第十章 淺海碳酸鹽及珊瑚礁(簡版)

1、現(xiàn)代淺海碳酸鹽沉積與珊瑚礁現(xiàn)代淺海碳酸鹽沉積與珊瑚礁研究意義研究意義淺海碳酸鹽沉積是現(xiàn)代海洋中的一類比較淺海碳酸鹽沉積是現(xiàn)代海洋中的一類比較特殊的沉積。特殊的沉積?，F(xiàn)代碳酸鹽巖的沉積量占全球碳酸鹽巖沉現(xiàn)代碳酸鹽巖的沉積量占全球碳酸鹽巖沉積量的積量的22%。古代碳酸鹽巖沉積量巨大，并賦存重要資古代碳酸鹽巖沉積量巨大，并賦存重要資源，需要用將今論古的原理進行研究。源，需要用將今論古的原理進行研究。一、淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素一、淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素1、溫度、溫度2、鹽度、鹽度3、水深、水深4、區(qū)域海流、區(qū)域海流暖水型碳酸鹽沉積區(qū)海水表層最低溫度不得低暖水型碳酸鹽沉積區(qū)海水表層最低溫度不

2、得低于于14-1514-15，位于南北緯，位于南北緯3030之間，是最主要之間，是最主要的碳酸鹽沉積區(qū)。的碳酸鹽沉積區(qū)。溫水型碳酸鹽沉積區(qū)溫度可以適當(dāng)降低，但要溫水型碳酸鹽沉積區(qū)溫度可以適當(dāng)降低，但要滿足鹽度要求。滿足鹽度要求。1、溫度、溫度淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素2、鹽度、鹽度淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素骨骼性碳酸鹽沉積物必須適合海洋生物大量生長骨骼性碳酸鹽沉積物必須適合海洋生物大量生長發(fā)育，一般鹽度在發(fā)育，一般鹽度在32-4232-42，該鹽度最適合各種，該鹽度最適合各種生物生長。生物生長。鮞粒鮞粒- -顆粒集合體要求鹽度偏高，主

3、要分布在南顆粒集合體要求鹽度偏高，主要分布在南北回歸線附近，赤道兩側(cè)沒有鮞粒北回歸線附近，赤道兩側(cè)沒有鮞粒- -顆粒集合體顆粒集合體沉積。沉積。3、海水深度、海水深度淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素就全球來說，就全球來說，CCDCCD面的深度變化在面的深度變化在3200-5500m3200-5500m，碳酸，碳酸鹽沉積應(yīng)發(fā)生在小于深度區(qū)域。鹽沉積應(yīng)發(fā)生在小于深度區(qū)域。淺海地帶，尤其是水深小于淺海地帶，尤其是水深小于130-150m130-150m海域，碳酸鈣海域，碳酸鈣沉積最為發(fā)育，該深度處于生物發(fā)育的真光帶，無沉積最為發(fā)育，該深度處于生物發(fā)育的真光帶，無論底棲生物還是

4、浮游生物都能大量生長繁殖，藻類論底棲生物還是浮游生物都能大量生長繁殖，藻類也能在該范圍內(nèi)進行光合作用，但還要參考不同海也能在該范圍內(nèi)進行光合作用，但還要參考不同海域的透光度和渾濁度?，F(xiàn)代熱帶淺海域的透光度和渾濁度?，F(xiàn)代熱帶淺海10-15m10-15m水深的水深的海域產(chǎn)生的海域產(chǎn)生的CaCOCaCO3 3比陸緣海的比陸緣海的CaCOCaCO3 3多幾倍。多幾倍。4、區(qū)域海流、區(qū)域海流淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素淺海碳酸鹽沉積的環(huán)境控制因素全球性或區(qū)域性暖流為碳酸鹽沉積提供了優(yōu)越全球性或區(qū)域性暖流為碳酸鹽沉積提供了優(yōu)越的環(huán)境和營養(yǎng)物質(zhì)，使暖流經(jīng)過區(qū)碳酸鹽沉積的環(huán)境和營養(yǎng)物質(zhì)，使暖流經(jīng)過區(qū)碳酸鹽沉積

5、緯度更高。緯度更高。1 1、礦物成分、礦物成分 方解石，高鎂方解石，文石，白云石方解石，高鎂方解石，文石，白云石2 2、結(jié)構(gòu)組分、結(jié)構(gòu)組分 顆粒（異化粒），文石泥，藻、藻席顆粒（異化粒），文石泥，藻、藻席和疊層石和疊層石二、淺海碳酸鹽組分二、淺海碳酸鹽組分含含MgCOMgCO3 3mol4% mol4mol%4mol%的方解石稱為高鎂方解石，但的方解石稱為高鎂方解石，但MgCOMgCO3 3的摩爾體積百分含量常常變化在的摩爾體積百分含量常常變化在10%-20%10%-20%之間。之間。 它形成于水溫較高的淺海及濱岸地區(qū)的海水中，它形成于水溫較高的淺海及濱岸地區(qū)的海水中，當(dāng)海水中當(dāng)海水中MgMg

6、2+2+濃度大于正常海水的濃度大于正常海水的MgMg2+2+濃度，鹽度偏濃度，鹽度偏高時，容易形成高鎂方解石沉淀，許多海洋生物的鈣高時，容易形成高鎂方解石沉淀，許多海洋生物的鈣質(zhì)硬體是由高鎂方解石組成。質(zhì)硬體是由高鎂方解石組成。 高鎂方解石是一種不穩(wěn)定碳酸鹽礦物，只存在現(xiàn)高鎂方解石是一種不穩(wěn)定碳酸鹽礦物，只存在現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中，在成巖作用中高鎂方解石的代碳酸鹽沉積物中，在成巖作用中高鎂方解石的MgMg2+2+逸出，轉(zhuǎn)變?yōu)榈玩V方解石。逸出，轉(zhuǎn)變?yōu)榈玩V方解石。高鎂方解石高鎂方解石是是CaCOCaCO3 3在高壓下的穩(wěn)定同質(zhì)多像體，即在高壓下的穩(wěn)定同質(zhì)多像體，即2525，壓力，壓力4X104X10

