海洋地球物理与海底构造学 (19)
地球物理学在海洋资源勘探中的应用
地球物理学在海洋资源勘探中的应用地球物理学是研究地球内部结构和物质性质的学科，它在海洋资源勘探中发挥着重要的作用。
通过地球物理学的方法，我们可以获得海洋地下物质的分布情况，进一步指导海洋资源的勘探与开发。
本文将介绍地球物理学在海洋资源勘探中的应用。
1. 地震勘探技术地震勘探技术是海洋资源勘探中最常用的一种方法。
它通过在海底或海面上布设震源和接收器，利用地震波在地下不同介质中传播速度不同的特性，解释和分析地震波的反射、折射、散射等现象，进而得到海底地形、地下构造等信息。
这些信息对于海洋石油、天然气等资源的勘探非常重要。
地震勘探技术的实施步骤一般包括震源激发、接收器接收和信号处理等环节。
震源激发可以采用爆炸物、空气枪等方式，在海底或海面上产生压力波，从而引发地震波。
接收器接收地震波的反射信号，并将其转化为电信号进行记录。
信号处理过程中，地震学家将反射信号进行分析和揭示，以获得海底地质构造的信息。
2. 电磁法勘探技术电磁法勘探技术是利用地下不同导电性介质对电磁场的响应特性，来推断地下结构与构造的一种方法。
该技术在海洋资源勘探中也有重要应用。
电磁法勘探技术可以通过在海面或海底上布设电磁发射源和接收器，发射电磁波并观测反射和散射信号来获取地下构造的信息。
电磁法勘探技术的应用范围广泛，可以用于石油、天然气等矿产资源的勘探和定位。
通过分析电磁场的反射、散射等现象，可以确定地下储层的存在、性质和分布情况，为资源的勘探和开发提供重要的依据。
3. 重力测量技术重力测量技术也是地球物理学在海洋资源勘探中常用的方法之一。
利用重力测量技术可以测量地球重力场的分布情况，从而推断出地下构造的变化。
在海洋资源勘探中，重力测量技术可以用于确定海底地形的变化、地下构造的分布情况等。
重力测量技术一般通过测量重力加速度的变化来推断地下构造的性质。
在海洋中，可以通过在船上或飞机上测量重力加速度的变化，然后与基准值进行对比，从而得到海底地形和地下构造的信息。
地质学一级与二级学科课程设置及课程大纲2010-中国科学院大学
一级学科课程地质学（0709）二级学科课程矿物学、岩石学、矿床学（070901）二级学科课程地球化学（070902）二级学科课程古生物学与地层学（含：古人类学）（070903）二级学科课程构造地质学（070904）二级学科课程第四纪地质学（070905）地质学一级学科(070901)课程大纲大纲编号：S070900XJ001高等构造地质学Advanced Structural Geology课程属性: 专业基础课学时/学分: 40/2预修课程:普通地质学、构造地质学教学目的和要求:本课程为构造地质学专业硕士和相关专业博士研究生的专业基础课。
课程适当浓缩了传统构造地质学教科书的基础知识部分，重点增加了当前国际固体地球科学研究前沿问题所需要的新知识内容，介绍了一些当前国际国内研究热门课题的新观点、新理论和新概念，增加了部分实用知识内容和研究实例讨论，并尽量使狭义构造地质学知识向固体地球科学的相关学科进行扩展和衔接，同时注重实际能力和创新思维的培养，为培养跨学科人才打好知识基础。
主要内容包括四个方面：板块构造基本理论；构造地质学专题；定量研究构造变形的基本方法－岩石有限应变测量基础；碰撞造山带基本理论和实例分析。
通过本课程学习，使学生掌握现代构造地质学的基本理论和基本研究方法，并能解决实际构造地质问题，为将来开展固体地球科学研究工作打下基础。
内容提要:第一章绪论第二章板块构造学基础1．板块构造理论的形成与发展2．板块构造地质学基本理论第三章：构造形迹与成因－几何学与运动学1．原生构造：沉积构造，接触关系，沉积构造与变动构造之比较2．线理：类型，成因，a线理和b线理3．劈理：破劈理，褶劈理，板劈理，片理；成因分析4．节理：类型，成因，与其它构造关系第四章构造岩基本问题1．基本类型2．构造岩类型3．构造岩特征第五章逆冲推覆构造1．几何结构：叠瓦式（前展式和后展式），双冲构造（duplex）2．组合型式：背冲，对冲，楔冲; 倾向腹陆式双冲构造（hinterland-dipping duplex）, 背形堆垛构造（antiform stack duplex）, 倾向前陆式双冲构造（foreland-dipping duplex）3．逆冲作用控制下的褶皱作用：断湾褶皱，断展褶皱，断滑褶皱，及其构造环境4．逆冲推覆构造发育的主要构造环境第六章韧性剪切带1. 基本类型和几何特征2. 糜棱岩的特征和鞘褶皱3. 剪切指向的判定和总位移量的测定第七章伸展构造和变质核杂岩1．伸展构造类型2．低角度正断层及最大有效力矩准则3．拆沉作用4．变质核杂岩5．伸展构造发育的大地构造背景第八章走滑构造与转换断层1．走滑断层特征和类型2．走滑断层不同部位的应力状态3．走滑拉分盆地、走滑挤压盆地、花状构造、牵引构造4．