第9講海洋的地質作用重點基巖海岸的侵蝕過程和海蝕地形砂質海岸的侵蝕作用過程基巖海岸和砂質海岸的平衡剖面淺海的沉積作用一.海水的運動及海洋環境分區(一)海水的運動海水運動的主要方式有：波浪、潮汐、洋流和濁流。海水的運動是海洋地質作用的主要動力。是海水最基本的運動方式，主要由風的摩擦力帶動。在風與水面之間磨擦力的作用下，海水運動形成波浪。波浪運動時水質點基本上繞某個平衡位置作圓周運動，向前位移很小。（在海水中游泳）波浪（seaweave）波浪中水質點的實際運動情況水面波浪起伏的最高點稱波峰，最低點稱波谷，兩峰之間的距離稱波長，波峰與波谷之間的垂直距離稱波高。波長及波高的大小與風力、水深有關。在廣海深水區，風力越大，波浪的波長和波高就越大。波浪要素波浪要素當水深達1/2波長時，波浪運動已很微弱。一般認為此深度是波浪作用的下限，即浪基面(wavebase)。波浪作用的下限——浪基面浪基面波浪運動的過程深水波：深度大于1/2波長的水域，水質點作規則的圓周運動。波浪規則對稱，不發生變形。淺水波：水深小于1/2波長，水質點運動受內磨擦力和海底磨擦力的影響，表層水質點運動比下層水快，運動軌跡變形，成橢圓形，形成向前傾的不對稱波浪。波浪運動的過程隨水深進一步變淺，波浪翻卷，卷入空氣，在空氣壓力與重力的作用下形成破浪。破浪因慣性沖上海岸形成進流，進流在重力作用下沿斜坡回到大海形成退流（底流）。波浪運動過程深水波區域淺水波區域破浪帶進流退流

在礁石海岸的較深水區，波浪突然受阻后，波長迅速減小，波高急劇加大，形成拍岸浪。威力巨大的拍岸浪波浪折射現象在岬角及海灣發育的海岸地帶，波浪受某些因素的影響，使波浪向海岸推進的速度產生差異。在海灣處波浪運動速度較快，從而使波脊線（波峰連線）彎曲，趨向與彎曲的海岸平行，這種現象稱波浪折射。導致波能向岬角聚集，在海灣分散。Waverefraction海嘯在海底火山或地震發生時，海水產生洶涌的海浪，波長幾十上百公里，波高可達幾十米，稱海嘯tsunami。2004年印度洋海嘯海嘯前后的對比Tide是由月球和太陽引力引起的地球海水面周期性升降現象。由海水面升降導致的海水水平流動則稱潮流（tidecurrent）。海面升高，海水涌上海岸稱漲潮，反之稱落潮。潮汐（tide）潮汐的產生杭州灣與錢塘江大潮洋流（oceancurrent）oceancurrent是海洋中沿一定方向有規律移動的海水稱。分表層洋流和深層洋流。表層洋流主要受盛行風的磨擦力拖帶作用產生，以水平運動為主，深度為100-200米。深層洋流由溫度和鹽度差引起，具水平和垂直兩個方向。以上兩種洋流可相互轉換，并長距離遷移，對海洋沉積和生物分布有重大影響。世界洋流圖表層洋流主要受盛行風的磨擦力拖帶作用產生，以水平運動為主，深度為100-200米。深層洋流由溫度和鹽度差引起，具水平和垂直兩個方向。以上兩種洋流可相互轉換，并長距離遷移，對海洋沉積和生物分布有重大影響。turbiditycurrent是海洋或湖泊中載有大量懸浮物質的高密度水下重力流，相當于水下“泥石流”。密度大，攜帶大量粘土、泥沙及礫石。分布于陸架外緣、大陸坡上部或河口三角洲前緣，誘發因素主要為地震。濁流（turbiditycurrent）海底扇、濁流根據深度及海底地形可分濱海、淺海、半深海及深海。各區的水動力特點、物理化學及生物特征各不相同

