《海洋科學(xué)導(dǎo)論》第二章 地球海洋概觀

1、1第二章 地球海洋概觀D.Zhao,OUC2仰望星空溫家寶我仰望星空， 它是那樣寥廓而深邃 那無窮的真理， 讓我苦苦地求索、追隨。 我仰望星空， 它是那樣莊嚴(yán)而圣潔 那凜然的正義， 讓我充滿熱愛、感到敬畏。 我仰望星空， 它是那樣自由而寧靜 那博大的胸懷， 讓我的心靈棲息、依偎。 我仰望星空， 它是那樣壯麗而光輝 那永恒的熾熱， 讓我心中燃起希望的烈焰、響起春雷。 D.Zhao,OUC3宇宙的起源宇宙是如何起源的？質(zhì)量守恒？何物創(chuàng)生宇宙？宗教問題？宇宙永恒說或衡態(tài)宇宙（亞里士多德、愛因斯坦）1584年，布魯諾出版“論無限、宇宙和諸世界”17世紀(jì)，牛頓建立經(jīng)典宇宙學(xué)，空間無限，時(shí)間均勻流逝，時(shí)空

2、絕對，與運(yùn)動無關(guān)1917年，愛因斯坦發(fā)表“根據(jù)廣義相對論對宇宙學(xué)所做的考察”，提出一個(gè)均勻、各向同性、有限但無邊的靜態(tài)宇宙靜態(tài)宇宙模型是不穩(wěn)定的，一旦有擾動，在萬有引力作用下，宇宙會加速膨脹會收縮愛因斯坦在其廣義相對論的一個(gè)引力場方程中人為加入了一個(gè)具有斥力效應(yīng)的宇宙常數(shù)，從而得到靜態(tài)解D.Zhao,OUC帕爾瑪特、施密特、里斯4宇宙的起源1922年，俄國數(shù)學(xué)家弗里德曼利用愛因斯坦不加宇宙常數(shù)的引力場方程得到了一個(gè)動態(tài)解，指出愛因斯坦的靜態(tài)宇宙模型不可能，其動態(tài)解包含三種宇宙模型：開放模型：宇宙一直膨脹閉合模型：宇宙膨脹到一定限度將收縮平直模型：前兩種模型的中間態(tài)1927年比利時(shí)物理學(xué)家勒梅特

3、再次得出膨脹宇宙模型，給出這種膨脹與星系譜線紅移的數(shù)量關(guān)系1932年，他進(jìn)一步提出宇宙大爆炸理論：最初宇宙的物質(zhì)集中在一個(gè)致密熾熱的奇點(diǎn)“宇宙蛋”里，在一次無與倫比的大爆炸中分裂成無數(shù)碎片，經(jīng)一系列元素演化到最后形成星球、星系的整個(gè)膨脹演化過程，形成了今天的宇宙。勒梅特同時(shí)預(yù)測大爆炸會留下殘余的輻射D.Zhao,OUC5宇宙大爆炸理論1914年，美國天文學(xué)家斯萊弗發(fā)現(xiàn)紅移現(xiàn)象，證實(shí)幾乎所有的星系都以高速離我們而去1929年，哈勃定律：星系遠(yuǎn)離地球的速度與距離成正比2011年諾貝爾獎：宇宙正在加速膨脹，宇宙的冰點(diǎn)即將到來D.Zhao,OUC帕爾瑪特、施密特、里斯6宇宙大爆炸理論1948年，阿爾弗

4、和赫爾曼通過計(jì)算指出遍布太空的背景輻射能量應(yīng)在絕對溫度5度左右1965年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的彭齊亞斯和威爾森發(fā)現(xiàn)無論將天線指向天空的任何方向，都不能消除強(qiáng)度相當(dāng)于絕對溫度3度的雜音，意外發(fā)現(xiàn)宇宙背景微波輻射；1978年兩人獲諾貝爾獎按照大爆炸理論，宇宙的元素大約3/4是氫，1/4是氦，所有其它較重的元素只占很少數(shù)；星光光譜研究結(jié)果正好是這個(gè)比例D.Zhao,OUC7神奇的宇宙生命所必須的基本元素為何存在？（碳、氧、氮）質(zhì)子與電子質(zhì)量的比值為何是1836？（否則就不會形成分子）自然界中四種基本力的相對強(qiáng)度為何如此？（引力、電磁力、強(qiáng)和弱相互作用力；否則就不會有生命）生命必須的蛋白質(zhì)隨機(jī)生成的概率為

