第十章 古海洋学 海洋地质学 教学课件
地质大《海洋地质学》教学大纲
《海洋地质学》教学大纲课程名称:海洋地质学适用专业:资源勘查工程总学时:32 理论学时:32编写人:审订人:一、课程的性质与任务《海洋地质学》是研究海水覆盖区岩石圈特征及其演化规律的学科。
其内容涉及海洋的构造演化、海洋地形、海洋沉积、海洋的矿产资源和海洋地质调查方法等。
通过该课程的内容,初步掌握海洋地质的内容和研究方法。
二、课程内容与学时分配第一章绪论2学时海洋地质学的研究对象和意义;海洋地质知识的积累时期;海洋地质学的独立时期;海洋地质的发展及新进展第二章海洋地质调查方法 2学时海洋调查概况;海洋地球物理勘探;海底表层取样和海上钻探;海底直接观察和水下作业第三章海洋地形 4学时海洋地形;大陆边缘地形;大洋底地形第四章滨海沉积 4学时滩海沉积;障壁沙岛—泻湖沉积;潮坪沉积;岸礁礁坪沉积;三角洲沉积;河口湾沉积第五章浅海沉积 4学时大陆架浅海的沉积模式;冲淡水控大陆架浅海碎屑沉积;浪控大陆架浅海碎屑沉积;潮控大陆架浅海碎屑沉积;海洋控大陆架浅海碎屑沉积;大陆架浅海的生物沉积;大陆架浅海的化学、生物化学沉积;残留沉积和变余沉积第六章深海沉积 4学时深海沉积物的分类和分布;深海陆缘碎屑沉积;深海生物源沉积;深海火山碎屑沉积;深海粘土沉积;深海沉积物的地球化学特征第七章大陆边缘地质构造 2学时被动大陆边缘地质构造;主动大陆边缘地质构造第八章大洋底构造 2学时大西洋底构造特征;印度洋底的构造特征;太平洋底构造特征第九章海平面变动 2学时海平面变动的原因;确定海平面变动的依据;海平面变化历史第十章古海洋学 2学时大洋盆地的演化;古海水的历史第十一章海洋矿床资源 4学时海洋矿产资源的分类;滨海矿砂;海底磷矿;洋底锰结核和锰结壳;海底多金属软泥及硫化物矿床;海底油气藏三、基本要求1、重点掌握海洋地质调查、研究方法、理解海洋构造演化及沉积的基本特点;2、掌握海洋矿床资源的种类及分布规律;3、以自学为主,辅于课堂讲授。
海洋学海洋地质学
海洋学海洋地质学引言:海洋学海洋地质学是研究海洋及其地质特征的学科,涵盖了海洋环境、地质构造、沉积物、海底地形等方面的内容。
本教案将从海洋地质学的基本概念出发,逐步深入探讨海洋地质学的原理、方法和应用,以期使学生对海洋地质学有一个全面的了解。
一、海洋地质学的基本概念(2000字)1.1 海洋地质学的定义海洋地质学是研究海洋地质现象及其演化规律的学科,包括海洋地质构造、海底地貌、沉积物、地球化学等内容。
1.2 海洋地质学的研究对象海洋地质学的研究对象主要包括海洋地质构造、海底地貌、海洋沉积物、海洋地球化学等。
1.3 海洋地质学的重要性海洋地质学的研究对于揭示地球演化历史、认识海洋环境变化、探索资源潜力等具有重要意义,对于人类社会的可持续发展具有重要指导作用。
二、海洋地质学的原理与方法(2000字)2.1 海洋地质学的基本原理海洋地质学的基本原理包括板块构造理论、地壳演化理论、海洋沉积理论等。
2.2 海洋地质学的研究方法海洋地质学的研究方法主要包括海底取样、地球物理勘探、遥感技术、地球化学分析等。
三、海洋地质学的应用(2000字)3.1 海洋地质学在资源勘探中的应用海洋地质学在石油、天然气、矿产等资源勘探中发挥着重要作用,通过对海底地质构造和沉积物的研究,可以预测资源的分布和储量。
3.2 海洋地质学在环境保护中的应用海洋地质学可以通过研究海洋地质环境变化,提供环境保护决策的科学依据,保护海洋生态系统的稳定和可持续发展。
