海洋学教学课件

绪论

一、地磁、地球自转速度

1.地磁成因

地球磁场起源于其外核液态铁银物质的对流运动，从而产生电流，产生磁场.

2.地磁磁极

地磁北极：位于北纬78.6°,西径101°。河北极位于南率现

地磁南极：位于南纬65°,东径138°。橄南极位于北平珊

地磁轴与地球自转轴的夹角：11°

磁极处磁场强度：

南磁极，0.68高斯；

北磁极，0.61高斯；

赤道处，0.29〜0.4高斯

地磁强度变化：平均每年降低1%。，1000年后地磁场可能消失，逐渐发生地磁场倒转。

古地磁研究表明：50万〜100万年地磁倒转一次。

3.磁极移动曲线

4.地球自转速度

（1）长期变慢

一个世纪内，每日的长度平均增加1〜2ms

科学家发现，13亿年前，每年有540天。

3.7亿年前，一年约有400天左右

国际天文组织测量发布：1984年6月30日增加1秒；

1987年12月31日增加1秒。

1972-1989出现了14次闰秒，地球约每15个月就要转

慢1秒。此数据不能用作预测闰秒。

1998年12月31日23时59分59秒闰秒

如05年12月31日23时59分59秒闰秒（相隔7年）

2008年12月31日23时59分59秒闰秒（相隔3年）

闰秒实施举例：零八年实施的一次闰秒

协调世界时：

23时59分59秒（2008年12月31日）

23时59分60秒（2008年12月31日）

00时00分00秒（2009年1月1日）

北京时间：

7时59分59秒（2009年1月1日）

7时59分60秒（2009年1月1日）

8时00分00秒（2009年1月1日）

（2）变慢原因：潮汐摩擦，引起地球自转角动量减少

（3）地球南北极的有趣现象：

a.一天等于一年（度日如年）

b.北极：四面八方都朝南

c.南极：四面八方都朝北

月球运动：自转周期等于公转周期

月球总是以相同的一面向着地球

太阳运动：围绕银河系绕转：速度，250km/s;周期，2.5亿年

二、世界海洋概况

四大洋：

太平洋；印度洋；大西洋；北冰洋

位置：位于亚洲、大洋洲、南极洲和北美洲之间

南北最长：约15900公里

东西最宽：约19900公里

面积：17968万平方公里。占世界海洋总面积的49.8%,占地球总面积的35%。

平均深度：4028米，

最大深度：11034米（马里亚纳海沟），是目前已知世界海洋的最深点。

太平洋是地球上四大洋中最大、最深和岛屿、珊瑚礁最多的海洋。

西南：以塔斯马尼亚岛东南角至南极大陆的经线与印度洋分界

东南：以通过南美洲最南端的合恩角的经线与大西洋分界

北：经白令海峡与北冰洋连接

白令海峡

宽：约85公里

深：30〜50米

白令海峡是位于亚洲最东点的迭日涅夫角和美洲最西点的威尔士王子角之间的海峡。

两“角”夹峙的白令海峡中，有两个分别属于俄、美的小岛，日界线便从两岛之间通过，因此，在两个相距仅有4公

里的地方，却隔着一天的日期。

威尔士角所在的阿拉斯加半岛，是白令于1741年发现的，以后俄国皮毛商人还在这里建立了村落。但是，这片当年十

分荒凉的冰天雪地，被沙皇于1867年以720万美元的价格卖给了美国。

现在的阿拉斯加州，已经成了“能源的源泉”而身价倍增。

东：经巴拿马运河和麦哲伦海峡、德雷克海峡沟通大西洋，

巴拿马运河

长：81.3Km

深：13〜15m

宽150〜304m

整个运河的水位高出两大洋26m

设有6座船闸。船舶通过运河一般需要9个小时，可以通航76000吨级的轮船.

西：经马六甲海峡和巽他海峡通印度洋，总轮廓近似圆形。

马六甲海峡

长：约1080公里

宽：西北部最宽达370公里

东南部最窄处:37公里。

太平洋的几种划分：

通常以南、北回归线为界：分南、中、北太平洋.

以赤道为界：分南、北太平洋，

也有以东经160。为界：分东、西太平洋

|印度洋|

位置：位于亚洲、大洋洲、非洲和南极洲之间，大部分在南半球。

面积：7491.7万平方公里

约占世界海洋总面积的21.1%,为世界第三大洋。

平均深度：3897米

最大深度：7150米（爪哇海沟）

西南：以通过非洲南端好望角的经线（东经20°）同大西洋分界

好望角：

惊涛骇浪常年不断

常常有“杀人浪”出现，这种海浪前部犹如悬崖峭壁，后部则像缓缓的山坡，波高一般有15〜20米，航行到这里的船

舶往往遭难，因此，这里成为世界上最危险的航海地段。/〃//〃〃〃〃〃〃〃〃〃

东南：以通过塔斯马尼亚岛的经线（东经147°）与太平洋分界

南部：向南极洲敞开。

一西洋|

大西洋的名称源于我国明代。我国自明代起习惯以雷州半岛至加里曼丹为界线，把大洋分为东洋和西洋，称日本人为

东洋人、称欧洲人为西洋人。称印度洋为小西洋，称印度洋西边的洋为大西洋。

位置：位于欧非与南北美洲和南极洲之间。

面积：9336.3万平方千米约占海洋面积的25.4%,约为太平洋面积的一半，为世界第二大洋.

