海洋学第一章

海洋学第一章地球与海洋§1—1地球的基础知识一、地球的宇宙环境

二、地球的形状和大小三、地球的外部圈层四、地球的内部结构五、地球的起源与地质时代§1—1地球的基础知识

一、地球的宇宙环境

宇宙：由各种形态的天体和电磁波等物质组成

宇宙范围：半径约150亿光年宇宙中的星系：约有10亿个星系天体系统：天体常常聚集成一个个天体群天体系统的级别：地-月系统、太阳系太阳周围的星体：

类地行星：水星、金星、地球和火星。类木行星：木星、土星、天王星和海王星。太阳系的范围：以冥王星轨道为边界，直径为118×108km地球自转、地球公转

二.地球的形状和大小1．地球的形状

20世纪60年代，两名英国大地测量学者根据27颗人造地球卫星速度变化资料，精确计算出地球的形状，表明地球实际上是一个梨状体，其北极外凸18.9km，南极凹进25.8km，赤道也不是圆形。2．地球的大小赤道半径a为6378.160km;极半径b为6356.755km;地球扁平率为0.0033529赤道周长：40075.24km子午线周长：40008.08km;表面面积：510070100平方公里(约五亿平方公里);地球体积:1083l57900000立方公里(约一万亿立方公里)三、地球的外部圈层大气圈外部圈层水圈生物圈磁层和大气层将对生命有害的高能辐射和带电离子阻挡或吸收。磁层：太阳风是从太阳向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流，主要成分是电离氢和电离氦。

因为太阳风是一种等离子体，所以它也有磁场，太阳风磁场对地球磁场施加作用，好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样，地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。在地球磁场的反抗下，太阳风绕过地球磁场，继续向前运动，于是形成了一个被太阳风包围的、慧星状的地球磁场区域，这就是磁层。极光现象：地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区形成的叫北极光。四、地球的内部结构1.地核

内核固体；外核液态；2.地幔

上地幔、下地幔

3.地壳

大洋地壳、大陆地壳

4.划分依据第一不连续界面（莫霍面）：第二个不连续界面（古腾堡面）

地壳与地幔的分界地幔与地核的分界五、地球的起源与地质时代1.地球的起源

2.地球的地质年代绝对地质年龄：相对地质年代

地质年代单位：宙（宇）、代（界）、纪（系）、世（统）、期（阶）（4）地质年代表A、绝对年代的确定方法（同位素法）B、相对年代的确定方法1.古生物法：

利用地层中所含化石来确定地层的年代。生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。因而，各地质时期所具有的生物种属、类别是不相同的。时代越老，所具有的生物类别越少，生物越低级，构造越简单；时代越新，所具有的生物类别越多，生物越高级，构造越复杂。因此，在时代较老的岩石中保存的生物化石相对较低级，构造较简单；而在时代较新的岩石中保存的生物化石相对较高级，构造较复杂。五亿年前四亿年前三亿年前两亿年前一亿年前二至三百万年前地球生物的演化§1─2海与洋一、地表海陆分布二、海水的起源三、海洋的划分海洋與陸地

陸地面積百分比水域面積百分比北半球39％61％南半球19％81％南半球圖北半球圖§1─2海与洋水半球以紐西蘭為中心陸半球、水半球的海洋與陸地分布圖陸半球水半球陸半球以法國為中心高原平原山地大海二、海水的起源1.水圈的组成：海水97%，冰川2.25%，河水、湖水及地下淡水＜1%；2．当量水深：海水的当量深度应为2700～2800m，大气中水汽的当量深度3cm。3．海水的形成a.海水水体来源：海水的形成与地球物质整体演化作用有关。一般认为海水是地球内部物质排气作用的产物，即水汽和其它气体是通过岩浆活动和火山作用排出的水汽凝结为液态水，积聚成原始海洋

b.海水中盐分来源：海水的化学成分，一是来源于大气圈中或火山排出的可溶性气体，如CO2

NH3

Cl2

H2SSO2，二是来自陆上和海底遭受侵蚀破坏的岩石，受侵蚀破坏的岩石，为海洋提供了钠、镁、钾、钙、锂等阳离子c.形成特点：逐渐积累，水量、盐度

通常海洋的中心主体部分叫洋，边缘附属部分称海。一、海和洋的区分（一）海洋的划分及其特征1．海与洋对比对比项目洋海占海洋面积比重89％11％水深一般在3000米以上平均深度从几米到二三千米受陆地影响程度影响较小受大陆、河流、气候和季节影响大水温和盐度变化不大比较大海流系统有独立的系统无独立的系统海洋海洋通常海洋的中心主体部分叫洋，边缘附属部分称海。