3.3 海洋地质学在灾害预测中的应用海洋地质学可以通过研究海底地震、海啸等自然灾害的发生机制,提前预测和预防灾害的发生,保护人类生命财产安全。
结语:海洋地质学作为一门交叉学科,对于认识地球演化历史、揭示海洋环境变化、探索资源潜力等具有重要意义。
通过对海洋地质学的学习,学生可以了解海洋地质学的基本概念、原理与方法,以及其在资源勘探、环境保护和灾害预测等方面的应用。
希望本教案能够为学生提供一个全面了解海洋地质学的机会,激发他们对海洋地质学的兴趣,培养他们的科学研究能力。
第十章 古海洋学
(三)成年阶段 大洋盆地演化为成年阶段的实例是大西洋。幼年海洋进一 步张开,两侧大陆愈益分离,逐渐形成宏伟的洋中脊山系 和开阔的深海平原,其两侧发育有被动大陆边缘,大洋的 发展进入成年期。今日的大西洋和印度洋已是浩瀚的成年 大洋,然而在当年,它们也经历过自已的胚胎期和幼年期, 均是从无到有、从小到大逐渐发育起来的。 (四)衰退阶段 随着大洋不断扩张,大洋边缘(或大陆边缘)离开中脊的 距离越来越远,岩石圈不断冷却变重并向下沉陷;同时, 由于被动大陆边缘上接受巨厚沉积物,地壳均衡作用就会 使洋缘的岩石圈下沉、潜没于另一侧之下,随即出现了洋 缘的海沟和板块俯冲带,被动大陆边缘于是转化成为岛弧 可活动大陆边缘。当板块的俯冲作用占优势,即洋壳在海 沟的消减量大于中脊处的新生量时,大洋盆地的演化便进 入衰退期,太平洋即为其实例。
古海洋学是一综合性新学科。涉及地质、生物、化学、水
文、气象等多个学科领域。
1968—1983年的DSDP和1985至今的ODP在古海洋研究方面取
得成果包括: 1、中生代至今洋流格局变化过程及其影响; 2、晚白垩纪以来大洋水温的阶状变冷; 3、大洋和地中海盐度的变化; 4、白垩纪末生物灭绝事件的始末; 5、大洋缺氧沉积特征和意义; 6、新生代大洋海面的变化; 7、海水溶解作用与古CCD线的升降; 8、沉积碳酸盐和大洋生产力变化; 9、综合若干地质事物勾划出新生代古海洋的演化历史。
二、威尔逊旋回 威尔逊(1966,1973)提出的大洋盆地演化 分为六个阶段,从早到晚依次为:胚胎阶 段、幼年阶段、成年阶段、衰退阶段、终 了阶段和遗痕阶段,并对各阶段的主要运 动、特征形态、典型火成岩、典型沉积和 变质作用作了表述: 威尔逊旋回的前三个阶段表征了大洋盆地 的形成和张开,后三个阶段则标示了大洋 盆地的收缩和关闭。
海洋地质学
海洋地质学第一章绪论《海洋地质学》的含义《海洋地质学》的主要研究内容《海洋地质学》的研究意义《海洋地质学》的研究方法绪论-《海洋地质学》的含义和内容《海洋地质学》是研究海水覆盖区岩石圈特征及其演化规律的学科。
海洋地形、海洋沉积、海洋构造和海洋矿产是其主要研究内容。
绪论-《海洋地质学》的研究意义海洋地质的研究具有重大的理论意义现代海洋占地球表面积的2/3 ,白垩纪时达4/5 ;不了解海洋就不能正确认识地球,不了解海洋地质就难有全面的地球观。
浩瀚的海洋是正在进行沉积作用的天然实验室全世界大陆上沉积岩的分布面积约占陆地的75%,多是古海洋的沉积物。
对现代海洋沉积物的及其环境和机制的研究,不仅丰富了沉积学的内容,而且是将今论古的依据。
海洋具有丰富的矿产资海洋是我们人类赖以生存的主要地质环境之一。
绪论-海洋地质学的发展史海洋地质知识的积累时期海洋地质学的独立时期海洋地质学的蓬勃发展时期海洋地质学的新时期海洋地质知识的积累时期1.航海中海洋地质知识的积累1872 年12月6日-1876 年5月4日,英国“挑战者”号环球航行,奠定了近代海洋学基础,具划时代意义。