5、1040000分之一宇宙開始于一個(gè)不自然的低熵態(tài)宇宙的膨脹和坍縮之間的絕妙平衡至今很多科學(xué)家不能相信宇宙有一個(gè)開始2016年 觀測發(fā)現(xiàn)引力波D.Zhao,OUC8地球概觀宇宙的開始是一個(gè)幾何點(diǎn)，宇宙大爆炸大約在150億年前。目前人類觀測到的宇宙范圍約為300億光年，存在有10億個(gè)星系，太陽所在的星系叫銀河系宇宙有限？無限？D.Zhao,OUC9太陽系的起源(5060億年前）自轉(zhuǎn)的太陽云引力使向中心聚集自轉(zhuǎn)加快太陽云變扁成為圓盤狀收縮使中心密度、壓力和溫度急劇增大產(chǎn)生氫聚變發(fā)光發(fā)熱太陽誕生塵埃物質(zhì)作為凝聚核形成各行星。D.Zhao,OUC10 太陽系太陽是太陽系內(nèi)唯一發(fā)光發(fā)熱的最大質(zhì)量天體，其質(zhì)

6、量占太陽系總質(zhì)量的99.8%。太陽吸引著九大行星，按近及遠(yuǎn)的順序依次為：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。另外還有50顆衛(wèi)星、2000多顆小行星以及600多顆彗星繞其運(yùn)行。D.Zhao,OUC11關(guān)于第九大行星冥王星的爭論2006年國際天文學(xué)大會通過決議，將冥王星開除出太陽行星的行列，從而太陽系僅剩下了八大行星。太陽行星的新定義：（1）必須在環(huán)繞太陽的軌道上（2）有足夠大的質(zhì)量保持圓球形（3）有能力清除掉軌道附近其他天體冥王星的大小僅是月球的2/3，軌道上有很多其他天體隨后，13位天文學(xué)家在英國“自然”雜志上發(fā)表文章抗議這一決定。美國于2006年1月發(fā)射了冥王星探測器

7、，以15000km/h的速度奔向冥王星，2015年7月14日近距離飛越冥王星，繼續(xù)向太陽系邊緣飛行。D.Zhao,OUC12類地行星：離太陽較近的水星、金星、地球和火星，體積小，密度大，衛(wèi)星較少，表層為固體，重元素較多類木行星：離太陽較遠(yuǎn)的木星、土星、天王星和海王星，體積大，密度小，衛(wèi)星較多，無固體表面，輕元素（特別是氣體元素）較多。最大的木星體積比最小的水星大73500倍，水星體積相當(dāng)于地球的0.056，木星體積則為地球的1313.太陽系以冥王星的軌道為邊界，直徑為118108km，太陽光需要5.5小時(shí)才能傳出太陽系D.Zhao,OUC13地球的天然衛(wèi)星月球月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，半徑為1

8、738km，質(zhì)量為7.351022kg，平均密度為3.34103kg/m，分別相當(dāng)于地球的27.1%、1.2%、60.6%，距離地球38.44104km月球上沒有水，大氣密度不到地球上海平面平均大氣密度的10-12，因此月球上沒有生物。地球上的天文地理現(xiàn)象主要受月球影響，如日月食和潮汐等。D.Zhao,OUC14地球的形狀 大地水準(zhǔn)面：海洋中不考慮波浪、潮汐和海流的存在，海水完全靜止時(shí)的海面，在陸地上則是靜止海面向大陸之下延伸的假想面。地球的形狀就是大地水準(zhǔn)面的形狀假如地球是靜止的，且組成地球的物質(zhì)密度是均勻的，則在地心引力作用下，地球形狀應(yīng)為正球體，但地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力是地球沿赤道面向

