝细菌(~0‰),浮游植物(+3‰~+8‰),δ15N 越轻陆相比例越高。
9.有机碳同位素δ13C:C3植物(25‰~-30‰),C4植物(10‰~-15‰),越偏负陆源物质输入越高。
10.四醚键膜类脂物(GDGT):海洋Crenarchaeota(泉古菌),古菌(Archae)的一种,无处不在而且丰富;四醚键膜类脂物(glycerol dialkyl glycerol tetraether,GDGT):变化的五元环,膜脂组成有赖于温度;GDGT(I)—冷水;GDGT(II-IV)—暖;TEX86(The TetraEther Index of lipids with 86 carbon atoms)-SST。
11.烯酮的不饱和度——古海水温度。
古海洋学:物理和化学指标1.碳循环替代指标(Carbon cycle Proxies)Mg/Ca与Sr/Ca古温度计(Mg/Ca and Sr/Ca paleothermometry) 营养替代指标(Nutrient Proxies)δ18O的温盐指标(Temperature and Salinity proxies: δ18O)放射性同位素指标(Radioisotope Proxies)2.pCO2升高海洋酸化: 全球变暖的“邪恶孪生子”工业革命以来,大气p CO2由280ppmv增加到384ppmv, 海洋pH从8.2减小到8.1。
据预测,本世纪末海洋pH将再下降0.3-0.5——全球大洋正面临着酸化的重大危机。
减弱海洋吸收大气CO2的能力,对全球变暖产生正反馈。
降低海水中[CO32-]浓度,对海洋生物尤其是钙质生物的钙化、生理等产生重要影响,引起海洋生态系统的不稳定。
3.The Carbon Isotope ProxyPlants prefer to incorporate 12C into their tissue and will exclude 13C (13C = ~-25‰)Within the ocean:–6CO2 + 6H2O + light <--> C6H12O6 + 6O2–Surface water is enriched in 13C (13C = 1-2‰)–Deep water becomes enriched in 12C (13C=0‰)4.5.古海洋学研究中的生物替代指标主要有哪些?至少掌握一种古海洋学研究中的物理和化学替代指标主要有哪些?至少掌握一种第四纪海洋与冰后期海洋前第四纪古海洋记录1.古新世-始新世最热事件(PETM):距今大约55.8Ma年前,在不到10ka的时间里,突然爆发了一次严重的全球变暖事件,持续了170ka,期间深海温度增加约5℃,表层海水温度增加4~8℃,大气CO2是现在的3-4倍,深海氧气含量严重降低的古新世-始新世极热事件(Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM) 。
这次全球变暖事件有≥2万亿吨的碳溶入大洋,海洋CCD上升2000米,许多物种的消亡,造成底栖生物的大改组,最为突出的是30~40%深海有孔虫类的灭亡。
2.南极冰盖的形成问题南极海冰漂浮最早出现在中始新世(45.5Ma)南极陆地冰川活动出现在始新世/渐新世冷事件(33.7Ma)南极冰盖最终形成中新世:2100万年前德雷克海道的开启与南极洲的热孤立3.西太平洋暖池的形成问题中美海道关闭的早期证据:4.5 Ma以来加勒比海碳酸盐保存更好-通气增强- NADW增强-中美海道关闭现代西太暖池建立于3.6 Ma,源于印尼和中美海道的关闭。
10.6~11.5“暖池”雏形开始——印尼海道的关闭3.6~4.0Ma前现代“暖池”形成——巴拿马地峡的关闭4.上新世暖期永久El Nino- “超级暖池”问题在早上新世暖期(4.5-3.0 Ma),东赤道太平洋温跃层很深,东西赤道温度梯度仅有1.5度左右,非常类似现代El Nino事件。
从而,现代强赤道东西温度梯度不是稳定而永久的特点。
持续类El Nino状态,包括相对较弱的walker环流可能是全球变暖的一个结果并进一步促进全球变暖。
上新世与更新世相比:大洋温度比现在高3-4度;CO2(350-400ppmv)比工业革命前的全新世水平高30%;影响风场和热平衡的东西温度梯度减弱;太平洋温跃层更深、上升流强度减弱;温盐环流更强(即从热带向北大西洋热传输更强);构造因子:巴拿马和印尼水道关闭。
东赤道太平洋上升流地区的逐渐变冷早于北半球大冰期表明冰盖的增长及大气的影响单独不能解释上升流地区的变冷。
温跃层深度/温度的变化才可能是重要原因。
早更新世1.6~1.4Ma时,赤道东、西太平洋的不对称格局最终形成。
5.中更新世气候转型(MPT):中更新世气候转型(MPT):在1250-700 ka期间,全球气候变化的主周期由40 ka转变100 ka。
冰期的海洋1. 2万年前大冰期:陆地1/3被冰盖覆盖;北半球冰盖厚2~3km,甚至4km;海平面下降120m;年平均气温下降8ºC;大气CO2浓度180ppm。
2.间冰期/冰期大气pCO2旋回形成机制海洋呼吸CO2假说:冰期海洋储存CO2引起CaCO3 在孔隙水中溶解, 碱度增加, 推进海洋对大气CO2的吸收, 即冰期时pCO2的降低必然伴随着大洋深部[CO32-]的明显增加。
影响冰期-间冰期大气CO2转移的主要因素并不能简单地归因于大洋深部的[CO32-]变化,可能还受到诸如温盐环流和生物泵等效应的影响。
海洋上层水体碳酸盐系统(pH、pCO2和[CO32-]等)可能扮演重要角色。
3.推论:类ENSO过程与大气pCO2变化之间可能存在耦合关系?4.LGM热带西太平洋硅藻席扮演的碳汇角色5.末次冰期D/O事件-Henrich事件冰消期的海洋1.新仙女木期事件(Younger Dryas Event)2.冰消期热带西太平洋SST升高领先极地冰体积消融2-3ka冰后期的海洋千年尺度的气候波动,不仅出现在冰期,也出现在间冰期和冰消期全新世千年尺度的“准周期”事件,是冰期Dansgaard-Oeschger事件的表现形式,只不过冰期时信号强、间冰期时信号弱而已。
---Bond et al., 1997,Science思考题古新世-始新世最热事件的海洋环境特征?南极冰盖的成因机制?西太平洋暖池的形成过程?中更新世气候转型的含义?冰期的海洋环境特征?冰期-冰后期的快速(亚轨道事件)气候波动?海洋地质学之海洋灾害地质海洋灾害地质的概念海洋灾害地质类型与成因海洋灾害地质调查防灾减灾思考题:请简要说明3种海洋灾害地质成因及危害了解海洋灾害地质探测技术海洋灾害地质的概念1.概念:海洋灾害地质主要研究海洋地质灾害的形成条件与成因机制,研究各类海洋地质灾害的发育规律与成灾过程,从而为海洋地质灾害的灾情评估和监测、预报、防治提供科学依据。