2.大陆地质调查中海洋地质知识的积累大陆漂移说( Wegener,1912,1915 )和Holmes(1928) 的地幔对流说虽然当时未能得到大多数学者的支持,却为而后的板块学说的创立奠定了一定的基础。
海洋地质学的独立时期20世纪30-40 年代是海洋地质学的独立时期,大陆架油田勘探、声纳等调查技术的革新、海洋研究机构的建立,使海洋地质知识日益丰富。
40年代末,50年代出一批重要著作的问世,表明海洋地质已成为一门独立学科。
三部著作的发行,标志着海洋地质学成为一门独立学科:美国Sherpard的《海底地质学》(1948)、苏联克莲诺娃的《海洋地质学》(1948)和荷兰Kuenen的《海洋地质学》(1950)。
海洋地质学的蓬勃发展时期20世纪50年代以后海洋地质学进入了蓬勃发展时期1.海底三大发现大洋中脊系统、海底热流异常和海底磁异常是改变地球观的海底三大发现。
海洋地质学
第十章古海洋学全解
第一节 大洋盆地的起源和演化
第二节
第三节
古海水的历史
海洋演化中的若干重大事件
一、概述 古海洋学 ——60 年代末期开展 DSDP 以来,从深海底 岩芯得到了有关海洋发展演化的许多信息,从而 创立的一门新的学科。 古海洋学是研究海洋体系发展演化的学科 (Kennett,1982)。 主要是根据海洋沉积物研究地质时期里的海洋环 流、海洋化学和海洋生产率、生物地理的演变过 程。 多数学者认为古海洋学是研究“大洋环流、化学、 肥力和生物地理的历史”的科学。
海洋体系包括: 1、海水温度、盐度、密度以及洋流的发展和演化; 2、底层环流格局的演变历史和影响; 3、浮游底栖生物的地理发展; 4、海洋生产力的历史变化及其对沉积物分布的影响; 5、碳酸钙和硅质沉积的溶解历史等。
中国任美锷教授 1984 年提出古海洋学是研究海洋古环境或海
洋地质历史的学科。包括海水温度、生物量、化学、古气候、 古海洋及其与板块的关系、古海洋与现代海洋环境的关系等。 汪品先教授 (1989) 认为古海洋学是海洋地质的一个分支;根 据海洋沉积来研究地质时期里海洋水文、海洋化学及海洋生物 的分布和演化过程。
4、强调事件地质的研究方法。事件地质是指某特定 时期、特定环境下形成特定的与现代环境不协调的地 质体。通常指全球性事件。正地质事件指留下了沉积 物,如洪水泛滥、风暴潮沉积;负地质事件指较大的 沉积间断。古海洋就是依靠若干地质事件的澄清将海 洋演化史串连起来的。
古海洋学与现代物理海洋学有明显的差异:
现存局限性:
1、DSDP/ODP钻孔只限于某些区域,难以真正掌握全球 信息; 2、岩芯采取率仍不理想; 3、年代精度不够; 4、生物扰动干扰了一些地层顺序; 5、沉积物成岩作用在各地有差异,影响对环境的推断。 古海洋学是通过沉积物岩芯来推断全球环境的有关问 题,指导思想: 1、将今论古、比较转化的思想方法。比较沉积学是把 现代环境参数用于古代,分析并解释古代。就是把当 代的比较分析转化到古代沉积物的分析中去。
海洋地质学古海洋学
海洋地质学古海洋学海洋地质学是指对海洋地质、地形、岩石、矿物等进行系统研究的一门综合性学科,主要研究海洋中的岩石、沉积物、海底地貌和海水等。
而古海洋学则是海洋地质学的一个分支,研究古代海洋环境与演化过程。
古海洋学的基本任务是探讨全球变化、生物演化、气候变化及地球动力学等方面的问题。
