地質(zhì)地貌第十一章-湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌課件

《地質(zhì)地貌學(xué)》長安大學(xué)地質(zhì)工程系成玉祥chjkk2003@163.com《地質(zhì)地貌學(xué)》長安大學(xué)地質(zhì)工程系1地質(zhì)地貌第十一章--湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌課件2第十一章湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌特征第一節(jié)湖沼的地質(zhì)作用第二節(jié)海洋的地質(zhì)作用及其地貌特征第三節(jié)海水的運(yùn)動(dòng)第四節(jié)海岸地貌第五節(jié)海洋沉積作用的特點(diǎn)第十一章湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌特征第一節(jié)湖沼的3第一節(jié)湖沼的地質(zhì)作用湖泊和沼澤是常見的自然地理單元。它們的地質(zhì)作用與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。不過它與河流或地下水等陸地上流動(dòng)水體不同。它們是水圈中比較寧靜的水體，在地質(zhì)作用過程中以沉積作用為主。第一節(jié)湖沼的地質(zhì)作用湖泊和沼澤是常見的自然地理單元。它們4一、湖泊的形成和分類湖泊是經(jīng)常充滿水的陸上洼地，是在一定的地質(zhì)、地形和氣候條件下形成和發(fā)展起來的。形成湖泊要有兩個(gè)條件；一是要有水的來源；二是要有盛水洼地，即所謂湖盆。一、湖泊的形成和分類5全世界湖泊總面積為270萬km2，占全部陸地總面積1.8％。世界上湖泊最多的國家是芬蘭，有35000個(gè)之多。占全國陸地總面積的12％。我國也是多湖泊國家之一，總面積在4萬km2以上。如洞庭湖、鄱陽湖、青海湖、羅布泊等都是著名的大湖。全世界湖泊總面積為270萬km2，占全部陸地總面積1.8％。6地質(zhì)地貌第十一章--湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌課件7地質(zhì)地貌第十一章--湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌課件8地質(zhì)地貌第十一章--湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌課件9地質(zhì)地貌第十一章--湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌課件10地質(zhì)地貌第十一章--湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌課件11湖水的來源有雨水、地面流水、地下水、冰融水及古代海洋殘留水等。湖水的消耗主要通過蒸發(fā)和流泄（包括從地面流走和滲入地下）兩種方式。有的湖泊有出水口，通常稱為泄湖，有的湖泊沒有出水口，稱為不泄湖。湖水的來源有雨水、地面流水、地下水、冰融水及古代海洋殘留水等12一般在近海潮濕氣候地區(qū)的湖泊，水源充沛，多為泄湖，而內(nèi)陸干旱氣候地區(qū)的湖泊，則水源較少，多為不泄湖。不泄湖的湖水通過蒸發(fā)而消耗，湖水濃縮，含鹽量體往較高。每公斤湖水中含鹽量超過0.3g的稱為咸水湖。泄湖則一般都達(dá)不到這樣的濃度，所以屬于淡水湖。一般在近海潮濕氣候地區(qū)的湖泊，水源充沛，多為泄湖，而內(nèi)陸干旱13湖泊按期盆的成因有下列幾種：（1）構(gòu)造湖。