平均深度：3627米

最大深度：9212米（波多黎各海沟）

南：接南极洲

北：以挪威最北端、冰岛、格陵兰岛南端、戴维斯海峡南边、拉布拉多半岛的伯韦尔港一线与北冰洋分界；

西南：以通过南美洲南端合恩角的经线同太平洋分界；

东南：以通过非洲南端好望角的经线（东经20°）同印度洋分界。

大西洋的轮廓略呈S形。

通常将北纬5。作为南、北大西洋的分界

位置：大致以北极为中心，为亚洲、欧洲、北美洲三洲所环抱，

面积：1310万平方公里。约相当于太平洋面积的1/14,约占世界海洋总面积4.1%,是地球上四大洋中最小最浅的

平均深度：约1200米，

最大深度：5449米（南森海盆）

北冰洋被陆地包围，近于半封闭.通过挪威海、格陵兰海和巴芬湾同大西洋连接，并以狭窄的白令海峡沟通太平洋.

海洋分布：

地球表面积为5.1亿km2,陆地面积占29%,海洋面积占71乐

北半球的陆地是南半球的？值多，故北半球称为独半攀，南半球称为本半季。

海陆的比例：南，80.9%,19.1%

北，60.7%,39.3%o

海与洋：海洋是相互连通的，构成统一的世界海洋。

全球陆地被海洋分割，故没有统一的世界大陆。

海洋深度：

平均深度：3795m；最深处：马里亚纳海沟，11034m

陆地平均高度：875m；最高处：珠穆朗玛峰，8848m

三、我国海域概况

1.海域辽阔

北起渤海之滨，南达南沙群岛，跨越温带、亚热带及热带三大气候带，海岸线绵延长达18000多km.

2.东中国海

渤海、黄海和东海有时总称为东中国海

东面：以朝鲜海峡与日本海分界

东南面：以琉球群岛与太平洋隔开。

西南：至台湾海峡的北界

面积：约120.9万km2.

水深

渤海：平均水深为20mo渤海海峡深度大多在60m以内。

黄海：平均水深为40m,大多不超过60m,

中心部分地区，水深在80m以上。

东海：平均水深为349m,最深处为2719m.

