第五章海洋地質(zhì)作用

第一章緒論第二章地球與海洋第三章地殼第四章大陸漂移、海底擴(kuò)張與板塊構(gòu)造第五章海洋地質(zhì)作用第六章海岸帶的現(xiàn)代過程第七章河口與三角洲第八章大陸邊緣及其地質(zhì)構(gòu)造第九章深海沉積第十章古海洋學(xué)第十一章海洋礦產(chǎn)資源海洋地質(zhì)學(xué)第五章海洋地質(zhì)作用

海洋通過自身的動(dòng)力對(duì)海岸和海底進(jìn)行侵蝕、對(duì)碎屑物質(zhì)進(jìn)行搬運(yùn)和沉積等作用的過程，稱為海洋的地質(zhì)作用。在地質(zhì)歷史中，由于滄桑巨變，海水曾反復(fù)地侵入大陸內(nèi)部，留下了廣泛的遺跡。今天在陸地上見到的各個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期形成的沉積巖和沉積礦產(chǎn)，絕大部分都是過去海洋沉積的產(chǎn)物。因此，研究海洋的地質(zhì)作用，以便用“將今論古"的原則正確查明各種海相地層的成因以及探討地殼乃至地球的發(fā)展演化歷史具有極為重要的意義。

海洋地質(zhì)作用海洋地質(zhì)作用的動(dòng)力及其影響因素海水的侵蝕作用海水的搬運(yùn)作用海洋的沉積作用第一節(jié)海洋地質(zhì)作用的動(dòng)力及其影響因素

海洋地質(zhì)作用是由海水的運(yùn)動(dòng)和海水的物理化學(xué)性質(zhì)決定的。海洋以永無休止的海水運(yùn)動(dòng)及其化學(xué)作用和生物作用對(duì)地表進(jìn)行著不斷地改造。海洋地質(zhì)作用的動(dòng)力應(yīng)包括三個(gè)方面，即:

一、海水的運(yùn)動(dòng)二、海水的化學(xué)作用三、生物作用。

一、海水的運(yùn)動(dòng)

（一）波浪（二）潮汐（三）濁流（四）洋流（一）波浪海水有規(guī)律的波狀起伏運(yùn)動(dòng)稱作海浪，也叫波浪。海浪主要是由風(fēng)摩擦海水而引起，也可因潮汐、海底地震、火山爆發(fā)以及大氣壓力的劇烈變化而產(chǎn)生。由風(fēng)引起的海浪稱為風(fēng)浪，其波形復(fù)雜多變。傳至無風(fēng)區(qū)的波浪稱為涌浪，其波形平滑而規(guī)則，波長(zhǎng)可達(dá)l000余米，波高則可達(dá)l0余米。

波浪的要素：波長(zhǎng)、波高、波周期和波速稱為波浪的四大要素。

一、波浪作用1.深水波浪的特性

波浪的基本要素：波峰、波谷、波長(zhǎng)、波高，周期、波速、波峰線、波向線等。振幅1．深水波海浪在深海中傳播速度每小時(shí)達(dá)幾十公里。從表面上看，后浪推前浪，好象海水前進(jìn)了，其實(shí)海水質(zhì)點(diǎn)并沒有發(fā)生顯著的水平位移。因?yàn)椴ɡ说膫鞑ブ皇呛Ｋ|(zhì)點(diǎn)在平衡位置上作規(guī)律的往復(fù)圓周運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，這種波是擺動(dòng)波。相鄰水質(zhì)點(diǎn)依次運(yùn)動(dòng)至波峰時(shí)，波峰亦隨之向前移動(dòng)，從而發(fā)生了波的傳播。由風(fēng)引起的波浪，水質(zhì)點(diǎn)在完成一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)之后一般不能回到原來的位置，而是呈往復(fù)螺旋式的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)的速度僅為波速的百分之幾。

同一水平上水質(zhì)點(diǎn)相繼作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，形成波浪起伏的水面波浪中水質(zhì)點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況1，2，3為依次通過的最高處；箭頭示水質(zhì)點(diǎn)總體移動(dòng)方向波浪影響深度1/2波長(zhǎng)2．淺水波

據(jù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)水深較淺，即海水深度不超過l/2波長(zhǎng)時(shí)，由于海底摩擦阻力的影響，水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡變成橢圓形。從水面往下，隨著深度的增大，橢圓的壓扁程度也越高，至海底扁度達(dá)到極限，橢圓的垂直軸等于零，水質(zhì)點(diǎn)平行于海底作直線形往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)波浪向海岸方向傳播，從深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)以后，除了水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡由圓變成橢圓外，由于海底的摩擦作用，表面水質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng)速度大于底部水質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng)速度，水質(zhì)點(diǎn)每次沿橢圓周運(yùn)動(dòng)后向前的位移量也顯著增大。結(jié)果，導(dǎo)致波速變慢，波長(zhǎng)縮短，多余的能量使波高加大，周期加快，波峰并始前傾。

E=1/8ρgH2其中ρ是海水密度，g是重力加速度，波能的大小主要取決于波高H。波浪變形3．近岸波海水繼續(xù)向岸運(yùn)動(dòng)，因水深變小、海底的摩擦作用阻礙了波浪的前進(jìn)，引起波浪擠在一起，波長(zhǎng)縮短，波高加大。當(dāng)波峰水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度等于或超過波速時(shí)，先是在波峰處出現(xiàn)白色浪花，進(jìn)而波峰翻卷，其前端由于沒有水的補(bǔ)充而卷入空氣，致使波浪破碎，形成破浪。破浪迅速涌向岸邊，拍擊海岸，稱為拍岸浪。拍岸浪拍擊海岸后，其前進(jìn)的動(dòng)能消耗殆盡，海水便在重力的作用下順海底斜坡沿垂直海岸線的方向形成底流返回海中，并與下一次進(jìn)浪相遇而消失，故底流作用的范圍一般不擴(kuò)及破浪帶以外。

淺水區(qū)波浪的變化

A深水區(qū)水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)B淺水區(qū)水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)波浪破碎

拍岸浪拍岸浪崩頂破碎（崩波）波浪破碎

波陡較大的波浪傳入坡度平緩的海岸，水下岸坡易出現(xiàn)崩頂破碎。當(dāng)波浪傳播近岸邊時(shí)，波能逐漸消耗，波峰不穩(wěn)定，但尚未達(dá)到翻轉(zhuǎn)，于是峰頂出現(xiàn)浪花，并逐漸擴(kuò)大，成瀑布狀跌落。崩頂破碎:波陡＝波高／波長(zhǎng)即：＝H／L卷躍破碎（卷波）波浪破碎

在具有相當(dāng)坡度的水下岸坡，中等波陡的波浪易產(chǎn)生卷躍破碎。波浪在向岸傳播過程中，在一個(gè)較短的時(shí)間和距離內(nèi)就可發(fā)生顯著變形，波峰不斷前傾直至卷曲翻轉(zhuǎn)，成卷躍破碎下落。卷躍破碎:波陡中等的波浪，海底坡度中等，消能中速卷躍破碎激散破碎（激波）波浪破碎

一般出現(xiàn)在原來波浪波陡較小和坡度較大的水下岸坡上，因海底坡度較大，波浪發(fā)生變形后使得波浪前鋒從下部開始出現(xiàn)浪花泡沫，并繼而擴(kuò)大到整個(gè)前鋒面，在直接沖上陡灘時(shí)前鋒面在灘面上激散破碎，并形成大量泡沫，最后與波峰一起逐漸在岸灘上散失。激散波浪破碎

波浪破碎

波能在沖激帶內(nèi)全部耗盡，水體運(yùn)動(dòng)在慣性和重力作用下，海水的運(yùn)動(dòng)形式為向岸的近流與離岸的回流。向岸沖流達(dá)到的高度與離岸回流的強(qiáng)度與波能、灘面坡度、以及灘面的滲漏強(qiáng)度有密切關(guān)系。中等坡度海岸(高潮時(shí))中等坡度海岸(中潮、低潮時(shí)）沖激帶沖激帶沖激帶破浪帶破浪帶破浪帶碎浪帶碎浪帶沖激帶破浪帶破浪帶三亞破浪帶如果沿岸附近有沙堤時(shí)，波浪越過沙堤拍擊海岸后，涌積的海水可以匯集成股，形成向海洋方向的回流，此稱裂流。裂流不論沿海面或海底都向外海方向流動(dòng)，其底層流亦不擴(kuò)及破浪帶以外，但表層流可以向外流亦不擴(kuò)及破浪帶以外，但表層流可以向外海方向延續(xù)較遠(yuǎn)，有時(shí)達(dá)lkm左右。裂流示意圖