是由地殼運(yùn)動(dòng)造成的凹陷或斷裂谷形成的。湖盆形狀狹長，湖水深，且為石質(zhì)湖底，如滇池、青海湖。湖泊按期盆的成因有下列幾種：14（2）火山湖。是由于火山活動(dòng)造成的湖泊，又可分為兩種類型。一種是火山口形成的入口湖，如吉林省長白山的主峰白頭山頂上的天池；另一種是由火山巖流堵塞河流而形成的堰塞湖，如黑龍江省的鏡泊湖是火山熔巖堵塞牡丹江而成的堰塞湖，五大蓮池是1720年熔巖堵塞納謨爾河而成的五個(gè)湖泊。（2）火山湖。是由于火山活動(dòng)造成的湖泊，又可分為兩種類型。一15（3）河成湖。由于河流的改道，舊河床中積水成為一列長形的湖泊，如黃河改道后形成了山東省的東平、獨(dú)山、微山等湖泊。還有河流彎曲發(fā)展形成的牛軛湖，如長江中游的石首。（3）河成湖。由于河流的改道，舊河床中積水成為一列長形的湖泊16還有一種河成湖是當(dāng)河水泛濫時(shí)，水積在泛濫的平原洼地中形成的，漢水、淮河下游一帶的許多湖泊就是這種成因。特別是河流三角洲一帶、地勢平緩，排水不暢，河水容易改道或溢出，所以在河流的三角洲地區(qū)，湖泊極多。還有一種河成湖是當(dāng)河水泛濫時(shí)，水積在泛濫的平原洼地中形成的，17（4）海成湖。也叫瀉湖，是海灣地區(qū)因沉積物的堆積作用，使海灣與海隔離而成的。初期部分海水仍能流入湖中，隨著沉積作用的發(fā)展，終于使之與海完全隔離，如杭州的西湖。（4）海成湖。也叫瀉湖，是海灣地區(qū)因沉積物的堆積作用，使海灣18（5）冰成湖。由于冰川活動(dòng)而造成的洼地、冰川退后積水即成為湖泊，芬蘭和加拿大的許多湖泊都是冰成湖。西藏高原上星羅棋布的湖泊都與冰川活動(dòng)有關(guān)，其個(gè)較大的有納本湖和奇林湖，都是分布在高原上的山麓地帶。（5）冰成湖。由于冰川活動(dòng)而造成的洼地、冰川退后積水即成為湖19（6）風(fēng)成湖。在干早地區(qū)，風(fēng)將地面剝蝕成為洼地，如果有大的河流流入或風(fēng)剝蝕地面到潛水面時(shí)，則形成風(fēng)成湖，如羅布泊、呼倫貝爾湖等。干旱地區(qū)的風(fēng)成湖由于氣候干燥，蒸發(fā)量大，年降雨量分配不均，因而湖水水量變化很大，湖盆輪廓也經(jīng)常移動(dòng)，甚至干涸成為間歇湖。（6）風(fēng)成湖。在干早地區(qū)，風(fēng)將地面剝蝕成為洼地，如果有大的河20實(shí)際上許多湖盆的成因不只是單一的原因，例如長江中游沙市、武漢一帶的許多湖泊的成因，既是河成湖，也與這個(gè)地區(qū)在第三紀(jì)末以來的地殼下降有關(guān)。又如山東西部的微山湖和東平湖，一方面處于沖積平原與山麓的交接洼地，同時(shí)也是地殼構(gòu)造斷裂的部位。此外，還有人為的活動(dòng)，如修堤筑壩、攔成水庫等，形成大大小小的人工湖。實(shí)際上許多湖盆的成因不只是單一的原因，例如長江中游沙市、武漢21從地質(zhì)歷史而言，湖泊的年齡是很短暫的、老的湖泊不斷淤實(shí)而消失，新的湖泊又不斷地發(fā)生和形成。湖泊消失的主要原因是流水、風(fēng)和其他動(dòng)力所攜帶的大量巖屑的沉積，以及植物的生長淤塞湖盆所致；也可以是因?yàn)楹恿鞯南蛟辞治g切穿了湖盆、或是由于湖水蒸發(fā)變干，以及因?yàn)闈撍娴慕档投麥?。從地質(zhì)歷史而言，湖泊的年齡是很短暫的、老的湖泊不斷淤實(shí)而消失22二、湖泊的地質(zhì)作用在湖泊沖蝕之下，湖濱上開始出現(xiàn)湖蝕洞穴、湖蝕凹槽，隨著湖浪沖蝕作用的繼續(xù)，洞穴、凹槽擴(kuò)大，湖蝕崖出現(xiàn)并擴(kuò)大、后退，形成波切臺(tái)、波筑臺(tái)。這一過程在大湖濱看得很清楚，如在鄱陽湖濱多處可見。二、湖泊的地質(zhì)作用23湖浪沖蝕湖濱的產(chǎn)物，以及入湖的河流帶來的物質(zhì)，被退流、岸流、湖流、洪流帶至湖濱外、湖灣、湖中心等地沉積?？