第二章 地球海洋概观

《仰望星空》温家宝•
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第二章地球概观•
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•宇宙有限？无限？
太阳系的起源(50~60亿年前）•
太阳系
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•水星、金星、地球、火星木星、土星、天王星、海王星
关于第九大行星冥王星的争论•
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（1）必须在环绕太阳的轨道上
（2）有足够大的质量保持圆球形
（3）有能力清除掉轨道附近其他天体
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15000km/h的速度奔向冥王星，预计2015年到达。

太阳系的八大行星
•类地行星•类木行星•
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地球的天然卫星—月球•
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地球的运动
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F c=2m V×Ω
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force
）。

科氏力•
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台风形成与地球自转密切相关
•为何长江、黄河的南岸比
北岸冲刷得厉害？
地球的形状
•大地水准面
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5.1亿km，赤道半径6378km，两
极6357km，平均6371。

地球的圈层结构•地球的外部圈层指地球固体表面以上，根据物质性状可分为大气圈、水圈和生物圈
•地球内部圈层结构,大致分为地壳、地幔和地核，地核又分为内核和外核。

地球的大气圈
•大气圈厚度有几万千米，总质量约5136×108t，由于地心引力作用，地球表面的大气最为稠密，约有1/2集中
在地面至10km高度范围内，向外逐渐稀薄，过渡为宇宙气体，故大气圈无明显的上界。

•大气圈自下而上可分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。

其中对流层和平流层与人类关系密切。

•飞机为在何平流层飞行？
地球的水文圈和生物圈
•水文圈是地球表层的水体，占地球总质量的0.024%,大部分汇集在海洋里。

•岩石圈是指地球坚硬而薄的表层。

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地球内部圈层结构•最外层称为地壳，与大气和海洋相接，由各种不同
的岩石构成，富含铝、硅
和氧
•平均厚度30km,密度较小
•大陆性地壳平均为
33km，海洋性地壳较
薄，平均厚度为6km。

•地壳的下面即地幔，厚度约2900km，主要由铁、
镁和硅酸盐物质组成。

•地球的最内部称为地核。

地核又分为内核和外核
地球的演化
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•达尔文的生物进化论
•距离今2亿到7千万年的时候，地球上生活着一个统治着海洋、陆地和天空的恐龙家族。

为何
灭绝？
创造论和进化论•
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个车轮的缓慢滚动逐渐实现的。

对米勒实验的质疑
•1953年，米勒在实验室从无机物中制造了氨基酸等重要的生命所必须的物质，被认为是支持生命由无机物逐渐进化而来的“无生源论”的重要科学证据。

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离生命的起源仍然还有遥远的距离
DNA的形成
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合而产生第一个生命所必须的DNA分子的可能性几乎等于零。

寒武纪生命大爆发——向进化论挑战的云南澄江化石群（1984）
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进化论是一个动摇。

”
中科院南京地质古生物所陈均远、云南大学侯先光和西北大学舒德干因
海水的起源与演化•地球岩浆活动和火山爆发排出的水汽凝
结为液态水，积聚形成原始的海洋。

一
些火山气体溶解于原始海洋，一些不易
溶于水的气体则形成了原始的大气圈。

•海水中盐类的阴离子主要是火山排气作
用的产物，而阳离子则由被侵蚀破坏的
岩石产生，其中大部分是通过河流输入
海洋的。

•根据对海洋动物群种属的多样性分析，
至少在寒武纪之前（6亿年前）就出现
了深海大洋。

•由于海洋生物的调节作用，大洋海水的
体积和盐分，自古生代以来（6亿年
前），就与现代海洋相近。

•问题：生物活动改变物理环境？
地表海陆分布•
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匀覆盖。

海洋的划分•
•海岸带是指水位升高便被淹没，水位降低便露出的狭长地带，是海陆交互作用地带
•海岸带包括海岸、海滩和岸下坡三部分。

•海岸是高潮线以上狭窄的陆上地带。

大部分时间裸露于海水面上，仅在特大高潮或暴风浪时才被淹没，又称潮上带。

•海滩是高低潮之间的地带。

高潮时被水淹没，低潮时露出水面，又称潮间带。

•水下岸坡是低潮线以下直到波浪作用所能达到的水深，又称潮下带。

•中国海岸可分为河口岸、基岩岸、砂砾质岸、淤泥质岸、珊瑚礁岸和红树林岸等六种基本类型。

大陆边缘
•大陆边缘是大陆与大洋之间的过渡带，按构造活动性分为稳定型和活动型两大类
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大陆边缘•
•大陆坡是一个分开大陆和
大洋的全球性巨大斜坡，
上限为大陆架外缘，下限
为水深变化较大的地方。