7、8 8PaPa時穩(wěn)定存在，在地表條件下為亞穩(wěn)定狀態(tài)，時穩(wěn)定存在，在地表條件下為亞穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)加熱或長期處于地表條件當(dāng)加熱或長期處于地表條件( (常壓常壓) )下轉(zhuǎn)變成方解石。下轉(zhuǎn)變成方解石。文石（霰石）（斜方晶系）文石（霰石）（斜方晶系）另一方面文石的溶解度較方解另一方面文石的溶解度較方解石大，在成巖作用過程中轉(zhuǎn)變石大，在成巖作用過程中轉(zhuǎn)變?yōu)榉浇馐驇缀跞蝗芙猓鶠榉浇馐驇缀跞蝗芙?，所以現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中文石很以現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中文石很常見，但在古代巖石中不存在常見，但在古代巖石中不存在文石。文石。晶體多為菱面體狀，標(biāo)準(zhǔn)白云石的分子結(jié)構(gòu)為晶體多為菱面體狀，標(biāo)準(zhǔn)白云石的分子結(jié)構(gòu)為CaCa2

8、+2+和和MgMg2+2+陽離子層與陽離子層與COCO3 32-2-陰離子層交替排列，呈陰離子層交替排列，呈MgMg2+2+COCO3 32-2-CaCa2+2+COCO3 32-2-，即，即MgMg2+2+：CaCa2+ 2+ 為為1 1：1 1。白云石白云石 (Ca、Mg)(CO3)2顆粒（異化粒）顆粒（異化粒）文石泥文石泥藻、藻席和疊層石藻、藻席和疊層石結(jié)構(gòu)組分結(jié)構(gòu)組分1、顆粒（、顆粒（grains）碳酸鹽巖碳酸鹽巖中的顆粒中的顆粒 內(nèi)顆粒內(nèi)顆粒（盆內(nèi)顆粒）（盆內(nèi)顆粒） 外顆粒外顆粒（盆外顆粒）（盆外顆粒）非生物碎屑顆粒：內(nèi)非生物碎屑顆粒：內(nèi)碎屑、鮞粒、球粒等碎屑、鮞粒、球粒等生物碎屑顆

9、粒生物碎屑顆粒沉積盆地中，由于侵蝕作用、化學(xué)凝聚作用沉積盆地中，由于侵蝕作用、化學(xué)凝聚作用及生物作用形成的砂級及粉砂級質(zhì)點。及生物作用形成的砂級及粉砂級質(zhì)點。1)內(nèi)碎屑內(nèi)碎屑（intraclast） 主要是沉積盆地中沉積不久的、半固結(jié)或固結(jié)主要是沉積盆地中沉積不久的、半固結(jié)或固結(jié)的碳酸鹽巖巖層，受波浪、潮汐水流、風(fēng)暴等的作的碳酸鹽巖巖層，受波浪、潮汐水流、風(fēng)暴等的作用，破碎、搬運、磨蝕、再沉積而成的。用，破碎、搬運、磨蝕、再沉積而成的。 2)鮞粒鮞粒（oolith） 具有核心和同心層結(jié)構(gòu)的球狀顆粒，很象魚子，具有核心和同心層結(jié)構(gòu)的球狀顆粒，很象魚子，大小大小0.20.22mm2mm，常見的為，

10、常見的為0.20.20.6mm0.6mm。 核心核心內(nèi)碎屑、化石、內(nèi)碎屑、化石、陸源碎屑等。陸源碎屑等。 同心層同心層主要是泥晶方解主要是泥晶方解石，現(xiàn)代主要是文石。石，現(xiàn)代主要是文石。 卡耶（卡耶（Cayeux, 1935）提出鮞粒生長的必）提出鮞粒生長的必要條件：要條件：CaCO3供應(yīng)豐富且達到飽和，有充分供應(yīng)豐富且達到飽和，有充分的核心來源，水要受到攪動。的核心來源，水要受到攪動。 鮞粒形成于淺于鮞粒形成于淺于2m的擾動水體中，局限的擾動水體中，局限于熱帶和亞熱帶淺海，超高鹽環(huán)境有利于鮞粒于熱帶和亞熱帶淺海，超高鹽環(huán)境有利于鮞粒的形成。的形成。3)球粒球粒(pellet)和糞球粒和糞球粒

11、(fecal pellet)球粒球粒較細粒的較細粒的( (粉砂級或細砂級粉砂級或細砂級) )、不、不具特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的、泥晶的、球形卵形的、分具特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的、泥晶的、球形卵形的、分選較好的顆粒。表面光滑，一般選較好的顆粒。表面光滑，一般0.1-0.03mm0.1-0.03mm，少數(shù)少數(shù)0.5-0.7mm0.5-0.7mm。糞球粒糞球粒呈卵形或橢球形，分選甚好，呈卵形或橢球形，分選甚好，有機質(zhì)含量較高，在薄片中呈暗色。有機質(zhì)含量較高，在薄片中呈暗色。 4)集合粒集合粒(Aggregate) 幾個碳酸鹽顆粒被泥晶基質(zhì)或藻類粘幾個碳酸鹽顆粒被泥晶基質(zhì)或藻類粘結(jié)在一起，基質(zhì)為混亂的文石針，可能是結(jié)在一

12、起，基質(zhì)為混亂的文石針，可能是未完全膠結(jié)的碳酸鹽沉積中裂隙兩壁的脫未完全膠結(jié)的碳酸鹽沉積中裂隙兩壁的脫落產(chǎn)物。落產(chǎn)物。2、泥（、泥（muds）泥泥指泥級的碳酸鹽質(zhì)點，指泥級的碳酸鹽質(zhì)點，“微晶碳酸微晶碳酸鹽泥鹽泥”、“微晶微晶”、“泥晶泥晶”、“泥屑泥屑”。 泥泥灰泥灰泥方解石方解石成分的泥，成分的泥，“微晶方解石微晶方解石泥泥”云泥云泥白云石白云石成分的泥成分的泥現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中，灰泥大多由針狀文現(xiàn)代碳酸鹽沉積物中，灰泥大多由針狀文石組成，針狀文石晶體平均長度近于石組成，針狀文石晶體平均長度近于0.03mm，寬度約為長度的寬度約為長度的1/10。 灰泥的灰泥的成因成因 化學(xué)沉淀化學(xué)沉淀作用