梢姾母鞣N動(dòng)力對湖盆的沖蝕作用及產(chǎn)物的搬運(yùn)作用與海洋中相同，只是規(guī)模小些罷了。湖浪沖蝕湖濱的產(chǎn)物，以及入湖的河流帶來的物質(zhì)，被退流、岸流、24（一）湖水的機(jī)械沉積作用湖水機(jī)械沉積物的主要來源為入湖河流攜帶的物質(zhì)，其次為湖浪沖蝕湖岸巖石的產(chǎn)物。此外，風(fēng)和冰川也攜帶一些泥沙石塊進(jìn)入湖泊中。不論是濁流、退流、還是岸流也好，在它們從淺水區(qū)流進(jìn)深水區(qū)的過程中，由于靜水的阻滯，流速降低，從而導(dǎo)致搬運(yùn)物質(zhì)的動(dòng)力減小，發(fā)生沉積。（一）湖水的機(jī)械沉積作用25由于動(dòng)力的減小是漸變的，因此機(jī)械沉積作用是從大到小、從重到輕依次進(jìn)行。在同一地點(diǎn)沉積下來的碎屑物顆粒大小近于一致。在這種分選性沉積作用下，湖水機(jī)械沉積物在湖盆內(nèi)的平面分布顯示出不規(guī)則的同心環(huán)帶狀。由于動(dòng)力的減小是漸變的，因此機(jī)械沉積作用是從大到小、從重到輕26湖岸巖石在湖浪的不斷沖蝕下，退流把沖蝕產(chǎn)物搬運(yùn)至濱線外沉積，造成波筑臺(tái)，波筑臺(tái)擴(kuò)大便成湖灘。湖灘微向湖心傾斜，最大坡度小于10°。湖岸巖石在湖浪的不斷沖蝕下，退流把沖蝕產(chǎn)物搬運(yùn)至濱線外沉積，27組成湖灘的沉積物粒徑視湖泊規(guī)模而定，湖大很大，粒徑也粗大些，不過這也與湖濱巖性有關(guān)。很少看見巨粒級的湖灘沉積。一般沉積為沙級。經(jīng)過湖浪的反復(fù)磨蝕和搬運(yùn)，湖水機(jī)械沉積物有較好的磨圓度和分選性。組成湖灘的沉積物粒徑視湖泊規(guī)模而定，湖大很大，粒徑也粗大些，28大湖的湖浪作用也能在濱線外沉積成沙壩，一般的湖不夠大，沒有沙壩沉積。但是沿岸流常把泥沙帶到湖灣中沉積，形成各種沙嘴。由于湖水面的季節(jié)性升降，使湖灘及部分沙嘴、沙壩季節(jié)性地露出水面，于是在它們的表面上常形成泥裂、足跡、雨痕等層面標(biāo)志。細(xì)小的物質(zhì)被湖流搬運(yùn)至湖中心沉積，形成湖泥。湖泥粒細(xì)，為粘土或粘土淤泥，色深，富含有機(jī)質(zhì)。在強(qiáng)還原環(huán)境下，有FeS2沉積。大湖的湖浪作用也能在濱線外沉積成沙壩，一般的湖不夠大，沒有沙29濁流出現(xiàn)于入湖河流洪峰到來的時(shí)候。它攜帶著大量的泥沙沖向河口的前方。它具有很大的沖刷力，在前進(jìn)途中把湖底沖開一道溝。濁流行至深水部分后，受靜水阻滯而緩慢停頓下來，泥沙沉積。這種濁積層疊覆在湖泥之中，面積不大。濁流出現(xiàn)于入湖河流洪峰到來的時(shí)候。它攜帶著大量的泥沙沖向河口30水深小于波長的淺水區(qū)，湖水機(jī)械搬運(yùn)物中的推移質(zhì)在湖浪作用下呈現(xiàn)波紋狀的運(yùn)動(dòng)軌跡。其波紋脊線在平面上常是平行的，偶爾也可分叉。波長/波高為5~10，不對稱系數(shù)約為1。在水深大于波長的深水區(qū)，水底平靜，沉積物不受湖浪的擾動(dòng)，沉積表面近于水平，它們構(gòu)成水平層理。水深小于波長的淺水區(qū)，湖水機(jī)械搬運(yùn)物中的推移質(zhì)在湖浪作用下呈31隨著降水季節(jié)的變化，入湖河流水量及泥沙量也有季節(jié)變化，導(dǎo)致湖水機(jī)械沉積物數(shù)量及粒度的韻律性變化，但是，這種變化沒有河流的變化快。湖水機(jī)械沉積物的數(shù)量，雨季時(shí)多，旱季時(shí)少，沉積物粒徑從雨季時(shí)的粗，逐漸遞變?yōu)楹导緯r(shí)的細(xì)。