海洋地质作用及海积物教学课件PPT

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1、4.4 海洋地质作用及海积物 4.4.1 海洋分区海洋的环境分区海洋的环境分区1.1.滨海区滨海区:低潮线与最大高潮线之间的海陆低潮线与最大高潮线之间的海陆交互地带。交互地带。2.2.浅海区，低潮线至水深浅海区，低潮线至水深200200米地带。米地带。3.3.半深海区，半深海区，200-2000200-2000米的地带。米的地带。4.4.深海区，大于深海区，大于20002000米的地带。米的地带。海洋共分为海洋共分为滨海滨海（潮上，间，下带）、（潮上，间，下带）、浅海浅海、半深半深海海、深海深海四种类型的环境空间。它们的水动力条件与运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、

2、光照与生态特征都有所不同，因动方式；地形；水温、光照与生态特征都有所不同，因此其地质作用的过程和产物也各有差异。此其地质作用的过程和产物也各有差异。水动力水动力地地 形形物物 源源滨海区滨海区波浪，潮汐，强复杂多变陆源为主，内源及其它兼有浅海区浅海区海流，波浪，较强平缓开阔碎屑、化学及生物源半深海半深海区区海流，弱陡而狭窄泥质深海区深海区基本静止，浊流开阔有起伏生物与化学源海洋地质作用与海洋分区的关系海洋地质作用与海洋分区的关系(1)(1)海洋环境地貌示意图海洋环境地貌示意图 (2)陆棚陆棚(大陆架大陆架)的主要地貌特征的主要地貌特征 陆棚又称大陆架陆棚又称大陆架，它是在正常浪基面以，它是在正

3、常浪基面以下，向外海与大陆斜坡相连的广阔的浅海下，向外海与大陆斜坡相连的广阔的浅海地带，海水的深度大约为地带，海水的深度大约为1020m以下至水以下至水深深200m左右左右。陆棚的坡度一般小于。陆棚的坡度一般小于4。(3)大陆坡的主要地貌特征大陆坡的主要地貌特征 大陆坡大陆坡是指陆棚以外至深海盆地的是指陆棚以外至深海盆地的斜坡地带。其上界是陆棚与大陆斜坡的斜坡地带。其上界是陆棚与大陆斜坡的转折处，水深约转折处，水深约200m左右。大陆坡的倾左右。大陆坡的倾斜度一般为斜度一般为47，甚至可达，甚至可达13，地，地形明显变陡。在大陆坡的下部，坡度变形明显变陡。在大陆坡的下部，坡度变缓。大陆坡的下界

4、约在缓。大陆坡的下界约在2000m的水深处，的水深处，通常又把大陆斜坡地带称为通常又把大陆斜坡地带称为半深海带半深海带。(4)大洋底部的主要地貌特征大洋底部的主要地貌特征 大洋底大洋底(又称大洋盆地又称大洋盆地)是指大陆斜坡以外的是指大陆斜坡以外的广阔水域，海水深度一般广阔水域，海水深度一般2000m以上。以上。它与半它与半深海区间界限恰与深海区间界限恰与4C等温线一致，这也是生等温线一致，这也是生物群的分界线。物群的分界线。大洋盆地的主要地貌特征有：大洋盆地的主要地貌特征有：1)深海平原深海平原 2)大洋中脊又称海底山脉。大洋中脊又称海底山脉。3)海沟和岛弧海沟和岛弧 （5）海岸带特征海岸带

5、特征 海洋边缘，海洋与陆地的接触带是海洋与海洋边缘，海洋与陆地的接触带是海洋与陆地相互作用的地带陆地相互作用的地带，称为，称为海岸带海岸带，包括沿岸包括沿岸陆地部分及水下岸坡，范围自滨海平原至外陆陆地部分及水下岸坡，范围自滨海平原至外陆架坡折带。架坡折带。现代海岸带包括现代海浪对地面作用所达现代海岸带包括现代海浪对地面作用所达到的范围到的范围。其。其上界上界，在岩岸是现代海蚀崖的顶，在岩岸是现代海蚀崖的顶部，在沙质和泥质海岸是海岸沙丘或海滩顶部部，在沙质和泥质海岸是海岸沙丘或海滩顶部生长植被的地方；其生长植被的地方；其下界下界相当于水深等于相当于水深等于12波长处。现代海岸带自陆地向海洋一般划