走滑断层与转换断层的区别第九章碰撞造山带1．造山带的概念与研究历史2．造山带的成因类型3．造山带构造样式与大地构造相4．造山带研究实例第十章岩石有限应变测量基础1．基本原理2．常用测量方法3．应用实例主要参考书：1.朱志澄主编1999, “构造地质学”,中国地质大学出版社. 武汉2.J. H. Davis and S.J. Reynolds, 1996, Structural Geology of Rocks andRegions.John Wiley and Sons, INC., New York.3. D. Robert and Jr. Hatcher, 1995, Structural Geology －Principle,Concept, andProblem. 2nd Edition. Prentice Hall, Enlewood Cliffs, New Jersey.4.Hobbs B.E., Means W.D. and Williams P.F., 1976, An Outline ofStructuralGeology, John Wiley and Sons, Inc., Canada. 刘和甫吴正文等译, 1982, 构造地质学纲要, 石油工业出版社. (显微构造、中尺度构造、大地构造，应力和应变分析等均作了概括介绍)。
高中地理海底地形的形成
二、海底扩张学说（★）
产生背景：
①全球大洋底部竟连续分布着大洋中脊 ②洋底岩石年龄一般不超过2亿年 ③大洋地壳与大陆地壳上部结构差异明显， 而下部结构差异甚小。
洋中脊
1、找出图中太平洋洋中脊的位置 2、图中岩石年龄从洋中脊向两侧有什么分布规律？
思考
3、太平洋海底最老的岩石年龄距今有多少年？
思考
1、洋壳消亡的原因是什么？
2、板块俯冲消亡和板块受挤压隆起 分别形成什么地形？
想一想为什么？
图中是 南极洲 和 美洲 板块碰撞， 南极洲 板块俯 冲消亡形成海沟， 美洲 板块被挤压隆起形成 安第斯 山脉。
图中是 太平洋 和 亚欧 板块碰撞， 太平洋 板块俯 冲消亡形成海沟， 亚欧 板块被挤压隆起形成岛弧。
④洋底从裂谷处形成到海沟处消亡周期一般不超过_2_亿__年_。
三、板块构造学说（ ★ ★目前公认学说）
1、全球岩石圈可以分为六大板块 2、板块内部,地壳相对稳定 3、板块边界,地壳较活跃 4、火山,地震等分布在板块边缘和俯冲带上
1、说出六大板块的名称： 2、说出板块的边界类型有哪几种？ 3、赤道穿过的板块有哪些？
4、与地球年龄46亿年对比，为什么海底岩石年龄最老不超过2亿年？
结论： 洋中脊是洋壳的诞生地，海底地壳处在不断生成—扩张—消亡过程
1、洋壳是如何形成的？
地幔物质从洋中脊顶部裂谷带涌出，冷却 凝结形成洋壳
2、洋中脊是如何形成的？ 3、洋壳是如何扩张的？
洋壳在地幔物质对流顶托作用下形成的
4、图中①②③④岩石年龄是如何排列的？推动洋壳扩张的驱动力是什么？
20世纪初，魏格 纳提出大陆漂移学说， 对全球海陆分布及其 成因作了全新的解释。 但由于当时在大陆漂 移方式和动力来源等 关键问题上没有足够 的证据，这一学说不 久便沉寂下去。
海底地形与构造隆升演化研究
海底地形与构造隆升演化研究海底地形与构造隆升演化是地质学中一个重要的研究领域。
通过对海底地形和构造的观测和分析，可以揭示地壳变动的过程和机制，对于地质灾害的预测和防范，以及海洋资源的开发利用都有重要意义。
地球上大部分的陆地都是由海域构成，而海底地形与构造是海洋地质学和构造地质学的重要内容。
海底地形是指海洋底部的地貌形态，包括海底山脉、海底沟、海底平原等。
构造是指地壳的形成和变动过程，包括地壳运动、地震活动、火山喷发等。
地质学家们通过对海底地形和构造的研究，能够了解地壳变动的规律和机制。
海底地形的形成主要是由地壳运动引起的。
地壳运动受到地球内部的力学和地热作用的影响，通过板块运动和岩石圈的形成和变动，形成了地球上的地质构造。
海底地形的起伏变化主要是由板块运动造成的。
板块运动导致了地壳的分裂和聚积，形成了海山、海沟、大陆边缘等地质地貌。
构造隆升是指地壳上升的现象，也是地壳变动的一种表现。
隆升是地壳变动的一种重要形式，常常伴随着地震、火山喷发等自然灾害。
隆升的原因主要有两个，一个是地壳内部的构造变动，另一个是地球的自转和地热作用。
构造变动是地壳内部的岩石和板块运动引起的，而自转和地热作用会导致地壳的膨胀和收缩，从而引起地壳的隆升。
海底地形与构造隆升演化的研究是一个相对复杂的过程。
研究人员需要通过多种手段和技术，如地质勘探、地震探测、地球物理测量等，来获取地壳构造和地形的信息。
通过对地壳运动和地形变化的分析，可以了解地质构造的演化历史，预测地震的发生和规模，以及探测地下矿产资源。
海底地形与构造隆升演化研究对于社会的意义是巨大的。
首先，它可以帮助预测地质灾害，如地震、海啸等自然灾害的发生和规模。
