第16章 海洋的地质作用.docx

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1、第16章海洋的地质作用第十七章海洋的地质作用第一节海洋大概情况海洋占整个地球面积的70.8%，地球上的水约有97%存在于海洋中，在地质历史中，沧海桑田、海陆变迁，占陆地外表75%的沉积岩中绝大部分是海洋沉积构成的，因而海洋的地质作用是极为重要的。海洋是陆地上最大的沉积盆地，蕴藏有丰富的矿产资源海洋中几乎含有所有的化学元素含量达亿吨，是陆地含量的900倍。因而对海洋地质作用的研究是极其重要的，无论对地壳构成的了解及现实资源的利用都有深入的意义。一海与洋海和洋构成了海洋。一般来讲，近陆为海、远陆为洋，水体相通，均为海水。但两者位置、范围、深度、时代、地壳性质、水体性质存在差异有着根本性区别：1洋盆

2、是相对稳定盆地全球四大洋中生代已出现，一直接受沉积。海盆构成时间短，不管是陆缘海还是陆间海，主要构成于第三纪，第四纪完善，位置、范围、规模变化剧烈。2洋底地壳为洋壳海底地壳除少量为洋壳(日本海及我国南海部分)外，多数为陆壳或过渡性质地壳。3大洋海水深，面积广阔，形态不受大陆影响；海域水浅(一般在3000m以内)，范围局限，形态受陆地轮廓直接影响4两者水体含盐度、海水温度及运动特征等还有一定差异。二海水的化学成分1海水的基本化学特征1海水中含有大量的矿物质和有机质，其中以可溶性盐类为主；2海水中含有诸多微量元素；3海水中含有气体；2海水的基本化学组成1最主要的元素：氯、钠、镁、钙、硫、钾等；2最

3、主要的盐类：氯化钠、碳酸钙、硫酸镁等；3盐度：一千克海水中溶解的全部盐类物质。世界各大洋的一般盐度为33-38，平均为35，盐分的多少随地区的气候不同而变化；4pH值：海水的pH值在7.68.4之间。5海水中的气体：主要有氧、二氧化碳和硫化氢。三海水的主要物理性质1海水的温度主要来自太阳辐射，是海洋热能的一种表现形式。海洋表层的温度较高，且随纬度增加而降低。海水温度差是大洋环流的主要驱动力。海水表层温度：赤道附近为25-28，两极地区为0左右。海水温度随深度加强而降低，到300米下面变化极小，一般为15。2海水的密度海水的密度略大于蒸馏水，一般为1.02-1.03g/cm3随各处温度、压力及含

4、盐度变化而改变。盐度大，密度也大。随纬度和深度的增加而增加。海水密度差也是大洋环流主要驱动力。3海水的压力海水的压力随深度增加而增加，到海底深部压力极大，可达108Pa。4海水的透明度和颜色大洋为蓝色，透明度较好，光照可达200米。海的颜色变化较大，以蓝色为主，常受悬浮物质和藻类影响，透明度也遭到影响。四海洋生物海洋生物种类繁多，按其生活方式大致分为三种：1浮游生物2游泳生物3底栖生物海水及海底沉积物中生活着大量细菌和微生物。这些生物在生命活动中，需不断进行光合作用、新陈代谢和呼吸作用。在水深小于200米海区，生物特别繁盛。海洋生物对沉积物构成、有机质堆积及某些矿产构成均有重要意义。五海水运动

5、及地质作用海水总是永无休止地运动着。造成海水运动的动力主要有风、海水的密度差、温度差、月引力和地震等。海水的运动按其运动形式分为：海浪、潮汐、洋流和浊流。海水的运动是重要的地质作用动力，造成侵蚀、搬运、沉积作用。1波浪主要由风摩擦海水而引起的，可以因潮汐、海底地震、大气压剧变而产生。波浪是一种有规律的起伏运动，由一个凸起的部分波峰和一个凹陷的部分波谷组成。波浪的大小依风速和传播的久暂而定。波浪要素：波峰：波形最高处。波谷：波形最低处。波长：相邻两波峰的距离。最大波长可达800多米。波高：波峰到波谷的垂直距离。波高一般不超过4m，波长数十米。大风暴时波高可达1530m。波周期：第一波过去，次一波

6、到同一地点所需时间。波速：波形在单位时间内前进的距离。波长、波高、波的周期和波速称为波浪的四大要素。波浪发生时，波形的传递沿水平方向前进，而水的质点则是作上下旋转运动并无本质性位移，有如在风的吹动下滚滚向前的麦浪。由于水的内摩擦作用，水质点的圆周运动半径随深度增加而减小，以致于消失。故波浪向深部传导的能力有限，一般不超过波长的12。在深度达12波长时，波浪运动几乎停止。这一深度界面称为波基面(wavebase)。当波浪由外海向浅水带传播时，因水深渐小，波浪运动能影响到海底。当水深小于12波长时，波浪下部的水分子运动受海底阻碍和摩擦影响，逐步变为椭圆形，愈近海底其扁度愈高。及到海底，水分子只作前