3,南海

范围：西濒中南半岛，它的东南部通过巴士海峡、苏禄海、爪哇海与太平洋相通

面积：约350万km2,统称该海域为南中国海或南海。

平均水深：1140m,中间深，四周浅，形成锅形的南海盆地。

我国因石油生产的需要又分南海西部和东部，二者间以珠江口为界。

四、海洋的作用

1.调节全球环境，是一个巨大的空调器。

(1)调温

a.气暖，大气环流

b.水暖：黑潮、湾流。

黑潮流系图

湾流流系图

冷暖洋流影响着全球气候，如大西洋暖海洋流每年向西」

放出的热量，使得纬度高达50°以上的挪威最冷月的平均气温it

改造北极气侯设想：

a.使北极变暖

前苏联工程师舒米林设想造一条长74Km、高50〜60m

把太平洋的海水抽入北冰洋，从而造就一股强大的暖流，通过北极地区流入大西洋。

预期效果：北冰洋的冰雪消融了，成为长年通航无阻的国际航线，苏联近万公里的北冰洋海岸线全部解冻，热带向

北延伸。温暖的北冰洋将为人类提供极其丰富的鱼虾和叱……

b.防止北冰洋巨大浮冰融化

美国科学家盖尔哈撒韦设想从格陵兰到蛔建筑一条长约1700公里的海上大坝，把北冰洋和大西洋拦腰截断，阻

止大西洋暖流进入北冰洋。他认为，如果大西洋温暖的海水把北冰洋巨大浮冰融化，便会造成海面上升淹没沿海地带的悲

剧。

厄尔尼诺现象090903

(2)调节空气A

海洋每年生产360亿吨百

强风

海洋吸收大气中的CO?的

(3)生产淡水

AM

海洋每年蒸发44X106km3的淡水；

2.给人类提供了大量的生物资源、矿产资源和动力资源；

3.给沿海提供优越的生存条件

海洋使沿海地区成为经济、社会和文化最发达、人口最密集的地区；

海洋使沿海雨量充沛，适合农业发展；海洋为沿海地区提供优越的区位优势，便于进行区域间、国家间的经济和文

化交流；

海洋使沿海地区（个别冰封区除外）气候适宜，空气清新，适合人类生存。

全世界经济、社会和文化最发达的区域多位于沿海地区，世界60%的人口居住在距海岸100km的沿海地区内。

4.海洋是连结各大陆的基本通道。

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

宇宙：宇宙是由各种形态的天体和电磁波等物质组成的

宇宙范围：半径约150亿光年

宇宙中的星系：约有10亿个星系

小星系有几万颗恒星，大星系有上千亿颗恒星

太阳所在的星系叫做银河系

天体系统：天体常常聚集成一个个天体群或集团，通称为天体系统。

天体系统的级别：地球与月球、人造卫星等组成较低级的地-月系统

太阳与地球及其他行星组成较高一级的太阳系

太阳的质量占太阳系总质量的99.8%

太阳周围的星体：八大行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。），50颗卫星，2000多颗小行星以

及600多颗彗星

类地行星：水星、金星、地球和火星。体积较小、密度较大、卫星较少，表层为固体，重元素较多

类木行星；木星、土星、天王星和海王星。体积大、密度小、卫星较多，无固体表面，轻元素较多。

太阳系的范围：太阳系以冥王星轨道为边界，直径为118X10'km,太阳发出的光需要5.5小时才能穿出太阳系。

地球自转：地球绕通过地心的地轴的旋转称为自转，地球自转会产生天体的周日视运动，产生地转偏向力或科氏力。

地球公转：a.地球环绕地球与太阳公共质心的运动

b.地球环绕地月公共质心的运动

二、地球的形状和大小

1.地球的形状

地球是个旋转椭球体，赤道半径较长，两极半径较短。

地球赤道处是一个椭圆，长轴比短轴约长430m,长轴指向西径20°.东径160,

北半球较细、较长，南半球较粗、较短。是一个不规则的扁球体

地球的南北半径并不互相对称，地球的几何中心也并不在赤道平面上

北极比椭球面高出14m,南极比椭球面凹进24m

赤道至45°N间向内凹进，

赤道至60°S间向外凸出北极

2.地球的大小

赤道半径a为6378.160km;

极半径b为6356.755km;

a-b

地球扁平率-----

a

为0.0033529;

赤道周长为40075.24km;

子午线周长为40008.08km;

表面面积为510070100平方公里（约五亿平方公里）；

地球体积：1083157900000立方公里（约一万亿立方公

里）。

三、地球的外部圈层

］大气圈

包围着地球的气体，厚度有几万千米，总质量约5136X10%,

大气圈无明确的上界。大气有明显的可压缩性，

2.水圈

水圈是地球表层的水体，占地球总质量的0.024机陆上江河湖沼的水直接、或通过水汽、或通过地下水与海洋相通。

所以地球上的水体构成了包围地球的完整圈层——水圈。

3.生物圈

生物圈是地球上生物（包括动物、植物和微生物）生存和活动的范围。

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氢。

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

a.内核固体；

b.外核液态；

地球上层较重的铁、镇等物质逐渐熔融，并渗过硅酸盐物质

向地心流动而形成地核

2.地幔

地内深处较轻的硅酸盐物质也相继熔融浮到地球上部，形成地幔

上地幔上地慢由较重的橄揽岩层组成

下地幔是由金属硫化物:氧化物组成的铭、铁、银层

地热来源：地球内部放射性的物质衰变所产生的巨大热量

对地球的形成与演化有重大意义.