其次，它对于油气资源的开发和利用有重要意义。
许多海底地形和构造是油气田的形成和富集的重要条件。
最后，它对于海底矿产资源的开发和利用也有指导作用。
总之，海底地形与构造隆升演化研究是一个重要而复杂的领域。
通过对海底地形和构造的观测和分析，可以了解地壳变动的过程和机制，对于地质灾害的预测和防范，以及海洋资源的开发利用都有重要意义。
海洋地球物理学名词解释
海洋地球物理学名词解释一、海洋地球物理学总论海洋地球物理学marine geophysics：研究地球被海水覆盖部分的物理性质及其与地球组成、构造关系的地球物理学分支学科。
海洋地球物理勘探marine geophysics prospecting：简称“海洋物探”。
通过地球物理勘探方法研究海洋和海洋地质的工作。
海洋地球物理调查marine geophysical survey：利用物理学方法和仪器，测量海底地球物理性质及其变化特征，从而得出海底地质构造和矿产分布的调查方法。
海洋大地测量学marine geodesy：研究和确定海面地形、海底地形和海洋重力场及其变化的大地测量学分支学科。
海洋地质学marine geology：研究地壳被海水覆盖部分的物质组成、地质构造和演化规律的地质学与海洋学的边缘分支学科。
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、大洋地质历史和海底矿产资源。
导航系统navigation system：覆盖全球的自主地理空间定位的卫星系统。
可以用小巧的电子接收器确定它的所在位置(经度、纬度和高度)，并且经由卫星广播沿着视线方向传送的时间信号精确到10m的范围内。
接收机计算的精确时间以及位置，可以作为科学实验的参考。
多普勒极定位Doppler pole position：利用多普勒频移效应进行定位的方法。
多普勒导航系统Doppler navigation system：利用多普勒频移效应实现无线电导航的机载设备。
由多普勒雷达、天线阵列、导航计算机和控制显示器组成。
惯性导航inertial navigation：依据惯性原理，利用惯性元件(加速度计)测量运载体本身的加速度，经过积分等运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位目的的工作。
海上定位系统marine positioning system：为船舶安全航行、海道测量、海洋资源勘探等提供精准定位服务的系统。
(完整)海洋地球物理研究现状课件演示文稿精品PPT资料精品PPT资料
东海陆架盆地、钓鱼岛隆褶带重力低-高平稳变化异常区
还可以进将行观不测同延系拓统高的度的发解射析电延拓偶处源理和，所接得的综合异常能更加真实地反映深部地质构造变化规律。 收器用同一根拖缆串联。观测 时将串联拖缆沿测线拖曳，使 得偶极源和接收器同步向前移 动。
十年快速发展起来的海底浅层声探测技术。（金翔龙，2007）
海洋地震勘探
地震勘探总体上可以划分为：二维地震勘探、三维地震勘探、广角地震勘探、 以及多波地震勘探等几方面。根据不同的作业方式划分为：单船拖缆地震、双 船拖缆地震、深拖拽多道地震（DTAGS）、海底地震仪（OBS）、海底地震检波 器（OBH）、海底地震电缆（OBC）等类别。（柴祎等， ）
“ 海底地震仪（OBS）是一种将检波器直接放置 在海底的地震观测系统。在海洋地球物理调查和 研究中，可利用 OBS 监测天然地震，用于研究海 底洋壳和地幔的速度结构以及海槽演化动力等； 也可利用海洋人工震源及 OBS 探测海底地质构造、 海底油气资源、确定海底的弹性参数、粘弹性参 数和各向异性参数等等。
海洋地球物理研究现状课件演示文稿
海洋地球物理技术的 发展
东海地球物理研究
海洋重力勘探 海洋电磁法勘探 海洋地震勘探 寻找海底冷泉
调查进展 构造区划 重磁场特征 地质解释
1-1
海洋重力勘探
“ 海洋重力测量是海洋区调工作的常规工作手段 之一, 其主要目的是通过测量数据分析重力异常分 布特征和变化规律, 进而研究地质构造、地壳结构、 地球形态和勘探海底矿产等。 在海洋区调工作中, 以海洋重力测量为主, 在海 洋重力测量无法到达的勘测海区使用航空重力数 据和卫星重力数据作为补充。
第二章地球系统与海底科学
