海洋的地质作用

第9讲 海洋的地质作用
重点 基岩海岸的侵蚀过程和海蚀地形 砂质海岸的侵蚀作用过程 基岩海岸和砂质海岸的平衡剖面 浅海的沉积作用
一.海水的运动及海洋环境分区
(一)海水的运动 海水运动的主要方式有：
• 波浪、潮汐、洋流和浊流。
海水的运动是海洋地质作用的主要动力。
波浪（sea weave）
是海水最基本的运动方式，主要由风的摩擦 力带动。在风与水面之间磨擦力的作用下， 海水运动形成波浪。 波浪运动时水质点基本上绕某个平衡位置作 圆周运动，向前位移很小。（在海水中游泳）
溶解是由于海水中含较多的CO2等溶剂，可 对海岸及海底岩石产生溶解作用。
(一) 基岩海岸和沙质海岸
✓1. 基岩海岸：由坚硬的、未经移动的岩石 所组成的海岸
✓坡度相对较大，潮间带窄 ✓海岸线不平，多岬角和港湾。
基岩海岸——下龙湾
2 沙质海岸
➢沙质海岸：由松散的沙粒所组成的海 岸，地形较为平坦。
✓B 海蚀崖sea cliff：海蚀 凹槽上部岩石崩塌后形成 海蚀崖。
C 波切台 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，称为波切台。
D 岩脊滩由于岩性和构造的差异，波切台表面会 残留许多几十厘米高的岩脊，称岩脊滩。
sea notch & wave cut bench
Leabharlann Baidu
海蚀洞sea cave：在岬角处，由于波浪的折射，在 岬角两侧受能量集中的波浪冲蚀而形成的洞穴。
世界洋流图 表层洋流主要受盛行风的磨擦力拖
带深作层用洋产流生由，温以度水和平盐运度动差为引主起，，深具度水平和垂直两个方向。以上两种洋流可相互 为转1换0，0并-2长0距0米离。迁移，对海洋沉积和生物分布有重大影响。
浊流（turbidity current）
turbidity current是海洋或湖泊中载有大量悬浮物质的 高密度水下重力流，相当于水下 “ 泥石流 ” 。 密度大，携带大量粘土、泥沙及砾石。 分布于陆架外缘、大陆坡上部或河口三角洲前缘，诱 发因素主要为地震。
海底扇、浊流
（二）海洋的环境分区
根据深度及海底地形可分滨海、浅海、 半深海及深海。各区的水动力特点、 物理化学及生物特征各不相同
海洋环境分区
海洋环境分区及其特点
位置
水深 水动力 水温
滨海
浅海
低潮线与最大 高潮线之间
低潮线－200m
时常出露水面
浅
强
弱
日变化
季节变化
半深海
200-2000m 较深 弱 低
浪基面
波浪运动的过程
深水波：深度大于1/2波长的水域，水质点 作规则的圆周运动。波浪规则对称，不发生 变形。
浅水波：水深小于1/2波长，水质点运动受 内磨擦力和海底磨擦力的影响，表层水质点 运动比下层水快，运动轨迹变形，成椭圆形， 形成向前倾的不对称波浪。
波浪运动的过程
随水深进一步变浅，波浪翻卷，卷入空气， 在空气压力与重力的作用下形成破浪。
潮汐的产生
杭州湾与钱塘江大潮
洋流（ocean current）
ocean current是海洋中沿一定方向有规律移 动的海水称。分表层洋流和深层洋流。
表层洋流主要受盛行风的磨擦力拖带作用产生， 以水平运动为主，深度为100-200米。
深层洋流由温度和盐度差引起，具水平和垂直两 个方向。以上两种洋流可相互转换，并长距离迁 移，对海洋沉积和生物分布有重大影响。
导致波能向岬角聚集，在海湾分散。
Wave refraction
海啸
在海底火山或 地震发生时， 海水产生汹涌 的海浪，波长 几十上百公里， 波高可达几十
米，称海啸
tsunami。
2004年印度洋海啸
海啸前后的对比
潮汐（tide）
Tide是由月球和太阳引力引起的地球 海水面周期性升降现象。
由海水面升降导致的海水水平流动则 称潮流（tide current）。 海面升高，海水涌上海岸称涨潮，反 之称落潮。
波浪中水质点的实际运动情况
波浪要素
水面波浪起伏的最高点称波峰，最低点称波 谷，两峰之间的距离称波长，波峰与波谷之间 的垂直距离称波高。
波长及波高的大小与风力、水深有关。在广 海深水区，风力越大，波浪的波长和波高就越 大。
波浪要素
波浪作用的下限——浪基面
当水深达1/2波长时，波浪运动已很微弱。一 般认为此深度是波浪作用的下限，即浪基面 (wave base)。
➢改造的动力：波浪和潮汐，进流和潮 流带动砂粒向海岸方向运动，底流又把 部分沙粒带回海中。
沙 质 海 岸
(二)基岩海岸的海蚀地形
✓A 海蚀凹槽sea notch：由 于基岩海岸向陆方向海水 迅速变浅，导致拍岸浪， 海水及所带沙石反复冲击 和磨蚀基岩海岸，使下部 岩石破碎，并被掏空，形 成平行海岸延伸的凹槽。
深海 2000m以下
深 弱 极低
海水运动 波浪－海岸
光
强
生物
稀少
波浪－海底 弱 丰富
洋流，浊流
洋流
弱
无
贫乏，浮游为主 贫乏，浮游为主
二. 海洋的侵蚀作用
海洋对海岸及海底岩石的侵蚀破坏作用称 海蚀作用。分机械侵蚀和溶解两种。
机械侵蚀主要是由于海水的波浪运动、潮 流等对海岸产生的破坏作用，具体又可分 冲蚀和磨蚀两种。
破浪因惯性冲上海岸形成进流，进流在重 力作用下沿斜坡回到大海形成退流（底 流）。
波浪运动过程
进流 退流
破浪带
深水波区域
浅水波区域
威力巨大的拍岸浪
在礁石海岸的较 深水区，波浪突然受 阻后，波长迅速减小， 波高急剧加大，形成 拍岸浪。
波浪折射现象
在岬角及海湾发育的海岸地带，波浪受某些 因素的影响，使波浪向海岸推进的速度产生 差异。在海湾处波浪运动速度较快，从而使 波脊线（波峰连线）弯曲，趋向与弯曲的海 岸平行，这种现象称波浪折射。
海蚀穹sea arch：海蚀洞进一步发育连通扩大而成。 海蚀柱sea stick：海蚀穹崩塌而成孤立的石柱。
• 波筑台wave built bench：由波切台上的塌积物 随退流搬运至低潮线以下沉积下来所形成。
海蚀崖
海蚀洞
海 蚀 穹
海蚀洞 海蚀柱
Sea arch
Sea stack
基岩海岸海蚀作用结果---
基岩海岸海蚀平衡剖面：当地壳长期稳定，平 均海平面不变时，随波浪侵蚀作用进行，波切 台逐渐展宽，当其宽度发展到波浪虽在波切台 上运动，但能量基本消耗在克服与波切台的磨 擦和搬运碎屑物时，波浪不再有侵蚀能力，此 时，基岩海岸的横剖面呈上凸曲线，曲线上各 点的侵蚀强度趋于零，此剖面称为基岩海岸海 蚀平衡剖面。