它与现代海洋学的不同点在于,它不仅考虑现代海洋的现状,还要对历史中海洋的演变进行研究。
古海洋学家通过研究海底沉积物和地球化学特征,揭示了地球历史上海洋环境的演变过程,包括海洋温度、盐度、酸碱度和化学成分等。
这些研究成果使我们更好地理解地球历史和各个方面的演化。
在古海洋学的研究中,沉积学是非常重要的一部分。
通过沉积物的形态、组成和沉积速度等特征,可以推断当时的环境条件和地球物理化学事件。
古海洋学家可通过分析海底沉积物,了解过去海洋中各种有机质和无机物质的含量、分布规律,以及受到的环境影响。
如植物和动物遗骸、贝壳、珊瑚、钙质微生物等的生物化石残留,可以记录海洋中生物的数量、物种组成和生态演化,进一步推断当时的海洋生态和环境。
地球化学也是古海洋学的重要方法之一。
它利用化学元素和同位素的地球化学特征,验证来自不同海域、不同时间的样品,探讨古海洋环境的变化与演化。
大量的同位素研究揭示了海洋中氧气、氢气、碳酸盐、硅等的含量、同位素组成与变化规律,可以推断大气环境、海洋温度、海平面变化等。
自20世纪60年代起,海洋科学的快速发展和技术进步为古海洋学提供了更多的数据和工具。
海底钻探计划和现代深海探测技术,获得了无数来自海底的深层岩石和沉积样品,这些新资料是研究古海洋学的基础。
随着同位素地质年代学、地质时间尺度等理论和实际的进步,现代古海洋学已被证明是深入理解地球历史演化的不可或缺的手段。
只有深刻了解过去的海洋环境,才能给我们更好地理解现代海洋生态学、环境保护和可持续发展。
总之,古海洋学是大洋科学的重要分支,其研究成果已获得广泛的研究关注。
第10章普通地质学第十章PPT课件
2、影响浅海带沉积物分布模式的因素
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(二)潮流的搬运作用 • 海峡、河口流速大,搬运力大 • 钱塘潮 • 涌潮紊流使碎屑悬移,退潮急流运入海
(三)洋流的搬运作用 • 远程搬运 • 搬运量极少
(四)浊流的搬运作用
• 动力大、紊流强、 • 搬运力大,可有砾石、岩块
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第五节 海水的沉积作用
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(一)海滩沉积作用 (二)潮坪沉积作用 (三)砂坝及砂嘴沉积作用
(四)泻湖沉积作用
• 泻湖--砂坝和砂嘴加高、伸长、连接,形成滨 海带壁障,内侧形成与外海隔绝、半隔绝的浅 水域。
• 淡化泻湖--潮湿气候带 / 上下盐度分化、下层 缺氧、H2S富集,底栖生物绝迹 / 黑色粘土质。
• 咸化泻湖--干旱气候带 / 斧足类-腹足类 / 细菌 / 方解石/ 白云石/石膏/芒硝等。
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四、半深海-深海带的沉积作用
(一)半深海沉积作用 1、浊流沉积,大陆坡区,浊流作用强, 海底峡谷,沉积物复杂,陆源为主; 2、滑坡层--具揉皱构造; 3、软泥
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(二)深海沉积作用 1、浊流沉积
递变层理/ 浊积层常与页岩互层/ 底面槽模 2、软泥