大洋的面积大；约占海洋总面积的89％，海的面积小得多，只占海洋总面积的11%；大洋深度大，平均水深一般都在3000米以上，海的水深平均较浅，平均水深一般在3000米以下，有的甚至只有几十米深；大洋有独立的洋流和潮汐系统，海则受大洋流系和潮汐的支配；

大洋离陆地较远，受陆地影响小，水温、盐度等要素比较稳定，海水的透明度大；海与陆地接边，受大陆影响大，海洋要素随季节变化大，海水透明度较差。海底地壳为陆壳性质；

洋底地壳为洋壳性质；

四大洋

对于四大洋主要从这七个方面进行比较:

地理位置、面积、形状、水深、温度、海岸特点、和岛屿数量（也要注意经纬度位置）进行分析。二、四大洋

四大海洋系统太平洋大西洋印度洋北冰洋太平洋1、面积：17868万平方千米，面积最大。2、形状形状：近于椭圆形，南北窄，中间宽。3、水深：平均深度：4028米，最深的大洋4、温度：平均水温19.10C5、海岸特点：东部海岸平直陡峭，西部海岸较多曲折。6、岛屿：是全球岛屿最多的大洋。7、地理位置：位于亚洲、大洋洲、北（南）美洲之间大西洋1、面积：9166万平方千米。2、形状：S形。3、水深：平均深度：3627米，4、温度：平均水温16.90C5、海岸特点与岛屿：“S”状，东西狭窄，南北延伸；北大西洋海岸线曲折，多海湾、岛屿，南大西洋海岸线平直，海湾、岛屿较少7、地理位置：位于南、北美洲和欧洲、非洲、南极洲之间，呈南北走向

。印度洋1、面积：7617万平方千米。2、形状：北部封闭,南部开敞。3、水深：平均深度：3897米，4、温度：平均水温17.00C5、海岸特点与岛屿：北部因被较多半岛和岛屿穿插分隔，岸线曲折，形成许多边缘海、内海和海峡，南部岸线平直。

7、地理位置：位于亚洲、大洋洲、非洲和南极洲之间。

北冰洋1、面积：1479万平方千米。2、形状：是四大洋中面积和体积最小、深度最浅的大洋。

3、水深：平均深度：1296米，4、温度：水温比较低5、海岸特点与岛屿：海岸线曲折，岛屿众多。

7、地理位置：位于地球的最北面，大致以此北极为中心，介于亚洲、欧洲和北美洲北岸之间

。

大洋系统面积（×104km2）体积（×104km3

）深度（m）平均最大太平洋1796872370402811500

—附属海14431614大西洋9337337736279296

—附属海10931409印度洋74922919538977725

—附属海14792北冰洋1310169812965449

—附属海807601四大海洋系统的有关参数洋名称地理分界线太平洋与大西洋经过南美洲南端合恩角印度洋与大西洋通过非洲南端厄加勒斯角的

印度洋与太平洋通过塔斯马尼亚岛德

大西洋与北冰洋丹麦海峡-冰岛-法罗群岛-设得兰海峡一线四大洋分界线三、海、海峡、海湾海边缘海：一边以大陆为界，一边以岛屿、半岛为界与大洋分开。陆间海：界于大陆之间，有海峡与外海或大洋相连。内陆海：深入大陆内部的海，海洋状况受大陆影响。海的分类内陆海，如红海、黑海、波罗的海、渤海等。边缘海，如白令海、鄂霍次克海、日本海、黄海、东海和南海等。外海：如阿拉伯海、巴伦支海等。陆间海，如地中海、红海（亚欧与非洲大陆之间等。举例：陆间海—地中海