而進(jìn)入另一個(gè)季節(jié)循環(huán)時(shí)，它又從少變多，從細(xì)變粗。湖水沉積物的這種特征叫全韻律層。隨著降水季節(jié)的變化，入湖河流水量及泥沙量也有季節(jié)變化，導(dǎo)致湖32潮濕氣候區(qū)的湖泊、入湖河流多，水量也大，它們攜帶大量泥沙至河口段，由于靜水的阻滯，于是大量的泥沙在此按顆粒的大小依次地沉積下來。這樣，在入湖河口均有三角洲形成。這里的三角洲是河流和湖水兩種動(dòng)力共同作用的結(jié)果。在入湖河流挾沙量高的情況下，三角洲的形成和增長十分迅速。隨著三角洲的擴(kuò)大，湖泊被淤小，淤淺，直至消亡，從而出現(xiàn)湖積——三角洲平原，或變?yōu)檎訚?。干旱地區(qū)的湖泊，由于入湖河少，河流水邑變化又大，不能經(jīng)常摸帶大旦碎屑物進(jìn)入湖中，因而機(jī)械沉積物數(shù)量少，三角洲增長緩慢。潮濕氣候區(qū)的湖泊、入湖河流多，水量也大，它們攜帶大量泥沙至河33除非形成湖泊的因素始終起作用，否則，湖泊演化的總趨勢是變小，變淺乃至消亡。因此在地質(zhì)歷史上，湖泊的生命是比較短暫的。它的演化方向取決于當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件，潮濕氣候區(qū)會(huì)發(fā)展成湖積——三角洲平原或沼澤。除非形成湖泊的因素始終起作用，否則，湖泊演化的總趨勢是變小，34干旱氣候區(qū)因水分不斷蒸發(fā)，湖水含鹽量不斷增加，加上湖水機(jī)械沉積作用的影響，湖泊演變成鹽湖，甚至變成鹽沼或泥沼。經(jīng)風(fēng)力地質(zhì)作用后，鹽湖可被沙丘掩埋。干旱氣候區(qū)因水分不斷蒸發(fā)，湖水含鹽量不斷增加，加上湖水機(jī)械沉35氣候的季節(jié)變化對湖水機(jī)械沉積作用有深刻的影響。夏季常是入湖河流的洪水期，攜入湖中的顆粒相對比冬季的枯水期攜帶的顆粒要粗些。一年四季的變化，造成顆粒粗細(xì)有規(guī)律的變化。一粗一細(xì)組成一個(gè)年層，許多年層疊成紋泥。氣候的季節(jié)變化對湖水機(jī)械沉積作用有深刻的影響。夏季常是入湖河36已發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代一些溫帶、亞熱帶地區(qū)的湖泊中也有紋泥的形成，例如瑞士蘇黎世湖和我國武漢東湖。據(jù)觀察，溫帶深水湖泊有利于紋泥的形成，原因在于深水湖中有分層現(xiàn)象，即湖水有溫度分層和化學(xué)分層現(xiàn)象。已發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代一些溫帶、亞熱帶地區(qū)的湖泊中也有紋泥的形成，例如瑞37湖水溫度分層在湖水溫度為4℃時(shí)最大。夏季表層水熱、質(zhì)輕，上下無法對流，湖底在生物新陳代謝和有機(jī)質(zhì)腐爛分解影響下，H2S含量增加，使湖底湖水呈還原環(huán)境，此時(shí)機(jī)械沉積的湖泥量多、粒粗、有機(jī)質(zhì)豐富但分散在湖泥中。冬季表層水溫低，密度大，深處密度小，可以產(chǎn)生上下對流，但由于冬季有機(jī)質(zhì)分解不徹底，此時(shí)機(jī)械沉積的湖泥量少、粒細(xì)、有機(jī)質(zhì)含量相對較高，所以湖泥色深。對于武漢東湖湖心紋泥，夏季為灰色湖泥，冬季為黑色有機(jī)質(zhì)湖泥。湖水溫度分層在湖水溫度為4℃時(shí)最大。夏季表層水熱、質(zhì)輕，上下38（二）湖水化學(xué)沉積作用湖水化學(xué)沉積作用受氣候條件控制極為明顯。在不同氣候區(qū)，湖水化學(xué)沉積物差別很大。因而以湖水化學(xué)沉積物去推論當(dāng)時(shí)湖區(qū)的氣候狀況，是比較可靠的。