• 钙质软泥--有孔虫介壳堆积; • 硅质软泥--硅藻、硅质放射虫骨骼堆积; • 红色粘土--富Al、Fe,生物遗骸少。 3、锰结核 • 形成--碎屑吸附锰的氢氧化物 • 条件--丰富的来第源26页//氧共27化页 环境/海流补充锰
海洋地质作用课件
增加而增加。 海水密度差是大洋 环流的主要驱动力。
1. 海洋环境的基本特征
海洋生物
底栖生物 游泳生物 浮游生物
固着:珊瑚 爬行:螃蟹 钻孔:蠕虫
各 种 鱼 类
笔石 藻类 放射虫
1. 海洋环境的基本特征
海水的运动
海浪
潮汐
洋流
浊流
海水 的 波状 运动。
全球性的 海水作周 期性的涨 落的现象。
水的沉积作用
半深海和深海带的沉积作用
软泥沉积
常见的软泥沉积物有含硫 化铁的蓝泥和灰泥、含氧 化铁的红泥和含海绿石的 绿泥。深海带则主要为各 种生物软泥,如抱球虫软 泥、硅藻软泥、放射虫软 泥。
3.海水的沉积作用
半深海和深海带的沉积作用
浊流沉积
浊流作用可将浅海和 河口沉积物带到大陆 坡下或深海盆地中沉 积。典型的浊流沉积 物主要由粘土、粉沙、 沙组成。在空间上多 为扇体。
海洋地质作用
海洋占地球表面积的三分之二以上,含 有丰富的矿物资源,震旦纪以来,大陆上五 分之四的地区发育有各种海相地层,因此, 研究海洋的地质作用具有重要的科学意义和 现实意义。
海洋地质作用
内容提要
海洋地质作用
1. 海洋环境的基本特征 2. 海水的剥蚀和搬运作用 3. 海洋的沉积作用
1. 海洋环境的基本特征
3.海水的沉积作用
浅海带的沉积作用
生物沉积作用 浅海是生物最繁盛的 区域,生物的沉积作用十 分明显。当浅海中大量的 生物死亡后,尸体的硬质 部分可直接堆积在海底, 形成生物堆积。最常见的 有珊瑚礁、生物碎屑灰岩。
3.海水的沉积作用
浅海带的沉积作用
生物 沉积 作用
3.海水的沉积作用
海洋地质
经过数十年后, 人们根据地质、古 地磁、古气候及古 生物地理等方面的 研究,重塑了古代 时期大陆与大洋的 分布。 大约在2.4亿年 前,地球上的大陆 是汇聚在一起的, 这个大陆由北极附 近延至南极。地质 学上叫 。在 泛大陆周围则是统 一的 。
2.4亿年前的泛大陆。泛大陆又叫联合古 大陆,是两亿年来大陆漂移的起点,泛大 陆北面陆叫劳亚古陆,它包括北美、欧洲 和亚洲;南面陆叫冈瓦纳古陆,包括南极 洲、非洲、南美洲、澳大利亚和印度、阿 拉伯半岛。
漂浮在软流层上的板块
板块活动与造山运动
东非 大裂 谷形 成原 因示 意图 板块汇聚与海底扩张
由于地幔的对流运动,使得漂浮在它上面的板块也被带动做水平运动。 板块从大洋中脊两侧各自做分离的运动。这运动的板块最终总会有相 遇的,相遇相互碰撞,当大洋板块与大陆板块相碰撞,大洋板块密度 大而重,就插到大陆板块之下,在碰撞向下插入处就形成大洋边缘的 深海沟。假使是两个大陆板块相碰撞,则互相挤压,使两个板块的接 触带挤压变形,形成巨大的山系,如喜马拉雅山系就是欧亚板块与印 度板块挤压而形成的。因此,大洋底部的运动,形成大洋边缘岛弧海 沟复杂的地貌,也构成大陆上巨大的山系,板块构造控制了整个地球 的地表形态。
海洋地质学
Marine Geology
上海海洋大学 李阳东
海洋地质学——
是研究地壳被海水淹没部分的物质组成、地质构
造和演化规律的学科。它是地质学的一部分,
又与海洋学有密切联系,是地质学与海洋 学的边缘科学。
海洋地质学——
研究内容涉及:
海岸与海底的地形 海洋沉积物 洋底岩石 海底构造 大洋地质历史 海底矿产资源
板块为什么会运动,它的动力来自何处?