9、外膨脹，沿地軸向內(nèi)收縮。真實(shí)的地球形狀像一個(gè)梨形的球體。北凸14m，南凹24m，地表5.1億km2，赤道半徑6378km，兩極6357km，平均6371。D.Zhao,OUC15地球的圈層結(jié)構(gòu)地球的外部圈層指地球固體表面以上，根據(jù)物質(zhì)性狀可分為大氣圈、水圈和生物圈地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu),大致分為地殼、地幔和地核，地核又分為內(nèi)核和外核。地殼與大氣和海洋相接，由各種不同的巖石構(gòu)成，富含鋁、硅和氧平均厚度30km,密度較小大陸性地殼平均為33km，海洋性地殼較薄，平均厚度為6km。地殼下面的地幔，厚度約2900km，主要由鐵、鎂和硅酸鹽物質(zhì)組成。D.Zhao,OUC16地球的大氣圈大氣圈厚度有幾萬千米，總

10、質(zhì)量約5136108t，由于地心引力作用，地球表面的大氣最為稠密，約有1/2集中在地面至10km高度范圍內(nèi)，向外逐漸稀薄，過渡為宇宙氣體，故大氣圈無明顯的上界。大氣圈自下而上可分為對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。其中對流層和平流層與人類關(guān)系密切。飛機(jī)為在何平流層飛行？D.Zhao,OUC17地球的水文圈和生物圈水文圈是地球表層的水體，占地球總質(zhì)量的0.024%,大部分匯集在海洋里。其他水體有河流、湖泊、冰原及冰川、地下水等 巖石圈是指地球堅(jiān)硬而薄的表層。生物圈是地球上生物（包括動物、植物和微生物）生存和活動的范圍。生物圈包含大氣圈、水文圈和巖石圈。D.Zhao,OUC18地球和生命的演化

11、地球大約有46億年的歷史。原始地球接近于勻質(zhì)體，后由于內(nèi)部熱作用，導(dǎo)致重者下沉，輕者上浮的分異作用而形成地核、地幔和地殼圈層結(jié)構(gòu)。廣泛的火山活動和巨大的隕石沖擊時(shí)釋放的氣體，形成了原始的大氣圈。水汽冷凝形成水文圈。在存在碳、氧和氮化合物情況下，通過閃電放電和紫外線照射，產(chǎn)生了愈益復(fù)雜的有機(jī)分子，再進(jìn)一步結(jié)合為能夠自身繁殖的有機(jī)分子，形成細(xì)胞，逐步演變成生物圈。距離今2億到7千萬年的時(shí)候，地球上生活著一個(gè)統(tǒng)治著海洋、陸地和天空的恐龍家族。為何滅絕？D.Zhao,OUC19地球生命的起源創(chuàng)造論認(rèn)為從原始到高級的各種生物都是由大能的神各從其類造出來的；生命只能源于生命，各種生命皆來自永生的神。進(jìn)化論

12、認(rèn)為生命是在漫長的進(jìn)化過程中，由無機(jī)物變成有機(jī)物，由有機(jī)物演化出氨基酸、蛋白質(zhì)，最后演化為最簡單的單細(xì)胞生物，產(chǎn)生了生命。達(dá)爾文生物進(jìn)化認(rèn)為，生物進(jìn)化經(jīng)歷了從水生到陸地、從簡單到復(fù)雜、從低級到高級的漫長的演變過程，這一過程通過自然選擇和遺傳變異兩個(gè)車輪的緩慢滾動逐漸實(shí)現(xiàn)。 D.Zhao,OUC20地球生命的起源分子生物學(xué)家認(rèn)為：從無生命到細(xì)菌的進(jìn)化，與從細(xì)菌到人的進(jìn)化所需的時(shí)間大體一致，都需要38.5億年從無生命到細(xì)菌所需的時(shí)間在哪？ 外太空生命借助太陽風(fēng)或隕石到地球探索外太空生命方法： （1）無線電望遠(yuǎn)鏡掃描太空（1960年開始）； （2）尋找類地行星：地球是獨(dú)一無二的嗎？ 46億年前地球形

