海洋侵蚀搬运作用.ppt

第五章海洋及湖泊的地质作用掌握 基岩海岸的侵蚀过程和海蚀地形 滨海带碎屑沉积物和主要沉积地形 浅海区的碎屑沉积物 浅海区化学沉积方式及主要沉积物 浅海生物碎屑堆积和珊瑚礁 半深海和深海区各种软泥 大洋粘土和锰结核沉积 了解 海水的运动方式 海洋环境分区 沙质海岸的改造过程 泻湖的形成及其沉积物特征 浊流及浊积物特征 湖泊的分类 干旱气候区湖泊中盐类沉积 潮湿气候区湖泊的沉积方式和主要沉积物 第一节海洋的侵蚀和搬运作用 涉及的英文术语seawave wavebase tide tidecurrent oceancurrent littoralzone neriticzone bathyalzone abyssalzone seanotch seacave seacliff wavecutbench wavebuiltbench seastack seaarch 第一节海洋的侵蚀和搬运作用一 海水的运动及海洋的环境分区 一 海水的运动影响海水运动的主要因素 风 日月引力 海底地震或火山爆发 地球自转 海水温度 盐度 海水运动的主要方式有 波浪 潮汐 洋流和浊流 海水的运动是海洋地质作用的主要动力 1 波浪 seaweave 是海水最基本的运动方式 主要由风吹引起 在风与水面之间磨擦力的作用下 海水运动形成波浪 波浪运动时水质点基本上绕某个平衡位置作圆周运动 向前位移很小 在海水中游泳 波浪中水质点的实际运动情况 水面波浪起伏的最高点称波峰 最低点称波谷 两峰之间的距离称波长 波峰与波谷之间的垂直距离称波高 波长及波高的大小与风力 水深有关 在广海深水区 风力越大 波浪的波长和波高就越大 波浪的要素 波浪运动模式 水质点的动能在向下传递过程中 随水深增加 压力增大 内摩擦力也增大 质点运动圆周变得越来越小 实验证明 其圆周直径的减小与波长呈函数关系 当水深达1 2波长时 波浪运动已很微弱 一般认为此深度是波浪作用的下限 即浪基面 wavebase 另外由于海水深度的差异 海底对运动的水质点产生的影响也不同 因此波浪运动的特点也不同 据此 波浪作用又可分深水波和浅水波 波浪作用的下限 浪基面 深水波出现于深度大于1 2波长的水域 质点作规则的圆周运动 波浪规则对称 不发生变形 浅水波出现于深度小于1 2波长的水域 质点运动受内磨擦力和海底磨擦力的影响 表层水质点运动比下层水快 运动轨迹变形 成椭圆形 形成向前倾的不对称波浪 随水深进一步变浅 波浪翻卷 卷入空气 在空气压力与重力的作用下形成破浪 破浪因惯性冲上海岸形成进流 进流在重力作用下沿斜坡回到大海形成退流 底流 当进流方向与海岸斜交时 可同时形成退流和平行海岸的沿岸流 波浪运动的过程 浅水区波浪运动的变化 在礁石海岸的较深水区 波浪突然受阻后 波长迅速减小 波高急剧加大 形成拍岸浪 能量巨大 冲击力可达29吨 m2 威力巨大的拍岸浪 威力巨大的拍岸浪 波浪折射现象 在岬角及海湾发育的海岸地带 波浪受海底磨擦力不同的影响 使波浪向海岸推进的速度产生差异 海湾处快 从而使波脊线 波峰连线 弯曲 趋向与弯曲的海岸平行 这种现象称波浪折射 由此导致波能向岬角聚集 在海湾分散 Waverefraction Waverefraction 海啸 在海底火山或地震发生时 海水产生汹涌的海波 波高可达几十米 称海啸tsunami 能长距离传播 可将上百吨船只抛上海岸 Tide是由月球和太阳引力引起的地球海水面周期性升降现象 而由海水面升降导致的海水水平流动则称潮流 tidecurrent 海面升高 海水涌上海岸称涨潮 反之称落潮 高潮 低潮 潮差 潮差以朔 农历初一 望月为周期变化 潮差最大时为大潮 最小时为小潮 在海峡 海湾 河口及低缓的海岸带 潮汐作用尤为明显 潮流速度也快 2 潮汐 tide oceancurrent是海洋中沿一定方向有规律移动的海水 分表层洋流和深层洋流 表层洋流主要受盛行风的磨擦力拖带作用产生 以水平运动为主 深度为100 200米 深层洋流由温度和盐度差引起 具水平和垂直两个方向 以上两种洋流可相互转换 并长距离迁移 对海洋沉积和生物分布有重大影响 3 洋流 oceancurrent 