按氣候的干濕，將湖水化學(xué)沉積作用分為兩種：（二）湖水化學(xué)沉積作用391、潮濕氣候區(qū)雨量充沛，化學(xué)和生物化學(xué)風(fēng)化作用劇烈，不僅易溶的如K、Na、Ca、Mg等組成的鹽類可呈離子狀態(tài)被水搬運(yùn)至湖內(nèi)，就是較難溶的如Fe、Mn、A1、Si、P等組成的鹽類也能形成離子或膠體溶液并被搬運(yùn)至湖中。前者由于溶解度大，難于在本區(qū)的湖中進(jìn)行沉積、而是繼續(xù)被搬運(yùn)，直達(dá)海洋。后者則為湖水化學(xué)沉積的主要物質(zhì)來源。1、潮濕氣候區(qū)40當(dāng)流水和地下水帶著Fe、Mn、Al等低價(jià)鹽類溶液或膠體溶液進(jìn)入湖泊后，與湖泊內(nèi)已有湖水相混，發(fā)生各種物化反應(yīng)；或在生物的參與下，促使這些物質(zhì)沉積下來。它們常形成鐵、錳、鋁等具有一定工業(yè)價(jià)值的礦床。其中最常見的是鐵礦沉積，主要是從Fe(HCO3)2或FeSO4等低價(jià)鐵的鹽類溶液中，或從膠體狀態(tài)的Fe(OH)3溶液中沉積下來。但在不同氣候條件下，由于沉積不同，其沉積作用和所形成的鐵礦類型亦有顯著差別。當(dāng)流水和地下水帶著Fe、Mn、Al等低價(jià)鹽類溶液或膠體溶液進(jìn)41如在濕熱地區(qū)，化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化較強(qiáng)烈，易出現(xiàn)氫氧化鐵的膠體溶液。當(dāng)其進(jìn)入湖泊內(nèi)，與湖水中電解質(zhì)相遇時(shí)，發(fā)生電荷中和；或因溶液的pH值變小，以及受腐殖酸濃度增大或減小的影響，均促使氫氧化鐵沉積下來，形成褐鐵礦，稱為湖鐵礦。溶液中的二價(jià)鐵鹽也易氧化成氫氧化鐵而發(fā)生沉積。其化學(xué)反應(yīng)可用下式表示：如在濕熱地區(qū)，化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化較強(qiáng)烈，易出現(xiàn)氫氧化鐵的膠體42與鐵礦共生的常有錳礦，有時(shí)夾有碳酸鹽和鋁土礦。湖鐵礦常呈團(tuán)塊狀、透鏡狀或?qū)訝願(yuàn)A于碎屑沉積物中，多分布在湖岸地帶、河流入口處或湖底有地下水出露處。我國太湖和山西魯平的第三紀(jì)沉積物中就有這種有價(jià)值的鐵錳礦床沉積。在冷濕地區(qū)，由于氧化作用較弱，湖內(nèi)多為還原環(huán)境，還往往生長著一種能吸收重碳酸鐵中CO2的細(xì)菌，但常有較多的菱鐵礦沉積，其化學(xué)反應(yīng)式：與鐵礦共生的常有錳礦，有時(shí)夾有碳酸鹽和鋁土礦。湖鐵礦常呈團(tuán)塊43除菱鐵礦外，還易形成可作磷肥用的蘭鐵礦[Fe(PO4)2·8H2O]沉積。此外，由于有機(jī)質(zhì)分解所產(chǎn)生的H2S，在缺氧的還原環(huán)境下，亦可使重碳酸鐵和硫酸鐵等變成硫化鐵而沉積，形成最常見的黃鐵礦或白鐵礦(FeS2)。其化學(xué)反應(yīng)式：除菱鐵礦外，還易形成可作磷肥用的蘭鐵礦[Fe(PO4)2·844如位于溫濕氣候區(qū)的湖盆中，或入湖河流流域內(nèi)，有富含長石的結(jié)晶巖出露，長石被風(fēng)化成高嶺石后，被帶入湖內(nèi)沉積,這種富含高嶺石的湖水沉積粘土，可作為耐火磚和陶瓷工業(yè)的原料。如位于溫濕氣候區(qū)的湖盆中，或入湖河流流域內(nèi)，有富含長石的結(jié)晶452、干旱氣侯區(qū)湖水化學(xué)沉積作用干旱氣候區(qū)的湖水很少向外流泄，主要消耗在蒸發(fā)上，因此，流水和地下水帶來的鹽分年復(fù)一年地留在沏中，湖水鹽度逐漸增加，以致淡水湖逐漸變成咸水湖甚至鹽湖。