6、分为波长处。现代海岸带自陆地向海洋一般划分为海岸、海滩和水下岸坡海岸、海滩和水下岸坡三个部分。三个部分。海岸海岸是是高潮线以上狭窄的陆上地带高潮线以上狭窄的陆上地带，如海蚀，如海蚀崖、滩肩或沿岸沙堤及海岸沙丘等，崖、滩肩或沿岸沙堤及海岸沙丘等，它们经常暴它们经常暴露于海水面之上，仅在特大高潮或暴风浪时才被露于海水面之上，仅在特大高潮或暴风浪时才被海水淹没海水淹没。这一地带。这一地带又称潮上带或后滨又称潮上带或后滨。海滩海滩是高低潮之间的地带是高低潮之间的地带，它们在高潮时被它们在高潮时被淹，低潮时出露，其宽度受潮差影响，相当于潮淹，低潮时出露，其宽度受潮差影响，相当于潮间带间带，也称，也称前滨

7、前滨。水下岸坡水下岸坡是低潮线以下一直到波浪作用所能是低潮线以下一直到波浪作用所能到达的海底部分，到达的海底部分，其下限相当于其下限相当于12波长的水深波长的水深处，通常约处，通常约1020米米。水下岸坡不露出水面，是。水下岸坡不露出水面，是波浪破碎频繁的地带，在沙质海岸，常形成沿岸波浪破碎频繁的地带，在沙质海岸，常形成沿岸沙坝和凹槽，这一带又称沙坝和凹槽，这一带又称潮下带或近滨潮下带或近滨。外滨外滨(或或滨外滨外)是波基面以下的浅海部分是波基面以下的浅海部分。海岸带分带海岸带分带海岸带地形海岸带地形水下岸坡区水下岸坡区近滨近滨外滨外滨海滨海滨平均高潮线平均高潮线平均低潮线平均低潮线浪基面浪基

8、面潮下带潮下带潮间带潮间带潮上带潮上带海滨线海滨线海岸线海岸线海滩区海滩区海岸区海岸区前滨前滨后滨后滨现代海岸带现代海岸带浅海浅海古海岸带古海岸带海滨地区（海岸、海滩及近岸环境）海滨地区（海岸、海滩及近岸环境）4.4.2 海岸侵蚀及其地貌海岸侵蚀及其地貌 1海蚀作用海蚀作用 波浪、潮汐及沿岸流等对海岸带的破坏作用，总波浪、潮汐及沿岸流等对海岸带的破坏作用，总称为称为海蚀作用海蚀作用。海蚀作用的方式有：。海蚀作用的方式有：冲蚀、磨蚀和冲蚀、磨蚀和溶蚀溶蚀等。等。冲蚀作用冲蚀作用：是指波浪对海岸的撞击作用是指波浪对海岸的撞击作用。在坡度。在坡度较大的海岸，波浪到达岸边时，波浪的能量将全部较大的海岸

9、，波浪到达岸边时，波浪的能量将全部作用于海岸，岸边所受的压力，受波高影响最大。作用于海岸，岸边所受的压力，受波高影响最大。磨蚀作用磨蚀作用：主要是激浪流所挟带的沙砾对海岸进主要是激浪流所挟带的沙砾对海岸进行研磨与凿蚀的作用行研磨与凿蚀的作用。参与磨蚀的砾石多变成扁平。参与磨蚀的砾石多变成扁平状。状。溶蚀作用溶蚀作用：是海水对岩石的溶解作用是海水对岩石的溶解作用，除了对碳，除了对碳酸岩溶解外，对其他岩石和矿物如玄武岩、正长岩、酸岩溶解外，对其他岩石和矿物如玄武岩、正长岩、角闪石及黑曜岩等溶解也较明显。角闪石及黑曜岩等溶解也较明显。海岸地貌类型表海岸地貌类型表 2海蚀地貌海蚀地貌 (1)海蚀洞海蚀