世界洋流图 大西洋的深海流 turbiditycurrent是海洋或湖泊中载有大量悬浮物质的高密度水下重力流 相当于水下 泥石流 turbiditycurrent的特点是密度大 携带大量粘土 泥沙及砾石 分布于陆架外缘 大陆坡上部或河口三角洲前缘 诱发因素主要为地震 4 浊流 turbiditycurrent 根据深度及海底地形可分滨海 浅海 半深海及深海 各区的水动力特点 物理化学及生物特征各不相同 二 海洋的环境分区 图5 6海洋环境分区 滨海 litoralzone 低潮线与最大高潮线之间的海陆交互地带 环境变化大 水动力强 生物稀少 常暴露地表 滨海带的宽度取决于潮差的大小及海岸地形的坡度 潮差大 坡度缓 则滨海带宽 反之则窄 浅海neriticzone 低潮线以下至水深200米之间的海域 海水较浅 阳光 氧气充足 生物丰富 水温受季节影响 海底平缓 以波浪的影响为主 陆源物质较丰富 半深海bathyalzone 水深200 2000米之间的海域 海底地形较陡 平均坡度4 3度以上 是大陆坡分布的地带 大陆坡上常发育深达数百上千米的海底峡谷 由于水深 透光性差 水温较低 海水运动以洋流为主 生物贫乏 以浮游生物及食腐生物为主 深海abyssalzone 水深大于2000米的广大海域 是大洋盆地的分布区 陆源物质少 海水运动以洋流为主 生物贫乏 海洋对海岸及海底岩石的侵蚀破坏作用称海蚀作用 分机械侵蚀和溶解两种 机械侵蚀主要是由于海水的波浪运动 潮流等对海岸产生的破坏作用 具体又可分冲蚀和磨蚀两种 溶解是由于海水中含较多的CO2等溶剂 可对海岸及海底岩石产生溶解作用 二 海蚀作用 基岩海岸 由坚硬的 未经移动的岩石所组成 特点 坡度相对较大 潮间带窄 海岸线不平 多岬角和港湾 海蚀凹槽seanotch 由于基岩海岸向陆方向海水迅速变浅 导致拍岸浪 海水及所带沙石反复冲击和磨蚀基岩海岸 使下部岩石破碎 并被掏空 形成平行海岸延伸的凹槽 海蚀崖seacliff 海蚀凹槽上部岩石崩塌后形成海蚀崖 波切台wavecutbench 海蚀崖不断后退 在前方形成微上凸向海倾斜的的基岩平台 一 基岩海岸的海蚀作用 seanotch wavecutbench 一 基岩海岸的海蚀作用 海蚀洞seacave 在岬角处 由于波浪的折射 在岬角两侧受能量集中的波浪冲蚀而形成的洞穴 海蚀穹seaarch 海蚀洞进一步发育连通扩大而成 海蚀柱seastack 海蚀穹崩塌而成孤立的石柱 波筑台wavebuiltbench 由波切台上的塌积物随退流搬运至低潮线以下沉积下来所形成 seacave Seaarch Seastack Seastack 基岩海岸海蚀平衡剖面 当地壳长期稳定 平均海平面不变时 随波浪侵蚀作用进行 波切台逐渐展宽 当其宽度发展到波浪虽在波切台上运动 但能量基本消耗在克服与波切台的磨擦和搬运碎屑物时 波浪不再有侵蚀能力 此时 基岩海岸的横剖面呈上凸曲线 曲线上各点的侵蚀强度趋于零 此剖面称为基岩海岸海蚀平衡剖面 总之 基岩海岩海蚀作用的结果 是使海岸趋于平直 地形坡度变缓 基岩海岸海蚀作用结果 图5 7基岩海岸海蚀平衡剖面的形成过程 沙质海岸 由松散的沙粒所组成的海岸 地形较为平坦 改造的动力 波浪和潮汐 进流和潮流带动砂粒向海岸方向运动 底流又把部分沙粒带回海中 二 沙质海岸的改造过程 沙质海岸 二 沙质海岸的改造过程 首先假定原始沙质海岸坡度各处一致 处于动态平衡的中立点 中立点上进流和退流动力与沙粒重力沿坡向的分力大小相等 方向相反 沙粒只绕各自的平衡点作往复运动 中立点以上 水浅 波浪冲击力强 沙粒向岸运动 中立点以下则向海方向运动 长期作用后 形成下凹的形态 中立点以上坡度变陡 以下变缓 二 沙质海岸的改造过程 形成的地形 沿岸堤 迁移的沙粒在高潮线附近堆积成沿岸分布的长条状沙垄 水下沙坝 在低潮线附近 中立点以下 堆积成平行海岸分布的长条状垄岗地形 沙质海岸平衡剖面的形成 三 海洋的搬运作用动力类型 波浪 潮流和洋流是主要动力 在滨海及浅海的近岸区域 通常以波浪为主 潮流为次 在近海有狭窄海道的地区潮流搬运作用明显 半深海及深海则以洋流为主 波浪