在鹽湖中，當(dāng)鹽度達(dá)到飽和后，各種鹽類便陸續(xù)沉淀。由于強(qiáng)烈的蒸發(fā)，湖水面逐漸下降，加之沉積物不斷淤積，從面使湖水變淺，最后鹽湖將完全干涸。2、干旱氣侯區(qū)湖水化學(xué)沉積作用46湖水沉積的鹽類成分與湖水中所含的化學(xué)成分和鹽湖發(fā)展階段有關(guān)。如果鹽湖內(nèi)所含鹽分比較復(fù)雜，往往依下列順序沉淀：1）在湖水逐漸咸化過程中，首先是溶解度最小的碳酸鹽達(dá)到飽和后結(jié)晶出來。其中以鈣的碳酸鹽沉淀最早，鎂、鈉的碳酸鹽次之。這些沉積物可形成具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的蘇打(Na2CO3)·10H2O)和天然堿（Na2CO3·NaHCO3·2H2O）等堿類礦床，因此這種湖也稱為堿湖。在內(nèi)蒙占和黑龍江、吉林等省區(qū)的西部分布最多。湖水沉積的鹽類成分與湖水中所含的化學(xué)成分和鹽湖發(fā)展階段有關(guān)。472）在鹽湖中碳酸鹽沉淀后，湖水進(jìn)一步咸化，溶解度較高的硫酸鹽逐漸達(dá)到飽和后，發(fā)生石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)和無水芒硝(Na2SO4)等硫酸鹽的沉淀。這類鹽湖又稱為苦湖。其中尤以石膏和芒硝沉積最為常見。在我國新疆、青海、吉林西部及內(nèi)蒙古東部都有這類鹽湖。2）在鹽湖中碳酸鹽沉淀后，湖水進(jìn)一步咸化，溶解度較高的硫酸鹽483）硫酸鹽析出后，湖水進(jìn)一步濃縮，可使湖內(nèi)殘余湖水成為直接能開采的天然鹵水（以氯化納為主）。湖水繼續(xù)蒸發(fā)，含鹽度不斷增高，當(dāng)飽和后，可析出溶解度最大的氯化物來，如食鹽（NaCl）、光鹵石（KCl·MgC12·6H2O）和鉀鹽（KCl）等。3）硫酸鹽析出后，湖水進(jìn)一步濃縮，可使湖內(nèi)殘余湖水成為直接能49它們的出現(xiàn)標(biāo)志著鹽湖沉積到了最后階段，也就是一般狹義的鹽湖沉積。這類湖泊分布很廣，在我國西北干旱地區(qū)最為常見。如青海柴達(dá)木的茶卡鹽池、柯柯鹽池和察爾汗鹽池等，都是我國著名的鹽湖，其中僅茶卡鹽池內(nèi)的池鹽就夠全國人民吃200年之久。它們的出現(xiàn)標(biāo)志著鹽湖沉積到了最后階段，也就是一般狹義的鹽湖沉50與氯化鈉沉淀時(shí)的濃度相當(dāng)，若湖水中含有硼酸鹽，也會(huì)與鹽湖中的氯化物同時(shí)沉淀。如西藏高原上就有不少世界聞名的硼砂（NaB4O7·10H2O）湖，湖中氯化物便和硼砂同時(shí)沉淀。與氯化鈉沉淀時(shí)的濃度相當(dāng)，若湖水中含有硼酸鹽，也會(huì)與鹽湖中的51上述鹽湖的鹽類沉淀順序。在所沉積的鹽類平面分布和剖面分布上均可反應(yīng)出來。如柴達(dá)木盆地邊緣的一些小湖，從湖濱向湖心、鹽類分布按碳酸鹽、硫酸鹽到氯化物的順序，大致呈同心環(huán)帶狀。上述鹽湖的鹽類沉淀順序。在所沉積的鹽類平面分布和剖面分布上均52在由下向上的剖面中，依次為碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物。必須指出，不是每個(gè)鹽湖的鹽類沉積都傷上述那樣完備。由于自然界很多因素的影響，如地殼運(yùn)動(dòng)、氣候變化，特別是物質(zhì)來源的變化，都會(huì)使沉積順序的完整性遭到破壞，如可能僅有磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物中的一類或兩類沉積物出現(xiàn)。在由下向上的剖面中，依次為碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物。