沿岸流如波峰與岸線斜交向岸推進(jìn)時(shí)，當(dāng)波浪破碎后，在破浪帶與岸線之間會(huì)產(chǎn)生一股與岸線平行的沿岸流。其持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于波浪方向的恒定時(shí)間。這種沿岸流如能保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，則對(duì)海岸帶的泥沙沖淤和岸線變動(dòng)會(huì)起很大影響。河流入海，河流的沖淡水與海水混合，在盛行風(fēng)的作用下可形成一股強(qiáng)盛的沿岸流。如渤海沿岸即由海河沖淡水與來自渤海海峽北部進(jìn)入的黃海暖流匯合后，沿岸南下至黃河口，又與黃河沖淡水匯合形成一股鹽度極低的沿岸流，自渤海海峽南部水道流出渤海，并繼續(xù)沿山東半島北岸東流至成山頭。波浪與岸線斜交產(chǎn)生的沿岸流底流與裂流

波峰線與岸線平行推進(jìn)時(shí)，外海水體被緩慢地輸送到碎浪帶，在近岸線附近可產(chǎn)生方向平行于岸線的沿岸流，當(dāng)兩股相向的沿岸流流經(jīng)一定距離后匯合，由于各自能不斷地得到水體的補(bǔ)給而外輸，就轉(zhuǎn)為一股穿越破浪帶向海流出的離岸流，稱為裂流。根部頸部裂流頭部底流與裂流波峰線若以一定的夾角向岸推進(jìn)時(shí)，形成同向沿岸流，當(dāng)流經(jīng)一定距離后，也可因水體匯聚造成雍水而產(chǎn)生裂流。這種裂流流向與岸線方向以一定斜角相交，并有沿岸遷移的趨勢(shì)。波浪斜射岸線的沿岸流與裂流比較平緩的海底利于裂流的形成。洶涌的海浪能產(chǎn)生為數(shù)不多但較強(qiáng)的裂流，較弱的海浪能產(chǎn)生數(shù)量較多，能量較弱的裂流。裂流間的距離差異很大，自30—100m到400—500m。裂流的流速一般在1—2m/s左右，具有強(qiáng)烈的沖刷能力，流經(jīng)之處常被沖刷成裂流溝，并可切割破浪帶附近的水下沙壩。裂流海岸裂流海岸裂流波浪（A）、底流（C）、沿岸流（B）

當(dāng)波浪前進(jìn)方向不垂直海岸，而與海岸線斜交時(shí)，則波浪進(jìn)入淺水區(qū)后將發(fā)生折射。折射后的波浪到達(dá)海岸后，一部分海水以底流方式流回海中；另一部分海水則沿岸流動(dòng)，形成沿岸流。波浪折射

波浪折射波浪折射岬角波能輻聚導(dǎo)致侵蝕，海灣波能輻散引起堆積波浪折射波浪折射波浪繞射

波能沿波峰線作側(cè)向傳遞進(jìn)入波影區(qū)，其能量大為減小，故波影區(qū)經(jīng)常為比較平靜的水域。波影區(qū)波浪的繞射島嶼………………海海岸（二）潮汐海水在月球與太陽的引力作用下所發(fā)生的周期性漲落現(xiàn)象叫潮汐。它包括海面周期性的垂直升降運(yùn)動(dòng)和海水周期性的水平運(yùn)動(dòng)，通常前者叫作潮汐，后者稱為潮流。在潮汐現(xiàn)象中，水位上漲為漲潮，水位下降為落潮。漲潮時(shí)海水的流動(dòng)叫漲潮流，落潮時(shí)海水的流動(dòng)叫退潮流；海面漲至最高水位稱為高潮，而海面降至最低水位稱為低潮；相鄰高低潮水位之差，叫作潮差。

潮汐的發(fā)生和太陽，月球都有關(guān)系，也和我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)歷對(duì)應(yīng)。在農(nóng)歷每月的初一即朔點(diǎn)時(shí)刻處，太陽和月球在地球的一側(cè)，所以就有了最大的引潮力，所以會(huì)引起“大潮”，在農(nóng)歷每月的十五或十六附近，太陽和月亮在地球的兩側(cè)，太陽和月球的引潮力你推我拉也會(huì)引起“大潮”；在月相為上弦和下弦時(shí)，即農(nóng)歷的初八和二十三時(shí)，太陽引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就發(fā)生了“小潮”，故農(nóng)諺中有“初一十五漲大潮，初八二十三到處見海灘”之說。另外在第天也有漲潮發(fā)生。

潮汐的成因在一個(gè)太陽日(24小時(shí)50分)內(nèi)發(fā)生二次高潮和二次低潮，而且相鄰的二次高潮和低潮的水位高度幾乎相等，漲落潮時(shí)也幾乎相當(dāng)為正規(guī)半日潮；若相鄰的高潮或低潮的高度不等，漲落潮時(shí)也不等則為不正規(guī)半日潮。如我國(guó)沿海從青島附近往南直到廈門都屬正規(guī)半日潮。在一個(gè)太陽日內(nèi)出現(xiàn)一次高潮和一次低潮稱正規(guī)全日潮；有的地方在半個(gè)月內(nèi)大多數(shù)日子為不正規(guī)半日潮，但有時(shí)發(fā)生不超過7天的全日潮則稱為不正規(guī)全日潮，也叫混合潮。月球繞地球旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間為24小時(shí)50分，故同一地點(diǎn)每隔12小時(shí)25分就有一次漲潮和落潮。地球表面的潮汐現(xiàn)象雖以月球的引潮力為主，但太陽的引潮力(為月球的46.6％)也起一定作用。當(dāng)出現(xiàn)新月和滿月(即農(nóng)歷初一和十五)之后l～2天，月地日三者位于同一直線上(即朔、望之時(shí))，日月的引潮力相互疊加，形成高潮特高、低潮特低的大潮；當(dāng)出現(xiàn)上弦月或下弦月(即農(nóng)歷初八九及二十二三)后1～2天，月地的連線與日地的連線垂直，日月的引潮力互相抵消，形成小潮。（三）洋流海洋中海水作大規(guī)模的定向流動(dòng)稱為洋流或海流，它是一種在一定時(shí)間內(nèi)流速、流向大致不變的水體。其運(yùn)動(dòng)方向既可以是水平的，也可以是垂直的，控制因素是盛行的風(fēng)向、科里奧利效應(yīng)、大陸的輪廓、島嶼的存在以及海底地形等。前者有表層洋流和海底洋流，后者有上升流和下降流，它們?cè)谶m當(dāng)場(chǎng)所溝通起來可以構(gòu)成海水的循環(huán)。

定期到來的信風(fēng)是引起表層洋流的主要原因，風(fēng)對(duì)水面的拖曳力及其施加于波浪迎風(fēng)面的壓力能使海水緩慢前進(jìn)。各處海水的溫度差對(duì)表層洋流的形成也有重要影響，如赤道地區(qū)溫度較高的海水流向高緯度地區(qū)，是為暖流；高緯度地區(qū)的寒冷海水流向赤道地區(qū)，則為寒流。二者構(gòu)成了表層海水的循環(huán)。

由于溫差和鹽度不同引起海洋中沿固定方向大面積流動(dòng)的水體,分為表層洋流和深部洋流。深部洋流的形成主要受海水密度控制，如高緯度地區(qū)表層海水結(jié)冰，所含鹽分便向下轉(zhuǎn)移，從而提高下面海水的鹽度和密度，這種溫度較低、密度較大的水體一面下沉一面在靠近海底處向赤道方向流動(dòng)，相應(yīng)地促使低緯度地區(qū)的海水上升并向高緯度方向流動(dòng)，遂構(gòu)成大規(guī)模海水的深部環(huán)流。橙色：表層流；藍(lán)色：底層流“西太平洋暖池”區(qū)上升氣流形成的三大環(huán)流（四）濁流濁流是一種載有大量懸浮物而十分渾濁的水下高密度重力流，其懸浮物質(zhì)是砂、粉砂、泥質(zhì)物，有時(shí)還挾帶礫石，多發(fā)生在淺海或大陸邊緣的斜坡上，也可產(chǎn)生于湖盆中。由于其密度大，在重力作用下呈束狀或面狀沿著大陸坡向下流動(dòng)，開始時(shí)往往速度較慢，隨著重力加速度的作用能夠獲得很大的流速(一般大于l0m／s)，進(jìn)入深海盆地之后，因慣性還可流動(dòng)很遠(yuǎn)的距離，然后隨著泥沙的沉積而逐漸消失在清澈的海水中。一般認(rèn)為，濁流發(fā)源于大陸架之上或大河流的河口前緣。那里通常堆積著豐富的松散沉積物，這些物質(zhì)在暴風(fēng)浪的攪動(dòng)、地震振動(dòng)、河水的沖擊及海底滑坡等因素的觸發(fā)作用下，重新活動(dòng)并擴(kuò)散到海水之中便形成濁流。在各種因素中，以大規(guī)模的海底滑坡作用最為重要，而地震振動(dòng)與河口前緣松散沉積物的過量堆積則是觸發(fā)海底滑坡的直接原因。