内陆海—渤海

边缘海—东海、南海

最大海—珊瑚海陆间海、内海和边缘海位置特征举例陆间海大陆之间面积、深度都大地中海、加勒比海内海深入大陆内部面积小受大陆影响大渤海、红海、波罗的海边缘海大陆边缘,以半岛或群岛深与大洋分离面积大、水流不畅东海、日本海、南海特征分类边缘海陆间海与内陆海2．海峡和海湾（1）海峡：沟通两个海洋之间的狭窄水道A．分类：海峡有天然海峡和人工海峡两种。B．天然海峡的成因有多种，如海底扩张、大陆漂移、地层陷落、冰川重压等。

C．世界主要海峡海峡连通海域曼德海峡红海--印度洋马六甲海峡印度洋--太平洋霍尔木兹海峡波斯湾--印度洋直布罗陀海峡地中海--大西洋巽他海峡印度洋--太平洋英吉利海峡大西洋—北海土耳其海峡黑海---地中海举例分析曼德海峡

（2）海湾A．海湾多由沿海陆地沉降、海面上升淹没沿海洼地、河谷等形成。B．有一些海湾名为湾，实为海，如墨西哥湾、比斯开湾、孟加拉湾等。C．有一些海湾名为海，实为湾，如马尔马拉海、亚速海等。下列关于洋和海的叙述正确的是A、洋是海洋的主体有潮汐系统而海无洋流现象和潮汐现象B、洋的温度和盐度终年不变,而海域经常变化C、洋和海是相通的,只是海靠近大陆D、洋受大陆影响较大C§1─3海底地形一、海岸带二、大陆边缘三、大洋盆地四、大洋中脊五、无震海岭§1─3海底地形一、海岸带海岸；高潮线以上狭窄的陆上地带，仅在特大高潮或暴风浪时才被淹没，又称潮上带。

海滩：高低潮之间的地带，高潮时被水淹没，低潮时露出水面，又称潮间带。

水下岸坡：低潮线以下直到波浪作用所能到达的海底部分，又称潮下带。海岸的基本类型：基岩岸、砂砾质岸、淤泥质岸、生物岸

(一)、海岸、海岸线和海岸带1、海岸线：把海平面升到最高处时与陆地的交线2、海岸带含义：海洋和陆地相互交接、相互作用的地带范围：潮上带、潮间带、水下岸坡主体：潮间带3、影响海岸发育的因素海浪潮汐洋流流水生物风暴潮海底地震和火山爆发引发的海啸全球变暖(二)、不同类型的海岸1、基岸海岸（岩岸）特点由坚硬的岩石组成它是陆地山脉或丘陵延伸入海的边缘，地势陡峭，坡陡水深。多岛屿、礁石。海岸分布着向海突出的海岬和深入陆地的海湾，海岸线曲折，多天然深水港湾分布：山东半岛、辽东半岛、杭州湾以南的浙、闽、粤、桂、琼、台利用：天然良港、旅游开发2、砂质海岸特点：分布利用：通常为堆积性海岸。主要由砂和砾岩组成堆积物颗粒通常较粗，经海水冲刷和搬运形成向海洋缓缓倾斜的沙滩，往往形成沙堤、沙坝、沙丘等

海南、广西海滨浴场3、淤泥质海岸特点：分布利用：主要由粘土和粉砂等组成主要分布在河口或平原地区。海岸带宽大、海岸坡度小、海岸线平直江苏、山东（黄河三角洲）、长江三角洲、河北等地适合滩涂养殖4、生物海岸（1）红树林海岸分布：利用：特点：抵御风浪侵蚀，又是鸟类及潮间动物栖息地物种丰富。因此在生物多样性保护、湿地保护和海洋防灾减灾中具有重要作用热带及亚热带较低纬度的海岸低洼地带红树林植物与泥沼相结合的海岸（2）珊瑚礁海岸分布：利用：特点：由珊瑚虫的遗骸和分泌物堆积而成。热带基岩海岸边缘常发育珊瑚礁海岸-南沙群岛、澳大利亚大堡礁保护海岸，抵抗海浪侵蚀、避风良港什么是海岸线？海岸带的范围？利用方向:港口建设、旅游开发台湾野柳龟基岸海岸砂质海岸二、大陆边缘

