第十二章 海洋地质作用

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。
在海岸线向陆后退和波切台扩展的过程中，由于组成基岩海 岸岩性的差异或海岬和海湾的相间出现、地质构造的影响 以及海蚀作用方向的不同等原因，海蚀作用在海岸带上可 形成海蚀穹、海蚀柱、海蚀桥等地形。
海蚀平台因海蚀作用而不断展宽，使波浪冲击崖基 时要经过越来越长的距离，致使波能的消耗也越 来越大。当平台宽度大到使波浪的全部动能消耗 殆尽时，海蚀作用即趋于停止，此时基岩海岸的 横剖面成上凸形曲线，线上各点的侵蚀强度趋于 零，此剖面称为岩岸海蚀平衡剖面。
海洋生物种类繁多，依照生活方式，海洋生物可 划分为三类： 1. 固着或在海底生活的底栖类生物，如珊瑚、 海星； 2. 游泳生物。如鱼类； 3. 漂浮于海水上部，随波逐流的浮游生物，如 某些藻类。 海洋生物是海洋有机质及其沉积物的主要来源。
四、海洋的环境分区
根据海水深度，并结合海底地形和生物群特征，可将海 洋分为滨海、浅海、半深海及深海等4个环境分区。
2、海洋生物 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。 3、火山和宇宙物质 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。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。
二、滨海的沉积作用
（一）海滩沉积（波切台上、近岸边） 砾滩——砾石组成的海滩，砾石成分 常与海岸岩性一致，主要是 岩岸海下来的砾石。 砂滩——最常见的海滩，水岸地区， 砂成分以石类为主。 泥滩——泥质地面。 （二）沿岸堤、沙坝和沙嘴沉积
沙坝、沙嘴沉积——波浪、沿岸流的作用形成的由砾堆积的线状岗。 沙咀——一一端入海的砂岗，常见于海湾处，它的形成主要是沿岸流的 作用。 沙坝——平行海岸离岸有一定距离的垅岗，可露出海面也可在海面之下， 波浪与底流相遇，外滨海典型的堆积物。
第四节
海洋的沉积作用
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
（4）二氧化碳和碳酸系 二氧化碳和碳酸系是地球上最重要的平衡系统之一，它 在生物—大气—水之间进行着复杂的循环，与海水的 化学性质、生物的生存和海洋沉积作用关系十分密切。 （二）海水的物理性质 对海洋的地质作用影响较大的物理性质有： （1）海水的温度 （2）海水的密度 （3）海水的压力
三、海洋生物
滨海及海岸带是海蚀作用最强烈的地带。 海岸按岩性可分为基岩海岸、砾质海岸、砂质海岸、泥质海 岸四类。
一、基岩海岸的海蚀作用
海蚀槽：由基岩组成的海岸一般地形比较陡峭，在岸壁基部 与海平面的接触处，因受波浪的频频冲击可形成沿水平方 向展布的凹穴。若形成洞穴则称海蚀穴。 海蚀崖：随着海蚀作用的进一步进行，海蚀凹槽不断扩大， 其上的岩石因支撑力减小而不稳定发生重力崩塌，形成陡 峭的崖壁。 波切台：海蚀崖形成后，其基部岩石还继续受海水的剥蚀， 又形成新的海蚀凹槽→海蚀崖。如此反复，海蚀崖不断向 陆地方向节节后退，在海岸带形成一个向上微凸并向海洋 方向微倾斜的平台。 而被破坏下来的碎屑物质搬运至水面以下沉积下来形成波筑 台。
（二）潮汐
——全球性海水周期性涨落的现象。 由潮汐引起的海水的周期性的水平运动称为潮流。 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。 涨潮时，潮水涌向陆地；落潮时，潮水退回外海。
洋流的形成
二、海水的化学性质和物理性质 （一）海水的化学性质 1．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）洋流
海洋中沿固定方向流动的水体称为洋流或海流。
表层洋流分布示意图

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；高纬度地区的寒冷海 水流向赤道地区，是为寒流。暖流与寒流共同构成表层海 水的循环。 定向风对海水的吹动（信风） 温度（暖流、寒流） 含盐度—深海环流