形成于大陸坡沿海底峽谷流動(dòng)，沉積于深海盆地的高密度重力流。二、海水的化學(xué)作用

(一)鹽度(二)pH值(三)Eh值

(四)C02和碳酸系(一)鹽度

鹽度是表征海水性質(zhì)的一個(gè)重要度量單位，海水的標(biāo)準(zhǔn)鹽度為3.5％。由于降雨量和蒸發(fā)量的復(fù)雜關(guān)系以及各地淡水補(bǔ)給數(shù)量不相等，致使各海區(qū)和不同水層的鹽度變化范圍很大。表層海水鹽度因受日溫差、季節(jié)溫差的影響而變化較大，200m深度以下，鹽度穩(wěn)定程度升高，至1000m以下的深層海水，鹽度不受干擾而趨穩(wěn)定。

太平洋近北極海區(qū)，1957年2月的鹽度垂直分布圖

在赤道附近，理論上應(yīng)有最高的鹽度，但是，由于這里降雨量超過蒸發(fā)量，致使鹽度降低。相反，在25°N及30°S因其處在亞熱帶高壓帶而蒸發(fā)量大，故鹽度高，并形成鹽度分布的兩個(gè)峰值各大洋平均表層鹽度同緯度的關(guān)系，粗線為海面鹽度曲線，細(xì)線為蒸發(fā)量減降水量差數(shù)曲線(二)pH值

氫在海水中的含量為108kg／t，若按原子數(shù)計(jì)算則占海洋中總原子數(shù)的2/3。海水中的H+濃度在10-7～10-8mol／L(克離子／公升)之間，氫離子由于參與大多數(shù)化學(xué)平衡而顯示其重要性。許多礦物和化合物中都含有氫元素，因此很多礦物的形成和生物的活動(dòng)都與氫離子濃度有關(guān)。度量水介質(zhì)中氫離子濃度的單位為pH值。海水屬弱堿性，其pH值為7.5～8.4東太平洋pH垂直分布曲線

C02和碳酸系的分布對(duì)海水pH值的影響很大，右圖顯示表層海水pH值的顯著變化，與C02的含量有關(guān)。C02含量的變化是生物活動(dòng)(如呼吸作用和光合作用)的結(jié)果，并與太陽輻射密切相關(guān)。右圖表明pH值在局部范圍內(nèi)受晝夜和季節(jié)變化影響的情況。

得克薩斯灣淺海中pH的晝夜和季節(jié)變化pH值控制著許多礦物的形成，例如方解石、白云石等形成于pH＝7.2～9的弱堿至堿性環(huán)境中，而高嶺石等礦物則形成于pH<6的酸性介質(zhì)中。（三）Eh值海水中的氧含量為875kg／t，和氫一樣，是以化合氧形式存在。此外，在海水中還溶有游離氧，其含量控制著生物的生長(zhǎng)和分布，在很大程度上也控制著海水的氧化—還原性質(zhì)。氧化—還原的強(qiáng)度用Eh值(單位為伏或毫伏)來表示，稱為氧化還原電位(oxidation—reductionpotential)，其數(shù)值對(duì)Fe、Mn等礦物的形成和存在形式影響特別顯著。Fe是多價(jià)元素，在還原條件下形成低價(jià)鐵礦物，在氧化條件下形成高價(jià)鐵礦物。游離氧對(duì)于生物活動(dòng)關(guān)系更為密切，在海水表層，由于生物的光合作用，使氧含量有一個(gè)最大值；然而在100～200m深度范圍內(nèi)，由于生物耗氧量以及有機(jī)物的大量氧化致使海水的含氧量降低為最小值。在一些特殊的靜水區(qū)，由于海水缺乏上下對(duì)流，海底形成無氧帶，以致這里的底棲生物完全絕跡。

各大洋氧含量垂直分布曲線水介質(zhì)按照Eh的高低可以分為氧化、弱氧化、中性、弱還原、還原、強(qiáng)還原等環(huán)境，相應(yīng)的可形成如下礦物：氫氧化鐵和氧化鐵—海綠石—鱗綠泥石—鮞綠泥石—菱鐵礦—白鐵礦和黃鐵礦。(四)C02和碳酸系

C02和碳酸系是地球上最重要的平衡系統(tǒng)之一，它和氧一樣，在生物—大氣—水之間進(jìn)行著復(fù)雜的循環(huán)(圖5-14)，對(duì)大氣一海洋界面、海水的化學(xué)性質(zhì)、生物的生存和海洋沉積物的沉積過程都起著重要作用。二氧化碳－碳酸系圖解碳酸鹽系的關(guān)系或表示如下：CO2——CO2（溶液），同水反應(yīng)時(shí)為CO2（溶液）+H2O——H2CO3離解后為H2CO3——H++HCO3-或HCO3-——H++CO32-方程式右邊的四種形式都可存在于水中，但是其百分含量隨pH值的不同而不同。在海水范圍內(nèi)，當(dāng)pH為7時(shí)，80％以上的碳以HC03-形式存在，其余部分是CO2；當(dāng)pH為8.5時(shí)，80％以上的碳仍以HC03-的形式存在，但其余部分則幾乎都是C032-。當(dāng)溫度增加時(shí)，上面的方程式向左移動(dòng)，這時(shí)，水中的CO2溶解量降低。當(dāng)壓力增大時(shí)：方程式的箭頭和圖的曲線都會(huì)向右移動(dòng)，使C02的溶解度增加，C02則轉(zhuǎn)變?yōu)镠C03-及HC032-的形式，同時(shí)導(dǎo)致水中無機(jī)碳總含量增加。在海洋中，深度增加壓力隨之增大，故深層海水中C02的含量不是減少，而是增加。海水中由于溫度、壓力和其他因素的變化，極大地影響著C02的含量及其存在形式，同時(shí)也影響著介質(zhì)的pH值，從而造成各種化學(xué)平衡條件，并制約著許多礦物的溶解和沉積過程。1個(gè)大氣壓下，純水和海水中C02―HC03－―CO32-體系分配和pH的函數(shù)關(guān)數(shù)三、海洋生物作用

海洋生物從海水中攝取某些化學(xué)成分，同時(shí)排放出其它成分。生物死亡后，其機(jī)體所含成分或大量聚集，或重新分解返回海水中。所有這些過程在地質(zhì)作用中都有著巨大的動(dòng)力學(xué)意義。海洋生物主要通過光合作用、新陳代謝、分解作用以及對(duì)礦物質(zhì)的固定等形式，進(jìn)行著物質(zhì)的凝聚和分散。例如，海洋生物能促使CaC03的沉淀，甚至在未飽和的情況下就開始沉淀。在CaC03含量較多的情況下，具有鈣質(zhì)骨骼的生物可以迅速生長(zhǎng)，如造礁珊瑚等。因氧和陽光集中分布在水深小于200m的淺海區(qū)，所以那里生物繁盛。特別是植物，只能生長(zhǎng)在淺海區(qū)，因?yàn)?00m水深以下便是無光帶了。在數(shù)千米深的海底，只有為數(shù)不多的深水動(dòng)物，但可以有大量細(xì)菌繁殖。在不甚流通的海區(qū)，氧過量地消耗會(huì)出現(xiàn)缺氧或無氧區(qū)，例如黑海就是這種情況。隨著氧的消失，可使氧化—還原電位降低，硫細(xì)菌大量繁殖并進(jìn)行著還原作用，S042-離子因還原而產(chǎn)生H2S，高價(jià)鐵還原為低價(jià)鐵，形成黃鐵礦、白鐵礦等。因而生物對(duì)Eh及pH的變化也有重要影響。

海洋生物對(duì)某些微量元素的富集作用具有驚人的能力。例如：海藻和海帶中碘的含量很高；扇貝體內(nèi)富集的銀比海水平均含量高千倍以上，鎘和鉻則高萬倍以上?？傊?，海洋生物在其生命活動(dòng)中可以完成許多復(fù)雜的地質(zhì)作用過程。從挖掘、鉆孔等機(jī)械破壞作用，到生物化學(xué)分解、富集以及沉積物的堆積等作用，都表明它們是重要的地質(zhì)作用動(dòng)力。第二節(jié)海水的侵蝕作用