上下地幔均能传播地震纵波和横波，所以为固态物质层

3.地壳

大洋地壳:较轻的硅镁质岩浆上移至地壳下层凝结，构成玄武

岩地壳

大陆地壳:最轻的硅铝质岩浆升到地球最上层，构成花岗岩

地壳

地球历史:从地球的地壳形成时算起，地球已有四十六亿年的

为史了

4.划分依据（地震波传播速度不连续，突然急剧减少）

第一个不连续界面（莫霍面）：

深度不一致，在大陆区较深，可达90余公里以上。在大洋

区较浅，甚至不到5km,简称莫霍面。莫霍面以上一般称为地壳，

以下为地幔。

第二个不连续界面（古腾堡面）

深度在2898km处，简称古腾堡面，这个界面是地幔与地

核的分界面。

五、地球的起源与地质时代

1.地球的起源

a.约在50〜60亿年前，存在一个巨大的气体尘埃星云，叫做

太阳云

b.太阳云不稳定地自转，在自身引力作用下进行收缩，使大

量物质聚集于中心部分（图A）

c.体积缩小导致自转速度加快，离心力随之加大，太阳云逐

渐变成圆盘状

d.太阳云在收缩过程中，密度、压力加大，导致温度急剧上6371In*

升，产生氢聚变为氢的核反应.产生了光芒四射的原始太

阳（图B）

e.原始太阳抛出的物质参加到围绕它旋转的圆盘中去。

f.尘埃物质作为气体凝聚的核集结成一个个大小团块，并沿赤道下沉，形成一圈一圈有规律间隔的尘环。

g.环内物质在不均匀引力作用下，大质点吸引小质点，逐渐聚结成为行星胚胎（图1—4C）,最终形成行星。

2.地球的地质年代

根据岩石中存在的微量放射性元素蜕变规律测定出岩石生成的绝对年龄

寒武纪5亿年前

志留纪4亿年前

泥盆纪3.5亿年前

石炭纪3亿年前

三迭纪2亿年前

侏罗纪1.5亿年前

白恶纪0.7亿年前

第三纪600万年前

古新世距今6500—7000万年

始新世6000万年前

渐新世3800万年前

中新世2600万年前

上新世900万年前

第四纪1248万年前

（冰期末年）

第四纪273万年前

第四纪312.5万年前

全新世1.2万年前

§1—2海与洋

一、地表海陆分布

地球表面崎岖不平

深度大于3000m的海洋：约占海洋总面积的75%；

而高度不足1000m的陆地：占其总面积的71%。

海洋的平均深度达3795m,

陆地的平均高度却只有875m

如果将高低起伏的地表削平，则地球表面将被约2646nl厚的海水均匀覆盖。

二、海水的起源

1.水的组成：

海水97%,冰川2.25%,河水、湖水及地下淡水＜1%；

大气中的汽态水，比例极小

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：来自地球内部地下的岩石

地壳增温，岩石结晶水变成产生水汽。岩浆活动或火山爆发，水汽跑到地球的外部，变成汽态水，以雨滴的形式

降落到地球表面上来，形成原始的水圈。

b.海水中盐分来源：

原始的海洋，是略带咸味，没有现在海水的含盐量高。

①基岩的溶解提供给海水的盐分；

②海底火山的喷发活动不断增加海水中的氯化物和硫酸盐的含量；

③是陆地上大量的火成岩和矿物质风化、侵蚀和溶解后形成的盐由河流输送到海洋里。

海水的平均盐度：35

c.形成特点：逐渐积累

☆原始海洋中的海水约为目前海水的1/10。现在地球上有这样多的海水，无疑是经过十几甚至几十亿年的逐渐积

累而成的。

☆一方面因地表上河水最后的归宿是大海，而河水流经陆地时总带有一定量的盐分；另一方面,大面积海水的唯

一去路是蒸发，而蒸发出去的总是淡水。这就是海水中的盐分在太阳能和重力的作用下逐渐积累的过程.

三.海洋的划分

洋海洋的主要部分

洋的特点：

面积广阔，约占海洋总面积的89%；

深度大，一般在2〜3km以上；

平均盐度35,且年变化小；

水色高、透明度大；

有各自的潮汐系统和强大的洋流系统。

海洋的边缘部分

特点

面积比洋小得多，只占海洋总面积的11%,深度一般较浅。

各海海水的物理化学性质各有特点，温度受大陆影响很大，并有显著的季节变化。

水色低、透明度小、沉积物多为陆生的。

海的分类

地中海位于各大洲中间，而且面积广大，如亚欧非之间的地中海

内海位于同一大陆的两部分之间，面积较小，如渤海。

缘海是海洋的边缘部分，只有一些岛屿同大洋相隔，海水可以在缘海和大洋间自由沟通，如东海等。

3.海湾

洋或海的一部分延伸入大陆，其深度逐渐减小的水域称为湾。

一般来说在入口的地方海角与海角之间的联线，作为湾的分界线.海湾中的海水性质一般与其相邻的海洋的海水性

质近似.在海湾中常出现最大的潮差，这显然与深度和宽度的不断减小有关.例如，我国抗州湾的钱塘江怒潮驰名世界，

它的潮差一般可达6~8m,最大时可达12m之多。

4.海峡

海洋中相邻海区之间宽度较窄的水道称为海峡。

海峡中海洋状况的主要特征是急流，尤其是潮流速度

很大。

海流一般具有上下层流入或流出的，如直布罗陀海206

峡。也有从左右侧流入或流出的，如渤海海峡等.00

§1—3海陆变迁E8000

、00

1大陆漂移说M100

十九世纪初，德国学者魏格纳认为在大约三亿年%200

00

前(石炭纪晚期)，地球上只有一块陆地，叫作“泛大陆”,1

4

而“泛大陆”周围是一片汪洋大海，称为“泛大洋后来

1

到中生代(约在二亿年前)时期，“泛大陆”开始分裂和漂移,

以后久而久之，才分离成近代全球大陆和大洋的分布状况。

(1)学说主要依据：地表形态，特别是大西洋两边图6-14横越大西洋的地中海海水(垂直分布)

的地形................