1.稳定性大陆边缘：无活火山，极少地震，构造上稳定，以大西洋西侧的美洲和欧洲、非洲大陆边缘较典型，也称大西洋型大陆边缘组成：大陆架、大陆坡、大陆隆（1）大陆架

ContinentalShelf，围绕大陆的浅海区域，指从海岸线到水深200m以内的区间，平均深度133m，其宽度因地区而异。许多海洋现象都有显著的季节性变化，潮汐、波浪和海流的作用都比较强烈。是渔业和养殖业的重要场所可形成巨大的海底油气田（2）大陆坡ContinentalSlope大陆架外缘陡然倾斜的地区，叫做大陆坡。平均坡度4.3°；海洋状况较稳定，受大陆的影响较小；

海底的沉积主要是陆屑软泥；

底层植物极少，主要是一些食泥动物；有海底峡谷。Valley（3）大陆基(或叫大陆隆)ContinentalRise大陆坡以外与大洋盆地之间常有比较平坦的地区，称为大陆基。

2.活动型大陆边缘（太平洋型大陆边缘）(1)岛弧亚型分布区域：主要分布在西太平洋，如阿留申群岛、日本群岛、琉球群岛、菲律宾群岛等。一般缺失大陆隆，以海沟-岛弧-边缘海盆地为最大特点。岛屿在平面分布上多呈弧形凸向洋侧，故称岛弧。岛弧靠大洋一侧往往发育着呈长条状的巨大凹地，深度在六千米以上，称为海沟。在岛弧与大陆之间的海域称为边缘海，因位于岛弧后方，又叫弧后盆地。海沟、岛弧和弧后盆地具有伴生联系，从而构成沟-弧-盆体系。海沟与岛弧都不在大洋盆地中间，而是在大陆边缘分布着（2）安第斯亚型分布区域：太平洋东侧的中美-南美洲陆缘。高大陡峭的安第斯山脉直落深邃的秘鲁-智利海沟特征：大陆架和大陆坡都较狭窄，大陆隆被深海沟所取代，形成全球高差(15km以上)最悬殊的地带。三、大洋盆地

大洋盆地是海洋的主体，其中主要部分是水深4000～5000m的开阔水域，称为深海盆地。1.深海平原

AbyssalPlain

深海盆地中最平坦的部分称为深海平原。其坡度小于l‰，平均深度4877m。2.海底山Ridge在深海平原中地形比较突出，范围又不太大的孤立高地叫海底山。3.海峰Crest有一类特别突出的海底呈锥状，且比其四周海底高1000m以上，有的隐没于水下，有的露出海面，称为海峰。

4.海底平顶山Plateau有一部分海底山顶部被海浪作用削平，称为海底平顶山。

5.海盆、海槽BasinFurrow面积大而形状多少带盆状的洼地叫海盆；若长而宽，且两侧坡度平缓的海底洼地叫海槽。

四、大洋中脊定义：大洋底部很重要的地势特征是呈线状分布的，具全球规模的海底隆起，它像屹立在大洋底部的巨大“山脉”，延伸四大洲，连绵数万里，称为洋中脊或洋脊。特点：洋脊上有火山、地震活动，还有很高的热流值。但震源浅、强度小。五、无震海岭

1.无震海岭与大洋中脊的区别：(l)其轴部无中央裂谷；(2)无横断海岭的转换断层；(3)现代火山局限于海岭的一个端点；(4)无地震活动或仅有火山活动引起的微弱地震

2.无震海岭实例北太平洋天皇-夏威夷海岭是无震海岭的典型实例。天皇海岭几乎全在水下，整体呈西北偏北向。天皇海岭在屋久海山附近发生转折，转折后的这段称为夏威夷海岭，海岭上出露的岛屿即为夏威夷群岛。3.热点-地幔柱假说(1)地幔柱假说源于地幔深处呈圆柱状涌升的热地幔物质流。热点的岩浆直接源于地幔柱。

(2)热点假说指板块内部现代火山活动的小区域;