（二）海洋的環境分區海洋環境分區海洋環境分區及其特點濱海淺海半深海深海位置低潮線與最大高潮線之間低潮線－200m200-2000m2000m以下水深時常出露水面淺較深深水動力強弱弱弱水溫日變化季節變化低極低海水運動波浪－海岸波浪－海底洋流，濁流洋流光強弱弱無生物稀少豐富貧乏，浮游為主貧乏，浮游為主二.海洋的侵蝕作用海洋對海岸及海底巖石的侵蝕破壞作用稱海蝕作用。分機械侵蝕和溶解兩種。機械侵蝕主要是由于海水的波浪運動、潮流等對海岸產生的破壞作用，具體又可分沖蝕和磨蝕兩種。溶解是由于海水中含較多的CO2等溶劑，可對海岸及海底巖石產生溶解作用。(一)基巖海岸和沙質海岸1.基巖海岸：由堅硬的、未經移動的巖石所組成的海岸坡度相對較大，潮間帶窄海岸線不平，多岬角和港灣。基巖海岸基巖海岸——下龍灣沙質海岸：由松散的沙粒所組成的海岸，地形較為平坦。改造的動力：波浪和潮汐，進流和潮流帶動砂粒向海岸方向運動，底流又把部分沙粒帶回海中。2沙質海岸沙質海岸A海蝕凹槽seanotch：由于基巖海岸向陸方向海水迅速變淺，導致拍岸浪，海水及所帶沙石反復沖擊和磨蝕基巖海岸，使下部巖石破碎，并被掏空，形成平行海岸延伸的凹槽。B海蝕崖seacliff：海蝕凹槽上部巖石崩塌后形成海蝕崖。(二)基巖海岸的海蝕地形C波切臺海蝕崖不斷后退，在陡崖的前方留下一個向海微傾斜的基巖平臺，稱為波切臺。D巖脊灘由于巖性和構造的差異，波切臺表面會殘留許多幾十厘米高的巖脊，稱巖脊灘。seanotch&wavecutbench海蝕洞seacave：在岬角處，由于波浪的折射，在岬角兩側受能量集中的波浪沖蝕而形成的洞穴。海蝕穹seaarch：海蝕洞進一步發育連通擴大而成。海蝕柱seastick：海蝕穹崩塌而成孤立的石柱。波筑臺wavebuiltbench：由波切臺上的塌積物隨退流搬運至低潮線以下沉積下來所形成。海蝕洞海蝕洞海蝕崖海蝕穹海蝕柱SeaarchSeastack基巖海岸海蝕平衡剖面：當地殼長期穩定，平均海平面不變時，隨波浪侵蝕作用進行，波切臺逐漸展寬，當其寬度發展到波浪雖在波切臺上運動，但能量基本消耗在克服與波切臺的磨擦和搬運碎屑物時，波浪不再有侵蝕能力，此時，基巖海岸的橫剖面呈上凸曲線，曲線上各點的侵蝕強度趨于零，此剖面稱為基巖海岸海蝕平衡剖面。