•大陆隆又叫大陆裙或大陆
基，是自大陆坡坡麓缓缓
倾向洋底的扇形地，位于
水深2000~5000m处。

活动型大陆边缘•
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在太平洋。

大洋底•
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中央裂谷
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大洋盆地
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为海丘
海底构造与大地构造学说
大陆漂移说•魏格纳大陆漂移学说
（1915）
泛大陆、泛海洋→解体、
分裂、漂移→形成大西洋和印度洋→泛大洋被压缩成太平洋
•证据：沿岸线形态、地质构造、古气候和古生物地理分布。

•缺点：漂移机制
海底扩张说（1960年）•大洋中脊轴部裂谷带是地幔物
质涌升的出口，涌出的地幔物
质冷凝形成新洋底，新洋底同
时推动先期形成的较老洋底逐
渐向两侧扩展推移，洋底生
成—运动—潜没的周期不超过2
亿年。

•海底扩张时，一种情况是扩张
着的洋底同时把与其相邻接的
大陆向两侧推开，大陆与相邻
洋底镶嵌在一起移动（大西
洋）；另一种情况是洋底扩展
到一定程度便向下俯冲潜没，
重新回到地幔中去，相邻大陆
逆势而上（太平洋）
•大西洋在扩张，太平洋在收缩
•机制：地幔物质对流
•证据：沉积岩年龄、海底磁异
常等
板块构造说
•地球最上部划分为岩石圈和软流圈。

软流圈在缓慢而长期的作用力下，会呈现出塑性或缓慢流动的性质。

•现今比较流行的是将全球化分为12板块（欧亚、太平洋、南美、北美、非洲、印度、澳大利亚、纳兹卡、科科斯、加勒比、菲律宾）
•板块内部是相对稳定的，而板块边界是全球最活动的构造带，板块边界的运动可分为拉张、挤压和剪切三种基本类型
•驱动板块运动的原动力是地幔物质的对流
海洋盆地的形成与构造演化Wilson旋回(Wilson,1974)
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6.收缩并抬升，形成年轻造山带（喜马拉雅山）
太平洋
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最深处为10,911米
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屿、港湾和附属海
印度洋•
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北冰洋•
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南大洋（Southern Ocean）•从海洋学的角度，一
般将三大洋在南极洲
附近连成一片的水域
称为南大洋，其定义
为：
海、海湾和海峡
•海洋的主要部分为洋，附属部分为海、海湾和海峡。

全世界共有54个海，占海洋总面积的9.7%。

珊瑚海最大最深
的海
•按照海所处的位置，可分为陆间海、内海和边缘海
•陆间海是位于大陆之间的海，面积和深度较大，如地中海、红海和加勒比海等
•内海是伸入大陆内部的海，面积较小，如渤海和波罗的海•边缘海位于大陆边缘，以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔，水流交换通畅，如东海、日本海等。

•海湾是洋或海延伸进大陆且深度逐渐减小的水域，一般以入口处海角之间的连线或入口处的等深线作为与洋或海的分界。

如杭州湾
•海峡是两端连接海洋的狭窄水道。

如台湾海峡
中国海
中国的四大海•渤海
•黄海
•东海
•南海
1212m，最深5377m。

海洋沉积
大洋沉积（自然沉降）
三角洲沉积（径流量和输沙量）
海底矿物资源
•滨海砂矿：分为非金属、重金属、宝石和稀有金属三大类•海底石油和天然气
•磷钙石和海绿石：可分别生产磷肥和提取钾
•锰结核和富钴结壳：
•海底热液硫化物：
•天然气水合物：
体化合物
古海洋学与全球变化研究•80年代形成的古海洋
学
•从大洋沉积中的长岩
芯提取古环境信息
•特点：时间尺度大，
各种参数是通过对沉
积物进行测年、分析
后间接提取
第二章回顾•
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•大陆架、大陆坡和大陆隆。