(2)基本内容：

①漂移层序：

轻的花岗岩(硅铝质)地壳，漂浮在较重的玄武岩(硅镁质)基底之上.

②替独力:.

由于地球自转离心力的作用和潮汐力的作用，到中生代之后，“泛大陆”就开始由东向西漂移。

(3)学说的作用：

☆解释大洋形成原因：因漂移速度不同，就分裂成几块大陆，其间就形成了各个大洋。

☆解释山脉形成原因；大陆漂移前缘，则受基底阻碍就被挤压，形成褶皱山脉。

(4)学说的缺陷：

☆着眼于地壳的水平运动

☆对引起漂移的驱动力论据还不够充分

2.对流说

1920年至1930年初，荷兰地质学家米尼

兹(Vening.Meinesz)利用精密重力仪测量海面上

的重力，对资料进行综合分析后，提出了对流说。

地球内部地幔的温度比地壳温度高，地幔物

质呈塑性状态，,能发生缓慢的对流

(1)学说主要依据：海面重力资料

(2)基本内容：

蛔蟀源

对流体被地核加热后上升到地壳下面，顺

着地壳下层水平流动；

当一部分热通过地壳逐渐散失后，对流体

变冷下沉，如此产生地幔对流。

6371k*

(3)学说的作用：

☆解糅地充本平运期:对流体在水平方向

流动时可以带动地壳底部，使地壳也跟着

作缓慢移动。

☆解律浮沟形感愿呼在大陆边缘部分，

对流体下沉牵动硅铝物物质下降，形成深

海沟又叫地槽。

☆解释山脉形成原因:

当地幔上部的热流温度达到均一时，则停止对流。

而被拉向深处的硅铝物质就遭到揉皱和局部熔化，此

时便逐渐上升，形成山脉，并伴随有岩浆的侵入和喷

出。过一段时间后地幔物质由于上部散热和底部加热

又产生温差，又开始对流，地壳运动也就又开始进行。

☆解释了地壳水平运动和升降运动的相互关

舂

☆解释了地壳运动的周期性

(4)学说的缺陷：

对大陆上各种构造形态的成因未能做出很好的解释。

3.海底扩张说

(1)学说依据：

洋脊两旁地磁异常正向和逆向条带是对称的

海洋沉积物的地质年龄在洋脊两侧越远越老

(2)基本内容：

①大洋中脊是新地壳产生地带。

②洋脊带中央部位被一个坳陷很深的裂谷分成两排峰脊，而这洋脊轴部的裂谷是地壳张裂的结果。

③地幔中的物质不断从这裂谷的裂缝涌出来，并推动旧海底向两侧扩张，形成了新的海洋地壳。

④早期形成的海底岩石圈又在海沟地方插入地下，退回地幔下部的软流圈中，被周围的高温熔化成岩浆，造成物质

循环。

⑤海底扩张的半速度，即每边的速度，每年约为！〜外？

⑥大约每二、三亿年就使洋底岩石圈更新一次

..................................................祥中橘

大洋的形成与演化过程举例：

胚胎期：东非大裂谷，抬升大陆裂谷；

［东非大裂谷］世界陆地上最长的裂谷带。纵贯非洲大陆东部，向北延至西亚的死海一一

约旦河谷地，全长6400多公里.裂谷两侧陡崖壁立，谷深达2000米、谷底分布有一系列洼地、

盆地和湖泊.

幼年期：红海，扩张狭长海；

成年期：大西洋，扩张；

衰退期：太平洋，收缩；

终了期：地中海，收缩并抬升；

遗痕期：喜马拉雅山的印度河，收缩并抬升；

4.扳块构造学说

(1)学说依据：许多学科的最新成果

(2)基本内容

岩石圈呈固态的薄壳漂浮在塑性的软流圈之上，在地球自转运动以及重力作用和热力作用的影响下，岩石圈产生断裂，

遭到破坏，形成若干块体，这些块体就称之为板块。

(3)板块划分

1968年法国地质学家勒皮顺(Lepichon)将全球岩石圈划分成六个大板块

六个大板块，即太平洋板、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块(图1-8)。大板块中可

划分出许多次二级的小板块;