目前的科学知识告诉我们,主要是地幔深处的热 对流作用。地球深部的核心称地核,它是高温熔 融的。它使地核外围的地幔加温,地幔温度很高, 靠近地核的岩层也熔化。地幔下部的导热性不能 有效地将地核的热量散发出去,使热量积聚,致 使地幔逐渐升高温度,地幔物质成为塑性状态, 形成对流形式的运动。地幔的热对流是在大洋中 的海底山脉(又称洋中脊)处上升。沿着海底水 平运动,到大洋边缘的海沟岛弧带,随着水平长 距离运动而冷却,而沿海沟带下沉,又回到高温 的地幔层中消失。
海洋地质学雷怀彦电子教案
海洋地质学电子教案海洋地质学是研究海水所覆盖的地球在时空上的变化规律的科学,是海洋科学与地质科学的交叉学科。
海洋地质学的研究对象是占地球表面积71%的广阔海底,从海岸线起,经大陆架、大陆坡、大陆裾直至深海洋底。
研究内容包括海底地壳的组成物质及其分布规律,海底地壳的运动及其所引起的构造和形态特征,海洋沉积物及其成岩过程,大洋盆地的起源和发展演化历史,海洋矿产资源的分布规律和成矿条件,以及海岸工程、港口建设、滩涂开发等。
课程的目的与任务是让海洋科学的本科生了解和掌握地质学、海洋地质学的基础知识。
一、基本内容《海洋地质学》是海洋科学专业学生必备的专业基础课,它几乎涉及到地质学的所有领域,是海洋科学的总论、方法的入门篇,通往后续海洋学课程的桥梁,其重要性不言而喻。
《海洋地质学》教学的目的,就是让学生掌握好地质学最基本的原理、概念和方法,增强学生对地质学的兴趣,为以后其他地质课程的学习打下基础。
1.注重讲课艺术,活跃课堂气氛讲课如同烹调,相同的配料,不同的技艺,所烹调出的菜肴也会相差甚远。
在《海洋地质学》课建设中,我们十分注重讲课艺术的探索,经常开展教学调查与研究,通过了解到绝大部分同学对海洋地质学比较陌生,初次学习抓不住重点,分不出轻重,对各种概念和原理似懂非懂,理解不深,加上内容杂,跨度大,产生畏难情绪。
针对这种情况,教师每讲一堂课,首先应特别突出重点,紧扣主题,从基本概念入手,适当展开分析讨论,最后举例说明。
使学生对所学内容有一个清晰的概念。
然而,这只是讲课的第一步。
为了使学生加深理解,增强兴趣,接下来又适当地回顾历史,展望未来,穿插地介绍地质学发展上的大争论,并提及一些学科的前沿问题,尽可能地让学生了解概念和理论的来龙去脉,进而,从认识论和方法论的度适当剖析,谈谈各种思想的历史渊源,可取之处及思维的误区,有时可略为涉及一些规律的发现、理论的构筑、科学与真理等问题。
讲解中而穿插一些科学家的奇闻逸事,献身精神。
地质学基础B10海洋
搬运作用与沙坝的形成(平面)
搬运作用与沙坝的形成(剖面)
沿岸漂移
沙坝与泻湖
沙坝上建造的旅游设施
第六节 浅海带的地质作用特点
• 波浪仍然是浅海的地质作用动力。 • 浅海水深大,波浪影响深度有限,
以沉积作用为主。形成由浅部粗向深 部逐渐变细的条带状海底沉积特征的 总趋势。
• 浅海带氧气充足,光照条件好,盐 度正常,是海洋中海生生物最丰富的 地带。
一 滨海带(滨岸带)
海水与陆地交界的地带。(平均高潮线和平均低潮线 之间)
滨岸地形
二 浅海带(大陆架)
200 米水深 以上坡 度较缓 的地 带。
三 半深海(大陆坡、大陆基)
大陆坡:大陆架前缘至大洋盆地之间的陡坡地带。 大陆基:大陆坡脚与大洋盆地之间的过渡地带。
四 深海带(大洋盆地)
由岛弧、海沟、深海平原、大洋中脊、海山、海 底平顶山组成的深海地形。
水 圈 的 组 成