一、海浪的侵蝕作用二、潮流和洋流的侵蝕作用三、濁流的侵蝕作用四、海洋生物的侵蝕作用波浪和潮汐是濱海帶的地質(zhì)作用動(dòng)力。海蝕作用（沖蝕、磨蝕、溶蝕）使濱岸帶形成海蝕崖、海蝕槽、海蝕洞、波切臺(tái)、海蝕殘丘等海蝕地形。海蝕崖及海蝕洞

一、海浪的侵蝕作用波浪的侵蝕

海蝕崖、海蝕槽、海蝕洞。波切臺(tái)、海蝕殘丘（漲潮）

波浪折射使岬角侵蝕，海灣沉積。沿著加里福尼亞靠近舊金山的海岸，一個(gè)抬升的波切平臺(tái)正在海蝕崖邊形成。Elevatedwave-cutplatformalongtheCaliforniacoastnearSanFrancisco.Anewplatformisbeingcreatedatthebaseofthecliff.廣西北海潿州島海蝕崖與海蝕穴海蝕洞海蝕崖與海蝕平臺(tái)廣西北海潿州島海蝕平臺(tái)廣西北海潿州島海蝕平臺(tái)海蝕崖與海蝕柱臺(tái)灣石門洞海蝕拱橋海蝕拱橋大連“恐龍?zhí)胶！焙Ｎg拱橋與海蝕柱二、潮流和洋流的侵蝕作用

潮流主要作用于濱海帶瀕海一側(cè)，特別是大潮，其影響深度可以超過100m以上，流速可達(dá)lm/s左右。落潮時(shí)底流速度更快，它能攪起海底泥沙，使海水渾濁，同時(shí)可以沖刷沙質(zhì)海底，侵蝕出許多深淺不同的溝谷。例如，在荷蘭南部海區(qū)，其海底曾發(fā)現(xiàn)深50～60m的溝谷，而且深切至第三系地層中。另一方面，潮流還可以加強(qiáng)海浪侵蝕作用的強(qiáng)度和范圍。在整個(gè)大洋里，無論表層還是深層，都有洋流存在。有些海盆和海峽的洋流，其流速接近于陸上的河流。例如，在印度尼西亞海盆1000～2000m的海檻上曾測(cè)得洋流的速度為0.5m/s；在一些海峽和海灣區(qū)，測(cè)得洋流速度高達(dá)3～4m/s，而美洲西岸的塞姆爾海峽的洋流流速競(jìng)達(dá)6～7m/s，這種流速已接近山區(qū)河流的流速。因此，洋流可對(duì)海底有一定的侵蝕作用。但由于水體中很少含有泥沙，這就減弱了洋流的侵蝕能力，它僅對(duì)海底峽谷或凸起的海檻進(jìn)行微弱的沖刷，使這些地區(qū)缺失現(xiàn)代松散沉積物。三、濁流的侵蝕作用濁流的侵蝕作用很強(qiáng)，主要發(fā)生在大陸坡上。目前已測(cè)出數(shù)百條海底峽谷遍布于各大洋的大陸坡上。其成因，普遍認(rèn)為是濁流侵蝕、沖刷作用的結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，密度為2、厚度4m的濁流在傾斜度為3°的斜坡上能獲得3m/s的流速，可以搬運(yùn)30t重的巨大石塊。因此，飽含巖屑和泥沙的濁流沿斜坡向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有極大的侵蝕能力。大陸坡是海陸地殼的交界處，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，斷裂運(yùn)動(dòng)引起的地震常觸發(fā)滑坡，并促使?jié)崃鞯男纬伞Ｋ?、海洋生物的侵蝕作用在濱海帶聚居著一些能夠適應(yīng)洶涌波濤而生活的海洋生物，它們多半是鉆孔生物，其中包括好幾種軟體動(dòng)物、一部分棘皮動(dòng)物和蠕蟲等。這些生物用自己的殼刺或分泌某些溶劑侵蝕岸邊巖石。英國(guó)某些白堊土海濱發(fā)育著為數(shù)眾多的鉆孔蠕蟲，每平方米竟達(dá)30萬條之多；還有一種軟體動(dòng)物海茍(Pholusdactylus)甚至可用殼刺鉆入堅(jiān)硬的礁石，鑿成數(shù)十厘米深的孔穴，對(duì)防波堤有很大的破壞力；廈門西港附近的火燒嶼，其凝灰質(zhì)砂巖的沿岸也可見到膝壺侵蝕作用形成的孔穴，密密麻麻，每平米可達(dá)上百個(gè)。由于海浪不斷地削平這些孔道，生物便將孔穴鉆得更深，從而加速了海岸的破壞。第三節(jié)海水的搬運(yùn)作用

一、海水搬運(yùn)作用的方式二、不同海水運(yùn)動(dòng)的搬運(yùn)作用一、海水搬運(yùn)作用的方式

海水對(duì)物質(zhì)的搬運(yùn)方式可以分為機(jī)械搬運(yùn)和化學(xué)搬運(yùn)(溶運(yùn))兩種。海水中的化學(xué)搬運(yùn)(溶運(yùn))主要是通過溶解其中的鹽類來進(jìn)行的。這類物質(zhì)一方面作為水團(tuán)的組份隨海浪、潮汐及洋流而運(yùn)動(dòng)，另一方面受各種化學(xué)因素(如濃度、溫度、導(dǎo)電性的差異)支配，進(jìn)行著復(fù)雜的分子或離子運(yùn)動(dòng)。在這一化學(xué)變化過程中，它能使物質(zhì)溶解破壞成溶液或膠體分散系，并隨海水的運(yùn)動(dòng)而遷移或發(fā)生化學(xué)沉淀。故溶運(yùn)作用就是指被海水溶解的礦物質(zhì)、水解物和沉淀物，各種離子、分子、電解質(zhì)及有機(jī)分子等物質(zhì)被海水溶解遷移的過程。

海水的機(jī)械搬運(yùn)是指海水對(duì)碎屑物質(zhì)的搬運(yùn)過程，按物質(zhì)在海水中的移動(dòng)狀態(tài)有懸移、躍移和推移三種。主要與海水動(dòng)力及顆粒大小有關(guān)。在水動(dòng)力條件相同的情況下，顆粒越細(xì)搬運(yùn)越遠(yuǎn)，而且以懸移為主；反之，顆粒越粗搬運(yùn)越近，而且以推移為主。而在顆粒大小一樣的時(shí)候，水動(dòng)力愈強(qiáng)搬運(yùn)愈遠(yuǎn)。砂礫物質(zhì)比重大，雖然主要以推移方式沉于海底，但較強(qiáng)的波浪可以使之短暫地?cái)噭?dòng)起來，以躍移方式運(yùn)動(dòng)。細(xì)分散物質(zhì)由于其粒度極小，只需微弱的水動(dòng)力即可長(zhǎng)期保持懸浮狀態(tài)，它們只能在靜水中或由于膠體吸附等作用才能沉淀下來。懸濁物的移動(dòng)狀態(tài)最為復(fù)雜，隨著水動(dòng)力的微小變化，它們反復(fù)處于沉底及懸浮狀態(tài)，于是在接近海底的水層中形成一個(gè)懸濁帶。

波浪對(duì)泥沙的起動(dòng)與流水(河流)對(duì)泥沙的起動(dòng)作用不同。在河流中，泥沙一經(jīng)起動(dòng)便在水流的推動(dòng)下向前運(yùn)移。然而，泥沙經(jīng)波浪起動(dòng)后，開始只能隨水質(zhì)點(diǎn)作來回?cái)[動(dòng)，并不產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性位移；只有當(dāng)波浪作用加強(qiáng)，水質(zhì)點(diǎn)由擺動(dòng)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)為主時(shí)，泥沙才產(chǎn)生凈位移。粒徑相同的碎屑物質(zhì)在不同的水動(dòng)力條件下有不同的運(yùn)動(dòng)形式。較細(xì)的物質(zhì)主要呈懸移狀態(tài)，搬運(yùn)距離受海流強(qiáng)度控制，與重力作用關(guān)系不大，因而可以被帶到淺海廣大海區(qū)或作遠(yuǎn)洋搬運(yùn)。顆粒較粗的物質(zhì)在濱海帶作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它們沿著海底推移或躍移。由于海底有一定的傾斜，在重力作用下，使海底碎屑物運(yùn)動(dòng)的總趨勢(shì)表現(xiàn)為向深處移動(dòng)。二、不同海水運(yùn)動(dòng)的搬運(yùn)作用(一)海浪的搬運(yùn)作用(二)潮流的搬運(yùn)作用(三)洋流的搬運(yùn)作用(四)濁流的搬運(yùn)作用(一)海浪的搬運(yùn)作用海浪是海水搬運(yùn)作用的主要?jiǎng)恿ΑＳ申懺催M(jìn)入海洋的碎屑物質(zhì)，首先由波浪進(jìn)行淘選，使細(xì)粒物質(zhì)處于懸浮狀態(tài)，隨底流和洋流不斷地輸向淺?；蛏詈＃淮至Ｎ镔|(zhì)則留在濱海繼續(xù)著往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中因相互磨擦而變細(xì)，提供新的懸移物，并發(fā)生分選作用。當(dāng)海浪垂直海岸作用時(shí)，碎屑物質(zhì)被推向海灘或移向外海，稱為橫向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)海浪斜向沖擊海岸時(shí)，因波浪折射而產(chǎn)生沿岸流，推動(dòng)碎屑物質(zhì)作沿岸運(yùn)動(dòng)，稱為縱向搬運(yùn)。