13、生成的作用生成的針狀文石針狀文石機械破碎機械破碎作用生成的作用生成的泥屑泥屑生物作用生物作用生成的：生成的：在活的鈣質(zhì)藻在活的鈣質(zhì)藻中含大量針狀文石，吃下碳酸鹽顆中含大量針狀文石，吃下碳酸鹽顆粒并消化磨碎粒并消化磨碎一些藻類，如藍綠藻和紅藻，其粘液可以粘結(jié)一些藻類，如藍綠藻和紅藻，其粘液可以粘結(jié)其他碳酸鹽組分，如灰泥、顆粒、生物碎屑等，從而其他碳酸鹽組分，如灰泥、顆粒、生物碎屑等，從而形成粘結(jié)格架，如各種疊層石、其他粘結(jié)格架。形成粘結(jié)格架，如各種疊層石、其他粘結(jié)格架。 3、藻、藻席和疊層石、藻、藻席和疊層石三、濱岸碳酸鹽沉積三、濱岸碳酸鹽沉積1、碳酸鹽潮坪沉積、碳酸鹽潮坪沉積2、碳酸鹽瀉湖沉積

14、、碳酸鹽瀉湖沉積3、碳酸鹽海灘沉積、碳酸鹽海灘沉積碳酸鹽潮坪沉積碳酸鹽潮坪沉積潮濕地帶的海侵型潮坪，以巴哈馬灘為例潮濕地帶的海侵型潮坪，以巴哈馬灘為例干旱地帶的海退型潮坪，以波斯灣為例干旱地帶的海退型潮坪，以波斯灣為例潮差小，具有障壁島，潮流以輻射狀方式進入或退出淺灘，潮潮差小，具有障壁島，潮流以輻射狀方式進入或退出淺灘，潮汐水道兩側(cè)為生物碎屑堆積的天然堤，天然堤把淺灘分為若干汐水道兩側(cè)為生物碎屑堆積的天然堤，天然堤把淺灘分為若干池塘，池塘中堆積紋層狀和球粒狀灰泥，池水鹽度多變，生物池塘，池塘中堆積紋層狀和球粒狀灰泥，池水鹽度多變，生物具有廣鹽性。具有廣鹽性。潮下帶沉積分布在淺灘邊緣，為大片鮞

15、粒淺灘。潮下帶沉積分布在淺灘邊緣，為大片鮞粒淺灘。潮上帶主要為藍綠藻絲和紅樹林。潮上帶主要為藍綠藻絲和紅樹林。巴哈馬灘碳酸鹽潮坪沉積特征巴哈馬灘碳酸鹽潮坪沉積特征波斯灣地區(qū)海退型潮坪特征波斯灣地區(qū)海退型潮坪特征年降水量僅年降水量僅40-62mm40-62mm，凈增發(fā)量，凈增發(fā)量150cm/a150cm/a，海水鹽度，海水鹽度40-5040-50，潮差潮差1.2-2.1m1.2-2.1m，潮坪上為含石膏的藻席沉積，藻席中夾有粗，潮坪上為含石膏的藻席沉積，藻席中夾有粗粒骨屑砂、礫和少量鮞粒，藻席保存良好。粒骨屑砂、礫和少量鮞粒，藻席保存良好。碳酸鹽瀉湖沉積碳酸鹽瀉湖沉積太平洋環(huán)礁區(qū)：太平洋環(huán)礁區(qū)：

16、瀉湖與大洋海水交換條件好，屬正常瀉湖與大洋海水交換條件好，屬正常瀉湖，瀉湖沉積物為珊瑚、有孔蟲等骨屑和仙掌藻。瀉湖，瀉湖沉積物為珊瑚、有孔蟲等骨屑和仙掌藻。加勒比海礁區(qū)：加勒比海礁區(qū)：瀉湖為半咸湖和超咸湖等不正常瀉湖，瀉湖為半咸湖和超咸湖等不正常瀉湖，以非骨屑的球粒和隱晶團塊為主。近岸瀉湖中有陸源以非骨屑的球粒和隱晶團塊為主。近岸瀉湖中有陸源碎屑混入，并受到陸上淡水作用，產(chǎn)生白云巖化作用。碎屑混入，并受到陸上淡水作用，產(chǎn)生白云巖化作用。碳酸鹽海灘沉積碳酸鹽海灘沉積碳酸鹽海灘屬于高能浪控海灘沉積，碳酸鹽海灘可含碳酸鹽海灘屬于高能浪控海灘沉積，碳酸鹽海灘可含少量陸源碎屑，一般小于少量陸源碎屑，一般

17、小于20%20%。碳酸鹽沉積海灘一個重要特征是存在碳酸鹽沉積海灘一個重要特征是存在海灘巖海灘巖，特別在，特別在滲流作用發(fā)育的前濱帶海灘生物砂很快膠結(jié)成巖，產(chǎn)滲流作用發(fā)育的前濱帶海灘生物砂很快膠結(jié)成巖，產(chǎn)狀和層理與海灘一致，有少量高鎂方解石、文石針等狀和層理與海灘一致，有少量高鎂方解石、文石針等顆粒環(huán)邊，也有新月形和重力型膠結(jié)。顆粒環(huán)邊，也有新月形和重力型膠結(jié)。主要分布在中低緯度地區(qū)，根據(jù)沉積物主要分布在中低緯度地區(qū)，根據(jù)沉積物特征可以分為：特征可以分為：無陸源碎屑的碳酸鹽沉積陸架區(qū)無陸源碎屑的碳酸鹽沉積陸架區(qū)碳酸鹽與陸源碎屑的混合沉積陸架碳酸鹽與陸源碎屑的混合沉積陸架四、碳酸鹽沉積陸架四、碳酸