總之，基巖海巖海蝕作用的結果，是使海岸趨于平直，地形坡度變緩。基巖海岸海蝕作用結果---基巖海岸海蝕平衡剖面的形成過程基巖海岸的平衡剖面三.沙質海岸的波浪改造過程1.中立點：進流和退流動力與沙粒重力沿坡向的分力大小相等、方向相反，沙粒只繞各自的平衡點作往復運動。2.砂質海岸平衡剖面形成過程中立點以上，水淺，波浪沖擊力強，沙粒向岸運動。中立點以下，退流力量較大，則向海方向運動。長期作用后，形成下凹的形態沙質海岸平衡剖面的形成沙質海岸的平衡剖面3.沙質海岸波浪改造后形成的地形沿岸堤：遷移的沙粒在高潮線附近堆積成沿岸分布的長條狀沙壟。水下沙壩：在低潮線附近（中立點以下）堆積成平行海岸分布的長條狀壟崗地形。北戴河老虎石地區的沿岸堤和水下沙壩四.海洋的沉積作用重點濱海帶碎屑沉積物和主要沉積地形；淺海區的碎屑沉積物；淺海區化學沉積方式及主要沉積物；淺海生物碎屑堆積和珊瑚礁；了解：半深海和深海區各種軟泥、大洋粘土和錳結核沉積。和潮濕氣候區湖泊的沉積作用(一)濱海區的沉積作用主要沉積：海灘沉積；潮坪沉積；沙壩、沙嘴沉積；瀉湖沉積PebblebeachSandbeach海灘是由松散的碎屑物在海岸帶堆積形成的平坦地形。可分礫灘、沙灘和泥灘（又可稱潮坪）。1.海灘沉積地形和沉積物特點：礫灘：山區河流的河口區或基巖海岸附近，礫石具有較高的磨圓度，形態扁圓形或球形，扁圓形者常定向排列，長軸基本與海岸平行，最大扁平面傾向海洋。沙灘：沙粒分選、磨圓好，成分單一，以石英最為常見，同時有生物碎屑。表面有不對稱波痕，內有交錯層理。

普陀島地圖沙灘、礫灘泥灘2.潮坪沉積潮坪沉積特點潮坪：波浪作用弱，高潮時海水才能到達的平緩的海岸地帶，常由泥灘所組成。特點：自高潮線至低潮線方向沉積物出現由細（泥）變粗（沙）的反分帶現象。干旱氣候條件下會出現鹽類結晶沉積。沉積構造有雙向交錯層理、泥裂、波痕等。沙壩：由波浪運動產生的進流和退流遷移沙粒形成的平行于海岸的長條狀壟崗地形。高潮線附近的沙壩稱沿岸堤；低潮線附近的稱水下沙壩。3.沙壩、沙嘴沉積沙嘴spit：一端與海岸相連，一端伸入海中的壟崗地形。通常是由沿岸流攜帶沙粒從海岸岬角部位進入海灣，因水域變寬，流速下降導致沙粒堆積。同時因波浪折射，其尾部常呈弧形沙壩沙咀4瀉湖沉積瀉湖：因沙嘴、沙壩擴大相連，使之與大海隔離的海灣，另外還有礁后瀉湖。瀉湖中海水可通過水道（潮汐口）與大海半通，即高潮時勾通，低潮時隔離。不同氣候區，因地表徑流和海水對瀉湖補給量的差異，可使瀉湖中的海水鹽度不正常，發生淡化（小于33‰）和咸化（大于33‰）Lagoon－Venice(二)淺海區的沉積作用主要沉積：碎屑沉積物化學沉積物生物沉積1.碎屑沉積分帶特征：近岸粗、遠岸細分選磨圓：沉積物具良好的分選性和磨圓度成分：以石英砂和粘土為主，并含大量生物遺體。沉積構造：浪基面以上地帶有對稱或不對稱波痕，具交錯層理；浪基面以下具水平層理。2.化學沉積化學沉積場所：主要低緯度地區（南北緯30度之間）陸源物質少的海域。沉積原因：鹽度、溫度、壓力、PH值、等因素的變化以及生物作用。沉積方式：過飽和；膠體凝聚；微粒吸附；生物萃取。主要類型：碳酸鹽，鋁、鐵、錳的氧化物和氫氧化物，SiO2的膠體和磷等(1).碳酸鹽沉積主要成分：CaCO3和MgCO3原因：溫度上升或壓力降低，CO2含量減少，Ca（HCO3）2過飽和，產生分解成CaCO3。鮞狀灰巖：沉淀的CaCO3呈細碎屑狀（晶屑），在動蕩海水中，CaCO3以此質點或生物屑為核心呈同心圓狀生長而成。MgCO3：溶解度較CaCO3大，只在炎熱氣候海水溫度和鹽度升高時，才沉積。分布：在碎屑沉積物外圍，更深的淺海中。Ooliticlimestone(2).鋁、鐵、錳沉積成因及過程：濕熱氣候，風化徹底，Al、Fe、Mn的氧化物和氫氧化物以膠體形式隨河流進入大海，在近岸遇電解質而凝聚沉積。主要沉積物類型：赤鐵礦、鋁土礦、褐鐵礦、水錳礦等腎狀赤鐵礦(3).硅質沉積硅來源：大陸、海底火山噴發。沉積條件：水溫較低，偏堿性的環境（PH值大于8），以膠體凝聚的方式沉淀。沉積物類型：蛋白石（SiO2.nH2O），脫水后成燧石（SiO2）蛋白石沉積(4).磷質沉積形成過程：表層水含磷低，深層水含磷高。當富含磷的低溫底層水隨上升洋流來到表面，溶解度減小，磷質產生沉淀。沉積類型：Ca3(PO4)2（膠磷礦），膠磷礦與碎屑物共生經成巖成磷塊巖。3.生物沉積A介殼灰巖：淺海中大量底棲生物死亡后遺體堆積在一起形成。B生物礁：由珊瑚蟲、海藻、苔蘚蟲、層孔蟲等群體生物分泌鈣質骨骼在原地建造起來的生物沉積。礁體的分布：現代珊瑚礁主要在水溫25度左右，水質清澈、鹽度正常為34-36‰、陽光充足、水深小于20米、水流通暢但不激烈動蕩的淺海環境中。介殼灰巖珊瑚礁——一種生物礁生物礁類型岸礁：沿岸分布堡礁：與海岸間有一較寬的水道環礁：圍繞海底隆起的邊緣生長形成的環狀礁體fringingreefGreatBarrierReefatoll礁的演化模式