7、进后退运动，这时上层水体的运动速度大于下层。结果，波长缩短，波高加大，波峰变尖。波浪愈接近海岸，波浪的变形愈明显，最后波峰明显超前并且翻卷破碎，成为破浪(breaker)。破浪涌向海岸，拍击海岸，称为激浪。海啸：由地震、火山等引发的宏大海浪。2潮汐海水在月球和太阳引力及地球自转产生的离心惯性力的共同作用下，产生周期性的涨落现象，称为潮汐。因地月系统绕太阳运行，当出现新月和满月(农历初一和十五)之后12天，月地日三者位于同一线上，太阳的引力与月球的引力叠加，构成大潮。当出现上弦月或下弦月(即农历初八、九及二十二、三)后12天，月地的联线同地日的连线垂直，构成小潮。由潮汐引起的海面高度变化迫使海水

8、做大规模水平运动，构成潮流。涨潮时，潮水涌向陆地；落潮时，潮水退回外海。由于地球本身的自转，使地球上某点与月球的相对位置随时发生变化，这种变化天天约24时48分为一周期。每24时48分，发生两次高潮和两次低潮。由高潮到低潮约经过6时12分，由第一个高潮到第二个高潮约经过12时24分。3洋流洋流：海水做大规模定向流动称洋流或海流。它既见于海水表层，也能构成于海水深部；既发生在近岸，也分布于远海水域。表层洋流影响深度不超过100m，深部洋流可达深海底。定期到来的信风是引起表层洋流的主要原因。各种海水的温度差对表层洋流的构成有重要影响。赤道地区温度较高的海水流向高纬度地区，是为暖流(warmcurr

9、ent)；高纬度地区的严寒海水流向赤道地区，是为寒流(coldcurrent)。暖流与寒流共同构成表层海水的循环。深部洋流的构成主要受海水密度控制：高纬度地区外表海水结冰，所含盐分向下转移，提高下面海水的含盐度和密度，它一面向赤道流动，也促使低纬度海水上升并向高纬度流动，构成大规模海水深部循环。因各种因素被移去的海水由另一部分海水来补充，也能造成洋流。洋流的速度一般不超过0.51.5ms。4浊流浊流：是含大量悬浮物质，比重大(最大可达1.52.0gcm3)，并以较高速度向下流动的水体。浊流中的悬浮物质是砂、粉砂、泥质物，有时还挟带砾石。浊流起源在大陆架之上或大河流的河口前缘。那里堆积厚度大而松

10、懈的沉积物在强大的波浪搅动、地震震动、河水冲击及海底滑坡等作用下，重新活动并扩散于海水中,构成浊流。尤以大规模海底滑坡最重要，毁坏性大。结果：海底峡谷、深海冲积扇横切大陆架和大陆坡并终止在陆隆上的海底谷地，即海底峡谷，是浊流侵蚀产物，也是浊流运行通道。普遍见于大陆及大型岛屿的边缘，谷深数百米，谷宽数公里。其首部常起源于大河河口，其前端在陆隆上分散成很多支谷。海底峡谷原先可能是河口的水下部分，后来因遭到浊流侵蚀而扩大。5海洋分带低潮线低潮时的水边线，标志着周期性暴露海滨的向海的界限。高潮线高潮时的水边线。1按地形分带：大陆架：是靠近大陆分布的浅水台地，是大陆在水下的自然延伸，大陆架外表平坦，坡度

11、小于0.1，平均水深133m，平均宽度75km。我国东部大陆架宽达500km左右。大陆坡：从大陆架外缘破折线开场，一直延伸到深海底的较陡的斜坡地带。平均坡度为4.3，最大可达20，宽度平均28km。坡脚水深14003000m左右。大陆基：大陆坡从坡脚处逐步变缓，过渡为大洋盆地，这一过渡地带称为大陆基。大陆基表层由海洋沉积物组成，外表常有被浊流冲蚀的沟渠。2海洋环境分区根据海水深度及运动情况滨海带：海陆界限附近狭长地带，一般指低潮线与最大高潮线之间的海域。属海、陆交互的环境。波浪作用弱，潮汐影响大的滨海地带称为潮坪。浅海带：滨外带至水深200米的范围，一般包括大陆架地形部分。半深海深海带：半深海