13、成42億年前達(dá)到現(xiàn)在的體積38.5億年前細(xì)菌形成現(xiàn)代人D.Zhao,OUC21寒武紀(jì)生命大爆發(fā)向進(jìn)化論挑戰(zhàn)的云南澄江化石群（1984） 在寒武紀(jì)之前，地球上還沒有任何復(fù)雜的動物出現(xiàn)。5.3億年前的寒武紀(jì)初葉，突然出現(xiàn)了許多類不同體型的動物化石。還包括了很多現(xiàn)今已經(jīng)滅絕、形狀“古怪”的動物。綜合全世界發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)的化石，眾多不同的動物門突然同時(shí)出現(xiàn)，并且完全沒有留下任何進(jìn)化或演變的痕跡，故名“生命大爆炸”。 人民日報(bào)海外版95年5月25日報(bào)導(dǎo)澄江化石時(shí)說：“寒武紀(jì)生命大爆炸是全球生命演化史上突發(fā)性重大事件，現(xiàn)代生命的多樣性起源于此對其深入研究，可能對傳統(tǒng)的達(dá)爾文進(jìn)化論是一個(gè)動搖。” 中科院南京地

14、質(zhì)古生物所陳均遠(yuǎn)、云南大學(xué)侯先光和西北大學(xué)舒德干因“澄江動物群與寒武紀(jì)大爆發(fā)”項(xiàng)目榮獲2003年國家自然科學(xué)獎一等獎。 D.Zhao,OUC22海水的起源與演化猜想：通過火山爆發(fā)，地幔中的水釋放到地表理由： （1）火山活動一直存在 （2）地幔中水含量為0.5%，只要有1/15的地幔水即可形成現(xiàn)代海洋地球巖漿活動和火山爆發(fā)排出的水汽凝結(jié)為液態(tài)水，積聚形成原始的海洋。一些火山氣體溶解于原始海洋，一些不易溶于水的氣體則形成了原始的大氣圈。海水中鹽類的陰離子主要是火山排氣作用的產(chǎn)物，而陽離子則由被侵蝕破壞的巖石產(chǎn)生，其中大部分是通過河流輸入海洋根據(jù)對海洋動物群種屬的多樣性分析，至少在寒武紀(jì)之前（6億年

15、前）就出現(xiàn)了深海大洋。由于海洋生物的調(diào)節(jié)作用，大洋海水的體積和鹽分，自古生代以來（6億年前），就與現(xiàn)代海洋相近。問題：生物活動改變物理環(huán)境？D.Zhao,OUC地球海洋中至少有一半的水可能比太陽還要古老Cleeves et al. (2014): Science,345(6204)pp. 1590-1593地球以及其他行星一定從在46億年前形成太陽的氣體云那里繼承了大量的水，而不是在后期形成的全部的水如果水是在寒冷的星際介質(zhì)環(huán)境中形成，則氘對氫的豐度比會比較高，最高可達(dá)1%左右；而如果是在太陽系形成時(shí)的較熱環(huán)境中形成，那么氘對氫的豐度比會較低，趨近于大約0.002%，但彗星、行星、隕石及地球海

16、洋的實(shí)際觀測值一般介于這兩個(gè)極端之間，比如地球海洋中兩者豐度比是0.016%。23星際中氘和氫的比值D.Zhao,OUC24地表海陸分布地球表面總面積約5.1108 km2，其中陸地面積1.49108 km2 ，海洋面積3.61108 km2，分別占地表面積的29.2%和70.8%。地球上的海洋相互連通構(gòu)成統(tǒng)一的世界大洋，而陸地是相互分離的，沒有統(tǒng)一的世界大陸。在北半球，陸地占其總面積的67.5%，在南半球，陸地則占32.5%。海洋的平均深度達(dá)3795米，而陸地的平均高度僅875米，如果將高低起伏的地表削平，則地球表面將被約2546米厚的海水均勻覆蓋。D.Zhao,OUC25海洋的劃分世界大洋

17、通常被分為太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。D.Zhao,OUC26海 岸 帶海岸帶是指水位升高便被淹沒，水位降低便露出的狹長地帶，是海陸交互作用地帶海岸帶包括海岸、海灘和岸下坡三部分。海岸是高潮線以上狹窄的陸上地帶。大部分時(shí)間裸露于海水面上，僅在特大高潮或暴風(fēng)浪時(shí)才被淹沒，又稱潮上帶。D.Zhao,OUC27海 岸 帶海灘是高低潮之間的地帶。高潮時(shí)被水淹沒，低潮時(shí)露出水面，又稱潮間帶。水下岸坡是低潮線以下直到波浪作用所能達(dá)到的水深，又稱潮下帶。D.Zhao,OUC海底地形28D.Zhao,OUC29大陸邊緣大陸邊緣是大陸與大洋之間的過渡帶，按構(gòu)造活動性分為穩(wěn)定型和活動型兩大類穩(wěn)定型大陸邊緣沒有