斜向波浪作用引起縱向搬運(yùn)示意圖A一水下沿岸漂運(yùn)，a→b→c曲線為沙粒的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，直線為總體位移。B一沙灘上的沿灘漂運(yùn)，l→2→3為水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡。1→2’→3’為沙粒運(yùn)動(dòng)軌跡。箭頭示波浪方向淺水區(qū)的擺動(dòng)波，由于水質(zhì)點(diǎn)作近似圓周運(yùn)動(dòng)，從而引起海底水質(zhì)點(diǎn)作均勻的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在波谷位置則形成小的渦流，時(shí)而把顆粒帶向右邊的波峰，時(shí)而把顆粒帶向左邊的波峰，水質(zhì)點(diǎn)左右擺動(dòng)的幅度相等，于是在海底沙層中形成對(duì)稱波痕(圖A)；當(dāng)穩(wěn)定的淺水?dāng)[動(dòng)波受風(fēng)力或潮流影響而變?yōu)椴粚?duì)稱擺動(dòng)時(shí)，則形成不對(duì)稱波痕(圖B)；在水深極淺的濱海帶及半深海或深海區(qū)也可形成波痕，但它們不是擺動(dòng)波的產(chǎn)物，而是底流、沿岸流或洋流形成的，因而均為不對(duì)稱波痕(圖C)。

海底波痕形成示意圖A一對(duì)稱波痕；B一對(duì)稱被痕轉(zhuǎn)為不對(duì)稱波痕；C一不對(duì)稱波痕海岸帶的搬運(yùn)作用以沿岸漂移為主。由于波脊與岸邊不完全平行，波浪推進(jìn)時(shí)將搬運(yùn)物帶入岸邊，波浪回落形成底流將搬運(yùn)物帶回水中,使搬運(yùn)物形成沿岸漂移。搬運(yùn)作用與沙壩的形成（平面）

搬運(yùn)作用與沙壩的形成（剖面）

沿岸漂移

沙壩與瀉湖

沙壩上建造的旅游設(shè)施(二)潮流的搬運(yùn)作用在開闊的海洋里，潮流流速是不大的。例如北海潮流的表面流速僅為1m／s，底部流速僅為10cm／s。但在海峽、喇叭形河口，潮流則具有很大的流速。大潮時(shí)海峽中潮流流速可達(dá)6～7m／s，幾乎與山區(qū)河流流速相當(dāng)，因而具有很強(qiáng)的搬運(yùn)能力。如我國(guó)錢塘江口一次大潮，竟把防波堤上高出平常海面6～7m、重約1500kg的“鎮(zhèn)海鐵?！币苿?dòng)20m之遠(yuǎn)；退潮時(shí)潮流又將河口的泥沙搬往外海，并在錢塘江河口附近形成諸多潮成沙體。一般而言，對(duì)于某一海區(qū)潮流是常年周期性的水平流動(dòng)，因而具有很強(qiáng)的搬運(yùn)能力。涌潮引起的紊流可使大量碎屑處于懸移狀態(tài)，退潮時(shí)的急流則把它們帶向外海。(三)洋流的搬運(yùn)作用對(duì)于海洋來說，洋流應(yīng)視為最重要的海水運(yùn)動(dòng)，但在地質(zhì)意義上卻較波浪、潮流等顯得次要些。洋流表層流速平均<1m/s，較大的墨西哥灣流也只有3m/s；深水洋流流速一般情況下只有20～50cm/s。按照這樣的流速，雖然可以搬運(yùn)粒徑1～3mm的砂礫，但卻不能使之保持懸浮狀態(tài)，因而能進(jìn)入遠(yuǎn)洋深海區(qū)的主要為細(xì)分散物質(zhì)。據(jù)分析，深海中懸移物的含量很少，每升海水中只有0.0003～0.003g?？梢姡罅麟m然具有遠(yuǎn)程搬運(yùn)的特點(diǎn)但搬運(yùn)量是十分微小的，故深海區(qū)沉積速率極為緩慢。（四）濁流的搬運(yùn)作用

濁流具有極強(qiáng)的搬運(yùn)能力，由于其動(dòng)力大、紊流強(qiáng)烈，既可搬運(yùn)礫石和巖塊，又可使大量砂級(jí)碎屑呈懸浮狀態(tài)移動(dòng)，搬運(yùn)距離可達(dá)上千公里。但濁流在時(shí)空上是局部發(fā)育的，不是經(jīng)常性的海水運(yùn)動(dòng)，因而其搬運(yùn)量也是因時(shí)因地而異。

綜上所述，海水對(duì)于物質(zhì)的搬運(yùn)以及物質(zhì)的遷移途徑，是一個(gè)復(fù)雜的過程。顆粒越細(xì)，沉降速率越小，越易被帶到離來源區(qū)遠(yuǎn)的地方。經(jīng)過分選作用，使沿岸沉積物粒度較粗，離岸越遠(yuǎn)，粒度越細(xì)。此外，由于波浪具有往復(fù)性，使濱海帶的碎屑?xì)v經(jīng)無數(shù)次互磨與滾動(dòng)，可產(chǎn)生良好的磨圓度。這些特點(diǎn)都充分地反映在海洋沉積之中。

第四節(jié)海洋的沉積作用

一、海洋沉積物的來源二、沉積分選作用和粒度分類三、海洋沉積環(huán)境四、濱海帶的沉積作用五、淺海帶的沉積作用六、半深海和深海帶的沉積作用一、海洋沉積物的來源(一)陸源物質(zhì)(二)生物源物質(zhì)(三)火山物質(zhì)(四)宇宙物質(zhì)(五)化學(xué)物質(zhì)(一)陸源物質(zhì)

凡是來源于陸地的沉積物，統(tǒng)稱為陸源物質(zhì)。入海河流以機(jī)械的和化學(xué)的搬運(yùn)方式，將陸源物質(zhì)輸入海中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年由河流輸入海洋的陸源碎屑物質(zhì)總量約為200億噸。另外，河流以溶運(yùn)方式每年還把約23.4億噸物質(zhì)送入海中，其中包括Si02、CaC03及數(shù)量眾多的微量元素、生物殘?bào)w、花粉等等。如果上述被流水搬運(yùn)的物質(zhì)全部平鋪海底，每年將有數(shù)厘米厚的沉積。

方式:波浪和潮汐、風(fēng)、冰川。(二)生物源物質(zhì)在大洋中生活著數(shù)不勝數(shù)的生物，其種類之多，數(shù)量之大，繁殖之快都非常驚人。這些生物是海洋沉積物的重要來源之一。例如，生活在海底的珊瑚、石灰質(zhì)藻類、軟體動(dòng)物等底棲生物及懸浮在海水中的抱球蟲、翼足類、放射蟲與硅藻等浮游生物，死亡之后，其遺體堆積在海底則形成海洋生物沉積。盡管浮游生物的遺體在下沉過程中，大半被海水溶解、氧化或成為深水動(dòng)物的食物，僅有一小部分沉入海底。然而由于其數(shù)量龐大，特別是微生物數(shù)量更是驚人，以致海底軟泥幾乎全由生物遺體構(gòu)成，如抱球蟲軟泥、放射蟲軟泥、硅藻軟泥等。(三)火山物質(zhì)太平洋周圍分布著有名的火山帶，大洋內(nèi)部也分布著一些火山島嶼和海底火山。這些火山噴發(fā)的產(chǎn)物—火山灰、火山彈、火山泥和火山巖碎屑給海洋提供了一定數(shù)量的沉積物。據(jù)估算，全球火山噴發(fā)物每年約有30億噸拋向海洋。枕狀熔巖分布在海底火山附近；火山彈散落在火山周圍數(shù)十公里的海域內(nèi)；浮石在海面上可以漂浮很遠(yuǎn)；火山灰在大氣中可飄揚(yáng)幾千公里，甚至繞地球幾圈后才慢慢落入海洋。雖然由火山作用送入海洋的物質(zhì)有限，但在近火山的海區(qū)卻是沉積物的主要來源。