1)、太平洋：面积最大，占地表总面积1/3，海洋表 1)、太平洋：面积最大，占地表总面积1/3，海洋表 面积的1/2；平均深度4028m，东西最宽达半个赤道。 面积的1/2；平均深度4028m，东西最宽达半个赤道。 海底地形以东部洋脊为主；东北部为洋盆, 海底地形以东部洋脊为主；东北部为洋盆,上有断裂 带；中部海山集中, 带；中部海山集中,群岛很多；北部和西部多岛弧、 海沟和边缘海。 2)、大西洋：面积占世界大洋面积1/4，平均深度 2)、大西洋：面积占世界大洋面积1/4，平均深度 3627m。海沟4个，最深9218m。洋脊横贯南北。赤 3627m。海沟4个，最深9218m。洋脊横贯南北。赤 道窄，分南北大西洋，海岸形态：南：平直无附属海； 北：迂回曲折，多岛屿、港湾和附属海。 3)、印度洋：面积占世界洋面积的1/5，平均深度超 3)、印度洋：面积占世界洋面积的1/5，平均深度超 过大西洋，平均3897m。最深7450m。“入”字型洋 过大西洋，平均3897m。最深7450m。“入”字型洋 脊：由南而北扩张速度减小。 4)、北冰洋：面积最小，水深最浅，平均1200m。有 4)、北冰洋：面积最小，水深最浅，平均1200m。有 人称其为北极地中海。具有世界上最宽的大陆架： 1000km。 1000km。 5)、南大洋：南纬45度至南大陆间的广阔水域；具有 5)、南大洋：南纬45度至南大陆间的广阔圈层结构
１、结构: １、结构: 外圈：大气圈、水圈和生物圈 内圈：地壳、地幔、地核。 地壳:平均厚度15km，陆地较厚，平 地壳:平均厚度15km，陆地较厚，平 均33km，主要硅铝质（花岗岩）；海 33km，主要硅铝质（花岗岩）；海 洋很薄，平均6km，为硅镁质（玄武 洋很薄，平均6km，为硅镁质（玄武 岩）。 地幔：质量和体积分别占67.6%和 地幔：质量和体积分别占67.6%和 83%，由铁、镁、硅酸盐物质组成 83%，由铁、镁、硅酸盐物质组成 地核：相当于铁陨石；液体外核；固 体内核 软流层：该层地震波明显降低，成为 一个低速层。
磁法在海洋地球物理勘探中的应用
磁法在海洋地球物理勘探中的应用地球物理勘探是一种通过对地球内部物理性质进行观测和研究，以获取地下信息的科学方法。
在海洋地球物理勘探中，磁法是一种常用的方法。
本文将重点介绍磁法在海洋地球物理勘探中的应用。
一、磁法原理和方法磁法是利用地球的磁场和地下物质的磁性差异进行勘探的方法。
地球的磁场是由地下的大地构造和地壳内磁性物质的分布所决定的。
磁法勘探主要依靠测量地磁场的参数，如地磁强度和地磁倾角等，来推断地下物质的磁性性质和空间分布。
在海洋地球物理勘探中，常用的磁法测量设备是磁力计。
磁力计是一种用于测量磁场强度和倾角的仪器，通常由磁棒和指示装置组成。
磁法测量过程中，磁力计会通过船载设备或者浮标悬挂在海面上，沿着不同的航线进行测量，获取一系列地磁数据。
二、磁法在海洋地球物理勘探中的应用1. 海底地壳磁性差异的分析海洋地球物理勘探中的一项重要任务是研究海底地壳的形成和演化过程。
通过测量海底地壳的磁性差异，可以推断出地壳的岩性和构造。
磁性差异主要由海底火山活动和板块运动等地质过程所引起，这些过程会导致磁铁矿物的形成和沉积，从而改变地下岩层的磁性特征。
2. 海底断层和构造的研究海底断层是海洋地壳中的一种常见地质现象，它是海洋地壳板块运动的结果。
通过对海底断层的磁性差异进行测量和解释，可以研究板块运动和地震活动的机制。
磁法勘探能够提供关于海底断层的位置、走向、位移等信息，对研究地震和地壳运动具有重要意义。
3. 海底矿产资源的勘探海洋地球物理勘探中的另一个主要任务是寻找海底的矿产资源。
一些富含磁性矿物的矿床，如铁矿石和锰结壳等，常常通过磁法方法进行勘探。
通过测量海底的磁性异常情况，可以推测出矿床的类型、规模和分布范围，为矿产资源的开发提供依据。
4. 海洋地磁场变化的研究地球的磁场是一个动态的系统，它会随着时间和空间的变化而产生变化。
海洋地球物理勘探中的磁法方法，还可以用于研究海洋地磁场的变化规律和机制。
通过长期观测和分析磁场数据，可以了解海洋地磁场的季节性和年际性变化，以及地磁活动与太阳活动的关联。
海洋地球物理研究与海底探测声学技术的发展
参考内容
海洋声学目标探测技术是一种利用声波探测水中目标的方法，它在军事、海 洋资源开发和环境保护等领域都具有重要的应用价值。本次演示将介绍海洋声学 目标探测技术的现状和发展趋势，以加深人们对这一技术的了解和认识。
一、引言
海洋声学目标探测技术是一种利用声波探测水中目标的方法，具有隐蔽性好、 探测范围广、穿透能力强等优点。在军事上，海洋声学目标探测技术可用于侦察、 反潜作战、导航等领域；在海洋资源开发中，可用于水下考古、海底资源开发和 海洋工程等领域；在环境保护中，可用于水体污染监测、渔业资源保护等领域。 因此，海洋声学目标探测技术已成为多个领域不可或缺的一项技术。
未来，海底探测声学技术将朝着更高频率、更远距离、更精准定位的方向发 展。高频率声波可以提供更高精度的海底地形地貌信息，更远距离的声波传输可 以扩大探测范围，更精准的定位技术可以提高海底目标识别的准确性。此外，声 学技术还将面临深海环境中的挑战，如高压、低温、黑暗等因素的影响，需要进 一步完善和发展适应性强的声学探测设备和技术。
二、研究现状
海洋声学目标探测技术的研究现状主要包括声学探测基本原理、技术分类和 应用领域等方面。
1.声学探测基本原理
