海洋地质作用

河口湾与三角洲
河口湾
是与开阔海洋自由沟通的半封闭沿岸水体，与河流相连并与
径流淡化。三角洲 是河流携带的泥沙等物质在河口湾等滨岸地带形成的堆 积体，由陆上和水下两部分组成。
三角洲的分类有多种方式 按形态进行的分类： 鸟足状（密西西比）；尖头状（意大利波河）；扇状或弧形 （黄河）；岛屿三角洲（长江崇明岛） 按成因进行的分类： 河控型（密西西比与黄河）；潮控型（湄公河）；浪控型（尼 罗河与海南岛南渡江）；河-潮综合型（长江）
时，颗粒作之字型运动
进流和
底流在沙、 泥质沉积物 上常常留下 气泡沙和流 痕。流痕有 树枝状，辫 状，菱形等 形状。
沙质海岸的改造过程：
沙质海岸地形平坦，潮间带宽，波浪的能量大部分损耗在海 底阻力上。波浪形成进流与退流，造成沙粒往复运动，不同地点
的沙粒运动量不同，以中立点为中心形成沙质海岸的平衡剖面。
淡化泻湖：发育于潮湿气候区，形成上层为淡水下层为咸水
的双水层结构。以碎屑沉积为主,可有黄铁矿等还原条件下化
学沉积和生物遗体沉积。
砂坝-泻湖的形成一般与第四纪冰后期的海面上升有关，其发
育可划分为四个不同阶段： 海湾泻湖：初期阶段。滨外砂坝尚在水下或不连续； 半封闭泻湖：滨外砂体变大，潮流通道联系不畅。但可有淡水 注入而使水体盐度降低； 封闭泻湖：完全被砂坝阻隔，与海洋基本断绝联系； 埋藏泻湖：进一步演化为沼泽后又被后期的河流冲积物覆盖。
倾浪 进流
破浪
底流
海滩地形与波浪分带
后 近
倾浪带
滨
滨
破浪带 激浪带
前
滨
冲洗带
平均低潮线 滩脊 沟槽 水下沙坝
肩顶 卷波台阶 滩面
滩肩
沿岸沙坝
陡岸激浪
浅滩洗浪
激浪和洗浪
岸流
波浪到达岸边后会形成方向不同的三种岸流：
进岸流 离岸流 沿岸流
洋
流
海洋中沿固定方向以相对稳定的速度流动的水体 洋流主要成因为： 1.季风或信风及温差引起表层洋流。 2.盐度和温差引起深层环流 。 3.浊流：是海洋中载有大量悬浮物质的高密度水下重 力流。发生于特殊的部位—大陆斜坡。
海洋地质作用
黄定华 中国地质大学（武汉）• 地球生物学系
海洋地质作用的学习要点
波浪，潮汐和洋流：分类，成因和运动 海洋分区：动力，特征，地质作用 滨岸带地质作用：类型，特征，产物 基岩海岸平衡剖面；沙质海岸平衡剖面； 波切台与海蚀阶地；潮坪，沙坝与泻湖 浅海沉积特征
海平面升降，厄尔尼诺与拉尼娜事件
潮汐要素：
潮汐有四个位相
涨潮 平潮
落潮
停潮
涨潮
涨潮：海面升高，海水涌上海岸。
落潮：海面下降，海水从海岸退回。 高潮：涨潮时海水面最高处。 低潮：落潮时海水面最低处。 潮差：高潮与低潮的高差。 大潮与小潮：
3.海洋的剥蚀作用
定义：海水对海底或海岸岩石的破坏作用。分为
机械侵蚀和化学溶蚀两种。
根据海岸地形及岩石出露情况分为：基岩海岸、 沙质海岸、泥质海岸等。
称萨布哈。
滨岸带的其它海积地形
由碎浪形成、大致与海岸线平行的长条形水下泥沙堆积体称
为水下沙坝。
海面大幅度的迅速下降还可以使水下沙坝转变为露出海面的 离岸堤。
离岸堤与陆地之间是封闭或半封闭的浅水泻湖。
由激浪流形成、与陆地相连的砂砾堆积体是沙滩。