(四)宇宙物質(zhì)

來自宇宙空間的塵埃物質(zhì)和隕石，每年約有幾千噸降落到地球表面，其數(shù)量的3/4應(yīng)落入海洋之中。但到目前為止，除了在深海的某些沉積物(如褐色粘土)中發(fā)現(xiàn)一些細(xì)小球粒狀的隕石粉末外，尚無較大隕石發(fā)現(xiàn)，說明宇宙物質(zhì)在海洋沉積中不占重要地位。(五)化學(xué)物質(zhì)

溶于海水中的物質(zhì)和陸源輸入的溶解物質(zhì)經(jīng)復(fù)雜的物理化學(xué)作用而形成的沉積物，稱為化學(xué)沉積物。例如在被太陽徹底曬熱的淺海中，可以造成碳酸鹽或呈鮞狀或呈細(xì)粒狀沉淀，前者見于紅海及里海，后者見于佛羅里達(dá)和巴哈馬群島周圍海域；尤其在海水和沉積物之界面上，由于海解而溶于海水中的物質(zhì)(包括海底火山噴出的和陸源輸入的溶解物質(zhì))可以通過化學(xué)沉淀而析出各種水成礦物，即海洋自生礦物，如鐵錳結(jié)核、鈣十字石、橙玄玻璃、磷鈣石、重晶石、黃鐵礦、蒙脫石等。此外，石灰質(zhì)的沉積物也屬于化學(xué)沉積物類。二、沉積分選作用和粒度分類

海洋沉積物在形成過程中，因受其來源、搬運(yùn)過程及沉積環(huán)境等因素的影響而在各海域沉積的碎屑物，所表現(xiàn)的形態(tài)及顆粒大小也不盡相同。一般說來，粗粒物質(zhì)在海岸近處沉積，細(xì)粒物質(zhì)攜帶較遠(yuǎn)，多在較深海沉積，此即沉積分選作用。當(dāng)不同粒徑的碎屑物質(zhì)進(jìn)入淺海后，即遭受海浪的蕩滌，在不同方向的波浪和海流的作用下，緩慢地向外海運(yùn)動(dòng)。在海水動(dòng)力、顆粒大小、形狀和比重、海底坡度及重力等因素的聯(lián)合作用下，碎屑物質(zhì)進(jìn)行著機(jī)械沉積分異作用，即顆粒越大沉降越快、顆粒越小沉降越慢；同時(shí)，顆粒越小攜帶越遠(yuǎn)。故在垂直方向上，形成底部粗、上部細(xì)的沉積層；在水平方向，形成近岸粗、遠(yuǎn)岸細(xì)，依次排列著礫石、粗砂、細(xì)砂、粉砂及粉砂質(zhì)粘土等。在淺海中，當(dāng)水動(dòng)力保持相對(duì)穩(wěn)定的條件下，碎屑物質(zhì)的理想沉積分布模式。碎屑物質(zhì)這種縱向或橫向上的粒級(jí)遞變關(guān)系，即是分選作用的結(jié)果。克魯賓(Krumbein，1934)根據(jù)伍登—溫德華粒級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(Udden—Wentworthscale)通過對(duì)數(shù)變化而來，定義為：Φ=-log2D。海洋沉積物的粒級(jí)分類與名稱粒組類型粒級(jí)名稱顆粒直徑D(mm)Φ值*粒組類型粒級(jí)名稱顆粒直徑D(mm)Φ值礫石(G)巨礫>256(28)<-8砂(S)中砂0.5～O．25(2－1～2－2)1～2粗礫256～64(28～26)-8～-6細(xì)砂0.25～0.125(2－2～2－3)2～3中礫64～8(26～23)-6～-3極細(xì)砂0.125～O．063(2－3～2－4)3～4細(xì)礫8～2(23～21)-3～-l粉砂(T)粗粉砂0.063～0.018(2－4～2－6)4～6砂(S)極粗砂2～1(21～20)-1～O細(xì)粉砂0.018～0.004(2－6～2－8)6～8粗砂1～0.5(20～2－1)0～1粘土(y)粘土(泥)<0.004(2－8)>8按照不同粒級(jí)的碎屑組分的相對(duì)量比進(jìn)行沉積物分類，即所謂沉積物Shepard分類，是一個(gè)典型的描述性分類，缺乏成因意義，在國(guó)外早已廢棄不用。

Folk、Andrews和Lewis(1970)的分類，該分類強(qiáng)調(diào)粗粒組分的水力學(xué)意義，將細(xì)粒組分作為水體渾濁度的標(biāo)志，具有較大的成因意義，因此在各國(guó)海洋地質(zhì)調(diào)查中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。三、海洋沉積環(huán)境

目前，最常用的海洋沉積環(huán)境分類，是以海水深度作為主要依據(jù)。因?yàn)楹Ｑ笾胁煌纳疃?，其水?dòng)力條件、物理化學(xué)狀況和生物分布等特征也不同。故依據(jù)深度可將海洋環(huán)境劃分如下：濱海帶又稱濱岸，指高潮線與低潮線之間的地帶，為海陸交互環(huán)境，波浪和潮流作用強(qiáng)烈。淺海帶低潮線至200m深的淺海水域，相當(dāng)于大陸架環(huán)境。半深海帶水深200～2000m的海域，相當(dāng)于大陸坡環(huán)境。深海帶水深大于2000m的海域，主要為深海盆地。四、濱海帶的沉積作用

濱海帶為海陸交互環(huán)境，潮汐作用使其時(shí)而出露水面，時(shí)而被海水淹沒，是潮流、拍岸浪、底流、沿岸流等海洋動(dòng)力強(qiáng)烈作用的地區(qū)。該帶海水中氧氣充足、光照良好、生物繁盛，多為藻類植物及經(jīng)得起波浪沖擊的厚殼或鉆孔底棲動(dòng)物。沉積物中陸源碎屑物質(zhì)豐富，主要是礫石、砂、粉砂、淤泥，并常含有大量海洋生物介殼碎片及陸地生物活動(dòng)的遺跡。一般來說，砂、礫的分選性與磨圓度良好，具大型交錯(cuò)層與波痕，常常堆積成沙灘、礫灘、沙嘴、沙壩等沉積類型。(一)海灘沉積(二)潮坪沉積(三)沙壩及沙嘴沉積(四)瀉湖沉積(一)海灘沉積平緩的海岸地區(qū)，一般都發(fā)育著大片沙灘或礫灘，沉積物以砂或礫石為主。物質(zhì)來源主要是海岸破碎崩落物及地表徑流帶來的沖積物。在波浪的作用下，石塊長(zhǎng)期互相磨擦而變小變圓，隨著波浪的搬運(yùn)而發(fā)生分選作用，按照顆粒粗細(xì)及比重大小依次沉積下來，形成與海岸平行的帶狀分布。礫石具有良好的磨圓度，一般呈球形或橢球形。

由礫石組成的海灘稱為礫灘，其成分主要由海岸巖石性質(zhì)決定。礫石往往呈定向排列，其長(zhǎng)軸方向與海岸平行，灘面傾向海洋。由砂組成的海灘叫沙灘。在波浪的長(zhǎng)期作用下，砂粒具有良好的分選性和磨圓度，成分比較單一，以石英砂為主，長(zhǎng)石次之，不穩(wěn)定礦物大部分都已分解。波浪的反復(fù)運(yùn)動(dòng)在沙灘表面留下不對(duì)稱波痕，在其內(nèi)部形成交錯(cuò)層理。有時(shí)還可見到泥裂、足跡等。在沙灘中常有比重較大的重礦物富集，如磁鐵礦、石榴子石、鋯石、獨(dú)居石、黑鎢礦、錫石，甚至還有金剛石、沙金等。在平緩而有堅(jiān)實(shí)海底的濱海帶，牡蠣等軟體動(dòng)物可以大量繁殖。如法國(guó)大西洋沿岸的牡蠣每平方米可達(dá)30只，當(dāng)其死亡之后，骨骼被波浪沖到海灘堆積起來，構(gòu)成介殼灘。

