08海岸海底地貌

第八章海岸海底地貌 海洋沉积物及海平面波动 第一节海岸地貌及堆积物第二节海底地貌及堆积物第三节第四纪海平面波动 海洋总面积约为3 6亿km2 占地球总面积的70 8 海水总体积约为13 7亿km3 占地球总水量的97 辽阔浩瀚的海洋是矿产资源的天然宝库 第一节海岸地貌及堆积物 一 海洋环境分带及海岸类型 1 海洋环境分带 从陆地向海洋依次分为滨海 浅海 半深海和深海 其海底地貌单元相应称为海岸带 大陆架 大陆坡和大陆基 深海盆地 大洋中脊 滨海 低潮面与特大高潮面之间的部分 分为后滨带 潮上带 前滨带 潮间带 和外滨带 临滨带 环境变化大 海水时没时露 水动力作用强烈 生长有陆地和海洋生物 浅海 零米 通常以平均海平面为准 到水深200m的水域 浅海的海底称为大陆架 阳光充足 营养物质丰富 含氧量高 生物繁盛 是海洋中生物种类最多的地带 半深海 水深200m到2000m或4000m的水域 海底称为大陆坡 生物种类较浅海少 主要是浮游和游泳生物 深海 水深大于2000m或4000m 海底包括大陆基 深海盆地和大洋脊 2 海岸类型 海岸是海洋与陆地分界靠陆的一侧 其分界线为海岸线 1 成因和形态分类 2 物质组成分类 基岩海岸 未经移动的岩石组成的海岸沙质海岸 由沙粒构成的海岸泥质海岸 由泥质构成的海岸 地形平坦生物海岸 有生物生长的海岸 如红树林海岸 3 构造运动分类 上升海岸 由陆地上升或海平面下降形成的海岸 多分布在新构造运动上升区 海岸多为基岩 坡度陡中性海岸 陆地或海面升降都不明显地区的海岸 海岸平缓 沙滩 泥滩发育 下沉海岸 因陆地下降或海平面上升 部分陆地沉没于海水以下形成的海岸 海岸多为基岩 二 海岸地貌及堆积物 1 海岸地貌 波浪作用是海岸地貌形成过程中最为活跃的营力之一 风对海面作用 使水质点作圆周运动 海面水体随之发生周期性起伏 形成波浪 海啸 是一种具有强大破坏力的海浪 水下地震 水下火山爆发 水下塌陷和滑坡都有可能应起海啸 地震发生时 海底地层发生断裂 部分地层发生猛然上升或者下沉 造成从海地底到海面的整个水层发生剧烈 抖动 比正常波浪能强许多 引起狂风骇浪 浪高10几米至几十米 可以传播几千公里 到达海岸边 惊人的能量 疯狂的破坏 卫星照片见证东南亚海啸 灾难前的风平浪静 卫星照片见证东南亚海啸 海浪开始冲击堤岸 卫星照片见证东南亚海啸 海啸吞没了沿岸地带 阳光沙滩成了死亡地狱 1 海岸侵蚀地貌 由海水侵蚀作用形成 主要发育在基岩海岸的岩石中 海蚀穴 形成于海平面附近深度大于宽度的洞穴 海蚀凹槽 沿着海平面发育向陆地凹入的线状凹槽 海蚀崖 海蚀过程中 海岸线后退 海岸崩塌形成的悬崖峭壁 海蚀拱桥 发育在波切台上 与海蚀崖相连的似拱桥状的地貌 海蚀柱 由海蚀作用形成的分布在波切台上的岩石柱体 波切台 沿着平均海平面向陆地延伸并向海洋方向缓倾斜的基岩台地 在海浪长期侵蚀下 基岩不断崩塌后退 形成高出海面的基岩陡崖 叫海蚀崖 山东威海海岸 2 海岸堆积地貌 海滩 由滨海沉积物构成的向海缓倾斜的滩地 主要发育在潮间带 其上界为波浪作用所能到达的地方 而下界延伸到海面以下破浪之处 水下沙坝 位于海平面之下平行海岸线的沙坝 由破浪冲掏海底泥沙形成 水下阶地 水下堆积阶地形成于沙泥岸坡的坡脚 波浪作用下 位于中立点以下的泥沙向海方向推移而成 离岸堤 露出海面 大致平行海岸线的沙坝 是由水下沙坝发展而来的 沿岸堤 沿着海岸线发育的沙坝 贝壳堤 发育在泥质海岸沿高潮线分布的含有贝壳的沙泥质堤 沙嘴 海岬到海湾的转折部位 由于波浪折射和动能降低 沿岸流搬运的沙粒在转折部位沉积 逐渐形成与海岬处海岸线平行向海湾延伸的沙堤 连岛坝 连接岛屿与海岸的沙堤 海积阶地 上升海岸 沙滩或泥滩随着海平面的下降或海岸的上升形成海积阶地 2 海岸带堆积物 1 海滩沉积海滩沉积包括砾石 砂和粘土沉积基岩海岸 砾石沉积比较发育 形成砾滩沙质海岸 以中 细砂沉积为主 坡度较大的海岸带有粗砂沉积粉砂泥质海岸 主要由粒径小于0 05mm的粉砂和淤泥组成 2 瀉湖和障壁岛沉积物 瀉湖 被沙嘴 沙堤 障壁岛隔离或半隔离的浅海湾 通常有潮汐口与开阔海域连通 淡化瀉湖 发育在潮湿气候区 水面高于外海海面 沉积细的碎屑物质 粉砂 粘土 含有机质 咸化瀉湖 发育在干旱气候区 水面低于外海水面 以化学沉积为主 夹细粒碎屑沉积 障壁岛 以细砂和极细砂为主 3 生物堆积物 主要发育在生物海岸和泥质海岸 生物海岸带 发育滨海沼泽泥质海岸带 腹足 双壳类等繁盛 