海洋声学目标探测技术的基本原理是利用声波探测水中目标。当声波在水中 传播时，遇到目标后会反射、散射和吸收声波能量，通过对这些声波信号进行处 理和分析，可以获得目标的位置、速度和形状等信息。根据不同的应用需求，可 以采用不同的声波频率和波形，以达到最佳的探测效果。
在当前阶段，海洋地球物理研究正朝着综合化、精细化、深层次化方向发展， 研究者们利用多种地球物理方法，诸如地震波探测、电阻抗成像、地热流测量等， 进行大范围、高精度的海洋底部地质调查。声学技术在海洋地球物理研究中的应 用日益广泛，成为解决诸多科学问题的关键技术之一。
海洋地球物理调查在海洋地质研究中的应用
海洋地球物理调查在海洋地质研究中的应用海洋地球物理调查是指利用物理方法和技术手段对海洋中的物理特征进行观测和研究的一种科学探测活动。
海洋地球物理调查广泛应用于海洋地质研究中，通过对海洋中的地质现象和过程进行深入的了解，有助于揭示海洋演化历史、构造特征以及资源分布等方面的信息。
首先，海洋地球物理调查在海洋地质研究中起到了深入探索地下结构的作用。
通过地震勘探技术，可以探测出地壳和上部地幔中的地震波反射和折射情况，从而揭示海洋地质的构造特征和演化过程。
例如，通过海洋地震勘探技术，我们可以了解到奥陶纪末至志留纪初发生的北山运动在东华山地区形成了一系列断裂构造，这为研究该区域的动力学过程提供了重要的依据。
海洋地球物理调查在海洋地质研究中还可以用于研究海底地貌和沉积物的分布。
通过声学、电磁和重力磁力等方法，可以获得海底地貌的高精度拓扑图，了解海底地势特点以及地壳的构造特征。
同时，通过采集和分析海底沉积物的数据，可以推断出海洋环境的演化过程，以及生物地球化学作用对海底沉积物的影响。
例如，利用海底重力磁力调查技术，科学家们在西南印度洋发现了巨大的新生火山中心，这一发现揭示了海底火山活动与板块构造和海洋生物演化的关系。
此外，海洋地球物理调查还可以用于探测地下油气资源。
通过声学、磁力和电磁等方法，可以对海底下的油气藏进行勘探，从而准确评估其储量和分布情况。
这不仅有助于国家制定合理的海洋资源开发策略，还为相关行业提供了宝贵的科学依据。
例如，中国南海北部的珠江口盆地被认为是一个潜在的大型油气勘探区，通过海洋地震勘探技术，可以对其油气资源进行准确地探测和评估。
此外，海洋地球物理调查还在海洋地质研究中发挥了重要作用。
通过声学和电磁等方法，可以获取海底构造特征和地壳活动的信息。
利用地球物理调查技术，科学家们发现了南大洋磁盖系列局域扩张的证据，从而提出了板块构造的新概念。
此外，地球物理调查还可以揭示海洋中矿产资源的分布情况，为海洋经济的可持续发展提供了关键的信息。
海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用
海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用随着全球资源的稀缺以及人类对能源、矿产等海洋资源的需求日益增长，海洋资源的开发与利用已成为当今世界各国的重要战略。
而海洋地球物理观测技术的应用在这一领域发挥了重要的作用。
本文将探讨海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用，并分析其对人类社会的影响。
海洋地球物理观测技术、是指利用物理方法和仪器对海洋中的地球物理现象进行观测与研究的技术手段。
它包括声学方法、电磁方法、重力方法等多种观测手段。
海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用可以从以下几个方面来分析：首先，海洋地球物理观测技术在海洋矿产资源开发中起到了关键作用。
通过声学方法，可以利用声波对海底进行测量，获取海底地形和地质构造信息，以便确定合适的勘探区域。
同时，电磁方法可以探测矿产资源的存在与分布，例如利用电磁法可以判断海底是否存在天然气、石油等。
重力方法则可以测量海底重力场，了解海底的地质构造情况。
这些观测手段为海洋矿产资源的勘探、开发提供了基础数据，提高了开发效率。
其次，海洋地球物理观测技术在海洋能源开发中发挥了重要作用。
声学方法可以利用声波测量海洋中的水深和海底地形，是确定合适数字海图的基础。
电磁方法可以用于探测海底油气资源的分布情况，为油气资源的勘探提供了技术支持。
另外，重力方法也可以用于测量海底重力场，了解海底沉降和地壳运动情况，为海洋能源开发提供参考。
同时，海洋地球物理观测技术还在海洋环境保护中扮演了重要角色。
通过电磁方法和重力方法的观测，可以检测海洋中可能存在的地下溢油和污染情况，为环境保护部门提供科学依据。
此外，声学方法还可以用于探测海洋中的生物资源，例如通过声纳技术可以测量鱼群数量和分布，为渔业资源的保护和合理利用提供数据支持。
最后，海洋地球物理观测技术在海洋地质灾害的预测和防治中也发挥着重要作用。
通过声学方法和电磁方法的观测，可以监测海底地震活动和海底火山喷发等地质灾害的迹象，提前预警并采取相应的防治措施，保护人类和海洋生态系统的安全。