(二)潮坪沉積

潮坪是指以潮汐作用為主要?jiǎng)恿Α⑵露葮O緩(0°37′～0°17′)，通常由細(xì)碎屑(粒徑<0.063mm)物質(zhì)組成的寬闊而平坦的濱海坪地。潮流動(dòng)能遠(yuǎn)小于波浪，僅能把細(xì)砂、粉砂和粘土搬運(yùn)到潮坪上沉積。所以潮坪沉積物通常以細(xì)顆粒為主，而且在粒徑變化上普遍自陸向海由細(xì)變粗(與波浪作用為主的海灘粒序相反)。這是潮坪的水動(dòng)力能量分布和沖淤機(jī)制造成的：低潮線附近波浪動(dòng)能強(qiáng)，作用時(shí)間長(zhǎng)，故以砂質(zhì)為主；向陸方向動(dòng)能減弱，逐漸變成砂泥混合堆積；高潮線附近水動(dòng)力最弱，因此以泥質(zhì)沉積為主。

潮坪沉積在構(gòu)造上通常具有交錯(cuò)層理，而且其上下紋層傾向相差l80°，這是漲、退潮流先后作用的結(jié)果。潮坪上亦可發(fā)育波痕、蟲跡、泥裂、潮溝等沉積構(gòu)造。當(dāng)缺乏陸源碎屑物質(zhì)供應(yīng)時(shí)，濕熱潮坪可形成碳酸鹽沉積；而在干旱、炎熱的氣候條件下，強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用又可形成大量硫酸鹽和巖鹽，即蒸發(fā)巖沉積。潮坪進(jìn)一步發(fā)展，則成為濱海沼澤。如果植物大量生長(zhǎng)，可形成泥炭，最終轉(zhuǎn)變?yōu)槊簩印?/p>

(三)沙壩及沙嘴沉積沙壩：是平行海岸但離岸有一定距離的由砂粒組成的長(zhǎng)條形堆積體。其頂部可以露出海面或在海面以下，寬度和長(zhǎng)度視其發(fā)育情況而定。

當(dāng)海浪進(jìn)入淺水區(qū)沙質(zhì)海底向岸邊推進(jìn)時(shí)，由于波浪的破碎或進(jìn)浪與底流相遇，因動(dòng)能減小，使挾帶的泥砂堆積下來，先形成水下沙堤(埂)，再逐漸加寬加高發(fā)展成為沙壩。沙嘴：是位于海灣外由砂粒組成的一端與海岸相連，另一端伸入海中的長(zhǎng)條形堆積體。它是由攜帶著泥砂的沿岸流在流經(jīng)海岸彎曲處而進(jìn)入海灣或河口區(qū)，因水域變寬、流速降低，所挾帶的砂粒逐漸沉積而成；或當(dāng)兩股流向相反的沿岸流相遇時(shí)，能量抵消而使砂粒沉積下來，久而久之亦能形成沙嘴。沙嘴的尾端，由于波浪的折射常呈弧形。濱海帶堆積地貌示意圖1－沙嘴；2－沙壩；3－瀉湖；4－三角洲；5－潮坪；6－波筑臺(tái)；7－泥炭堆積(四)瀉湖沉積沙壩和沙嘴的加高和伸長(zhǎng)，常?？梢赃B接起來筑成濱海帶的障壁，在其內(nèi)側(cè)形成一個(gè)與外海半隔絕的水域，稱為瀉湖。瀉湖中的海水不能與外海自由交流，但仍能通過狹窄的水道與外海溝通；或在漲潮時(shí)流進(jìn)海水，退潮時(shí)則相互隔絕。故瀉湖基本上仍屬海相環(huán)境，而與內(nèi)陸湖泊不同。在不同氣候帶中，視淡水與海水的補(bǔ)給情況，分為淡化瀉湖和咸化瀉湖兩種類型。

淡化瀉湖：在潮濕氣候帶，因降水量大于蒸發(fā)量，淡水不斷注入，瀉湖的鹽度逐漸降低，湖水將日益淡化。淡化作用首先從上部水層開始，演變?yōu)辂}度低比重小的水層，底部則濃集成為鹽度高比重大的水層。由于地表徑流不斷補(bǔ)給淡水，而使瀉湖水面高于海面，上層水經(jīng)由某些出口流入海中；海水只能在高潮時(shí)少量涌入湖內(nèi)，并因其鹽度高比重大而沉入下層。瀉湖中這種上輕下重的水層分布狀況阻礙了水體的上下對(duì)流，終使湖底處于閉塞靜止?fàn)顟B(tài)，氧氣缺乏，導(dǎo)致H2S的滋生，底棲生物漸趨絕滅，代之以漂浮生物的大量繁殖，死亡后沉入湖底分解為有機(jī)質(zhì)，成為石油等有機(jī)礦產(chǎn)的物質(zhì)來源。淡化瀉湖的沉積物以陸源的砂和泥為主，夾有黑色粘土和碳酸鈣層，并有黃鐵礦、菱鐵礦等有用礦物的富集。沉積物中一般具有微細(xì)的平行層理，反映其沉積環(huán)境穩(wěn)定。

咸化瀉湖：在干旱氣候區(qū)，缺乏淡水的注入，致使瀉湖水面低于海面，湖水因蒸發(fā)量大而不斷咸化。當(dāng)漲潮時(shí)，海水通過某些入口流入湖內(nèi)，使湖水不斷地得到周期性補(bǔ)給。在瀉湖形成的初期階段，由于表層湖水的蒸發(fā)，使其鹽度比下層湖水大而不斷下沉，引起湖水的對(duì)流。高鹽度的湖水慢慢集中在底層，于是形成密度大小不同的水層，對(duì)流作用逐漸減弱。隨著海水的補(bǔ)充，湖水的蒸發(fā)，瀉湖內(nèi)的鹽度便不斷增高。其結(jié)果，一方面使一些生活于正常海水中的生物(如珊瑚等)絕滅，代之以能適應(yīng)高鹽度的生物。當(dāng)鹽度增大到28.5‰時(shí)，高等生物已不能生存，僅有一些細(xì)菌繼續(xù)繁殖；另一方面，當(dāng)某些鹽類達(dá)到過飽和后，便開始發(fā)生化學(xué)沉淀，與泥沙一起沉積的鹽類礦物，最終可形成巖鹽及石膏等夾層。咸化瀉湖的沉積仍以陸源的沙和泥為主，但化學(xué)沉積發(fā)育，除巖鹽外，常有大量碳酸鹽、硫酸鹽等鹽類沉積。鹽類礦物在咸化瀉湖中的沉淀順序?yàn)椋悍浇馐自剖唷⑾酢鷰r鹽→鉀鎂鹽。由于底棲生物較少和植物生長(zhǎng)不良，沉積層中層理構(gòu)造保存良好。這種咸化瀉湖沉積在古代地層中分布普遍。如我國(guó)南方下三疊統(tǒng)地層中有瀉湖相沉積，是尋找鹽礦資源的主要層位，著名的四川自流井鹽礦就產(chǎn)在該地層之中。瀉湖發(fā)育示意圖A－淡化瀉湖B－咸化瀉湖五、淺海帶的沉積作用

淺海帶位于大陸架主體之上，其水深下界可達(dá)200m，是重要的沉積區(qū)。絕大多數(shù)的沉積巖都屬于淺海沉積的產(chǎn)物，足以表明淺海沉積作用的重要性。淺海帶的寬度各地不一。北冰洋的歐亞沿岸，澳大利亞的外阿拉弗加海，北美的白令海等淺海帶寬達(dá)l000多公里；我國(guó)黃海南部和東海北部的淺海區(qū)，其寬度可達(dá)500多公里。有的地方，如中南美洲西岸外淺水帶極窄，甚至缺失。淺海帶水動(dòng)力條件較強(qiáng)，但弱于濱海帶。只有波長(zhǎng)450m、波高15m的巨浪才能攪動(dòng)200m水深的海底泥沙，大多數(shù)海浪只能影響小于100m深度的海底。在波浪和潮流的作用下，淺海具有良好的通氣條件和正常而穩(wěn)定的鹽度，陽光一般能達(dá)到海底。上述特點(diǎn)構(gòu)成生物界的良好繁殖條件，90％以上的海洋生物在淺海中競(jìng)相生存：海水上層有漂浮生物，中部是魚類等游泳生物，海底則生活著底棲生物，如腕足類、軟體動(dòng)物、珊瑚等。植物因依賴陽光，多生長(zhǎng)在較淺水域。這些生物既是地質(zhì)作用的動(dòng)力，又是沉積物的重要來源。(一)淺海陸源碎屑沉積(二)淺海化學(xué)沉積(三)淺海生物沉積(一)淺海陸源碎屑沉積