(4)板块的特点

☆每个板块基本上包括一个大陆及其相邻的海洋，只有太平洋板块几乎全是海洋。

☆地震几乎全部分布在板块分界线附近，火山在分界线上分布也特别多。

☆板块的分界线一般在大洋中脊(即中央海岭)、转换断层、俯冲带和深海沟及地质缝合线处。

§1—4海底地形

海底景象千姿百态，绚丽壮观，崎岖程度不亚于陆地。海底也有高山、高原、平原和洼地等地形。

一、海岸带

海岸带就是海陆之间的界限。

水位升高便被淹没，水位降低便露出的狭长地带即是海岸带。

世界海岸线全长44X10'km,

海岸带的组成：包括海岸、海滩和水下岸坡三部分

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。

湖一的三木类型.:河口岸、基岩岸、砂砾质岸、淤泥质岸、珊瑚礁岸和红树林岸。

红树林的生态特性

a.胎生现象

种子还没有离开母体的时候就已经在果实中开始萌发，长成棒状的胚轴。胚轴发育到一定程度后脱离母树，掉落到海

滩的淤泥中，几小时后就能在淤泥中扎根生长.未能及时扎根在淤泥中的胚轴则可随着海流在大海上漂流数个月，在几千

里外的海岸扎根生长。

b.特殊根系

很多支柱根自树干的基部长出，牢牢扎入淤泥中形成稳固的支架，使红树林可以在海浪的冲击下屹立不动。

c.呼吸系统

红树林植物具有呼吸根，呼吸根外表有粗大的皮孔，内有海绵状的通气组织，满足了红树林植物对空气的需求。每到

落潮的时候，各种各样的支柱根和呼吸根露出地面，纵横交错，使人难以通行。

d.泌盐现象

热带海滩阳光强烈，土壤富含盐分，红树林植物多具有盐生和适应生理干旱的形态结构.红树林植物具有可排出多余

盐分的分泌腺体，叶片则为光亮的革质，利于反射阳光，减少水分蒸发。

二、大陆边缘

大陆边缘是指大陆与海洋连通的边缘地带，它包括大陆架、大陆坡、大陆基以及海沟与岛弧等。

1.稳定性大陆边缘

(1)大陆架

是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.

大多数陆架只不过是陆地部分在水下的延伸。

特点：

①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。

②是渔业和养殖业的重要场所

海水中含有大量的溶解氧和各种营养盐类，因此，陆

架区特别是河口地带是渔业和养殖业的重要场所。

③可形成巨大的海底油气田

(2)大陆坡

大陆架外缘陡倾斜的地区，叫做大陆坡。

特征：

①平均坡度4.3°；

②海洋状况较稳定，受大陆的影响较小；

③海底的沉积主要是陆屑软泥；

④底层植物极少，主要是一些食泥动物；

⑤有海底峡谷0

大陆坡上最特殊的地形是深切陡峭的V字型谷，叫海底峡谷，长度可达数十公里至数百公里。峡谷一般横切大陆坡,

有的甚至切穿大陆架与现代河口相连。

峡谷成因

由于地层结构变动，地壳断裂作用在大陆坡上往往先造成巨大的裂缝，然后在强大的海底浊流和冰川的作用下，

才形成现在的海底峡谷。

(3)大陆基(或叫大陆隆)

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.

通过地球物理测量证实，许多大陆基下部，在地质历史时期曾经是海沟，后来沉积物逐渐充填了海沟，形成大陆基,

故现代的大陆基上往往没有深海沟。

2.活动型大陆边缘

(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。

特征：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。

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。

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。

世界闻名的马里亚纳海沟是地球表面的最低点，达到11034m.

海沟举例：马里亚纳海沟：11034m;千岛海沟：10542叫

菲律宾海沟：10497m;汤加海沟：10882m；克马德克海沟：10047m。

整个大洋中共有29个海沟，其中太平洋19个，大西洋4个，印度洋6个

(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。

它约占海洋总面积的45%。

1.深海平原

深海盆地中最平坦的部分称为深海平原。其坡度小于1%。，平均深度4877m。

2.海底山

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

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.太平

洋中的胃纳罗亚火山海峰，海拔标高达4205m,若从海底算起，它的高差达9000多米.

海峰大多数都是火山形成的.有的海峰基座是火山成因的，而上部是由生物碎屑灰岩组成的.

4.海底平顶山

有一部分海底山顶部被海浪作用活火山

削平，称为海底平顶山。

定大洋'盆地中还有一些负地形，如

'面积大而形状多少带盆状的洼地

叫浮革;.

若长而宽，且两侧坡度平缓的海底平顶海山的形龙(显示平顶海山总大泮

洼地叫海槽。

,四：大洋中脊板块一边移动，一边下沉)

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。

形状：大洋洋脊的中央顶部的两个脊峰之间有一个深陷裂谷，深度可达1000-3000m,宽度可达十公里以上，称为中

央裂谷。

被一系列的横向断裂错开，错距可达数百公里以上；

突出海底的高度达2000〜4000m,宽度在数百公里以上

特点：洋脊上有火山、地震活动，还有很高的热流值.

大洋中脊扩张速度：

五、无震海岭

大洋盆地中还有一些比较开阔的隆起区，高差不大，顶部有较小的起伏，没有火山和构造活动，是个比较宁静的地区,

称为海底高地或海底高原.若分布是呈长条状的，则称为海岭.