12、2002000米水深(大陆坡地形)；深海2000米水深(大陆盆地+洋中脊)。第二节海水的剥蚀和搬运作用一海水的剥蚀作用1概述海水的剥蚀作用：海水通过本身动力和所携带的碎屑对海岸和海底的毁坏。海蚀作用主要发生在滨岸带，按其性质可分为机械剥蚀、化学溶蚀和生物剥蚀作用。它们共同对海岸地带进行改造。海水的机械侵蚀作用，主要为由海水波浪及潮汐等所引起，毁坏的方式有海水的冲蚀和磨蚀；海水对岩石的溶解或腐蚀作用。因海岸地区水浅，受波浪和潮汐作用影响大，因而，机械方式也最为强烈。海蚀作用的主要动力是海浪和潮汐。波浪作用是海岸侵蚀、堆积作用的主要动力，海岸地貌的塑造主要发生在暴风浪期间，正常天气条件下的风浪只对

13、海岸地貌起着经常的修饰作用。发生在海岸带的侵蚀作用称为海蚀作用，它表现为三种形式：1冲蚀指波浪水体给予岸线的直接冲刷。基岩海岸的水下岸坡一般具有较大坡度，波浪抵达岸边时以宏大的能量冲击海岸，水体本身的宏大压力和岩石裂隙、节理中被压缩的空气，对海岸产生强烈的毁坏，这种气力可达每平方米数十吨。2磨蚀指海水携带的砂砾随波浪往返运动对海底产生侵蚀。在波浪前进和后退的往返运动中，海水携带着砾石、泥沙和海岸上侵蚀下来的岩石碎块，对海底基岩进行研磨，加快了海岸侵蚀的速度。3溶蚀指海水溶解海岸基岩引起的海岸侵蚀。海水对岩石、矿物的溶蚀能力要比淡水强，十分是在由碳酸盐岩等可溶性岩石组成的海岸，溶蚀作用对海岸的毁

14、坏更大。2海岸侵蚀地貌由坚硬的岩层所组成的海岸称基岩海岸。此种海岸的特点为海底坡度陡，海岸线凹凸不平，海底常有礁石相伴。由于波浪至浅滩或礁石附近时，海底阻力大，迫使水面波峰超前，并涌向岸边拍击海岸，构成强大的拍岸浪。坚硬、断裂不发育的岩石抵抗海蚀的能力较强，软弱、断裂发育的岩石抵抗海蚀的能力较弱，前者常突出成为海岬(strait)，后者常凹入成海湾(gluf)。在基岩海岸的海水面附近，由于海岸波浪的强力机械冲击和海水所携带沙石所造成的磨蚀以及化学溶蚀作用，使得海岸的岩石不断遭受破碎、淘空，因此构成向陆地方向凹入，构成海蚀凹槽。假如海水的侵蚀作用持续进行，海岸线不断向陆地方向后退，原海蚀凹槽会不

15、断地扩大而崩塌，因此构成陡峭的崖壁或海蚀崖，底部构成海蚀平台或浪蚀台地波切台。在激浪的持续作用下，海蚀平台逐步加宽。海蚀作用沿基岩裂隙带发展可构成海蚀沟谷。在海岸线向陆地后退和波切平台的扩展经过中，由于组成基岩海岸岩层岩性以及侵蚀作用方向的不同等，海蚀作用的结果在海岸沿岸地区，容易构成海蚀穹、海蚀柱、海蚀桥等奇特地形。在地壳稳定或海平面无明显升降条件下海蚀平台发展到一定宽度后，波浪的能量全部消耗在沿宽阔平坦海底的摩擦之上而不再引起侵蚀，海蚀崖的后退停止，这时的海岸横剖面称为海蚀平衡剖面。基岩海岸在波浪的侵蚀作用下可构成典型的海岸侵蚀地貌。完好的海蚀剖面由海蚀崖、海蚀平台和水下堆积阶地等地貌单元

16、组成。基石海岸大多由海岬和海湾所组成，在海岬处由于波浪能量集中，海蚀作用强，海岸不断被毁坏，因而海岸线向陆地方向后退。而在海湾处波浪能量较小，剥蚀作用较为微弱，以沉积作用为主。因而海岬的海岸线被剥蚀而后退，而海湾则由于沉积作用，其海岸线不断向海洋方向推进，最后海岸线变得平直，坡度也变得平缓二海水搬运作用海水搬运作用：海水在运动经过中，将携带的物质移至它处的作用。类型有机械搬运和化学搬运溶运两种。机械搬运物质呈推运、跃运和悬运三种形式。海水的搬运作用以机械搬运为主，搬运的动力有：海浪、潮汐、洋流和浊流。1波浪的搬运作用当激浪进击海岸时，构成向陆地前进的水流，称为进流；如波浪的前进方向与海岸垂直，