热点相对于地球自转轴是固定的;热点处的岩浆烧穿岩石圈板块，于其表面形成火山;先形成的火山随板块运动移出热点，停止活动成为死火山;在后面热点处又生成新火山;形成一串沿海底扩张方分布的由新到老的死火山链。这种火山链位于稳定的板块内部，无地震活动，往往被称为无震海岭。4.地幔柱一热点在研究板块运动学和动力学中的意义①地幔柱──热点可作为确定板块绝对运动的参照系统;②无震海岭代表板块绝对运动的方向；③可求得当时板块绝对运动的线速度。第四节海陆变迁一、地表形态的变化中国科学工作者在喜马拉雅山区考察时，发现山中的岩石含有鱼、海螺、海藻等海洋生物的化石。为什么会发生这种现象呢？喜马拉雅山在几千万年前还是一片汪洋大海，后来受到强大挤压力的作用，海底隆起抬高，形成今天雄伟高峻的山脉。喜马拉雅地区发现了海洋生物的化石第四节海陆变迁一、地表形态的变化二、大陆漂移假说三、对流说四、海底扩张说五、板块构造学说大陆漂移假说的主要观点：

大陆漂移的证据

大陆拼合图魏格纳经过艰苦的考察终于提出了三方面的证据：第一大西洋西岸的许多生物有亲缘关系；第二，大西洋两岸的岩石、地层和褶皱也相吻合；第三，在古气候方面，两极地区有热带沙漠的征兆，而且在赤道森林中找到了冰盖。第四节海陆变迁一、地表形态的变化二、大陆漂移假说五、板块构造学说全球共分为哪六大板块？哪些是大陆板块，哪些是大洋板块？板块与大陆是一回事吗？板块的边界和内部有何差异？板块构造学说：地球岩石圈由大板块拼合而成；板块处在不断之中；板块的内部比较稳定，板块和板块交界的地带，地壳活动比较活跃。六太平洋板块几乎全部是海洋，其余板块既包括大陆，又包括海洋。在板块与板块交界地带，多火山地震。运动板块相向运动，碰撞挤压：相反方向运动，则张裂拉伸。大陆板块发生深断裂，形成裂谷（如东非大裂谷，孕育新的大洋）大陆板块发生深断裂，形成裂谷（如东非大裂谷，孕育新的大洋）裂谷持续扩大，海水涌入，形成狭长的“年轻的海”（如红海）大陆板块发生深断裂，形成裂谷（如东非大裂谷，孕育新的大洋）裂谷持续扩大，海水涌入，形成狭长的“年轻的海”（如红海）“中年”大洋（如大西洋），比较宽阔，最初断裂处，上涌的岩浆形成典型的大洋中脊大陆板块发生深断裂，形成裂谷（如东非大裂谷，孕育新的大洋）裂谷持续扩大，海水涌入，形成狭长的“年轻的海”（如红海）“中年”大洋（如大西洋），比较宽阔，最初断裂处，上涌的岩浆形成典型的大洋中脊大洋发展的后期，边缘古老的洋底，俯冲到邻的大陆板块之下，形成深海沟（如环绕太平洋的海沟）与海沟相邻的大陆板块，发生断裂，岩浆上涌，形成多火山的山脉和一些弧形的群岛（如日本群岛）大洋板块俯冲图海沟板块相反方向运动练习请用板块构造学说来1。东非大裂谷2。大西洋3。青藏高原4。太平洋西部的深海沟——岛弧链（板块的相互张裂）（板块的相互张裂）（两个板块相互碰撞）（大洋板块与大陆板块的碰撞）第四节海陆变迁一、地表形态的变化二、大陆漂移假说五、板块构造学说六、火山与地震地震和火山活动在很短的时间改变地表的形态喜马拉雅山脉是哪两大板块碰撞形成的？为什么环太平洋地带多火山地震？意大利西西里岛埃特纳火山喷发

10月1日，圣海伦斯火山在平静了18年后再次爆发，但其强度远低于1980年发生那一次。位于华盛顿州西雅图市以南大约150公里的圣海伦斯火山，在爆发之际喷射出白色蒸汽和火山灰，在空中形成庞大的烟柱。蒸汽升腾处，是火山口内305米高熔喷口的南侧边缘。此次火山爆发前，美国地质勘探局连续几天监测到数千次地震活动。9月30日，科学家报告说，在火山下发生的小地震每分钟达3至4次，强度在里氏3至3.3级的地震每隔3分钟或4分钟发生一次。科学家们根据地震活动等勘察资料准确预测了此次火山爆发的时间。