1.无震海岭与大洋中脊的区别：

(1)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。

因为这类海底火山山脉最大的特点是无地震，故称作无震海

殴。.

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(图1—13)。

海岭上火山的年龄由西北向东南具有依次变新的规律性。

3.热点-地幔柱假说

为了解释无震海岭的成因，提出了

热点-地幔柱假说

(1)热点假说

热点是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向分布的由新到老的死火山链。这种图1-13天皇一旦威夷海岭

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。

据研究，天皇一夏威夷海岭就是由热点火山作用形成的，

(2)地幔柱假说

地幔柱是指源于地幔深处呈圆柱状涌升的热地幔物质流。

炽热的地幔物质向上运移，导致岩石圈下物质的盈余，

把上覆岩石圈向上拱起，在地表形成巨大穹隆，

地幔柱的直径可达200~300km,甚或更大.

地幔柱导致的物质盈余引起正重力异常.并在地表出现高热

流值.

热地幔柱的涌升不断向上地幔乃至岩石圈之下输送热量、质

量和动量，在烧破岩石圈的地方便成为热点.

热点的岩浆直接源于地慢柱.

全球识别出并经过严格检验确认的热点一地幔柱总共20多个大部分位于板块内部。

4.地幔柱一热点在研究板块运动学和动力学中的意义

①地幔柱一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。

根据海岭上火山岩的年龄以及经过测年的火山之间的距离，以求得当时板块绝对运动的线速度。

§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

据统计，滨海钛铁矿产量占世界铁砂矿总产量的26%、锡砂占70%、独居石占80%,金红石占98%、金刚石占90%、倍石

占96%.

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、错石、金红石、磷钮矿、铝铁矿、铝铁矿及石英砂等。

二、海底石油和天然气

1.石油的成因

(1)动植物遗体被埋葬

江河带来的大量泥砂不断堆积在海盆、湖沼底部，一些动植物遗体也随之一起被埋葬。

(2)形成有机质

生物遗体的分解使泥砂富含有机质而成为有机腐泥.

(3)有机质转变成各种碳氢化合物的混合物一原始油气

由于沉积物的不断加厚，使温度和压力逐渐增高，再加上细菌、催化剂、放射性物质的作用，这些有机质就可逐渐

转变成各种碳氢化合物的混合物，即原始油气.

(4)原始油气迁移，遇储油岩层，形成油气藏

原始油气呈分散状态，会向孔隙和裂缝多的岩层中迁移，只要油气来源充足，又具备孔隙度良好的储油岩层以及阻

挡油气不致散失掉的盖层或圈闭条件，经过一段漫长的时间就能够形成有经济价值的油气藏.

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，现有平湖油田、春晓油田、天外天油田.

三、磷钙石和海绿石

磅巧百又称磷钙土，是一种富含磷的海洋自生磷酸盐矿物，它是制造磷肥、生产纯磷和磷酸的重要原料。

净攀石是一种在海底生成的含水的钾、铁、铝硅酸盐自生矿物，一般呈浅绿、黄绿或深绿色。可以从中提取钾，也

可用作净化剂、玻璃染色剂和绝热材料。

090910

四、铳结核和富钻结壳

1.镒结核的成份

候结核含有30多种金属元素，其中的铜、镶、钻、镒、锢都达到了工业利用品位

2.镒结核的储量

仅太平洋，在表层1m厚的沉积物中，结核就有1万多亿吨，可提取镒2x10"t,媒90x10't、铜50x10!t,钻30x108t.

另外，结核中还有含量很高的分散元素和放射性元素，如钺、锌、错、钝、铀、镭和包等.

3.钱结核的成因

镒结核的成因是个复杂的问题；至今仍未有公认的见解.

4.钵结核的分布

根据丰度，可划分出15个锌结核富集区.

5.富钻结壳的成分、矿藏位置

成分:富钻结壳含有镒、铁、钻、银、铅、铜、钛、钳、铝、锌、铭、被、帆等几十种金属元素，其中钻含量高达2

%,比镒结核中钻的平均含量高3〜5倍。

矿藏位置:生长在海底硬质基岩上的“壳状”沉积物。

产于海山、海岭、海底台地的顶部和上部斜坡区，局限于赤道附近的低纬区。以太平洋海山区最富集。

五、海底热液硫化物

1.成份

富含铜、铅、锌、金、银、镒、铁等多种金属元素

2.矿藏位置

常与海底扩张中心热液体系相伴生。

3.成因

海水沿裂谷带张性断裂或裂隙向下渗透，被新生洋壳加热，形成高温(可达350~400。)海水.高温海水从玄武岩中淋

滤出大量多种金属元素，当它们重返海底时与冷海水相遇，导致黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等硫化物及钙、镁硫酸盐的快速

沉淀.