17、则进流的前进方向也同海岸垂直，进流就将水下的砂、砾向岸上搬。随着进流能量的耗散，部分砂砾留在岸上，部分砂砾随退回外海方向的水流回流又搬回水下。主要发生在滨海带和浅海带。海浪动力宏大，具强大搬运力。海浪剥蚀下的海岸物质和河流带到海洋中的物质在海浪作用下大部分向海水深处搬运。在进流与回流的往返作用下，砂、砾被磨圆而且得到分选，一部分留在海岸构成砾滩、砂滩或砂坝；另一部分在离岸一定距离的水下沉积，成长为平行海岸的砂堤或砂坝。波浪的波峰向前前进冲击海岸经过中，能量消耗在克制沙或岩石的磨擦阻力，海水由于重力沿斜坡流回海中，这种流向海底的回流称底流。方向多与海岸相垂直。假如波浪为以斜交运动方式抵达海岸，波

18、浪便发生弯曲和折射，构成平行海岸流动的水流的沿岸流，沿岸流携带碎屑物沿岸搬运，如遇海岸线弯曲或遇海湾，沿岸流的动能降低，流速减小，搬运物即逐步沉积下来，构成向海湾方向尖灭的沉积体，称为砂咀。砂咀或砂坝常将近陆的一部分水域与外海隔离开来使其转变成湖泊，是为泻湖。假如海岸曲折，岬、湾交织，从外海到达海岸带的波浪发生折射，岬角处波能集中，发生侵蚀，湾中波能消散，产生沉积，遂在湾顶构成海滩。2潮汐的搬运作用由潮汐引起的海面高度变化迫使海水做大规模水平运动，构成潮流。涨潮时，潮水涌向陆地；落潮时，潮水退回外海。在平坦海岸带，潮水的涨落影响到相当宽阔的范围，对于沉积物起着反复的侵蚀、搬运和再沉积的作用，控

19、制着沉积物的性质和特征。仅在近岸和海湾区较显著。大潮时，海峡中潮流流速可达6-7ms，动力几乎与山区河流相当，具宏大搬运力。对某一个地区来讲，潮流是固定的、周期性的水平流动的海水，具有较大动能，因此有很大的搬运力。潮流引起的紊流可使大量碎屑物处于悬浮状态，退潮时的急流把它们搬向海中，构成潮流砂脊。3洋流的搬运作用洋流流速较小，搬运能力弱，仅能搬运细小的悬浮状态的碎屑。但是，由于洋流的流程远，被搬运的碎屑能到达深海区，甚至进行越洋搬运。洋流的运动方向能够是水平的，可以以是垂直的(上升或下降)。控制的因素是盛行风的方向、科里奥利效应、大陆的轮廓、岛屿的存在和海底地形等。洋流的速度一般不超过0.51

20、.5ms。洋流的地质作用主要在于搬运，对海底有稍微的侵蚀作用并能搬运细粒的碎屑物质。海底磷矿是生活在水深100500m深处的生物所产生的磷酸盐物质通过上升流带到浅水地带后，发生生物化学作用而沉淀出来的。等深流：在大洋底部有一种沿陆坡等深线方向流动的深部洋流，称为等深流。它的流速低，一般仅为330cms，主要见于大西洋西部的陆隆上。等深流能对陆隆上的沉积物进行冲刷、搬运并再沉积，故对洋底沉积物特征有重要影响。4浊流的搬运作用浊流密度大，在流动经过中，紊流强烈，具极强搬运力，可将大量的砾石和砂级碎屑搬到半深海、深海区产生沉积，构成深海扇。浊流起源在大陆架之上或大河流的河口前缘。那里堆积的厚度大而松

21、懈的沉积物在强大的波浪搅动、地震震动、河水的冲击以及海底滑坡等因素的作用下，重新活动并扩散于海水之中,构成浊流。其中尤以大规模的海底滑坡作用最为重要，而地震与河口前缘松懈物的过量堆积则是触发海底滑坡的因素。浊流难以为人们直接观察，但是有很多事实能够证实它的存在。首先，在大洋底部发现有生活在浅水中的底栖动物介壳(或骨骼)、植物碎片，以及具有浅水特征且分选良好的砂质沉积物。只要能量强大的浊流才能将这些原先存在于浅水的物质搬运到洋底。其次，海底电缆在海底滑坡发生后很快被折断也是浊流发生的重要证实。如1929年12月18日纽芬兰南部大滩的一次强烈海底地震后，震中附近的海底电缆立即折断，相距有数百公里的