三 海岸的演化 初期 幼年 阶段 海水的侵蚀能力很强 海岸坡度较陡 海岸线弯曲 中期 青年 阶段 海岬部位波切台不断扩大 海岸线不断向陆地方向后退 海蚀崖高度增加 在波切台上发育海蚀桥和海蚀柱 并有少量砂砾堆积物 海湾地区海岸线向海推进 曲率变小 晚期 老年 阶段 海水侵蚀弱 波切台宽缓 海岸线平直 海蚀崖低矮或消失 海蚀桥和海蚀柱消失 波切台上有砂砾或泥质堆积物 第二节海底地貌及沉积物 海底地貌 海平面以下的海底形态 包括从浅海到深海区域的海底地形 一 浅海海底地貌及沉积物 陆棚又称为大陆架 平均坡度为0 1 宽度为0 1500km 平均为74km 水深为10 20m到200m左右 绝大部分陆棚水深在200m以内 平均为133m 现代海洋陆棚面积约为2 107km2 占海洋总面积的7 5 是海洋沉积最集中和最活跃的地区 且蕴藏有丰富的油气资源和淡水资源 沉积物 碎屑沉积 化学及生物化学沉积 生物沉积 火山沉积和残留堆积碎屑沉积分布广泛 且以砂和泥质为主 含少量砾石化学及生物化学沉积主要有碳酸盐 硅质 磷质 铝 铁 锰 海绿石等生物沉积主要有介壳灰泥 生物碎屑灰泥 生物礁等 二 半深海海底地貌及沉积物 大陆坡是接续陆棚并向大洋倾斜的部分 坡度为4 7 最大可达20 以上 宽度为20 90km 深度为200 2450m 平均深为1270m 陆坡上常具有洼地 阶梯状地形 孤立山或被大量的海底峡谷所切穿 陆坡下部为陆隆 它是陆坡与深海盆地间的平缓过渡区 坡度为0 01 0 07 宽达300 400km 水深约1400 3700m 常是浊流或陆坡滑塌的碎屑堆积于深海平原边部而成 通常也称大陆隆起 大陆斜坡上具有洼地 山脊 阶梯状地形或孤立的山 有时被海底峡谷所切割 海底峡谷呈 字形 可以从陆棚一直延伸到大陆坡 海底峡谷是陆源沉积物搬运的主要通道 海底峡谷前端常发育海底扇 沉积物 来源于陆地 海底火山喷发和海水中的生物沉积物类型包括 蓝色软泥 红色软泥 碳酸盐软泥和冰筏屑沉积 深海 分布于深海平原或远洋盆地 平坦 平均深度4000米左右 由海底火山形成海山 可高出海底面1000米 海丘 其突起程度较海山小 一些比较开阔的隆起地区 其高差不大 无火山活动 是海底构造活动比较宁静的地区 称海底高地 高原 无地震活动的长条形隆起区称为海岭 三 深海海底地貌及沉积物 沉积物 生物软泥 粘土 锰结核 冰筏屑沉积 多金属软泥沉积 浊流沉积 第三节第四纪海平面变化 因为第四纪地质历史时期海面变化的研究比较困难 而海平面的升降变化在海岸带表现为海侵和海退 因此主要依靠海侵 海退的交替来推断海平面的变化 海侵指海平面上升和陆地下沉时 海岸线向陆地推进 海侵的标志为现代沿海平原地区 第四纪沉积层中的海相沉积夹层 海退指海平面下降和陆地上升时 海岸线向海的方向扩展 海退的标志为现代沿海平原地区 第四纪沉积底层中的陆相沉积物 海平面概念 海平面是指平均的海面 既不是高潮时的海面 也不是低潮时的海面 是通过多年的观测数据计算得到的一个海面位置 在对复杂海平面记录进行研究时 区分 绝对 与 相对 海平面是有帮助的 绝对 海平面是海水表面的绝对平面 可以用一些与稳定的 不会被构造或均衡作用而改变的基准点的高差来测量 相对 海平面 即如我们平常所记录的相对于陆地的位置 那些野外证据 古海岸线 珊瑚礁 浪蚀穴 红树林等等 一般只指示了相对海平面 海面变化的依据 1现今海面以上的古海面遗迹如海蚀穴 海蚀崖等等 是过去海岸线的残存和海洋作用的产物 2现今海面以下的古海面遗迹主要分布在大陆架上 如河流相残余沉积 古河道 水下三角洲和人类遗迹等等 它们只能说明海面有过升降 并不代表古海面的绝对高度 海平面变化的原因 海洋水量的变化洋盆容积的变化海陆位置的相对变化海水物理性质变化人类活动 影响相对较小 不同时间尺度内影响海面变化的主要因素 据赵希涛 1992 时间尺度主要因素 106年原生水 孔隙水 地球膨胀106 104年海底扩张 海盆干涸 造山运动104 103年冰川体积变化 冰体 水体和沉积物均衡 大地水准面的变化102年气候变化 大地水准面的变化年气象 水文日潮汐 地震 气压时气象 风 全球气候变化可以影响水的地理大循环 既海洋 大气 陆地 海洋 从而引起海平面的升降变化 未来海面变化的趋势在未来海面变化趋势预测中 气候变化引起的冰雪消长和海面胀缩是两个最重要的因素 关于未来海面变化的趋势 人们趋于同意的观点是 近百年来 大气中CO2不断增加 全球平均温度升高 全球平均海面上升