地球物理方法在海洋研究中的应用
地球物理方法在海洋研究中的应用地球物理学是研究地球内部和表层物理现象以及它们与地球其他部分的相互关系的科学。
它通过观测和分析地球内部和表层的物理特性，揭示了地球的内部结构、岩石组成、地壳运动等重要信息。
在海洋研究中，地球物理方法也发挥着重要的作用，帮助我们更好地了解海洋的特性和过程。
本文将介绍地球物理方法在海洋研究中的应用。
一、声学方法声学方法是通过声波的传播和反射来研究海洋的物理特性。
在海洋中，声波的传播受到海水的声速、密度和温度等因素的影响。
通过测量声波在海洋中的传播速度和反射特性，可以推断海洋的温度、密度分布，进而得到海洋的运动和环境变化等信息。
例如，声学方法可以用于海洋中水团的识别和划分，帮助研究海流运动和海洋的热盐分布。
二、磁学方法磁学方法是通过测量地球磁场的变化来研究海洋中的物理现象。
地球拥有一个巨大的磁场，而海洋中的磁场受到地球磁场和海底磁性物质的影响。
通过在海洋上测量磁场的变化，可以推断海底磁性物质的分布和性质，进而研究海底的构造和地壳演化。
磁学方法在海底扩张构造、板块运动等方面的研究中起到了重要作用。
三、重力方法重力方法是通过测量地球重力场的变化来研究海洋中的物理现象。
地球的重力场受到地壳的形状和密度分布的影响，而海洋中的水体和海底地质结构等也会对重力场产生影响。
通过在海洋上测量重力场的变化，可以推断海洋的深度、地壳下的构造和重力异常等信息。
重力方法在研究海底地形、地壳厚度以及地壳的密度分布等方面具有重要意义。
四、电磁方法电磁方法是通过测量地球电磁场的变化来研究海洋中的物理现象。
地球的电磁场受到地球内部物质的电导率、磁导率等特性的影响。
海洋中的水体和海底地质结构也会对电磁场产生影响。
通过在海洋上测量电磁场的变化，可以推断海洋的电导率及其分布，进而研究海洋的地质结构和地球内部的物质组成及运动等。
总结起来，地球物理方法在海洋研究中发挥着重要作用。
通过声学、磁学、重力和电磁等方法，在海洋中测量和分析各种地球物理特性，可以揭示海洋的结构、运动和环境变化等重要信息。
海洋科学导论期末复习整理
地球科学体系定义：以人类之家——地球为研究对象的科学体系。
地球系统的复杂性导致研究其某一部分学科不断深入，发展成新的相对独立学科。
各学科相互交叉、渗透，又不断形成新的交叉、边缘学科。
如此，地球科学就组成了一个复杂的科学体系，包括地理学、地质学、大气科学、海洋科学、水文科学、固体地球物理学，以及与地球科学有密切关系的环境科学和测绘学。
地理学研究地球表面自然现象、人文现象以及它们之间相互关系和区域分异。
地球表面指大气圈、岩石圈、水圈、生物圈和人类圈相互交接的界面。
广义上，大气圈对流层顶部—岩石圈沉积岩层底部，厚度30~35km；狭义上，大气圈、岩石圈、水圈的交接面，上限小于100m，相当于对流层近地面摩擦层下部——地面边界层，下限为太阳辐射可能到达的深度，陆地30m，海洋200m，所以狭义的地球表面厚度一般不超过200~300m，人类活动最集中、最活跃的场所。
许多研究地球表面某一圈层或其中部分要素而原属于地理学范畴的学科，也已分出且进一步发展成与其他学科交叉渗透，从而形成了相对独立的学科，如大气科学、海洋科学和水文科学等。
地质学定义：是关于地球的物质组成、内部结构、外部特征、各圈层间的相互作用和演变历史的知识体系。
研究对象：地球的内、外圈层，矿物和岩石，地层和古生物，以及地质构造和地质作用等等。
由于观察和研究条件的限制，在现阶段仍主要是研究岩石圈，此外，也涉及大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈以下更深的部位，甚至也包括某些地外物质。
(固体)地球物理学定义：是地质学与物理学之间的边缘学科，研究各种地球物理场和地球的物理性质、结构、形成及其中发生的各种物理过程。
广义的地球物理学，除研究地球的固体部分外，还包括对水圈和大气圈的研究。
因为海洋科学、水文科学和大气科学业已各自发展成为独立学科，于是，致力于研究地球固体部分宏观物理学现象的分支，便成为狭义的地球物理学，或直接称为固体地球物理学。
大气科学定义：是研究大气的各种现象及人类活动对它的影响，这些现象的演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的综合性学科研究对象：主要是覆盖整个地球的大气圈，也包括太阳系其它行星的大气。
第三章海底构造
24
4、大陆漂移过程
联合古陆
2亿年前的联合古陆： 北面：劳亚古陆——包括北美、欧洲、亚
洲（阿拉伯半岛和印度不在其内） 南面：冈瓦纳大陆－南半球诸大陆（南美、
非洲、印度、阿拉伯半岛、澳大利 亚和南极洲）
4
3.1 洋壳起源与大陆漂移
4、大陆漂移过程
三叠纪 180Ma
侏罗纪 135Ma