(三)半深海深、海沉積作用

沉積環境：遠離大陸，一般碎屑物較難搬運到此。物源：淺海沉積物的二次搬運、風運物、冰運物、火山碎屑。主要類型：各種軟泥。1.半深海區的碎屑沉積物類型藍色軟泥：廣布于大陸坡，呈藍黑、深藍或淺藍色，有硫化氫味.紅色軟泥：局限分布在熱帶、亞熱帶的一些大河河口外.綠色軟泥：含較多的海綠石，使軟泥呈綠色.2.深海區的碎屑沉積來源：風運物、冰運物及濁流搬運物。類型：主要有A濁積物和B紅色大洋粘土。A濁積物：在大陸坡上形成的濁流挾帶大量泥沙物質，在進入大陸坡腳和深海盆地時，因地形平坦、流速降低、搬運能力劇減而發生堆積所形成的沉積物。世界深海半深海的沉積物分布濁積扇及其特點濁積物所構成的扇狀地形稱濁積扇（或深海扇）。扇體厚度向深海平原方向減小，成分有粘土、沙，還有礫石、巖塊和生物屑，具遞變層理，下粗上細。深海區的碎屑沉積

——紅色大洋粘土紅色大洋粘土：一種褐色粘土。質純，粒細，粘土占80%以上，由鐵和錳的氧化物所組成，有機質少，主要分布在水深大于4500米的大洋盆地中，以太平洋中分布最多，占太平洋底面積的49%，成因尚無定論。深海區的生物源沉積以生物軟泥為主。軟泥中生物含量大于50%，主要生物有硅藻、放射蟲、有孔蟲、抱球蟲、翼足蟲和顆石藻按化學成分可分為鈣質，硅質等。硅質軟泥硅質軟泥：由硅藻和放射蟲遺體構成，兩者均為硅質浮游生物。硅藻主要分布在高緯度海洋冰川沉積物的外圍，占硅質沉積物分布的3/4。放射蟲主要分布在太平洋赤道附近碳酸鈣沉積物少的深海底。