陸源碎屑沉積是淺海中最重要的沉積，它形成于有大量陸源碎屑物質(zhì)供應(yīng)的海域。當(dāng)不同粒徑的碎屑物質(zhì)進(jìn)入淺海時(shí)，隨著水深加大、水動(dòng)力減弱，便遵循機(jī)械分異作用的規(guī)律，其粒徑自近岸向遠(yuǎn)海方向逐漸變細(xì)，依次沉積。淺海陸源碎屑沉積物主要為砂、粉砂和泥等細(xì)粒物質(zhì)組成。但在近岸帶，顆粒較粗，以砂礫質(zhì)為主，且有交錯(cuò)層理和不對(duì)稱波痕，并含有大量底棲生物化石；在波浪的長(zhǎng)期作用下，沉積碎屑具有良好的磨圓度和分選性，成分單一，以石英為主，可伴有較多的重礦物。遠(yuǎn)岸帶則以粉砂及泥為主，粒度細(xì)小，碎屑顆粒的分選性較好，但磨圓度差；成分較為復(fù)雜，除含有豐富的底棲生物遺體外，也有漂浮生物的遺體，生物骨骼保存完好，沉積物一般具有水平層理，很少發(fā)育波痕。

然而，自然界是復(fù)雜的，很多因素均能破壞上述理想的沉積物分布模式。例如，水動(dòng)力條件增強(qiáng)，陸源碎屑物質(zhì)供應(yīng)數(shù)量充足，粗粒沉積區(qū)就向遠(yuǎn)離海岸的方向擴(kuò)大；反之，則細(xì)粒沉積區(qū)向近岸地帶擴(kuò)大。如果海岸帶地殼上升，海水后退，粗粒區(qū)向遠(yuǎn)海方向移動(dòng)，造成粗粒沉積物覆蓋在細(xì)粒沉積物之上，在沉積剖面上出現(xiàn)下細(xì)上粗的海退層序；海岸帶地殼下降，則海岸后退、海水入侵，細(xì)粒沉積區(qū)向岸移動(dòng)，使細(xì)粒沉積物覆蓋在粗粒沉積物之上，在沉積剖面中表現(xiàn)為下粗上細(xì)的海進(jìn)層序；若海岸帶地殼長(zhǎng)期穩(wěn)定，陸地上的剝蝕和搬運(yùn)作用減弱，陸源碎屑物質(zhì)減少變細(xì)，致使沉積速率減小，細(xì)粒區(qū)也會(huì)向近岸擴(kuò)大。在我國(guó)東部的淺海沉積物中，近岸以細(xì)粒為主，遠(yuǎn)岸則多為砂質(zhì)，與近岸粗、遠(yuǎn)岸細(xì)的沉積物分布模式相悖。其原因是，現(xiàn)在的遠(yuǎn)岸帶在地質(zhì)歷史上曾是近岸帶，后來由于海岸地殼下降或海水侵進(jìn)而成為遠(yuǎn)岸帶，粗粒沉積物之上尚未沉積新的遠(yuǎn)岸細(xì)粒物質(zhì)。這種分布在淺海外側(cè)的粗粒碎屑沉積物，一般都屬殘留沉積，其中往往會(huì)含有許多指示原來沉積環(huán)境的生物化石。

我國(guó)東部淺海的沉積物1－礫石及基巖；2－粗砂；3－細(xì)砂；4－粉砂；5－粉砂質(zhì)泥；6－泥；7－界線(據(jù)海洋所)(二)淺?；瘜W(xué)沉積

淺海化學(xué)沉積包括無機(jī)化學(xué)沉積和生物(或有機(jī))化學(xué)沉積兩種，實(shí)際工作中二者很難截然分開。以往認(rèn)為是無機(jī)化學(xué)沉積作用形成的沉積物，經(jīng)詳細(xì)研究發(fā)現(xiàn)不少都是生物化學(xué)作用形成的，或是在生物化學(xué)作用參與下形成的。從現(xiàn)在的研究成果來看，很多沉積物的形成可能都是與生物化學(xué)作用有關(guān)。不過，當(dāng)有些沉積物是以無機(jī)化學(xué)或生物作用為主時(shí)，亦可把它們區(qū)分開來。淺海化學(xué)沉積極為普遍，可形成許多重要礦產(chǎn)。影響淺?；瘜W(xué)沉積的主要因素是，化學(xué)組分的含量及其溶解度、氧和C02含量及pH值的變化、電解質(zhì)對(duì)電荷的中和、細(xì)粒碎屑和生物碎屑的吸附作用、氣候條件及生物作用等。海水中溶解有許多鹽分，但以氯化鈉、氯化鎂為最多，故海水又咸又苦。海水所含鹽分的溶解度由小到大的順序是：其中，Al、Fe、Mn的氧化物比Na、Mg等的氯化物的溶解度小數(shù)百倍。因此，前者多呈膠體溶液懸浮于海水中，而后者則成真溶液狀態(tài)。沉積時(shí)，亦按上述溶解度由小到大的順序依次進(jìn)行：最先在靠近海岸地帶沉積Al、Fe、Mn的氧化物，其次在離岸較遠(yuǎn)的地帶沉積硅酸鹽和磷酸鹽，最后在離岸更遠(yuǎn)的地帶沉積碳酸鹽。而硫酸鹽和氯化物因其溶解度較大，故在正常淺海中不發(fā)生沉淀。這種化學(xué)物質(zhì)按其溶解度由小到大依次沉淀的作用，稱為化學(xué)沉積分異作用。由于海洋中存在這種化學(xué)沉積分異作用，致使其化學(xué)沉積物呈現(xiàn)出近于平行海岸的帶狀分布。A1203→Fe203→Mn02→Si02→P205→CaC03→CaS04→NaCl→MgCl2淺海的化學(xué)沉積，不僅數(shù)量多、分布廣，能形成許多礦產(chǎn)，而且對(duì)氣候反映亦比較明顯。(三)淺海生物沉積淺海生物沉積包括兩類：一類是生物死亡后硬骨骼的堆積，軟體部分轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì)沉積；另一類是生物在其生命過程中所參與的一系列生物化學(xué)作用，形成的生物化學(xué)沉積。淺海是生物最繁盛的地帶，當(dāng)生物死亡之后，其遺體(主要是骨骼和介殼)可以直接堆積下來，形成生物沉積。生物骨骼的成分主要為鈣質(zhì)，其次是硅質(zhì)和磷質(zhì)。這些骨骼(完整的或碎片)經(jīng)?；祀s在碎屑沉積物和化學(xué)沉積物之中，當(dāng)其比例較大時(shí)，經(jīng)過成巖作用后則形成生物碎屑巖或介殼石灰?guī)r。在生物沉積中，以珊瑚礁和鈣質(zhì)海藻的堆積最為重要。珊瑚礁(coralreef)是以珊瑚骨骼為格架，輔以其它喜礁生物的骨骼和殼體所構(gòu)成的一種能抵御風(fēng)浪侵襲的生物堆積體。珊瑚屬于比較高等的腔腸動(dòng)物，其個(gè)體微小，骨骼由碳酸鈣組成，一般營(yíng)群體生活，固著于海底基巖之上。群體珊瑚呈樹枝狀，其骨骼則構(gòu)成礁體格架的基礎(chǔ)，對(duì)造礁起著決定性作用?，F(xiàn)代海洋中造礁珊瑚僅600多種，占珊瑚種數(shù)的1／l0。水深<50m、水溫23～27℃；、鹽度34～37‰、水質(zhì)清潔不含泥沙、氧氣和陽光充足是造礁珊瑚的最佳生長(zhǎng)環(huán)境。因此，現(xiàn)代珊瑚礁主要分布在南北回歸線之間的熱帶淺海區(qū)。根據(jù)礁體與海岸線之間的關(guān)系，珊瑚礁一般分為三種：

1．岸礁(fringingreef)：礁體附著于大陸或島嶼的海岸生長(zhǎng)，呈帶狀分布，通常淹沒于水面之下，有的也可露出水面。2．堡礁(barrierreef)：離岸較遠(yuǎn)，呈斷續(xù)的條帶狀平行海岸發(fā)育，有如長(zhǎng)堤環(huán)抱海岸，故又稱堤礁。礁體與海岸之間的水域形成瀉湖環(huán)境。3．環(huán)礁(atollreef)：平面上呈環(huán)形，剖面上呈碗狀，中央為礁湖，四周有缺口與外海水溝通，常是大洋中優(yōu)良的避風(fēng)港。由岸礁到環(huán)礁的形成過程示意圖

關(guān)于珊瑚礁的成因，早在1842年達(dá)爾文(C．Darwin)就已提出。他認(rèn)為，珊瑚礁是以火山島的邊緣為基底生長(zhǎng)發(fā)育的，第一階段圍繞著火山