二 水的特点与水循环
• 水的偶极性分子结构决定了水具有流 动性好、表面张力强、热容量大、弱 粘滞性的特点,使其成为地质作用的 主要媒介。
• 水能够吸收大量的太阳辐射,使海洋 成为生命的摇篮。
• 水是地球上生物生存和发展的必备条 件。
第二节 海底地貌和海洋环境分带
一 滨海带(滨岸带) 二 浅海带(大陆架) 三 半深海(大陆坡、大陆基) 四 深海带(大洋盆地)
• 深海带的背景沉积 • 软泥沉积:由钙质、硅质、 粘土等浮游生物遗体
和悬浮物组成。
• 铁锰结核:铁锰结核含有大量金属元素,是重要 的潜在资源。
物源区
浊流的形成
浊积物沉积
浊流的剥蚀、搬运、沉积作用。
浊流形成的递变层理 递变层理的形成过程
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古海洋生物
东太平洋中脊热液口的细菌被认为是太古代最早生命的现代类似物
主要研究内容:浮游生物演化,古生产率,古生物地理
浮游生物演化:前古生代:有机质壳浮游生物 中生代:钙质壳浮游生物 新生代:硅质壳浮游生物增多
古大洋生物:生产率:确定生物的产能 有机碳法: 海水肥力:浮游有孔虫是标志,正比关系 碳13法:生物吸收碳12,碳13就与生物量呈反比
溶解氧:洋盆缺氧事件
三大洋盆在白垩纪中期110---82Ma缺氧严重,形成黑色页岩。 形成水深2800---3000米。分布极广,意义重大
碳酸盐
固结二氧化碳,现代海洋碳酸盐不饱和, 饱和面,溶跃面,CCD,由浅而深分布
CCD:确定:中脊碳酸盐,/ ,粘土岩剖面,界限的数值标定
接触点古水深。 计算数值中生代晚起以来,变化强烈,三大洋基本一致: 白垩纪:3500米,稳定到始新世 渐新世:38Ma,骤降到〉〉4000米,赤道带降至4800米 中新世:晚期 10 Ma,回升到3900米 上新世:急剧下降到4500—4900米,稳定到现在
古海洋水文:
主要参数:水温,洋流,水深 古水温:7亿年以来水温变化:2---30*
确定方法:古生物法:标志生物,生物群落。一般定性,有时定量 标志生物法:窄温生物:有孔虫,介形虫 暖水,温水,冷水种 生物群落法: 老地层 主要研究化石的分异度:种,属的多样化 转换函数: 标志生物,生物群落法,再细致计算, 靠近定量化
中生代:气候温暖,极地无冰盖,温度:8—10*,赤道:25—30* 大洋环流弱,无寒冷底流,可有暖咸底流
新生代:中生代气候保持到55Ma,洋底裂开,火山等等引起温室效应, 深部洋流由赤道向两极,与现代正相反 50Ma 开始变冷:
50Ma 开始变冷:过程:36Ma南极大陆周缘出现海水 14 南极冰盖形成 2.5 北极冰盖形成
东南亚陆壳呈楔状,是众多海脊,板块的没入地,构造复杂
古海水的历史
主要研究:古海洋水文,化学,生物,气候 主要依据:沉积物
地层时代划分
层序地层学:下老上新 + 地震 + 火山灰标志层 演化地层学:生物地层学,气候地层学,磁性地层学 时间地层学:同位素测年
中新生代以来,海陆通用的精确地层表,以基本完成
印度—澳大利亚扩张脊停止,形成印奥板块。 中脊大部没入爪哇海沟,东经90*海岭是其证据遗留。
太平洋海盆演化:
两套中脊说明:太平洋板块与太平洋水体不是一个概念
中生代磁异常条带:太平洋水体下有两个三联点,五条扩张脊,四个板块:
太平洋,库拉,法拉隆,菲尼克斯
法拉隆: 北部没入北美,残留的夫卡板块
南部没入南美,残留可可板块,纳磁卡板块