3.1 洋壳起源与大陆漂移
上升的山脉剥蚀夷平 ,活动性减弱,准平原化
稳定 地台
地壳上稳定的，自 形成以后不再遭受 褶皱变形的地区
北美阿巴拉契亚山脉
北美中部平原·
盖层
角度不整合
基底（变质深的为
结晶基底，变质浅 的为褶皱基底）
3.1 洋壳起源与大陆漂移
2、大陆漂移学说 活动论的演化
泰勒(F. B.Taylor 1910) 魏格纳（A.Wegener 1912） 基本论点：大陆是主动、水平活动的，
19 a. 古生代冰川现在所标示的移动方向
b. 恢复古大陆后的冰川移动方向
3.1 洋壳起源与大陆漂移
20
3、大陆漂移的主要证据——（3）古气候
3.1 洋壳起源与大陆漂移
21
3、大陆漂移的主要证据
（4）古生物及其变异——
早在1912年，古生物学研究就
发现某些在特定时代出现于地
球上的具有亲缘关系的生物种
类，其遗骸被发现于目前被大
洋完全隔开的地点，从而提出
大陆是否曾有连接这个尖锐的
科学问题（陆桥学说）。
3.1 洋壳起源与大陆漂移
22
3、大陆漂移的主要证据
（4）古生物及
其变异——如果按
大陆漂移学说，把
大西洋两岸拼接起
海洋地质学复习（第三章洋壳起源与海底构造）
对称性：以洋中脊为轴，对称分布；
全球性。
B.磁异常成因 瓦因－马休斯假说：海底磁异常条带，是在正反向交替的地磁场中，形成交替磁化的玄武岩条带而产生的 C.海洋沉积物的磁性 灵敏磁力仪测定表明正反向磁化段在沉积岩芯中交替出现。证实地磁场的频繁倒转，同时证明海底是扩张运动的，地球表层存 在大规模水平运动。 2．深海钻探 1）洋壳很年轻且对称于大洋中脊轴分布 2）洋壳层沉积厚度与层序对称于大洋中脊轴分布
4. 岩石圈板块运动的驱动力来自地球内部，最有可能的是地幔物质对流 6.简要论述两个板块边缘的类型和各自的特点。 一离散型－拉张
?主应力：拉张。 ?离散型板块边界的特征是：①往往伴有很高的热流值。由于新增生的岩石圈厚度很 小，故②地震震源极浅，③发生的地震以正断层型为主，④地震集中在极狭窄的地带，一般不超过20 km。⑤加之新生岩石圈 的强度较低，所以发震频率低，震级小，大多地震在5级以下，最大震级也不会超过7级。 1 大陆裂谷（东非裂谷） 2 洋中脊裂谷（红海） 二会聚型－挤压
不仅是震源分布带，而且是岩石圈板块插入地幔中的板块实体，代表板块俯冲的形迹，为板块的俯冲带（消减带）。
四种不同俯冲类型： 1. 洋－洋俯冲型：西太平洋俯冲带 2. 洋－陆型（无边缘海）俯冲：发生于大陆之下，南美西海岸 3. 洋－陆型（带边缘海盆）俯冲发生在靠近洋陆边界的地方，沟弧盆体系，日本岛弧
4. 陆－陆碰撞，两板块接触发生特殊形成浮出。印度与亚洲板块碰撞，陆内俯冲 与板块俯冲相伴生的地质现象主要有：
④浅源地震，地震带较窄，地震频度和震级明显比洋中脊为代表的拉张型边界大， 最大地震可达8.4级这可能是由于岩石圈厚度随着离开中脊轴部逐渐增大之故。这里⑤在地貌上表现为“地堑型”谷地，它不是一 条断层，而是长而平直的破碎带，宽十几公里到几十公里。 7.海-弧体系。 是大洋板块向大陆板块俯冲过程中形成的一组具有成生联系的构造体系。 比较典型的沟—弧体系自洋向陆分别是： (1)外缘隆起 (2)弧沟间隙：海沟、海沟坡折（非火山弧，第一弧，外弧）、弧前盆地、火 山弧（第二弧，内弧） (3)弧后区：弧间盆地、残留弧、不活动边缘盆地。 8.什么是俯冲带？与板块俯冲相伴生的地质现象主要有哪些？ 两个板块相遇时，一个板块下插到另一相对被动的板块之下，这个下插板块就是俯冲板块。
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20世纪40年代末期，谢泼德的《海底地质学》，苏联克列 诺娃的《海洋地质学》和奎年的《海洋地质学》先后问世。海洋 地质学成为一门独立学科。
二次世界大战后海洋地质与海洋地球物理学发展迅速。野 外勘探调查已远远超出近岸区进入深水区，甚至进入大洋。彻底 改变了我们对海底地质过程、海底构造特性的认识。同时也改变 了我们发现和开采海底资源的方法。
1950～1958年，苏联“勇士”号点，还采集海底长柱状样研究了lOOO万年 来的气候演变和地质历史。
大规模的海洋地球物理调查提供了大量资料。人们发现， 洋底沉积层极薄，大洋地壳的结构与大陆地壳截然不同；特别是 环绕全球的大洋中脊体系与条带状磁异常的发现具有深远意义。 20世纪60年代初期，赫斯和迪茨在上述发现的基础上分别提出 海底扩张说。1963年，瓦因和马修斯用海底扩张说解释海底条 带状磁异常的成因。1965年，威尔逊提出转换断层的概念。
第二次世界大战期间，由于海上战争的需要，许多国家致 力于海底地形研究，绘制了一批详细的海底地形图；并大力开展 声在水中传播规律的研究，为发展海洋地震勘探技术打下了基础。 战后，由于海底油田开发的需要，海洋地质调查蓬勃发展。