18、火山，也極少有地震活動，由大陸架、大陸坡和大陸隆組成，以大西洋兩側(cè)的美洲和歐洲、非洲大陸邊緣比較典型大陸架是大陸周圍被海水淹沒的淺水地帶，是大陸向海洋底的自然延伸。其范圍是從低潮線起以極其平緩的坡度延伸到坡度突然變大的地方為止一般大陸架水深小于150m,平均寬度60km,坡度小于0.1東海大陸架是世界較寬的大陸架之一，最大寬度達(dá)500km以上，其外緣深度130150m。D.Zhao,OUC30大陸邊緣大陸坡是一個(gè)分開大陸和大洋的全球性巨大斜坡，上限為大陸架外緣，下限為水深變化較大的地方。大陸坡的坡度3-6，水深100-2000m,寬度小于150km很多大陸坡上有V字形的海底峽谷，深可達(dá)2km,

19、是從大陸邊緣向深海輸送沉積物的通道D.Zhao,OUC31大陸邊緣大陸隆又叫大陸裙或大陸基，是自大陸坡坡麓緩緩傾向洋底的扇形地，位于大陸坡和深海平原之間大陸隆的平均坡度0.51 ，水深20005000m，寬度可達(dá)500km。大陸隆主要分布在被動大陸邊緣，如大西洋、印度洋、北冰洋邊緣和南極洲周圍活動大陸邊緣通常缺失大陸隆，如太平洋周圍的海溝附近構(gòu)成大陸邊緣的大陸架、大陸坡和大陸隆的物質(zhì)主要來自大陸D.Zhao,OUC32活動型大陸邊緣活動型大陸邊緣是漂移大陸的前緣，屬于板塊俯沖邊界，具有強(qiáng)烈而頻繁的地震和火山活動，集中分布在太平洋東西兩側(cè)?；顒有痛箨戇吘壍拇箨懠鼙容^窄，一般僅幾十公里，可分為島弧

20、型和安第斯型兩類，兩者都以深邃的海溝與大洋分界。島弧型大陸邊緣由海溝與火山島弧的大陸架和陸坡構(gòu)成；安第斯型大陸邊緣由板塊擠壓直接在大陸邊緣（安第斯山）形成，后方未出現(xiàn)拉張型弧后盆地，而是褶皺變形帶D.Zhao,OUC33海溝海溝是由于板塊的俯沖作用而形成的深水（大于6000m）狹長洼地海溝分布在活動型大陸邊緣，主要見于環(huán)太平洋地區(qū)，海溝與島弧相對平行全球已識別的海溝20多條，絕大多數(shù)分布在太平洋周緣，其中深度超過萬米的6條海溝全部在太平洋。特點(diǎn)：一般長500-4500km、寬40-120km；海溝兩側(cè)峭壁大多是不對稱的V字形，近陸側(cè)陡峭，近洋側(cè)略緩；沿海溝分布的地震帶是地球上最強(qiáng)烈的地震活動帶

21、D.Zhao,OUC34大洋盆地大洋盆地是指大洋中脊坡麓與大陸邊緣之間的廣闊洋底，約占世界海洋面積的1/2。在大洋盆地有星羅棋布的海山，成因多為火山爆發(fā)。大洋盆地的主要部分水深在4000-5000m開闊水域，大洋盆地并不是真正的“平原”，其內(nèi)也凹凸不平，包括深海平原、海底高地、海溝、海丘、海山等深海平原：是地球上最平坦的部分，坡度小于0.001海底高地：大洋盆地中的一些比較開闊的隆起區(qū)，高差不大，沒有火山活動，構(gòu)造活動比較寧靜的地區(qū)D.Zhao,OUC35大洋盆地深海平原中分布范圍不大、地形比較突出的孤立高地，高度超過1000m稱為海山，小于1000m稱為海丘如果海山呈錐形，隱沒于水下叫海峰如