18、鹽沉積陸架無陸源碎屑的碳酸鹽沉積陸架區(qū)無陸源碎屑的碳酸鹽沉積陸架區(qū)墨西哥灣南部尤卡坦島岸外墨西哥灣南部尤卡坦島岸外沒有較大河流入海，海水鹽沒有較大河流入海，海水鹽度穩(wěn)定，水溫較高，具高波度穩(wěn)定，水溫較高，具高波能，陸架上軟體動物十分發(fā)能，陸架上軟體動物十分發(fā)育，內(nèi)陸架為現(xiàn)代碳酸鹽沉育，內(nèi)陸架為現(xiàn)代碳酸鹽沉積，沿岸形成一系列平行岸積，沿岸形成一系列平行岸線的貝殼淺灘和脊?fàn)钫闲味丫€的貝殼淺灘和脊?fàn)钫闲味逊e體，分割出一系列干鹽湖、積體，分割出一系列干鹽湖、瀉湖和沼澤泥坪。外陸架為瀉湖和沼澤泥坪。外陸架為來自下伏灰?guī)r的殘余鮞粒、來自下伏灰?guī)r的殘余鮞粒、球粒和內(nèi)碎屑組成的殘余沉球粒和內(nèi)碎屑組成的殘余沉積

19、。水深積。水深90m90m至陸架坡折處有至陸架坡折處有現(xiàn)代浮游有孔蟲等現(xiàn)代沉積?，F(xiàn)代浮游有孔蟲等現(xiàn)代沉積。西歐北海內(nèi)陸架陸源西歐北海內(nèi)陸架陸源碎屑主要分布在英國碎屑主要分布在英國南部和法國北部岸外南部和法國北部岸外的內(nèi)陸架區(qū)，主要為的內(nèi)陸架區(qū)，主要為石英砂和少量泥質(zhì)，石英砂和少量泥質(zhì)，含有一定數(shù)量的貝殼含有一定數(shù)量的貝殼介屑，往北部外陸架介屑，往北部外陸架和陸架邊緣出現(xiàn)有孔和陸架邊緣出現(xiàn)有孔蟲砂和殘余鮞粒灘沉蟲砂和殘余鮞粒灘沉積，軟體動物被深水積，軟體動物被深水種代替。種代替。碳酸鹽與陸源碎屑碳酸鹽與陸源碎屑的混合沉積陸架的混合沉積陸架中國南海中國南海北部陸架北部陸架區(qū)內(nèi)陸架區(qū)內(nèi)陸架為粉砂、為

20、粉砂、粉細砂和粉細砂和泥質(zhì)沉積泥質(zhì)沉積物，外陸物，外陸架和陸架架和陸架邊緣有碳邊緣有碳酸鹽鮞粒酸鹽鮞粒灘和內(nèi)碎灘和內(nèi)碎屑的殘留屑的殘留沉積物。沉積物。碳酸鹽與陸源碎屑的混合沉積陸架碳酸鹽與陸源碎屑的混合沉積陸架五、現(xiàn)代珊瑚礁五、現(xiàn)代珊瑚礁定義定義: 珊瑚一般為群體生活，固著在海底基珊瑚一般為群體生活，固著在海底基巖上。珊瑚在生長過程中，其硬體巖上。珊瑚在生長過程中，其硬體-骨骼部骨骼部分不斷增加。在海底，以珊瑚骨骼為主骨分不斷增加。在海底，以珊瑚骨骼為主骨架，輔以其他造礁及喜礁生物的骨骼和殼架，輔以其他造礁及喜礁生物的骨骼和殼體所構(gòu)成的一個能抵御風(fēng)浪侵襲的生物堆體所構(gòu)成的一個能抵御風(fēng)浪侵襲的生

21、物堆積體，稱為珊瑚礁。積體，稱為珊瑚礁。珊瑚礁的定義、基本特征和類型珊瑚礁的定義、基本特征和類型珊瑚礁珊瑚礁v由造礁珊瑚的石灰質(zhì)遺骸和石灰質(zhì)藻類堆積由造礁珊瑚的石灰質(zhì)遺骸和石灰質(zhì)藻類堆積而成的一種礁石。其形成與造礁珊瑚生長條而成的一種礁石。其形成與造礁珊瑚生長條件密切相關(guān)。件密切相關(guān)。v珊瑚屬于海生底棲動物，為腔腸動物門較高珊瑚屬于海生底棲動物，為腔腸動物門較高的一個綱。外形不一，有單體與復(fù)體，其軟的一個綱。外形不一，有單體與復(fù)體，其軟體稱珊瑚蟲。體稱珊瑚蟲。v造礁珊瑚生長于水溫造礁珊瑚生長于水溫18183636（最適為（最適為25253030）、鹽分）、鹽分27274040的海水中。的海水中

22、。v因共生的藻類須有光才能生長，故珊瑚礁的因共生的藻類須有光才能生長，故珊瑚礁的生長主要位于低潮位與水深生長主要位于低潮位與水深3030米間的海底。米間的海底。又因需氧氣和各種營養(yǎng)鹽類，含泥太多的混又因需氧氣和各種營養(yǎng)鹽類，含泥太多的混濁海域不利于珊瑚蟲生長。濁海域不利于珊瑚蟲生長。v世界上珊瑚礁多見于南北緯世界上珊瑚礁多見于南北緯3030之間的海域中，之間的海域中，尤以太平洋中、西部為多。尤以太平洋中、西部為多。v按形態(tài)劃分有：岸礁、堡礁、環(huán)礁、桌礁及一按形態(tài)劃分有：岸礁、堡礁、環(huán)礁、桌礁及一些過渡類型。些過渡類型。v據(jù)估計全世界珊瑚礁連同珊瑚島面積共有據(jù)估計全世界珊瑚礁連同珊瑚島面積共有1