2、海水的基本化学性质 盐度、PH值、Eh值、二氧化碳和碳酸系等 （1）盐度 ——海水中溶解的总矿物的质量与海水总量之比。 海水含盐度随深度的增加快速减小，到一定深度 后，盐度保持稳定。海水盐度影响着海洋生物 的生活环境，含盐度过高或过低都会导致海洋 生物种属的急剧减少。海水盐分主要来源是大 陆，其次是海底火山及洋脊的喷出物等。
（2）PH值 度量水介质中氢离子浓度的单位称PH值。海水的PH值 介于7.5~8.4之间，属弱碱性。海水的PH值随深度而 减小。PH值的大小控制着矿物的形成。 （3）Eh值 每一吨海水中含有氧857000g，和氢一样，氧也是以化 合物的形式存在的，在海水中还溶解有游离氧，游离 氧含量控制着生物的生长和分布，在很大程度上也控 制着海水的氧化还原性质。海水的氧化还原强度用Eh 值表示，称氧化还原电位。
在风不断吹动下，波浪中的水质点每完成一个圆周运动之后波峰便前进 一段距离，成为往复螺旋式的前进运动。 水质点的圆周运动半径随水深增加而减小，当达到一定深度后水质点即 处于静止状态。水质点处于静止状态的临界面，称波基面。 一般波基面深度为1/2波长，依次水域可分为深水区和浅水区。
2、波浪向岸传播
当波浪向海岸方向传播到达浅水区，水面波形的对称性会遭破坏，表层水质 点运动轨迹变成椭圆形，从水面向下随着深度的增大椭圆扁率也逐渐增大， 在水底则变成水平的往复运动。随着海水深度的变浅，摩擦阻力增大，水质 点运动的椭圆形扁率增大，表面水质点速度超过波速时，波峰破碎出现白色 的浪花。波浪进入浅滩，波峰明显超前，涌上海滩拍打海岸形成拍岸浪。拍 岸浪涌到海岸后，使海岸水面增高，可达数米，海水在重力作用下，顺着海 底斜坡形成底流流回海中。
第二节
海洋的剥蚀作用
海洋的剥蚀作用是指由海浪、海水的溶解作用和海洋生 物的活动等因素引起的海岸及海底岩石的破坏作用， 简称为海蚀作用。 海蚀作用的方式可分为：机械、化学、生物三种。 机械剥蚀作用，海水运动引起，动力以波浪为主，发生 于海岸带及海水运动所能影响到的海底部分；包括冲 蚀作用和磨蚀作用两种方式。 化学剥蚀作用，因含有二氧化碳等溶剂而具有一定溶蚀 能力； 生物剥蚀作用，海洋生物的生命活动引起。 海洋的剥蚀作用以机械剥蚀作用为主，对海岸的改造起 着决定性的作用。
悬运 机械搬运作用方式 细粒的物质（粘土、粉砂）
跃运 推运 粗粒的砂、砾
真溶液搬运 化学搬运作用方式 胶体搬运
Na、Mg、Ca、K、Cl、S等元素的 离子或化合物
Al、Fe、Mn、P、Si等元素的化合物
二、海水的各种搬运作用
波浪搬运，主要在海岸带，横向和纵向搬运两种 形式； 潮流搬运，主要发生在海峡、河口湾等水道狭窄 的海域及泥滩上的潮水沟中，流速快； 洋流搬运，在深海区，流速较小。
Hale Waihona Puke 第三节海洋的搬运作用
依据搬运物的性质可分为机械搬运和化学搬运。 机械搬运，碎屑物的搬运；化学搬运，溶液物质 的搬运； 波浪、潮流和洋流是海洋搬运作用的动力。 在滨海及浅海的近岸部分，以波浪搬运为主； 在近海有狭窄海道的地区潮流的搬运作用明显增 强； 在半深海和深海则以洋流搬运作用为主。
一、海水的搬运作用方式
波浪要素示意图
海底大地震和火山爆发可引起非常大的巨浪——海啸。 传到无风区的波浪——涌浪。 波浪传播方向有二：向下传播；向岸传播。 1、波浪向下传播
波浪是一种振荡波,振荡波的特点就是质点不随波形前进,而只是在原地往复 的圆周运动，当相邻水质点依次运动到波峰时，波峰则随之向前移动；
深海中波浪传播示意图
海洋分区示意图
（一）滨海 滨海是海陆过度的地带，其范围是位于平均高潮线与平均低潮线的水域。 滨海即受潮汐的影响还受波浪作用的影响，还受地面流水地质作用的影响。 滨海区的海水温度有昼夜变化，盐度也随水流通畅的程度及气候条件而变 化。 海岸带：风暴浪所及的上限到波浪作用所及的下界的区域。
海岸带划分示意图
第十二章 海洋地质作用
第一节 海洋概述 第二节 海洋的剥蚀作用 第三节 海洋的搬运作用 第四节 海洋的沉积作用 第五节 浊流及其地质作用