22、果海山頂部被海浪削平且位于海面以下，稱為海底平頂山（Guyot）。海底平頂山在太平洋中最常見D.Zhao,OUC36大洋中脊大洋中脊又稱中央海嶺，是指貫穿世界四大洋、成因相同、特征相似的海底山脈系列。在大西洋，中脊位于中央，延伸方向與兩岸平行；印度洋中脊也大致位于大洋中部，大岐分三支，呈“入”字形分布；在太平洋，中脊偏居?xùn)|側(cè)且邊坡平緩。D.Zhao,OUC洋中脊的形成洋中脊是地幔物質(zhì)不斷涌升，向兩邊擴(kuò)展凝結(jié)而形成的,洋中脊高度3-4km37D.Zhao,OUC38中央裂谷大洋中脊的軸部有沿其走向延伸的斷裂谷底，稱為中央裂谷。中央裂谷寬度可達(dá)10-20km中央裂谷是海底擴(kuò)張中心和海洋巖石圈增生的

23、場所，火山活動中心區(qū)。D.Zhao,OUC地殼均衡說地殼均衡說(Isostasy)是按照阿基米德原理，用以解釋地殼運(yùn)動原因的一種假說。1855年，普拉德和艾利均主張地球的固體地殼漂浮平衡于液態(tài)底層之上艾利認(rèn)為固體地殼各處密度相同，地殼增厚的地區(qū)（如山脈）與地殼變薄的地區(qū)（如海盆），不僅表現(xiàn)于其上界的高低起伏，下界呈鏡象反映（山脈越高、山根越深），而且其界面是起伏不平的（左圖）普拉德認(rèn)為固體地殼各處密度不同，如隆起的山脈部分密度小、下陷的海盆部分密度大，地形起伏不平，但它和液態(tài)底層的界面均衡補(bǔ)償面是水平的（右圖）地殼均衡說可解釋巖石圈的平衡，海面起伏，但無法解釋地殼的水平運(yùn)動39重力異常密度相同

24、密度不同D.Zhao,OUC40海洋的形成大陸漂移說（魏格納，1915）海底擴(kuò)張說（Hess,1960; Dietz,1961）板塊構(gòu)造說（Morgan等,1965）三個(gè)學(xué)說均基于大陸漂移說提出的“大陸塊漂浮在較重的粘性大洋軟流圈上”這一基本出發(fā)點(diǎn)。大陸漂移說認(rèn)為陸地能夠自己走，海底不動；而海底擴(kuò)張說和板塊構(gòu)造說認(rèn)為陸地不會自己走，是靠海底流動帶動走D.Zhao,OUC41魏格納大陸漂移學(xué)說（1915） 泛大陸、泛海洋解體、分裂、漂移形成大西洋和印度洋泛大洋被壓縮成太平洋證據(jù)：沿岸線形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、古氣候和古生物地理分布。特別是巴西東端的直角突出部分與非洲西岸呈直角凹進(jìn)的幾內(nèi)亞灣非常吻合漂移機(jī)

25、制：向西漂移的潮汐力和指向赤道的離極力D.Zhao,OUC42魏格納提出的大陸漂移學(xué)說（1915）被認(rèn)為是與達(dá)爾文的生物進(jìn)化論、愛因斯坦的相對論、宇宙大爆炸理論和量子理論并列的百年來最偉大的科學(xué)進(jìn)展之一大陸漂移學(xué)說遭到地質(zhì)學(xué)家和地球物理學(xué)家的同聲反對！ 理由：缺乏令人滿意的漂移動力機(jī)制 大陸是靜止的觀念根深蒂固存在問題：泛古大陸不存在在陸地上存在由海洋環(huán)境形成的各類巖石漂移方向錯誤南極洲存在大量煤，證明曾在低緯度D.Zhao,OUC43赫斯和迪茨的海底擴(kuò)張說（1960年）50年代以來，利用放射性同位素測定海底巖石年齡，發(fā)現(xiàn)海底巖石的年齡很輕，并且離洋中脊越近，巖石年齡越輕，洋中脊兩側(cè)呈對稱分布