必須指出，53現(xiàn)代一些湖泊的鹽分來源豐富，鹵水濃度極高，如我國西北有些鹽池在撈取沉淀在湖內(nèi)的鹽后，幾天內(nèi)又形成新的鹽層。鹽湖的化學(xué)沉積物不僅是農(nóng)業(yè)化肥和工業(yè)的原料，而且其中常有溴、碘、鋰、銣、銫等二十多種元素和稀有元素，是制藥、冶金和尖端工業(yè)的原料來源?，F(xiàn)代一些湖泊的鹽分來源豐富，鹵水濃度極高，如我國西北有些鹽池54在鹽湖內(nèi)，除化學(xué)沉積外，還有機(jī)械沉積，于是形成了鹽和泥土交互成層的現(xiàn)象，其中機(jī)械沉積物數(shù)量可超過化學(xué)沉積物。鹽湖發(fā)展到最后、湖水完全干涸，鹽類全部結(jié)晶沉淀出來，結(jié)束了鹽湖的生命。在鹽湖內(nèi)，除化學(xué)沉積外，還有機(jī)械沉積，于是形成了鹽和泥土交互55這時(shí)其他的地質(zhì)作用，如風(fēng)化、風(fēng)的地質(zhì)作用則代替了湖水的地質(zhì)作用，它們可以使已沉積的鹽層再度遭到風(fēng)化、剝蝕，或被其他沉積物掩埋起來，從而保存在地層中，這種湖積鹽類礦床在過去地質(zhì)時(shí)期的地層中經(jīng)常遇到，如湖北上白堊統(tǒng)下第三系地層中的石膏、巖鹽等鹽類礦床。這時(shí)其他的地質(zhì)作用，如風(fēng)化、風(fēng)的地質(zhì)作用則代替了湖水的地質(zhì)作56（三）湖水生物沉積作用湖水生物沉積作用主要發(fā)生在潮濕氣候區(qū)，因?yàn)楦珊禋夂騾^(qū)湖水中生物較少。潮濕氣候區(qū)的湖水中生長著極為豐富的生物。當(dāng)大量低等生物尸體和湖泥一起堆積在湖底時(shí)，在缺氧和富含H2S的環(huán)境中，有機(jī)質(zhì)經(jīng)過細(xì)菌分解，形成含C40％~50％、H6％~7％、O34％~44％及NO＜6％的瀝青質(zhì)，它分散在湖泥的細(xì)小顆粒間，形成各種不同顏色的膠凍狀態(tài)的粘泥，稱為腐泥。（三）湖水生物沉積作用57腐泥經(jīng)干流后可得到焦炭、煤氣和石油，以及有機(jī)酸和維生素等產(chǎn)物?？梢姼嗍且环N重要的工業(yè)原料，它還可用于醫(yī)療和做飼料用。腐泥中含碳量較高，當(dāng)它被泥沙掩堆后經(jīng)過成巖作用便成為腐泥煤。若腐泥中礦物質(zhì)含量大于40％時(shí)，叫做瀝青粘土，它經(jīng)過成巖作用后成為油頁巖，我國油頁巖含油5％~20％。腐泥經(jīng)干流后可得到焦炭、煤氣和石油，以及有機(jī)酸和維生素等產(chǎn)物58在特殊環(huán)境下，厚層腐泥迅速掩埋于深處，在較高的溫度（100~200℃）和壓力（約300×105Pa），還可能有放射性作用參加下，經(jīng)過細(xì)菌作用和復(fù)雜的物理、化學(xué)變化形成石油。它們儲(chǔ)藏在巖石的空隙間，形成重要的石油礦產(chǎn)資源。在特殊環(huán)境下，厚層腐泥迅速掩埋于深處，在較高的溫度（100~59過去國外一直認(rèn)為只有海洋沉積才能形成石油。根據(jù)此結(jié)論，解放前，帝國主義者污蔑和斷言我國是“貧油國家”，只有靠“洋油”過話。解放后，帝國主義者盡一切力量來封鎖我國，妄想借此強(qiáng)迫我們服從他的指揮。但是，站起來的中國人民在黨和毛主席的領(lǐng)導(dǎo)下，堅(jiān)持自力更生，在大慶等地陸續(xù)找出了與湖泊沉積有關(guān)的、規(guī)模巨大的油田來，滿足了我國日益增長的石油需要，從此結(jié)束了使用“洋油”的時(shí)代。我們找出了湖泊形成的油田，不僅徹底粉碎了帝國主義者妄想借石油扼殺我國的歹毒陰謀，也大大豐富了石油地質(zhì)科學(xué)的理論。過去國外一直認(rèn)為只有海洋沉積才能形成石油。