10月1日的爆发持续了大约20分钟。随后，山体复归平静，烟柱逐渐消散。事先听说火山即将爆发，一些人赶到当地观看。

1980年，圣海伦斯火山爆发致使57人丧生，火山灰散播到了400多公里外。过去多年间，火山口内时有蒸汽冒出，但顶峰自1986年以来没有再爆发过。目前，美国地质勘探局已经把警告级别升至第三级。地质学家预测，1日的爆发令他们感觉到火山再次喷发正在逼近，或正在进行。

1960年5月21日～6月22日在智利发生了二十世纪震级最大的震群型地震，该大地震群由7次7级以上地震组成，其中8级以上地震二次，最大震级8.9级,共造成6000人死亡。接连发生的大地震在瑞尼湖区引发了大型滑坡，滑坡体填入湖盆使湖水上涨外溢，淹没了瓦尔的维亚城，造成全城100万人无家可归。

与此同时，这次地震还引起了巨大的海啸，智利沿海建筑物大部分被海浪卷走，破坏房屋16万栋。此外，海浪还以每小时600公里～700公里的速度扫过太平洋。地震后15小时，高达10米的巨浪袭击了夏威夷群岛。海浪继续向西推进，8小时后，4米高的海浪猛扑日本海港和码头，并将大渔轮推上码头，压塌了一座房屋。这次海啸在日本造成了800人死亡，15万人无家可归。

坦博拉火山(Tambora)位于印尼松巴哇岛，东经118.00°，南纬8.25°，海拔2850米，是一座复合型火山。

坦博拉火山1815年的一次大喷发从4月5日持续到7月中旬，是世界上有历史记载的最大的一次火山爆发，火山爆发指数（VEI）为7。这次火山爆发，喷入空中的火山灰和碎石估计为170万吨。当烟雾消散以后，可看到坦博拉火山已“喷掉了山顶”，其高度从4100米减为2850米。火山爆发的巨响在2500千米之外，都能听到。估计有60000人丧生。有学者考证坦博拉火山1815年大喷发前一沉睡了5000年。印尼是世界上火山最多的国家，共有500多座，其中活的有170多。安第斯山脉有许多海拔6000米以上、山顶终年积雪的高峰。南部山脉中的阿空加瓜山为安第斯山最高峰，海拔6959米，它也是世界上最高的死火山。

尤耶亚科火山海拔6723米，是世界最高的活火山。南美洲多火山，它们主要分布在安第斯山，这里共有40多座活火山§1─５海底矿物资源一、滨海砂矿二、海底石油和天然气三、磷钙石和海绿石四、锰结核和富钴结壳五、海底热液硫化物六、天然气水合物§1─５海底矿物资源一、滨海砂矿

分类：非金属砂矿、重金属砂矿、宝石及稀有金属砂矿中国是世界上滨海砂矿种类较多的国家之一，矿种多达60多种，总探明储量达数亿吨。具有工业开采价值的主要有钛铁矿、锆石、金红石、磷钇矿、铌铁矿、钽铁矿及石英砂等。二、海底石油和天然气

1.石油的成因

(1)动植物遗体被埋葬(2)形成有机质(3)有机质转变成各种碳氢化合物的混合物——原始油气(4)原始油气迁移，遇储油岩层，形成油气藏2.我国的海上石油概况中国沿海有广阔的大陆架，沉积层厚达数千米，估计油气储藏量可达数百亿吨，很有希望成为未来的“石油之海”。目前中国近海已发现的大型含油气盆地有七个，它们分别是渤海盆地、南黄海盆地、东海盆地、台湾浅滩盆地、南海珠江口盆地、南海北部湾盆地和南海的莺歌海盆地。

东海石油储量约250亿吨,按目前每年消耗3亿吨计,可用80年,现有平湖和春晓两个油田,春晓油田即将投产