22、其它五条海底电缆在地震后13小时内也依次折断。之后，在约160930km范围内，深海成因的粘土沉积物上面堆积了0.41m厚度的粉砂。据此推断，地震引起滑坡并立即构成了速度约19.1ms的浊流冲断了海底电缆并沉积了粉砂物质。注入清水湖泊中的浑浊河水也能够构成浊流。如美国科罗拉多河的洪水流进米德湖后，成为多股浊流沿湖底运动，经过数日运行了100-140km便从另一出口(排水闸门)流出，其密度大部分小于1.1gcm3。罗纳河的浑水流入日内瓦湖所构成的浊流，在湖底竟侵蚀出一条水道。用实验方法已经模拟出浊流的构成和运动经过。将密度较高的浑浊水注入盛有清水的水槽中，便能够看到浑浊水体在清水中整体性地向前运

23、动，这就是浊流。一般讲来，浊流规模大且速度快，具有很强的侵蚀、搬运能力，因此它对海底沉积物的沉积和海底地貌形态的塑造起着重要作用。1海底峡谷横切大陆架和大陆坡并终止在陆隆上的海底谷地，即海底峡谷(submarinecanyou)，是浊流侵蚀的产物，也是浊流运行的通道。它普遍见于大陆及大型岛屿的边缘，谷深数百米，谷宽数公里。其首部常起源于大河河口，其前端在陆隆上分散成很多支谷。如中大西洋北部格陵兰和布拉多之间有一条世界最长的海底峡谷，它由北向南延伸到深度为5000m的深海平原上。海底峡谷原先可能是河口的水下部分，后来因遭到浊流侵蚀而扩大。2海底冲积堆或深海扇海底峡谷的前端常发育有巨型扇状沉积体，

24、称为海底冲积堆或深海扇。它是由浊流沉积而成。如恒河河口外就有宏大的深海扇。3陆基是由浊流搬运物沉积而成的如今普遍以为当浊流从大陆坡向下流到这里后，因地形忽然变缓，流速骤减，大量悬浮物质即行沉积。沉积体为向洋底方向变薄的楔状体。在陆隆上未沉积下来的细小悬浮物质被进一步带到附近的深海平原上，最终也全部沉积下来。因此很多深海平原上的沉积物也以为是由浊流搬运而来的。第三节海水的沉积作用海洋是物质的最终沉积场所，从本质上讲，沉积作用乃是海水地质作用的主要方式，这也是地质历史上海洋沉积物数量很大的原因。一海洋沉积物的来源海洋沉积物的主要来源：海洋沉积物主要来源于大陆，其次是火山、生物和宇宙物质。1陆源物质

25、1流水陆地上的河流、沟渠等以机械的、化学的搬运方式，把物质送入海中。2风风将尘土卷起送入海洋的数量也特别可观。风源物质有两个突出特点，其一，物质颗粒较细，而且都是机械碎屑。其二，风力可将尘土直接送入浅海乃至大洋中心。3冰川当代冰川供应海洋物质的情况只在地球的两极地区发生。4滨岸带剥蚀产物，前已述及。2火山源物质由火山作用送入海中的物质很有限，但在成因上却有很大意义。它是近火山的海区及远洋沉积物的主要来源。也是地球内部物质与地表物质平衡的重要方式。海洋中的火山岛及海底火山把大量物质送入海洋。3宇宙物质天天有数千万颗来自宇宙空间的陨石落到地球外表，按外表积来讲应有3/4数量落入海洋中，但到目前为止

26、，除了在深海的某些沉积物中发现为数极少的细小球粒之外，尚无较大陨石的发现。宇宙尘在宇宙空间的停留时间较短，约为110万年。宇宙尘能够穿透地球大气不被烧蚀，估计每年沉降到地表的宇宙尘约为110万吨。宇宙尘保存其原有宇宙信息，是研究太阳系化学组成和揣测太阳系起源的理想样品。因而，尘粒的采集一直为人们所重视，能够用飞船在行星际空间采集，能够在平流层中用火箭、气球和高空飞机采集，可以在地表从各地质时代的不同类型沉积物中采集，如深海沉积物、锰结核、陆地的未固结沉积物、固结岩石、极地和冰川的冰雪样品等。习惯上也把陨石进入地球大气层时烧蚀生成的细小颗粒称为宇宙尘。4生物有机物质成分是海洋沉积物的重要来源。有