10、洞 在陆地与海面接触的地方，经常受波浪在陆地与海面接触的地方，经常受波浪的冲蚀、磨蚀和溶蚀，形成向陆凹进的洞穴和凹槽，的冲蚀、磨蚀和溶蚀，形成向陆凹进的洞穴和凹槽，称为称为海蚀洞及海蚀槽海蚀洞及海蚀槽。海蚀洞洞顶呈穹形，中部最高，。海蚀洞洞顶呈穹形，中部最高，口部下弯如鸟嘴状。口部下弯如鸟嘴状。它往往在节理多和弱岩部位发育。它往往在节理多和弱岩部位发育。洞的高度略高于海平面洞的高度略高于海平面。(2)海蚀拱桥海蚀拱桥 发育在岬角二侧的海蚀洞互相贯通后，发育在岬角二侧的海蚀洞互相贯通后，洞顶仍然保留下来洞顶仍然保留下来，称为，称为海蚀拱桥海蚀拱桥。(3)海蚀崖海蚀崖 由基岩组成的海岸，在海蚀作用

11、和重力由基岩组成的海岸，在海蚀作用和重力崩塌作用下，崩塌作用下，岩石不断遭受侵蚀与后退，由此造成的岩石不断遭受侵蚀与后退，由此造成的崖壁称为崖壁称为海蚀崖海蚀崖。(4)海蚀平台和海蚀柱海蚀平台和海蚀柱 海蚀平台海蚀平台是海蚀洞和海蚀崖是海蚀洞和海蚀崖后退过程中出现的平坦石质台地后退过程中出现的平坦石质台地。宽数米至数十米不。宽数米至数十米不等，向海微倾，位置在高潮面附近，是波浪侵蚀作用等，向海微倾，位置在高潮面附近，是波浪侵蚀作用的产物，具有指示海平面高度的地貌意义。的产物，具有指示海平面高度的地貌意义。突出在海突出在海蚀平台上未被蚀去的岩石，称为蚀平台上未被蚀去的岩石，称为海蚀柱海蚀柱。海蚀

12、平台形成后，如果陆地上升或海平海蚀平台形成后，如果陆地上升或海平面下降，平台就会高出海面变成海岸阶地；面下降，平台就会高出海面变成海岸阶地；若陆地下沉或海面上升，平台则沉入水中，若陆地下沉或海面上升，平台则沉入水中，成为水下阶地。成为水下阶地。陡峭海岸带海成阶地及堆积物的形成和发展示意图陡峭海岸带海成阶地及堆积物的形成和发展示意图岩石海岸的海蚀地貌岩石海岸的海蚀地貌 海蚀地貌海蚀地貌庄河海岸海蚀平台庄河海岸海蚀平台舟山海岸海蚀崖舟山海岸海蚀崖海岬侵蚀及海蚀洞、海蚀拱桥和海蚀柱的形成海岬侵蚀及海蚀洞、海蚀拱桥和海蚀柱的形成侵蚀海岸特征侵蚀海岸特征陡峻海岸受侵蚀而坍塌陡峻海岸受侵蚀而坍塌海岸侵蚀导

13、致建筑基础的破坏海岸侵蚀导致建筑基础的破坏波浪侵蚀及形成的波切台波浪侵蚀及形成的波切台海蚀穴海蚀穴海蚀柱海蚀柱大连地区的海蚀柱大连地区的海蚀柱海岸阶地海岸阶地海蚀阶地海蚀阶地大连海岸的海蚀阶地及海蚀滩大连海岸的海蚀阶地及海蚀滩4.4.3 海岸泥沙运动及堆积地貌海岸泥沙运动及堆积地貌 1泥沙横向运动与地貌泥沙横向运动与地貌 当波射线与海岸正交时，海底泥沙的运当波射线与海岸正交时，海底泥沙的运动方向亦与海岸垂直，这种垂直于海岸的泥动方向亦与海岸垂直，这种垂直于海岸的泥沙运动称为横向运动。泥沙横向运动后所形沙运动称为横向运动。泥沙横向运动后所形成的地貌有：成的地貌有：海岸平衡剖面、海滩、下水沙海岸平