23、0001000萬平方公里。珊瑚礁生長速度一般為每年萬平方公里。珊瑚礁生長速度一般為每年2.52.5厘米左右。有些珊瑚礁厚度很大，系因珊瑚礁厘米左右。有些珊瑚礁厚度很大，系因珊瑚礁生長發(fā)育過程中礁基不斷下沉或海面不斷上升生長發(fā)育過程中礁基不斷下沉或海面不斷上升所致。所致。v澳大利亞大堡礁為世界最大的珊瑚礁，呈鏈狀澳大利亞大堡礁為世界最大的珊瑚礁，呈鏈狀斷續(xù)分布于澳大利亞東北海岸，共長斷續(xù)分布于澳大利亞東北海岸，共長20112011公里，公里，離岸離岸1616241241公里。公里。在南太平洋，澳大利亞、巴布亞新在南太平洋，澳大利亞、巴布亞新幾內(nèi)亞、新喀里多尼亞島及南緯幾內(nèi)亞、新喀里多尼亞島及南緯

24、3030度線間，有一個五彩繽紛的海，叫度線間，有一個五彩繽紛的海，叫珊瑚海。這里是世界最大的堡礁，珊瑚海。這里是世界最大的堡礁，座落著世界最大的三個珊瑚礁群，座落著世界最大的三個珊瑚礁群，這就是大堡礁、塔古拉堡礁和新喀這就是大堡礁、塔古拉堡礁和新喀里多尼亞堡礁。里多尼亞堡礁。大堡礁最大，位于澳大利亞東北部，大堡礁最大，位于澳大利亞東北部，離岸最近處只有離岸最近處只有1616公里，最遠處達公里，最遠處達240240多公里。大堡礁長達多公里。大堡礁長達20002000多公多公里，東西最寬處達里，東西最寬處達150150公里，面積公里，面積約約1010萬平方公里。它大部分礁石隱萬平方公里。它大部分礁

25、石隱沒在水下，露出海面的成為珊瑚島。沒在水下，露出海面的成為珊瑚島。500500多個珊瑚島，星羅棋布散落在多個珊瑚島，星羅棋布散落在900900多平方公里的海面上。多平方公里的海面上。 Great Barrier ReefGreat Barrier ReefNansha reefNansha reefNansha reef礁體的組成：礁體的組成：1 1、礁體生長帶（礁核）：是造礁珊瑚和喜礁生物大量生長、發(fā)、礁體生長帶（礁核）：是造礁珊瑚和喜礁生物大量生長、發(fā)育的地帶，整個礁體以它為核心，形成一個能抵抗風(fēng)浪侵襲的生育的地帶，整個礁體以它為核心，形成一個能抵抗風(fēng)浪侵襲的生物堆積體，一般位于潮下帶。

26、物堆積體，一般位于潮下帶。2 2、礁前帶：位于礁體生長帶的前沿，面向開闊外海，地形較陡、礁前帶：位于礁體生長帶的前沿，面向開闊外海，地形較陡峻，海水動能大，常為粗粒生物碎屑堆積區(qū)，物質(zhì)來源于礁體生峻，海水動能大，常為粗粒生物碎屑堆積區(qū)，物質(zhì)來源于礁體生長帶。這些沉積物呈現(xiàn)層狀、席狀、透鏡狀和槽溝狀碎屑流堆積，長帶。這些沉積物呈現(xiàn)層狀、席狀、透鏡狀和槽溝狀碎屑流堆積，向深海延伸可達數(shù)百米至數(shù)公里。向深海延伸可達數(shù)百米至數(shù)公里。3 3、礁后帶：又稱礁坪，位于礁體生長帶的后側(cè)或內(nèi)側(cè)，一般位、礁后帶：又稱礁坪，位于礁體生長帶的后側(cè)或內(nèi)側(cè)，一般位于潮間帶，部分位于潮上帶。地形平坦，海水能量低，沉積物主于

27、潮間帶，部分位于潮上帶。地形平坦，海水能量低，沉積物主要為珊瑚及其他生物砂、泥，鮞粒和藻疊層石等，常以礁坪、障要為珊瑚及其他生物砂、泥，鮞粒和藻疊層石等，常以礁坪、障壁砂壩、砂丘和灰砂島等形式出現(xiàn)。向陸側(cè)的某些局部低洼地內(nèi)壁砂壩、砂丘和灰砂島等形式出現(xiàn)。向陸側(cè)的某些局部低洼地內(nèi)常形成瀉湖或礁湖。常形成瀉湖或礁湖。珊瑚礁的基本特征珊瑚礁的基本特征珊瑚礁珊瑚礁瀉湖瀉湖礁灘礁灘礁灘礁灘礁后帶礁后帶靠陸靠陸向洋向洋礁體的生長速度礁體的生長速度以單個珊瑚體生長速度來說，枝狀珊瑚生長速以單個珊瑚體生長速度來說，枝狀珊瑚生長速度最快，鹿角珊瑚為度最快，鹿角珊瑚為10cm/a，塊狀濱珊瑚為，塊狀濱珊瑚為5cm

28、/a，但作為群體生長的礁體來說，生長速，但作為群體生長的礁體來說，生長速度要慢得多，風(fēng)浪的侵蝕、各種溶解和腐蝕作度要慢得多，風(fēng)浪的侵蝕、各種溶解和腐蝕作用都會對珊瑚礁體進行破壞。一般認為整個礁用都會對珊瑚礁體進行破壞。一般認為整個礁體平均生長速度為體平均生長速度為2.5 cm/a。珊瑚礁的分布珊瑚礁的分布現(xiàn)代珊瑚礁分布在南北緯現(xiàn)代珊瑚礁分布在南北緯30之間的熱帶淺海之間的熱帶淺海區(qū)。目前世界珊瑚礁主要分布在太平洋西南諸區(qū)。目前世界珊瑚礁主要分布在太平洋西南諸群島和印度洋區(qū)，其次為大西洋加勒比海區(qū)等。群島和印度洋區(qū)，其次為大西洋加勒比海區(qū)等。其中太平洋和印度洋在生物組成方面有很多相其中太平洋和印