演化:
侏罗纪:北美洲-----非洲 分开-----中大西洋形成
晚侏罗世---白垩纪:中大西洋---特提斯洋---太平洋水体贯通
全球赤道环流形成
白垩纪初:南美洲—非洲 裂开—南大西洋形成,并向南裂开发展
白垩纪中期:大西洋全线水体贯通
白垩纪晚期:中大西洋向北裂开,形成北大西洋
古新世:北大西洋北延,北冰洋形成
第十章:古海洋学
研究对象:
大洋环流,化学,肥力, 生物地理,古洋盆,古海水的历史。
雷 克 雅 奈
斯 海
岭
大西洋:
中大西洋:北美海盆,北非海盆
磁异常条带最老; 160Ma,
沉积物最老:中侏罗卡罗夫期
南大西洋:阿根廷海盆玄武岩年龄:130---120Ma
北大西洋:亚速尔群岛以北较年轻
北冰洋:最年轻最老的磁异常条带63Ma
北大西洋:亚速尔群岛以北较年轻
印度洋盆的演化:
冈瓦纳大陆破裂成4块,非洲,印度,南极,澳大利亚 白垩纪初:130Ma,印度陆块北移,印度洋盆开始形成,
可能与南大西洋同步发展 晚白垩世:80Ma,初具规模 始新世 :53Ma,澳大利亚从南极裂开,
形成印度洋中脊东南枝 中期,50—40Ma,印度块撞亚洲,喜山形成 渐新世 :32Ma,,
古生物地理:研究生物分布及演变 现代生物纬度分带,大洋表层20*水温线与生物分区界线大体一致 洋流使生物分区界线与纬度斜交 海水垂向温度分带控制生物分区:喜暖---表层 ,喜寒--温,古湿度,古大气环流,古气候旋回
古气温:七大冰期:28---20亿:赫罗连冰期 9.6—8.9 奈舍冰期 8.2---7.3 斯特廷冰期 6.5---5.8 维兰杰冰期 4.4---4.2 奥陶纪冰期 3.3---2.6 石炭---二叠纪冰期 0.5 --- 第四纪冰期
菲尼克斯:没入南美—南极,残留智利海脊 库拉:没入亚洲—北美,残留大磁湾
太平洋板块:侏罗纪初 190Ma,仅是一个微小板块, 中侏罗纪在赤道以北形成并扩大,侏罗纪末期向南移动,过赤道, 白垩纪中期反转北移,并连续移动,直至今天, 共北移了40—45*纬度。 板内热点形成了众多的无震脊,记录了其运动轨迹: 开始:NNE向,40Ma时,转为:NWW. 中途岛火山年龄,天皇---夏威夷海岭转向形态是证据。
古水深
标志:海岸线,透光带,中脊顶峰,洋壳年龄,有孔虫
古海洋化学
古盐度,溶解氧,碳酸盐3个主要参数; 二氧化硅,CCD也很重要
古盐度:标志物:蒸发岩
地中海:5.9—4.9Ma 之间,二度干涸,形成2000米后蒸发岩, 上下层,中间夹正常海相沉积。蒸发岩呈同心带状分布。 深海也可以干涸。
碳酸盐镁/钙值: 粘土岩K/Na值: 海绿石化学成分,介壳微量元素值,碳13,氧18等等
大洋变冷主要在高纬,两极和深层水,赤道低纬表层水变化不大, 大洋底流由两极向赤道--------现今就如此
古湿度:沉积物标定:蒸发岩,风成物,煤层,风化壳 大气平均湿度:93—76%硫酸钙沉淀 76—67%岩盐沉淀 《67% 钾盐沉淀
同位素法:同位素组成与温度有一定关系,可以测定出来 沉积物法:礁体搌布
古洋流
是古海洋学的核心问题,内容:分布,运动方向,动力,环境等 表层流:确定古环境后,可用古温度,古生物地理,沉积学,模拟 法等等
白垩纪以纬向为主,现代以经向为主 上升流: 底层流:浊流,等深流 深海沉积间断及其发育
古近纪:缺失一半以上 新近纪:缺失1/10----1/2 主要发育在纪---世,世----世 交替期间,强水流区尤甚