27、时候相当厚的地层全由生物遗体所组成。而且很多重要矿产都与生物有关。除了我们熟悉的蚌壳、动物骨骼、植物残体能够直接沉积之外，微生物的分解物质更不可忽视，由于它们体积微小，经常掩盖了它们数量庞大这个本质。根据估计，每年在每平方米的面积中至少有1kg以上的有机分解物参加。长时间的积累，就会成为一个宏大数字。二海洋沉积物的沉积速率海洋中的沉积作用主要受潮流、密度流、风海流和风浪等作用所控制，在不同海区的沉积速率不同：大型三角洲和河口区最高可达50000厘米千年左右；在大陆坡和大陆隆最高可达100厘米千年；深海区一般只要0.110厘米千年，因此深海洋底沉积物的厚度平均不过0.5千米。从多道能谱仪对黄、渤

28、海泥质沉积区岩芯的210Pb放射性活度进行测定的沉积速率来看，渤海东北部泥质区，南黄海中部和东部泥区以及北黄海中部泥区的沉积速率小于0.2cm/a，为低速沉积区；黄河三角洲海域和莱州湾西部的沉积速率大于1cm/a，为高速沉积区；山东半岛南部沿岸海域沉积速率也较高，山东半岛成山头及苏北辐射沙脊群外海域的沉积速率为0，属于无沉积区或侵蚀区。海洋是一个宏大储水盆地。陆地上河流、地下水所携带的剥蚀产物源源不断聚集到大海。海洋本身除在滨海带巨强烈动力条件外，其余海域动力条件均较弱，海洋的环境差异很大，因此不同的海洋环境其沉积类型也有差异。分为：滨海带的沉积作用、浅海带的沉积作用、半深海和深海带的沉积作用

29、。1滨海沉积滨海是波浪和潮汐运动强烈的近岸水域，其下界为浪基面。在基岩海岸区较窄，低平海岸区很宽，可达数公里以上。根据海水运动的特点，滨海可分为三个带：潮上带、潮间带、潮下带滨海带处于海浪和潮汐作用地带，具特别强烈水动力条件。除在个别特殊环境下，因动力较弱，由化学作用引起化学沉积外，滨海带几乎均为机械沉积作用。1基岩海岸的机械沉积特征：a沉积物以砂、砾为主，构成砾石滩或砂滩，磨圆度和分选性较好。b砾石的长轴大致与海岸平行，砾石扁平面向着大海倾斜，显示出定向排列特点。c砂质成分较单一，通常以石英砂为主，少量贝壳砂。有些化学性质稳定，密度较大的矿物可富集构成滨海砂矿，如钛铁矿、金、金刚石等。d砂质

30、沉积物中常见的交织层理和不对称波痕等。2低平海岸的机械沉积特征a以泥质和碳酸盐沉积为主，构成泥滩，常见砂质透镜体，也有以砂质为主的砂滩。b具有水平纹层构造，常见交织层理。c可发展成为滨海沼泽，并构成大规模的煤田。我国华北CP石炭纪二叠纪大型煤矿多属于此类。3主要沉积地形a海滩沉积：在海岸地带由碎屑沉积物堆积而成的平坦地形。在山区的河流入海口及基岩海岸附近的海滩，其沉积物主要由砾石组成，此种海滩称为砾滩。砾石的磨圆度高，长轴大多与海岸平行。主要由砂组成的海滩叫沙滩。沙滩在波浪的长期作用下，砂粒淘选良好的，磨圆度高，以石英砂最为常见。b沙坝及沙嘴沉积：当海浪从浅水区的沙质海底向海岸推进时，在水深约

31、等于两个波高处，进浪与底流相遇，由于波浪破碎，使动能减小，其所携带的泥沙便堆积下来，构成水下堤。如沙堤持续成长，最后便构成平行于海岸的长条形砂堤，称为沙坝。沙嘴构成经过与沿岸流有关，也是由沙粒堆积而成。c泻湖沉积：在适宜的条件下，砂坝不断加宽、加高，使海的边缘或海湾与外海隔离或半隔离，则构成了泻湖。泻湖是短暂的地质现象。当代泻湖是第四纪冰后期海侵的产物，其构成仅60007000年历史。泻湖构成以后,接受沉积物的充填。以为,得克萨斯泻湖的平均淤积速率为每百年38厘米。被堤岛或沙嘴分隔的泻湖水体，波浪作用微弱。沉积物多由细粒物质组成。沉积物的来源既有陆源物质，也有海域来沙，同时还有风吹物质沉积于泻