29、度洋在生物組成方面有很多相似的地方，與大西洋區(qū)具有較大的差異性，主似的地方，與大西洋區(qū)具有較大的差異性，主要在于海域熱帶面積及受大陸的影響不同。要在于海域熱帶面積及受大陸的影響不同。珊瑚礁的類型珊瑚礁的類型根據(jù)礁體與岸線之間的關(guān)系，珊瑚礁可分為岸礁、堤礁（堡根據(jù)礁體與岸線之間的關(guān)系，珊瑚礁可分為岸礁、堤礁（堡礁）和環(huán)礁。礁）和環(huán)礁。岸礁：岸礁：珊瑚礁沿大陸或島嶼的崖邊生長、發(fā)育。局部崖區(qū)，珊瑚礁沿大陸或島嶼的崖邊生長、發(fā)育。局部崖區(qū)，礁與岸之間有一小而狹窄的水道，則稱為離岸礁，但仍屬岸礁與岸之間有一小而狹窄的水道，則稱為離岸礁，但仍屬岸礁。礁。堤礁：堤礁：礁體呈長條狀，平行海岸發(fā)育，但離海岸有

30、一定距離，礁體呈長條狀，平行海岸發(fā)育，但離海岸有一定距離，有如長堤或城堡環(huán)抱海岸，使之免受風(fēng)浪侵襲。礁體與岸之有如長堤或城堡環(huán)抱海岸，使之免受風(fēng)浪侵襲。礁體與岸之間的水源稱為瀉湖。間的水源稱為瀉湖。環(huán)礁：環(huán)礁：珊瑚礁體呈環(huán)帶狀生長發(fā)育，中央圍成礁湖，礁湖與珊瑚礁體呈環(huán)帶狀生長發(fā)育，中央圍成礁湖，礁湖與外海之間有水道相通。礁體一般呈橢圓形，大的直徑可達數(shù)外海之間有水道相通。礁體一般呈橢圓形，大的直徑可達數(shù)十公里，環(huán)礁均出現(xiàn)在大洋區(qū)，由于礁湖四周有礁體為屏障，十公里，環(huán)礁均出現(xiàn)在大洋區(qū)，由于礁湖四周有礁體為屏障，湖內(nèi)風(fēng)浪很小。湖內(nèi)風(fēng)浪很小。珊瑚礁還可以根據(jù)形態(tài)進行分類：珊瑚礁還可以根據(jù)形態(tài)進行分類

31、：點礁：點礁：又稱斑點礁或補丁礁。礁體呈圓形或不規(guī)則狀，往往形又稱斑點礁或補丁礁。礁體呈圓形或不規(guī)則狀，往往形成與陸架淺海區(qū)，或者在瀉湖或濱外海底一些較小的隆起上，成與陸架淺海區(qū)，或者在瀉湖或濱外海底一些較小的隆起上，形成孤立的小礁體。形成孤立的小礁體。圓丘礁：圓丘礁：又稱礁丘。近于圓形的孤立的丘狀礁，一般生長在陸又稱礁丘。近于圓形的孤立的丘狀礁，一般生長在陸架邊緣或盆地中的單個基巖隆起上。架邊緣或盆地中的單個基巖隆起上。塔礁：塔礁：又稱尖柱礁。一般為孤立錐狀的礁體。礁體發(fā)育的海區(qū)又稱尖柱礁。一般為孤立錐狀的礁體。礁體發(fā)育的海區(qū)水深也較大。水深也較大。馬蹄礁：馬蹄礁：又稱新月形礁。礁體突出面為

32、迎風(fēng)面，發(fā)育較好，背又稱新月形礁。礁體突出面為迎風(fēng)面，發(fā)育較好，背風(fēng)面發(fā)育較差，以至形成馬蹄形。多分布在開闊海域。風(fēng)面發(fā)育較差，以至形成馬蹄形。多分布在開闊海域。層狀礁：層狀礁：又稱席狀礁，礁體面積大而厚度薄，多分布于碳酸鹽又稱席狀礁，礁體面積大而厚度薄，多分布于碳酸鹽臺地上，相當(dāng)于生物礁層。臺地上，相當(dāng)于生物礁層。小環(huán)礁：小環(huán)礁：指位于淺灘或大陸架上的環(huán)狀礁體。指位于淺灘或大陸架上的環(huán)狀礁體。礁體往往成群出現(xiàn)，礁體往往成群出現(xiàn)，根據(jù)群體特征，可以分為以下幾根據(jù)群體特征，可以分為以下幾種礁群：種礁群：線礁群：線礁群：礁體呈線狀排列，這種線狀礁常與基地斷裂礁體呈線狀排列，這種線狀礁常與基地斷裂有

33、關(guān)。有關(guān)?；⌒位蝰R蹄形礁群：弧形或馬蹄形礁群：由一些不連續(xù)的長條狀礁體組成由一些不連續(xù)的長條狀礁體組成鏈狀環(huán)，可圍繞著碳酸鹽臺地邊緣的高地生長。鏈狀環(huán)，可圍繞著碳酸鹽臺地邊緣的高地生長。分散、孤立礁：分散、孤立礁：碳酸鹽臺地中，不成群的孤立的礁體。碳酸鹽臺地中，不成群的孤立的礁體。根據(jù)抗浪性強弱礁體可以分為四類：根據(jù)抗浪性強弱礁體可以分為四類：生物骨架礁：有造架生物、包覆生物和被包覆的生生物骨架礁：有造架生物、包覆生物和被包覆的生物碎屑。物碎屑。非生物聯(lián)結(jié)骨架礁：或稱亮晶膠結(jié)的骨架礁，即生非生物聯(lián)結(jié)骨架礁：或稱亮晶膠結(jié)的骨架礁，即生物碎屑由亮晶方解石膠結(jié)的碳酸鹽沉積體。物碎屑由亮晶方解石膠結(jié)的