26、大洋中脊軸部裂谷帶是地幔物質(zhì)涌升的出口，涌出的地幔物質(zhì)冷凝形成新洋底，新洋底同時(shí)推動先期形成的較老洋底逐漸向兩側(cè)擴(kuò)展推移，至海溝、島弧一線受阻于大陸而俯沖下沉、融熔于地幔，達(dá)到新生和消亡的平衡，使洋底地殼在23億年更新一次海底擴(kuò)張時(shí)， 大西洋在洋中脊處擴(kuò)張，大洋兩側(cè)與相鄰陸地一起向外漂移，大西洋不斷擴(kuò)張，擴(kuò)展速度1-10cm/yr 太平洋在東部的洋中脊處擴(kuò)張，在西部的海溝處潛沒，潛沒的速度比擴(kuò)張快，所以太平洋在縮小D.Zhao,OUC洋中脊兩側(cè)磁性翻轉(zhuǎn)44D.Zhao,OUC被認(rèn)為是地磁反復(fù)轉(zhuǎn)向的結(jié)果45 海底擴(kuò)張說（1960年）機(jī)制：地幔物質(zhì)對流證據(jù)：兩側(cè)離洋中脊越遠(yuǎn)洋殼越老；洋中脊區(qū)的磁異

27、常呈條帶狀，正負(fù)相間，平行于洋中脊的延伸方向，并以洋中脊為軸呈對稱分布存在問題：為何大西洋存在波多黎各和新赫布里底海溝？（深9219和9174米、長1550和1200公里、寬120和70公里）在兩條大洋中脊交匯處無法擴(kuò)張（大西洋與印度樣交匯處、印度洋入字形洋中脊）D.Zhao,OUC46板塊構(gòu)造說（1968年）地球最上部劃分為巖石圈和軟流圈。軟流圈在緩慢而長期的作用力下，會呈現(xiàn)出塑性或緩慢流動的性質(zhì)?，F(xiàn)今比較流行的是將全球化分為12板塊（歐亞、太平洋、南美、北美、非洲、印度、阿拉伯、納茲卡、科科斯、加勒比、菲律賓海、南極洲）板塊內(nèi)部是相對穩(wěn)定的，而板塊邊界是全球最活動的構(gòu)造帶，板塊邊界的運(yùn)動可

28、分為拉張、擠壓和剪切三種基本類型驅(qū)動板塊運(yùn)動的原動力是地幔物質(zhì)的對流D.Zhao,OUC47板塊構(gòu)造說（1968年）存在的問題古生代前的大陸和海洋是如何形成的？大西洋由洋中脊向東擴(kuò)張了3000多公里，印度洋向西擴(kuò)張3000多公里，兩者合計(jì)6000多公里，原有的6000多公里寬的地殼去哪了？地震的成因與地震帶分布矛盾，如何解釋？ 大西洋、印度洋和太平洋南部大洋中脊是地震帶，而板塊學(xué)說認(rèn)為洋中脊為海底擴(kuò)張?zhí)?，為張性，地震時(shí)由于板塊碰撞時(shí)發(fā)生彈性回跳而發(fā)生的D.Zhao,OUC48大陸巖石圈的威爾遜旋回大陸巖石圈在水平方向上一般都經(jīng)歷開裂、擴(kuò)張、收縮、閉合的發(fā)展過程。1974年由杜威和伯克提出，并建

29、議命名為威爾遜旋回拱生運(yùn)動，形成大陸裂谷（東非大裂谷）擴(kuò)張運(yùn)動，形成與岸線平行的狹長海（紅海、亞丁灣）擴(kuò)張運(yùn)動，形成洋中脊居中的大洋盆地（大西洋、印度洋）收縮運(yùn)動，形成洋中脊偏居一側(cè)，邊緣發(fā)育溝弧體系（太平洋）碰撞并抬升，形成殘余小海盆，邊緣發(fā)育年青造山帶（地中海）收縮并抬升，形成年輕造山帶（喜馬拉雅山）D.Zhao,OUC49太平洋面積最大：占地表總面積1/3，海洋表面積的1/2；平均深度4028m，最深處11034m，東西最寬達(dá)半個(gè)赤道。海底地形：東部洋脊為主；東北部為洋盆,上有斷裂帶； 中部海山集中,群島很多；北部和西部多島弧、海溝和邊緣海。超過1萬米的6條海溝全部在太平洋，馬里亞納海溝