1947～1948年，瑞典国立海洋研究所所长彼得松率领瑞典 “信天翁”号作环球深海考察，采用真空式活塞取样管取得长达 23米的柱状样，研究了大洋沉积物的结构、厚度和沉积速率， 并采用人工地震法研究海底构造。
单靠设备，只能培养出“粉末”地质学 家、“探针”地质学家、“汽车”地质学家。
毛主席说过，决定战争胜利的不是一两 件新式武器，而是人。
人才的关键是大脑。是毫不懒惰的大脑， 勤于思考的大脑，富有创新的大脑。
1952～1953年期间，美国地质学家梅纳德和迪茨发 现东北太平洋的大型断裂带，以后发现这种断裂带在世 界各大洋有广泛的分布。这是提出转换断层概念的重要 依据。
20世纪50年代初期，回声测深技术大为改进，高分辨率的 精密声呐投入使用，测程达万米，为编制各大洋洋底地形图提供 了可靠的手段。同时，重力、磁法和地震探测等地球物理仪器也 获得较大改进。
今天，国内各地质学重点实验室，装备 的仪器、设备大多是国际一流的。不过，这 并不等于说，单靠这些仪器、设备就能培养 出一流的人才。
“挑战者”号之后的几十年间，海洋地质的研究进展甚微。 1925～1927年，德国“流星”号调查船远航南大西洋，首次采用 电子回声测深技术揭示了深洋底崎岖不平的地形，发现了纵贯整 个大西洋的中央海岭；又用柱状取样管取样，进行样品的岩石学 和矿物学研究，并首次推算了深海区的沉积速率。
最早的世界海洋地磁等偏图是由Edmond Halley在16981701 四 年 间 利 用 海 军 舰 艇 Paramore 号 进 行 三 次 科 学 考 察 后 于 1702年发表的。作为以等值线形式发表的第一张地球物理测量 成果图，它是当时在天文定位和地物目测不可能时进行航海的基 础。然而磁偏角是随时间变化的，Halley认为这与地球深部相 对于其外壳向西旋转有关，这是动态行星的思想，至今仍为现代 地磁学的核心思想。对海洋磁偏角的测定从Halley时代一直延 续，提供了很多地磁场长周期变化及其起源的信息。
1876年C.W.Siemens用重力测深计进行了水深测量实验。由 于测量精度不如铅锤测深精度而没有得到推广。大约50年后， F.A.Vening Meinesz在潜艇上利用钟摆装置测定重力，揭示了 与构造过程有关的洋底密度存在侧向变化。
20世纪20～30年代，荷兰地球物理学家芬宁·梅因纳斯等使 用潜艇在爪哇海沟和波多黎各海沟进行海洋重力测量，发现了与 海沟有关的显著的重力负异常。这对海底构造，乃至全球构造理 论的发展具有重大意义。
由于上述发现使一度衰落的大陆漂移说重新复活，大陆漂 移的活动论思想在地学界逐渐取得主导地位，并导致1967～ 1968年，摩根、麦肯齐和勒皮雄等提出板块构造说。板块构造 理论是海洋地质研究结出的硕果，它从根本上动摇了以固定论哲 学为基础的地槽论的统治，被称为地学的一场“革命”。
1964年，美国一些研究单位发起成立地球深层取样联合海洋 机构，1968年组织了深海钻探计划。该计划在15年期间历经96 个航次，航程超过60万公里，钻井逾千口，至1985年出版了深 海钻探初步报告80余卷。这项计划验证了板块构造模式的一些 要点，发现了许多新资料，促进了大洋地层学的发展。
海洋覆盖面积约占地球表面积的71％。它是全球地质构造 的重要组成部分，也是现代沉积作用的天然实验室。海底蕴藏着 丰富的矿产资源，是人类未来的重要资源基地。
1.2 海洋的基本知识 3.海洋地质与地球物理学概述
一、海洋地质与地球物理学发展简史
1872～1876年英国“挑战者”号进行环球海洋调查，第一次 取得深海样品，发现了深海软泥和锰结核。1891年由英国的默里 和比利时的勒纳尔将这次凋查成果编制成第一幅世界大洋沉积分 布图及写成《海洋沉积》一书，标志着近代海洋地质研究的开始。
20世纪30年代，陆地电法和地震法被应用于海洋。C.Schl umberger，M.Schlumberger和E.G.Leonardon为了能从电流差和 势能差中得到基岩的深度，于1934年在离阿尔及利亚附近海域 使用了海底电缆。1937年，M.Ewing，A.P.Crary和H.M.Rutherf ord在美国东部的浅水区进行了开创性的地震测量。1938年，E. C.Bullard和T.F.Gaskell在英国西南部的浅水区也进行了地震 测量。通过测定水下爆破产生的弹性波的传播过程，来确定大陆 架下低速沉积厚层的位置，为近海石油工业发展奠定了基础。
第一章 海洋圈层的相互作用
1.2 海洋的基本知识 3.海洋地质与地球物理学概述
海洋地质与地球物理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。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、大洋地质历史和海底矿 产资源。它是地质与地球物理学的一部分，又与海洋学有密切联 系，是地质地球物理学与海洋学的边缘科学。