14、衡剖面、海滩、下水沙坝和离岸坝。坝和离岸坝。1.1.泥沙横向运动及堆积地貌泥沙横向运动及堆积地貌 水下岸坡近水底的泥沙颗粒，水下岸坡近水底的泥沙颗粒，在波浪的作用下做往复运动。假在波浪的作用下做往复运动。假设原始水下岸坡是一个微微向海设原始水下岸坡是一个微微向海倾斜的，由同一粒径的泥沙组成倾斜的，由同一粒径的泥沙组成的斜坡，并且波浪前进的方向与的斜坡，并且波浪前进的方向与海岸垂直及其作用力保持不变，海岸垂直及其作用力保持不变，那么在水下岸坡上，存在着一个那么在水下岸坡上，存在着一个中立线。中立线。在中立线附近，由于在中立线附近，由于泥沙静位移量为零，所以不冲也泥沙静位移量为零，所以不冲也不淤，

15、岸坡不发生变化。在中立不淤，岸坡不发生变化。在中立线以上，由于泥沙向岸移动，岸线以上，由于泥沙向岸移动，岸坡受侵蚀，侵在中立线以下，泥坡受侵蚀，侵在中立线以下，泥沙向下移动堆积在坡脚（波及面沙向下移动堆积在坡脚（波及面以下）形成水下堆积阶地。以下）形成水下堆积阶地。海岸均衡剖面塑造示意图海岸均衡剖面塑造示意图海滩海滩 海积地貌是指海积地貌是指主要由于堆积作主要由于堆积作用形成的海岸地用形成的海岸地貌。貌。海积地貌主海积地貌主要包括泥沙横向要包括泥沙横向运动形成的海积运动形成的海积地貌和泥沙纵向地貌和泥沙纵向运动形成的海积运动形成的海积地貌。地貌。日照沙质海滩日照沙质海滩海积地貌海积地貌 沙质海

16、滩沙质海滩海积地貌海积地貌 朱家尖砾质海滩朱家尖砾质海滩海积地貌海积地貌 淤泥质海岸淤泥质海岸水下沙坝和离岸坝水下沙坝和离岸坝 在广阔的水下岸坡上，有时出现垄岗状的水下沙在广阔的水下岸坡上，有时出现垄岗状的水下沙坝一条或数条，分布与海岸平行，长度数公里至数十坝一条或数条，分布与海岸平行，长度数公里至数十公里不等。公里不等。水下沙坝生成于水深约水下沙坝生成于水深约2个波高处，在此波峰发生个波高处，在此波峰发生局部破碎，波能消耗，波浪搬运力减弱，部分泥沙因局部破碎，波能消耗，波浪搬运力减弱，部分泥沙因而堆积下来，成为而堆积下来，成为水下沙坝水下沙坝。以后波浪的尺度。以后波浪的尺度(波长、波长、波高

17、、波速等波高、波速等)变小，继续向岸前进。当它到达水深更变小，继续向岸前进。当它到达水深更小，深度又相当于小，深度又相当于2个新波高的地方，再次破碎，泥沙个新波高的地方，再次破碎，泥沙又再一次堆积。这一过程可进行多次，于是就堆积出又再一次堆积。这一过程可进行多次，于是就堆积出多条水下沙坝多条水下沙坝。如果沙源丰富，沙子不断补充时，水如果沙源丰富，沙子不断补充时，水下沙坝便可能露出水面成为下沙坝便可能露出水面成为离岸坝离岸坝，它与海岸之间被它与海岸之间被一长形的瀉湖水域所隔开。一长形的瀉湖水域所隔开。海积地貌海积地貌 海岸沙坝海岸沙坝2泥沙纵向运动及堆积地貌泥沙纵向运动及堆积地貌 (1)泥沙纵向