34、碳酸鹽沉積體。疊層石礁：礁的角礫塊體由疊層石組成。疊層石礁：礁的角礫塊體由疊層石組成。灰泥格架礁：礫塊由灰泥組成，缺乏生物碎屑的礁?；夷喔窦芙福旱[塊由灰泥組成，缺乏生物碎屑的礁。影響珊瑚礁發(fā)育的因素影響珊瑚礁發(fā)育的因素1.1.溫度溫度 現(xiàn)代造礁珊瑚生活在海水中的年平均溫度為現(xiàn)代造礁珊瑚生活在海水中的年平均溫度為2020。一般。一般認為海水溫度在認為海水溫度在20-3020-30最適合珊瑚的生長發(fā)育，最適合珊瑚的生長發(fā)育，23-2723-27是是珊瑚生長發(fā)育的最佳水溫。所以現(xiàn)代珊瑚礁主要發(fā)育于南北珊瑚生長發(fā)育的最佳水溫。所以現(xiàn)代珊瑚礁主要發(fā)育于南北緯緯3030之間。之間。 我國西沙群島年平均水溫

35、在我國西沙群島年平均水溫在2525以上，夏季較少出現(xiàn)以上，夏季較少出現(xiàn)30 30 以上的高溫；海南島年平均水溫在以上的高溫；海南島年平均水溫在25-27 25-27 ，最低水溫為，最低水溫為21 21 ，所以整個南海區(qū)域都適合珊瑚礁的生長發(fā)育。，所以整個南海區(qū)域都適合珊瑚礁的生長發(fā)育。 一些藻類如蟲黃藻與珊瑚之間具有共生關(guān)系，一些藻類如蟲黃藻與珊瑚之間具有共生關(guān)系，蟲黃藻通過光合作用為珊瑚提供營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣蟲黃藻通過光合作用為珊瑚提供營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣并清除其排放出的并清除其排放出的CO2CO2和排泄物。和排泄物。 另外蟲黃藻為珊瑚提供色素。不同的蟲黃藻另外蟲黃藻為珊瑚提供色素。不同的蟲黃藻具有不

36、同的色素，它們附著在珊瑚上時就會使珊具有不同的色素，它們附著在珊瑚上時就會使珊瑚出現(xiàn)不同的顏色。珊瑚表皮的熒光色素也可以瑚出現(xiàn)不同的顏色。珊瑚表皮的熒光色素也可以保護蟲黃藻。保護蟲黃藻。 如果環(huán)境改變造成蟲黃藻的大量離去會使珊如果環(huán)境改變造成蟲黃藻的大量離去會使珊瑚白化死亡。瑚白化死亡。 2.共生藻的作用共生藻的作用圖中黃色球形的細胞，就是造礁珊瑚細胞內(nèi)的共生藻，而透圖中黃色球形的細胞，就是造礁珊瑚細胞內(nèi)的共生藻，而透明的長條則是珊瑚的刺細胞，可以射出毒針，捕捉小生物。明的長條則是珊瑚的刺細胞，可以射出毒針，捕捉小生物。 適合珊瑚生長的鹽度范圍為適合珊瑚生長的鹽度范圍為32-4032-40，最

37、佳范，最佳范圍是圍是34-3634-36，造礁珊瑚對高鹽度海水表現(xiàn)了較強，造礁珊瑚對高鹽度海水表現(xiàn)了較強的耐受性，在某些海區(qū)鹽度達到的耐受性，在某些海區(qū)鹽度達到4242，珊瑚仍可生，珊瑚仍可生長發(fā)育。低鹽會影響珊瑚的生長與分布?？焖俚柠}長發(fā)育。低鹽會影響珊瑚的生長與分布?？焖俚柠}度降低會導(dǎo)致珊瑚白化死亡。度降低會導(dǎo)致珊瑚白化死亡。 與珊瑚共生的藻類對鹽度的要求范圍更廣。與珊瑚共生的藻類對鹽度的要求范圍更廣。3.鹽度鹽度 一般認為最適合珊瑚和珊瑚礁發(fā)育的水深范圍是一般認為最適合珊瑚和珊瑚礁發(fā)育的水深范圍是從低潮線開始至水深從低潮線開始至水深20m20m左右的淺海區(qū)。在這一深度左右的淺海區(qū)。在這一

38、深度內(nèi)，陽光能透射，微生物多，養(yǎng)料豐富，有利于珊瑚內(nèi)，陽光能透射，微生物多，養(yǎng)料豐富，有利于珊瑚的生長發(fā)育；另一方面與珊瑚共生的單細胞蟲黃藻的的生長發(fā)育；另一方面與珊瑚共生的單細胞蟲黃藻的活動條件有關(guān)，所以有人認為珊瑚生長發(fā)育的水深范活動條件有關(guān)，所以有人認為珊瑚生長發(fā)育的水深范圍實際上就是蟲黃藻要求的圍實際上就是蟲黃藻要求的20m20m以內(nèi)的水深范圍。隨以內(nèi)的水深范圍。隨著深度的增加，珊瑚種、屬顯著減少，數(shù)量也減少，著深度的增加，珊瑚種、屬顯著減少，數(shù)量也減少，形態(tài)也有所變化。形態(tài)也有所變化。 但是在世界許多地方也發(fā)現(xiàn)深水珊瑚和深水珊瑚但是在世界許多地方也發(fā)現(xiàn)深水珊瑚和深水珊瑚礁。如在美國東

39、海岸水深礁。如在美國東海岸水深850m850m處發(fā)現(xiàn)珊瑚礁。處發(fā)現(xiàn)珊瑚礁。4.深度深度風(fēng)浪：迎風(fēng)浪的礁體發(fā)育好，平面上礁體向迎風(fēng)方向突出，風(fēng)浪：迎風(fēng)浪的礁體發(fā)育好，平面上礁體向迎風(fēng)方向突出，呈新月形或馬蹄形，如果季風(fēng)方向交替，則產(chǎn)生相背的雙馬呈新月形或馬蹄形，如果季風(fēng)方向交替，則產(chǎn)生相背的雙馬蹄礁。因此可以根據(jù)古代礁體的形態(tài)判斷古風(fēng)向，恢復(fù)當(dāng)時蹄礁。因此可以根據(jù)古代礁體的形態(tài)判斷古風(fēng)向，恢復(fù)當(dāng)時古地理環(huán)境。但是過強的風(fēng)浪會對礁體產(chǎn)生破壞作用。古地理環(huán)境。但是過強的風(fēng)浪會對礁體產(chǎn)生破壞作用。海流：一般來說，中等強度的海流最有利于珊瑚的生長，過海流：一般來說，中等強度的海流最有利于珊瑚的生長，過強