己发现多个质量超过IX10't的矿点。热液活动区往往发育有大量不靠太阳能而靠热液营生的自养型深海底生物群落。

4.类型

a.层状重金属泥.以红海最典型，称为“红海型”

在红海中央裂谷带已发现20多个热卤水池和重金属泥富集区，其中以阿特兰蒂斯H号海渊最有经济价值，金属储量至

少有94x10st.

b.块状多金属硫化物.主要产于洋中脊的裂谷带，称“洋中脊型

图1-23海底热液活动区的“烟囱状”矿体

六、天然气水合物

1.成分

是由碳氢气体和水分子结合而成的冰晶状固体化合物。

因95%以上的天然气水合物由96.5%的甲烷和3.5%的水在低温高压条件下被冻结成固相，故又称固态甲烷或甲烷水

合物.

1m，的天然气水合物可释放出150m3的甲烷气。

2.形成及维持固态的条件

天然气水合物一般在温度小于4t（指深海沉积层的温度）、有机质较丰富、压力较大的沉积物中形成.

在温度小于10'C、压力大于lOMPa的条件下得以保持其固态

海底以下数百米至1000m的沉积层内的温-压条件能使天然气水合物处于稳定的固体状态.

3.储量

具有形成天然气水合物的海域大致为4x107km!:约占世界海洋总面积的10%.

至1996年在世界海域已发现有57处产地，估计储量为10'〜10亩，是世界天然气探明储量的10多倍，

天然气水合物将是21世纪人类的新型能源。

第二章海水的组成及声光特性

§2—1海水的组成

一.海水的成分

1.主要化学成分（占99.9%以上）

a.5种阳离子（＞lmg/lkg）:钠、镁、钙、钾和锯等

b.5种阴离子（＞lmg/lkg）:氯、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溟和氟等

c.硼酸分子

微量元素：至今已分析出80多种微量元素

2.恒比关系

1819年，A.M.乌赛分析了大西洋、北冰洋、黑海、波罗的海和黄海等14个海的浅水水样，发现Mg"、Ca++.Na+、

Cl.So4等5种成分在不同水样中的含量虽不相同，但它们在每一水样中的比值是近似守恒的

恒比关系是指Mg"、Ca+\Na\C「、SO；等5种成分之间有近似的恒比关系。

二、海水中的溶解氧

表层海水与大气接触，溶解有充足的氧气

在几千米的深海中也不缺乏氧气，是深海环流把表层的富氧水带到深层的结果。

如果没有深海环流，仅表层水有充足的氧气而深层缺氧则海洋水会变成污水。

1.生物活动对海水中氧的影响

海洋植物在光合作用中产生氧气，而在呼吸作用中消耗氧气。

海水表层氧含量最大

在浮游植物密集的地区，表层海水氧气含量，最大值出现在下午2〜3点，最小值在夜间2〜3点。

通过这种变化量的大小可以估计生物生产氧的量，从而换算成为单位时间、单位面积水体产生有机碳的量，叫做初级

生产力。

在近表层光合作用大于呼吸作用，随着深度的增加，光合作用减弱，呼吸作用增强。在某一个深度下，溶解氧的生产

量恰好等于消耗量时，该深度称为溶解氧的补偿深度。

2.海水中的生化需氧量、化学耗氧量

海水中的氧气消耗主要用于有机物的分解。

生化需氧量(BOD)：是在需氧条件下水中有机物由于微生物的作用所消耗氧气的量。

化学耗氧量(COD)：向水体中加入一定量的氧化剂(如KIO3,KMnO』),把氧化后消耗氧化剂的量换算为氧的毫克数。

对于受到陆地污染的近岸水，这是两个有用的指标。

§2—2海水的盐度

盐度的定义：

1kg海水中的溟和碘全部被当量的氯置换，而且所有的碳酸盐都转成氧化物后，其所含的全部固体物质的总克数(以％°

表示)。

盐度的测定：

1.用化学法测定

(1)直接测定

海水+盐酸+氯水，加热烘干，48(TC恒温干燥48h

MgCO3+2HCl-MgCl2+CO2t+H2O

Mg(HCO3)2+2HCI-MgCl2+CO2t+2H2O

力口热

MgCl2+H2O------->Mg(OH)Cl+HC1t

加热>,,

Mg(OH)Cl----------------------->MgOI+HC11

-

2Br+C12-2Cl+Br2f

2I+Cl2-2Cr+I2t

称量全部固体物质的重量得海水的含盐量

(2)间接测定

依据：恒比关系

方法：用硝酸盐滴定法测定氯度

测定要求：需要一种标准海水

在采用化学滴定法测定海水样本的氯度时，需要一种标准海水，它的氯度值为19.375X