18、运动泥沙纵向运动 外海波浪进入海岸带时，外海波浪进入海岸带时，波射线如果和海岸线斜交，泥沙的运动方向波射线如果和海岸线斜交，泥沙的运动方向应当是波浪力作用方向与重力沿岸坡分力的应当是波浪力作用方向与重力沿岸坡分力的合力方向前进。因此泥沙的运动方向总是偏合力方向前进。因此泥沙的运动方向总是偏离原来波射线的方向，结果泥沙沿海岸进行离原来波射线的方向，结果泥沙沿海岸进行了运动。了运动。泥沙流在运动过程中，经常因海岸线方泥沙流在运动过程中，经常因海岸线方向的改变而引起波浪入射角的变化，导致容向的改变而引起波浪入射角的变化，导致容量减少而产生堆积。此外，波能减小亦同样量减少而产生堆积。此外，波能减小亦同

19、样会使泥沙堆积，形成堆积地貌。会使泥沙堆积，形成堆积地貌。沿岸流及海滩运移沿岸流及海滩运移沿岸流搬运沉积物沿岸流搬运沉积物 （2）堆积地貌）堆积地貌 1)湾顶滩：湾顶滩：发生在海岸线向海转折的岸段上。发生在海岸线向海转折的岸段上。2)沙咀沙咀(嘴）：嘴）：当海岸线向陆转折时，将在转折当海岸线向陆转折时，将在转折处出现沙咀地貌。处出现沙咀地貌。沙咀常见于港湾口、海峡口、河沙咀常见于港湾口、海峡口、河口及海岸突出处，口及海岸突出处，它妨碍了船只进出港口，但也可它妨碍了船只进出港口，但也可作为天然防波堤。作为天然防波堤。3)拦湾坝：拦湾坝：海岸如果受到岬角或人工建筑物的海岸如果受到岬角或人工建筑物的

20、遮蔽，在遮蔽体之后的波影区内，波浪能量减小，遮蔽，在遮蔽体之后的波影区内，波浪能量减小，进入波影区的泥沙也因而发生堆积进入波影区的泥沙也因而发生堆积。拦湾坝不一定。拦湾坝不一定把湾口全封闭，可能留出一缺口供潮流及河水出入，把湾口全封闭，可能留出一缺口供潮流及河水出入，拦湾坝内的海湾称为泻湖拦湾坝内的海湾称为泻湖。4)连岛坝：连岛坝：海岸外侧如果存在岛屿，岛屿背后与海岸外侧如果存在岛屿，岛屿背后与海岸之间存在波影区，当泥沙移至波影区时，同样海岸之间存在波影区，当泥沙移至波影区时，同样因波能减小而发生堆积因波能减小而发生堆积。堆积物从大陆岸边向岛屿堆积物从大陆岸边向岛屿延伸，最后与之相连，形成连岛

21、坝延伸，最后与之相连，形成连岛坝，如山东的芝罘，如山东的芝罘岛连岛坝。岛连岛坝。海岸带泥沙纵向移动形成的堆积地貌海岸带泥沙纵向移动形成的堆积地貌湾顶滩湾顶滩沙嘴沙嘴连岛沙坝连岛沙坝典型堆积海岸地貌特征典型堆积海岸地貌特征泻湖泻湖 泻湖泻湖沙嘴的形成部位沙嘴的形成部位沙嘴及拦门沙沙嘴及拦门沙连岛沙坝的形成连岛沙坝的形成芝罘岛连岛沙坝芝罘岛连岛沙坝海滨地形及堆积物结构示意图海滨地形及堆积物结构示意图海积阶地和海积海蚀阶地示意剖面图海积阶地和海积海蚀阶地示意剖面图4.4.4 海岸类型海岸类型 我国海岸按其形态，成因及物质组成等可分为我国海岸按其形态，成因及物质组成等可分为五大类五大类：基岩海岸基岩海岸 沙砾质海岸沙砾质海岸 淤泥质海岸淤泥质海岸 红树林海岸红树林海岸 珊瑚礁海岸珊瑚礁海岸西沙永兴岛海积土海积土(marine deposit)：滨海沉积物主要由卵石、圆砾和砂组成，承载力较高。浅海沉积物主要由细粒砂土、粘性土、淤泥和生物化学沉积物组成，有层理构造，较疏松，含水量高，压缩性大而强度低。深海沉积物主要是有机质软泥。