30、最深處為10,911米D.Zhao,OUC50大西洋面積：占世界大洋面積1/4，平均深度3627m。海溝4個(gè)，最深9218m。洋中脊橫貫?zāi)媳?，赤道窄，分南北大西洋，海岸形態(tài)： 南：平直無附屬海； 北：迂回曲折，多島嶼、港灣和附屬海D.Zhao,OUC51印度洋面積：占世界洋面積的1/5，平均深度超過大西洋，平均3897m。最深7450m?！叭搿弊中脱蠹梗河赡隙睌U(kuò)張速度減小。D.Zhao,OUC52北冰洋面積：最小，水深最淺，平均1200m。有人稱其為北極地中海。具有世界上最寬的大陸架：1000km。D.Zhao,OUC53北冰洋1996年在加拿大渥太華成立北極理事會，8個(gè)成員國包括芬蘭、瑞典

31、、挪威、丹麥、冰島、加拿大、美國和俄羅斯。6個(gè)觀察員國：法國、德國、荷蘭、波蘭、西班牙和英國2013年中國、日本、韓國、新加坡、印度和意大利加入據(jù)美國地質(zhì)勘探局2008年的評估報(bào)告，北極地區(qū)擁有原油儲量900億桶，天然氣儲量超過47萬億立方米，占全球未探明石油儲量的13%和未開采天然氣儲量的30%。北極地區(qū)總體煤炭儲量高達(dá)1萬億噸，占全球煤炭儲量1/4。目前只能通過巴拿馬運(yùn)河或蘇伊士運(yùn)河來連接太平洋和大西洋，甚至需繞道非洲南部好望角。而通過加拿大沿岸的“西北航道”和西伯利亞沿岸的“東北航道”，航行時(shí)間可從近30天縮減為15天。1996年中國加入北極國際科學(xué)委員會建立“黃河”北極考察站2007年

32、，成為北極理事會“特別觀察員”2013年，成為北極理事會“正式觀察員”D.Zhao,OUC54南大洋（Southern Ocean）從海洋學(xué)的角度，一般將三大洋在南極洲附近連成一片的水域稱為南大洋1970年定義為：從南極大陸到南緯40為止的海域，或從南極大陸起，到亞熱帶輻合線明顯時(shí)的連續(xù)海域2000年定義為：從南極大陸到南緯60為止的海域，又稱為南冰洋D.Zhao,OUC55海、海灣和海峽海洋的主要部分為洋，附屬部分為海、海灣和海峽。全世界共有54個(gè)海，占海洋總面積的9.7%。珊瑚海最大最深的海按照海所處的位置，可分為陸間海、內(nèi)海和邊緣海陸間海是位于大陸之間的海，面積和深度較大，如地中海、紅海

33、和加勒比海等內(nèi)海是伸入大陸內(nèi)部的海，面積較小，如渤海和波羅的海邊緣海位于大陸邊緣，以半島、島嶼或群島與大洋分隔，水流交換通暢，如東海、日本海等。海灣是洋或海延伸進(jìn)大陸且深度逐漸減小的水域，一般以入口處海角之間的連線或入口處的等深線作為與洋或海的分界。如杭州灣海峽是兩端連接海洋的狹窄水道。如臺灣海峽D.Zhao,OUC56中國海D.Zhao,OUC57渤海、黃海、東海渤海：內(nèi)陸海，從老鐵山角（老鐵山頭）至蓬萊角（登州頭）聯(lián)線與黃海為界。面積7.7萬km2，平均深度18m，最深83m。黃海：半封閉淺海，南界為啟東嘴至濟(jì)州島連線與東海相接。38萬km2，平均深度44m，最深超過100m。地形中央凹地。東海：太平洋邊緣海，南至以廣東汕頭的南澳島至臺灣島南端的鵝鑾鼻連線與南海分界。面積77萬km2，平均深度370m，最深2719m。D.Zhao,OUC東海地形沖繩海槽位于琉球島弧陸側(cè)，是一個(gè)北東東北北東走向的弧形舟狀海槽，北淺南深。東海擁有寬廣的東海大