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。

伸入海中的岩石和侵蚀成海蚀似桥状的海蚀拱桥（海穹），直立水面的海蚀柱。

坚硬岩石组成的海岸因受海蚀而崩塌，可形成陡峭的海蚀崖。

海蚀崖的下部因受激浪及其携带的石块撞击可以形成海蚀洞穴。

海蚀洞穴可以发展为平行海崖的凹槽，称为海蚀凹槽。海蚀作用沿基岩裂隙带发展可形成

海蚀沟谷。

随着海蚀崖的后退，原海蚀凹槽上部岩石发生崩塌，原凹槽底部可变为向海微倾斜的近似

平坦的基岩台地，其上常有砂、砾沉积物，称海蚀平台。

二、潮汐及其地质作用

1、潮汐：海平面发生周期性升降的现象，主要是月地引力作用的结果，日地引力相对较弱。海水恒受月地引力及月地系统围绕其质量中心旋转而产生的离心力共同作用（日地引力较弱）。在地球的向月端引力大于离心力，合力指向月球，海水鼓起，发生涨潮；在地球的

背月端因离心力大于引力，合力背向月球，海水也鼓起，也发生涨潮。与此同时，在距离

向月点90°的地面上，海水面相应降低，发生落潮。

月球绕地球旋转一周所需的时间为24小时51分，故同一地点每隔12小时25分就有一次

涨潮，在两次涨潮之间发生落潮。此外，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。当出现上弦月和下弦月（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。

2、潮汐的搬运作用

潮流的搬运作用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，具有巨大的搬运力。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的碎屑

物处于悬浮状态，在退潮时的急流把它们搬向海中。

三、洋流及其地质作用

1、洋流（海流）：海水做大规模的定向流动。

洋流既见于海水表层，也能形成于海水深部；可发生在近岸地带，也可分布于远海水域。

表层洋流影响深度不超过100m，深部洋流可达深海底。

暖流：赤道地区温度较高的海水流向高纬度地区。

寒流：高纬度地区的寒冷海水流向赤道地区。

2、洋流的搬运作用

洋流流速较小，一般不超过0、5-1、5m/s，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。

四、浊流及其地质作用

1、浊流：一种含大量碎屑物质，因而密度大，并以较高速度向下流动的水体。发源于大陆架上或大河流的河口前缘，难于直接观察。

2、浊流的搬运作用

浊流的密度大，在流动过程中，紊流强烈，具有极强的搬运力，可以将其大量的砾石和沙

级碎屑搬到半深海、深海区产生沉积。

第三节海底沉积物

海洋是一个巨大的储水盆地。陆地上的河流、地下水所携带的剥蚀产物源源不断地汇集到

大海。海洋本身除在滨海带巨有强烈的动力条件外，绝大部分海域动力条件均较弱，因此

海洋是产生沉积作用的主要场所，而且机械沉积作用、化学沉积作用和生物沉积作用均较

发育。海洋的环境差异很大，因而不同的海洋的环境其沉积类型也有差异。

一、海底沉积物的来源

1、陆源物质：由河流、冰川、风、地下水等从大陆搬运入海的物质以及海岸受侵蚀而成的物质。

2、生物物质：由海中生物提供的碳酸钙、二氧化硅以及磷酸盐类物质，呈溶解状态或者以介壳或骨骼的碎屑出现。

3、与岩浆活动有关的物质：是海底、岛屿或大陆近海区的火山喷发物，包括固体碎屑物、气液物质、熔岩及其在海水中分解而成的产物。