若进流越过滩顶流向陆坡上，而退流很弱，形成双坡型海滩，
这种海滩在形态上表现为沿岸堤。
倾浪带
滨
滨
破浪带 激浪带
前
滨
冲洗带
平均低潮线 滩脊 沟槽 水下沙坝
肩顶 卷波台阶 滩面
滩肩
沿岸沙坝
海积地貌
海积作用形成各种海积地貌。
潮汐周期性的升降改变海岸带波浪作用的强度，同时也搬 运泥沙，对海岸带地貌有显著的影响。
连岛沙坝
沙嘴
海滩及其分类
海滩是滨海区最主要的沉积地形。位于前滨。按其组成碎屑
物的种类，可以进一步分为砾滩、沙滩和泥滩。
沙嘴，泻湖，堡岛和连岛沙坝
浅海的沉积作用
浅海水域较宽阔，水深较浅，海底平缓，生物繁盛，靠 近大陆，是海洋中最主要的沉积区。大量的碎屑物、化学物
质及生物遗体通过机械和化学的方式在浅海区内沉积。
具体有碎屑沉积，生物沉积和化学沉积三大类型。
1). 碎屑沉积:
由近岸到远岸由粗到细,以石英沙粒和粘土为主, 含有大量生物遗体,沉积
沙质海岸平衡剖面
中立点
沿岸堤 水下沙坝
沙质海岸的形成与改造
当波浪与海岸线成正交的方向传来时，海岸带的泥沙在波浪底流的作用下
垂直海岸运动，这是泥沙的横向运动，以其为主可以形成一系列海湾地貌
连岛沙坝
老虎石
海
离岸堤 陆
浅海区：以流向海洋的潮流为主要搬运介质，随着离
岸距离的增加搬运物由粗到细（细沙-粘土） 半深海-深海区：以洋流搬运为主，因远离陆地碎屑 物少，且洋流流速缓慢，仅能搬运悬浮物质。
海蚀阶地（古波切台） 海蚀崖 波切台 （岩脊滩）
海蚀(洞)穴
波浪对海岸线的破坏与重建
海湾 海岬 海湾
2 1
波脊线
海蚀 海蚀
基岩海岸的侵蚀与海岸线后退
波浪折射对海岬两侧强烈侵蚀
海蚀洞穴贯穿形成海蚀窟窿
窟窿顶部垮塌形成海蚀礁(柱)
海蚀礁破坏消失，海岸线后退
海蚀地形
北戴河小东山海滨波切台
4.海洋的搬运作用
作用方式和沉积物各异。
滨海沉积作用—海滩（泥、沙-波痕、砾）；沿岸堤+沙坝+沙
咀；潮坪（双向斜层理；盐沼Sabkha）；泻湖 浅海沉积作用—碎屑沉积；化学沉积-元素可溶性序列：生物 沉积（碎屑与礁） 半深海沉积作用—陆源、泥质：红-热；绿-海绿石；蓝-还原
深海沉积作用—机械：陆源浊积物+冰川+风运物；生物软泥：
征都有所不同，因此其地质作用的过程和产物也各有差异。
1.滨海区:低潮线与最大高潮线之间的海陆交互地带。 2.浅海区，低潮线至水深200米地带。
3.半深海区，200-2000米的地带。
4.深海区，大于2000米的地带。
海洋地质作用与海洋分区的关系
水动力
地 形
物源
陆源为主，内源及其 它兼有 碎屑、化学及生物源 泥质
基岩海岸的海蚀作用
基岩海岸的特点：海底地形坡度大，海浪的能量
未耗损，可形成动能强大的拍岸浪，机械侵蚀作用十
分强烈，是海蚀作用最强烈的地区。
基岩海岸的平衡剖面及其形成过程
海蚀崖
波切台 海蚀柱
波筑台
海蚀洞 海蚀礁
海蚀地貌
岸边激浪的强烈冲刷作用形成高度大致相同的凹槽，宽度 大于深度的称海蚀穴；深度比宽度大的称为海蚀洞。
深海（红）粘土；锰结核与多金属软泥
滨岸带沉积作用类型