40、的海流會使珊瑚體遭受侵蝕甚至毀滅性破壞。珊瑚礁多數(shù)強的海流會使珊瑚體遭受侵蝕甚至毀滅性破壞。珊瑚礁多數(shù)分布在各大洋低緯度的西側(cè)，那里是赤道暖流西流并轉(zhuǎn)向而分布在各大洋低緯度的西側(cè)，那里是赤道暖流西流并轉(zhuǎn)向而形成的溫暖海區(qū)，有利于珊瑚的生長。形成的溫暖海區(qū)，有利于珊瑚的生長。渾濁度：海水渾濁，含大量泥沙或藻類，會使珊瑚礁窒息死渾濁度：海水渾濁，含大量泥沙或藻類，會使珊瑚礁窒息死亡，雖然一般珊瑚具有自身排污功能，但如果泥沙量大，珊亡，雖然一般珊瑚具有自身排污功能，但如果泥沙量大，珊瑚自身不能清除，便會窒息死亡。瑚自身不能清除，便會窒息死亡。5.風(fēng)浪、海流和渾濁度風(fēng)浪、海流和渾濁度6.6.海底地形海

41、底地形 無論對于大洋區(qū)或淺海區(qū)來說，珊瑚礁總是生無論對于大洋區(qū)或淺海區(qū)來說，珊瑚礁總是生長在海底的正地形，如大洋中的海底平頂山、海底長在海底的正地形，如大洋中的海底平頂山、海底火山和淺海大陸架的邊緣堤以及構(gòu)造隆起之上?；鹕胶蜏\海大陸架的邊緣堤以及構(gòu)造隆起之上。7.7.基底性質(zhì)基底性質(zhì) 珊瑚幼蟲要固著在一個比較堅硬的基底上生長珊瑚幼蟲要固著在一個比較堅硬的基底上生長發(fā)育，大洋區(qū)的珊瑚礁幾乎全部以火山島和海底平發(fā)育，大洋區(qū)的珊瑚礁幾乎全部以火山島和海底平頂山為生長基底。隨著海山的下沉，珊瑚礁不斷向頂山為生長基底。隨著海山的下沉，珊瑚礁不斷向上生長，礁體的形態(tài)和大小，在一定程度上決定于上生長，礁體的

42、形態(tài)和大小，在一定程度上決定于海底山。海底山。8.地殼運動和海平面升降地殼運動和海平面升降 如果珊瑚礁基底不斷下沉或海平面不斷上升，如果珊瑚礁基底不斷下沉或海平面不斷上升，基底下沉速度或海平面上升速度與珊瑚礁生長速度基底下沉速度或海平面上升速度與珊瑚礁生長速度相適應(yīng)，礁體則由岸礁發(fā)育為堤礁（堡礁），再發(fā)相適應(yīng)，礁體則由岸礁發(fā)育為堤礁（堡礁），再發(fā)展為環(huán)礁。展為環(huán)礁。 如果基底穩(wěn)定，海平面變化穩(wěn)定，則礁體發(fā)育如果基底穩(wěn)定，海平面變化穩(wěn)定，則礁體發(fā)育為層狀；如果基底下降快或海平面上升快，礁體則為層狀；如果基底下降快或海平面上升快，礁體則發(fā)育成塔狀。發(fā)育成塔狀。 有些藻類直接參與造礁，成為礁體的一部

43、分。有些藻類直接參與造礁，成為礁體的一部分。 藻體破壞后的碎屑參與造礁，通常在珊瑚礁的生藻體破壞后的碎屑參與造礁，通常在珊瑚礁的生物碎屑中含物碎屑中含20-50%20-50%的藻屑。的藻屑。 珊瑚藻能使礁體內(nèi)的生物碎屑和礁塊之間以及礁珊瑚藻能使礁體內(nèi)的生物碎屑和礁塊之間以及礁塊和礁塊之間迅速粘結(jié)起來，變得堅硬，起到加固礁塊和礁塊之間迅速粘結(jié)起來，變得堅硬，起到加固礁體的作用。體的作用。 藻類對珊瑚礁也有一定的破壞作用，當(dāng)珊瑚藻大藻類對珊瑚礁也有一定的破壞作用，當(dāng)珊瑚藻大量覆蓋礁體表面達到較大面積時，礁體本身的發(fā)育受量覆蓋礁體表面達到較大面積時，礁體本身的發(fā)育受到抑制，嚴(yán)重的可窒息致死。另外鉆孔

44、藻在礁體中鉆到抑制，嚴(yán)重的可窒息致死。另外鉆孔藻在礁體中鉆孔，對礁體結(jié)構(gòu)起破壞作用?？?，對礁體結(jié)構(gòu)起破壞作用。9.藻類作用藻類作用11.11.河流作用河流作用 河流帶來的淡水和泥沙往往抑制珊瑚礁的發(fā)育，河流帶來的淡水和泥沙往往抑制珊瑚礁的發(fā)育，如在河口區(qū)不利于礁體的發(fā)育。如在河口區(qū)不利于礁體的發(fā)育。10.10.溶蝕作用溶蝕作用 處于海平面以下的礁體，一面生長，一面又受到處于海平面以下的礁體，一面生長，一面又受到生物侵蝕作用和海水溶蝕作用。生物侵蝕作用和海水溶蝕作用。對于任何一個礁體，上述諸因素往往是同時起作用對于任何一個礁體，上述諸因素往往是同時起作用的。一般來說，在溫度和鹽度適合珊瑚礁發(fā)育的海的。一般來說，在溫度和鹽度適合珊瑚礁發(fā)育的海區(qū)，海底地形和基底性質(zhì)控制著礁體的最初生長位區(qū)，海底地形和基底性質(zhì)控制著礁體的最初生長位置和形態(tài)。珊瑚礁一旦立足生長，礁體則不斷發(fā)育，置和形態(tài)。