32、湖之中。泻湖被沉积物质填满，便转化成潮滩或低平陆地。泻湖沉积特点泻湖沉积物分布，近陆一侧多为有机物丰富的泥质细沙，深水部分和河口为分选较好的泥质粉沙，靠近堤岛部分为纯净的细沙。在潮汐通道和水流强的水下槽中，物质较粗，距水流流速较远的部分，物质较细，涨落潮三角洲和冲越扇沉积物也较粗。由于气候带不同，沉积物也有显著差异，湿润地区的泻湖沉积,以陆源为主,缺乏海相沉积所含有的海绿石和海胆碎片；枯燥地区的泻湖，近岸的浅水部分有蒸发盐沉积。在泥沙来源较少的低纬度泻湖中，可接受钙质沉积，常呈鲕粒状。泻湖的沉积构造在三种沉积环境各有不同表现。靠近陆地的部分，泥质沉积由于生物钻孔扰动，构造混杂。泻湖中部为细颗粒

33、沉积，质地均匀，缺乏层状构造。靠近堤岛的沉积物则呈带状构造，层理明晰，反映水流流速的变化。二浅海沉积浅海为指海岸以外较平坦的浅水海域，范围由低潮线下面至200米水深之间。此地区的地形开阔而平坦，由于距大陆较近，各种生物极为繁盛，为海洋中最主要的沉积区。无论沉积量及沉积作用的类型都比拟丰富。1浅海的特点1波浪、潮汐运动较强烈，有时能直接影响到海底，使浅海具有良好的通气条件及稳定的盐度、且阳光充足、海水暖和，有利于生物大量繁衍。2浅海是最主要的沉积场所，接纳了陆上河流带来的大量碎屑物质和溶运物质。绝大多数沉积岩属于浅海沉积构成的。2浅海机械沉积特征1碎屑物质主要来源于陆地，部分来自海蚀作用产物；当

34、不同大小颗粒的碎屑物进入浅海时，海水的运动可使颗粒的下沉速度减慢。其中，较细粒物质悬浮于波浪中，被搬运到离岸较远的地区，而较粗者则沉积在近岸地区。2沉积物颗粒比滨海沉积细，砾石极少见。由近岸到浅海处，沉积物由粗到细：粗砂中砂细砂粉砂粉砂质粘土。浅海带沉积物的特点是：近岸地区以粗的砂砾质为主，具有交织层理和波痕，并含大量的生物化石。沉积物颗粒的磨圆度高和淘选良好，成份较单一；而远岸地区，则以细粒的粉砂和泥质为主，具水平层理，淘选佳但圆磨度不高，成份也较为复杂。3具有良好的水平层理，常含有较完好的动物遗体、贝壳等。3浅海化学沉积特征浅海区为化学沉积的有利地区，化学沉积物来自海水溶蚀物质以及河流地下

35、水带来的溶解物质和胶体物质。地质历史时期曾发育过大量浅海化学沉积，当代浅海化学沉积主要发生在中、低纬地区。浅海的化学沉积物主要有碳酸盐、硅质、铝、铁、锰氧化物和氢氧化物、胶磷石和海绿石等。1碳酸盐沉积在浅海化学沉积物中，碳酸盐类所占比重最大，主要为灰岩和白云岩。碳酸盐沉积的原因是温度升高或压力降低，这样引起海水中CO2含量减少，重碳酸钙过饱和构成CaCO3沉淀。在海水动乱的条件下，碳酸钙以一定的质点如岩屑为核心呈同心圆状生长，构成鲕粒状沉积物，成岩后构成鲕状灰岩。已固结或弱固结的碳酸钙被波浪冲碎并搓成扁长形团块，胶结成岩后，构成竹叶状灰岩。2硅质沉积海水中的硅质一部分来自大陆，它们以溶解硅H3

36、SiO4-和悬浮硅两种形式搬运；另一部分硅质来源于海底火山作用、海水的溶解作用及生物活动。当硅胶进入海洋后，在温度较低、偏碱性的环境中，逐步凝聚而沉积下来，构成蛋白石，进一步脱水构成燧石。燧石常呈结核状、透镜状或条带状产出，颜色多样。3铝、铁、锰及海绿石沉积海水中的铝、铁、锰等主要来自大陆。湿热气候区强烈的化学风化作用，使Al、Fe、Mn以胶体状态随河流迁入海中，在近岸地带遇电解质而凝聚沉积，在近岸区，因海水动乱，易构成鲕状构造或豆状、肾状构造。海成铝土矿是由铝的氢氧化物组成，铁质沉积物主要为赤铁矿和褐铁矿，而锰质沉积物则以水锰矿、硬锰矿的形式出现。海绿石是一种绿色粘土矿物，是由海水中硅、铝、