滨岸带： 特大高潮线至低潮线之间(包括前-后滨)，陆-洋相互作用带。 (海滩沉积：海蚀崖或沙丘——平均低潮线之间，主要受波浪和潮汐控制) 沉积物粒度：粉沙——沙——砾——巨砾 沉积结构：以破浪带为中心（沙、砾），向海、岸同时变细；且岬粗湾细。 后 近
上：密西西比三角洲
左：长江三角洲
砂坝-泻湖沉积
砂坝又称障壁岛、堤岛、堡岛，泛指近海与海岸线延伸方向
平行分布的一系列砂坝和砂岛。被砂坝从毗邻海域隔离出来、但 仍与海洋沟通或有限沟通的浅水域称泻湖。两者互相依存而构成 砂坝-泻湖体系。
泻湖为低能环境，波浪、潮流与河水径流作用都不强。通常 缺乏陆源碎屑物质的供给，有利于生物及化学沉积的发展。 咸化泻湖：发育于干旱气候区，以盐类沉积为主,沉积顺序为 碳酸盐→硫酸盐→氯化物。
冲入洞中的浪流及其对空气的压缩作用，可将洞顶击穿，
称为海蚀窗。 海蚀穴顶的岩石因下部掏空而不断崩塌，这样形成的悬崖 称为海蚀崖。
海蚀地貌
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，称为海蚀平台或波切台。
由于岩性和构造的差异，波切台表面遍布几十厘米高的 岩脊，称岩脊滩。 向海突出的岬角同时遭受两个方向波浪的作用，可使两 侧海蚀穴蚀穿成拱门状，称海蚀穹。 在平台上残留成突立的岩柱，称海蚀柱。
砾石滩
沙滩
泥滩
砾滩：基岩海岸区，砾石磨圆、分选好，长轴平行海岸，扁平面向海倾斜。
沙滩：陆源物质较丰富的地区，沙粒分选、磨圆好、具明显的分带现象（近
潮上带粗、潮下带细）。成分以石英为主，可达90%以上，次为长石、白云母、 生物碎屑等。表面具有波痕、气孔、生物遗迹等构造，内部具交错层理构造
泥滩和潮坪沉积
1.海洋概述
海水的物理化学性质，海洋生物，海洋环境分
区和海水的运动等，这四方面的特征对海洋地质作
用的过程和产物有重要影响。
海水的物理性质
温度（光照；水深）:与热传导方式有关
密度:（1.025），
比热容 (3.9)：最大—— s
1m3海水降低1º c可使3千m3空气升高1º c
渗透压:与海洋生物的生态习性密切相关
浪基面：波浪作用达到的底界 (水深＝二分之一波长(L/2)，或r=0.5he-2a )
风
浪
深水波：在深海或大洋形成的风浪，波的传播只是海水质点 在平衡位置上作周期性圆周运动。
浅水波
在水深不超过1/2波长的浅水区，波浪会因与海底之间的磨擦而逐渐 变形直至破碎。
波形分类
非对称波
对称波
激浪 洗浪
波浪
5.海洋的沉积作用
基本特点：海洋是地球表面最大和最终的积水盆地和沉积场
所，沉积岩中绝大部分是海洋环境下形成的。海洋沉积物大部分 为陆源物质（碎屑物、溶解物），其次为海洋内源物质（生物碎 屑、海洋化学物）及火山喷发物等。 海洋沉积作用受海水运动、海底地形、海洋生物分布以及海
水的物理、化学性质等因素影响，在不同的海洋环境中，其沉积
波长和波高四要素。
海浪可以细分为风浪，潮波，海啸，气压波和船行波等 多种类型。
波浪的成因类型与能量特征
能量
长重力波 潮波 行星波 地震波 涌风波
时间
107 （年 106 月 105 周 104 日 103 时 102 10 分） 1 10-1秒
波浪要素与浪基面
波长
波峰
波高
平均海平面
波谷
水深 海底
洋