37、铁的胶体吸附钾离子而成。4磷质沉积磷主要以HPO42-的形式存在于海水中，表层海水含磷量低，难以沉积。海洋的下层由于有机物体的分解富含磷质，当富含磷质的海水随上升洋流到达浅海区后，因压力减小，温度升高，CO2的含量降低，磷质发生沉积，构成胶磷石Ca3PO42。胶磷石和其它沉积物共同组成磷灰岩。当含磷量较高时构成磷矿床。4浅海生物沉积特征由于浅海中生物大量繁衍和死亡，它们的骨骼和外壳就在适宜的环境下沉淀下来，构成生物沉积岩。主要有：贝壳灰岩、有孔虫灰岩、硅藻岩等，最常见的是珊瑚礁灰岩。1生物礁是指在海底原地增殖、营群体生活的生物，如珊瑚、苔藓虫和层孔虫等的骨骼、外壳以及某些沉积物在海底构成的隆起

38、状堆积体。2珊瑚礁在浅海沉积中有特殊意义，珊瑚虫对生活环境有较严格的选择，只能生活在20左右的海水中，并且要求水质清澈、盐度正常，水深不超过20m，水流通畅而不剧烈动乱。在这种环璋中，珊瑚虫不断繁生，其骨骼逐步堆积成礁。假如珊瑚环绕岛的岸边生长，构成岸礁；假如珊瑚礁平行海岸分布，与岸间有一个较宽的水道，则成为堡礁；珊瑚围绕海底隆起的边缘生长则构成环状的礁体，称为环礁。三半深海及深海沉积1半深海及深海沉积特点半深海是位于大陆坡上的水域，深海是位于大洋底上的水域。这两带为水深大于200米广阔水域，距大陆较远，受陆地因素影响小，水深压力大，海底黑暗，底栖生物极少，海水动力弱，一般只要粒径小于0.00

39、5mm的陆源悬浮物在此沉积。仅局部地带有浊流作用。浊流可将浅海堆积的粗粒沉积物带往深海沟沉积。此外，海底火山喷出物、宇宙物质和冰山携带粗粒物可在半深海、深海中沉积。因而半深海、深海带的沉积物多为泥质和生物残骸为主的软泥沉积、浊流沉积、海底热液硫化物和锰结核。陆源物质部分沉积于浅海带，粒径小于0.005mm的悬浮物质进入半深海和深海区。这些物质虽属陆源的悬浮物质，但它们几乎都是胶体性质，可长期悬浮于水中，只要在极平静的水动力条件下才能沉入海底。由于海洋中波浪和洋流的存在，极平静的环境几乎不存在，假如不是胶体物质的凝聚作用，它们可能不会发生沉积。2主要沉积类型1软泥粒度介于粉砂级与泥质级之间的沉积

40、物。分布最广泛。生物软泥(ooze)：主要是浮游生物骨骼，其余为泥质及粉砂物质。按其成分，分别以其占主导的生物种属，分为钙质软泥与硅质软泥红色粘土(redclay)：主要为粘土构成，含多量火山碎屑，生物很少，CaCO3含量微弱，颜色为红色。2浊流沉积是由砂、粉砂等细碎屑物与泥质物组成韵律交互层，具有清楚的递变层理及印模等构造，由浊流沉积固结而成的岩石称为浊积岩(turbidite)。浊流所悬浮和挟带的大量物质，在进入大陆坡脚和深海盆地时，因搬运能力剧减发生堆积，所构成的沉积物叫浊积物。由浊积物构成的扇状地形叫深海扇。扇体的沉积厚度较大，向深海平原厚度减小。浊积物主要由粘土和砂组成，还有砾石、岩

41、块、生物碎屑等。具分选性和层理。太平洋四周的海沟中都充填浊流沉积。在其它大洋中浊流沉积构成陆隆的主体并分布到深海平原之上。3热液硫化物和锰结核是深海底具有经济意义的矿产资源。深海是海洋的主体，但沉积速度较低。化学沉积作用构成了锰结核、多金属软泥等。海底热液硫化物金属矿产生物基因：多金属软泥，是一种富含Fe、Mn、Al、Zn、Pb、Ag、Au等金属的未固结沉积物。一般分布在水深20003000m处，如今已出现的地区有红海、东太平洋海隆等。多金金属软泥中各种金属主要以硫化物形式存在，金属含量已到达工业档次。由于它分布的深度比锰结核浅，是将来有前景的矿产。锰结核锰结壳：锰结核是深海沉积的一种多金属元素聚合体，生长在深海底沉积物外表经常含有Cu、Cd、Co、Ni、Mo等元素。呈浑圆、不规则球状或土状，直径小于120cm，平均约8cm，一般为淡褐至土黑色，比重2.13.1。内部通常围绕核心呈同心圈状构造，核心为生物骨骼、微陨石、红粘土、矿物或岩石碎片等。锰结壳呈皮壳状覆盖在海底岩石上，厚约数厘米。以高Co含量为特征。