流
洋流是海洋中大规模的海水所作的定向流动。地球上 的洋流分布主要受盛行风、海水密度不均匀、地转偏 向力、海底地形、海岸轮廓和岛屿等影响。流动方向 既有水平方向的，也有垂直方向的。其中能循环起来
的称为海洋环流。
大西洋深海洋流循环
潮
汐
由月球和太阳的引潮力作用引起的海面周期性升降 现象称为潮汐。潮汐引起的海水的周期性水平流动 称潮流。
潮坪指以潮汐作用为主要动力、坡度在0。03-0。17度之间，由细粒 碎屑物（粉砂，粘土）组成的近岸带。多呈带状分布，在开阔海边缘规模 大，河口、海湾与泻湖周边小。宽度与潮差正比。
泥坪：地形平坦，沉积物主要为潮流带来的悬浮物（泥 质），波浪作用微弱，由岸向海沉积物由细（泥）变粗（粉
沙、细沙），具反分带现象。干旱地区则可发育盐类沉积，
海水不能将自身的势能转化为动能而运动，从 这一意义上讲，一般认为海水不是流水，而是静水。 故海水只能在外界的影响下获得运动的能量并产生
相应的运动方式，具体可以划分为海浪（或波浪），
潮汐和洋流三种。
海
浪
海浪是海洋中波浪现象的总称。它是指海水在外力作用 下，由于水质点离开平衡位置作周期性运动，从而向一定方 向传播而形成起伏扩展的波状现象。波浪包括波峰、波谷、
海水的化学组成
1200 海水的化学组成 纯水 Cl Na SO4
s
1000 800
600 400 200 0
NaCl 、 MgCl2 ； MgSO4 、 CaSO4 、 KSO4；CaCO3 ，痕量元素，气体与 氧等
盐度计算
Knudsen公式： S‰ =0.030+1.8050Cl ‰ ．
Mg
Ca K 痕量元素
滨海区
浅海区
半深海区
波浪，潮汐，强 复杂多变
海流，波浪， 较强 海流，弱 平缓开阔 陡而狭窄
深海区
基本静止，浊流 开阔有起伏 生物与化学源
海岸带地形
现代海岸带
海岸线
浅海 平均高潮线 平均低潮线
海滨线
潮间带 潮下带
海滩区 水下岸坡区
潮上带
古 海 岸 带
海岸区
浪基面
外
滨
近
滨
前滨
海
滨
后滨
2.海水的运动
波浪、潮流和洋流是海洋搬运作用的主要动力。
水动力
地 形
复杂多变 平缓开阔
陡而狭窄 开阔有起伏
物源
陆源，内源及其它兼有 碎屑、化学及生物源
泥质 生物与化学源
滨海区 浅海区
半深海区
波浪，潮汐 海流，波浪，
海流，弱 基本静止
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深海区
滨海区：
以波浪为主，潮汐 辅之 当波浪垂直海岸时， 碎屑物作往复运动，其 较大颗粒向岸运动，较 小颗粒向海运动。由岸 至海，搬运物由粗到细。 当波浪与海岸斜交
以置换氯当量计算（1902年）
实用盐度标度：利用盐溶液的 电导率测定，去掉‰后的值为原盐 度的1千倍（1978年） 。
海洋生物
种类—（浮、游泳、底栖）
数量—（海-陆比：69与54；20与2.5），
分布—（礁生态系-海洋绿洲）,
作用—（陆地：1/3只占1%面积）
海洋的环境分区
海洋共分为滨海（潮上，间，下带）、浅海、半深海、深海四种类型 的环境空间。它们的水动力条件与运动方式；地形；水温、光照与生态特