根據(jù)此結(jié)論，解放前60湖泊的生物沉積除上述外，在溫帶較冷的地區(qū)，如果生長著大量的硅藻積成工業(yè)上可用作吸附劑、耐火材料和充填材料的硅藻土。湖泊的生物沉積除上述外，在溫帶較冷的地區(qū)，如果生長著大量的硅61（四）沼澤及其地質(zhì)作用1、沼澤的概念及類型沼澤是陸地表面充分濕潤，嗜濕性植物大量生長，并有有機(jī)質(zhì)堆積的地帶。世界上沼澤分布面積約為350萬km2，占陸地面積的2.3%。我國沼澤分布相當(dāng)寬廣，當(dāng)年紅軍所經(jīng)過的“松潘草地”，全區(qū)面積就達(dá)2700km2。沼澤在東北二江平原、松遼平原的北部及各地沿江、沿海一帶均有大面積分布。除此之外，尚有許多零星分布的沼澤。（四）沼澤及其地質(zhì)作用62沼澤的成因是多種多樣的，其中較普遍的成因主要是由于地表水體邊緣和附近地區(qū)的沼澤化。這些地區(qū)水源豐富，地面經(jīng)常保持充分濕潤狀態(tài)，有利于嗜濕性植物的繁殖。植物大量的生長和死亡造成有機(jī)質(zhì)的堆積，原來的濕地便轉(zhuǎn)變成為沼澤。例如若爾蓋高原上的江錯(cuò)、錯(cuò)拉等地的湖濱沼澤，便是由于湖濱濕地沼澤化而成的，江錯(cuò)湖不久將全部被沼澤所代替。沼澤的成因是多種多樣的，其中較普遍的成因主要是由于地表水體邊63又如黃河口以北至天津一帶的渤海海濱沼澤，系黃河三角洲沼澤化而成，面積也很廣闊。長江沿岸從宜昌到上海，低河漫灘和河心灘均因江水經(jīng)常泛濫，便地面經(jīng)常積水，植物繁殖迅速，若不是人工排水耕種，也會(huì)變成一片綠蔥蔥的沼澤。又如黃河口以北至天津一帶的渤海海濱沼澤，系黃河三角洲沼澤化而642、沼澤的生物堆積作用沼澤地區(qū)生長著大量嗜濕性植物，死亡后的尸體不斷堆積起來，在沼澤水、上覆植物體和泥沙的掩覆下，同時(shí)處于氧氣不足的環(huán)境中，從而進(jìn)行緩慢的氧化和細(xì)菌分解，放出CO2及CH4等氣體，使有機(jī)堆積物中的含碳量相對增加。2、沼澤的生物堆積作用65隨著水、氧氣損耗和腐殖酸的增加，細(xì)菌無法繼續(xù)生存，于是微生物的分解作用就停止下來，形成一種處于半分解狀態(tài)，含碳量達(dá)59％，富含碳?xì)浠衔锏馁|(zhì)地疏松而呈棕揭或黑色的物質(zhì)，稱為泥炭。隨著水、氧氣損耗和腐殖酸的增加，細(xì)菌無法繼續(xù)生存，于是微生物66實(shí)際上，沼澤的發(fā)展演化過程就是泥炭的聚集和形成過程。泥炭可直接作為燃料和肥料之用，亦可干溜，獲取焦炭和石油中的某些產(chǎn)物。我國泥炭分布廣闊，主要分布在華北平原、松遼平原、江漢平原、成都平原和滇西各斷陷盆地。它們多為第四紀(jì)形成的，現(xiàn)今均被泥沙所掩埋。滇西鶴慶、川西北松潘草地等地區(qū)目前還在進(jìn)行現(xiàn)代泥炭的堆積。實(shí)際上，沼澤的發(fā)展演化過程就是泥炭的聚集和形成過程。泥炭可直67在泥炭的堆積和形成過程中，亦有泥沙堆積，因此泥炭內(nèi)往往夾雜著不少沙粒和粘土物質(zhì)。泥炭堆積速度一般不超過4~5cm/a，少數(shù)可達(dá)10cm/a。在泥炭的堆積和形成過程中，亦有泥沙堆積，因此泥炭內(nèi)往往夾雜著68在堆積過程中若伴隨著地殼的緩慢下降，那么可形成巨厚的泥炭層。在厚層泥炭層的下部或被其他沉積物掩埋于地下的泥炭層，受上覆物質(zhì)的壓力和地?zé)岬挠绊?，繼續(xù)進(jìn)行分解。于是有機(jī)質(zhì)中的含碳量不斷增加，氣體進(jìn)一步逸出，水分被擠出，體積逐漸縮小而趨致密，形成褐煤（含碳量60％~70％）、煙煤（含碳量70％~90％）以及無煙煤（含碳量90％~95%）。在堆積過程中若伴隨著地殼的緩慢下降，那么可形成巨厚的泥炭層。69我國是世界上煤藏量極為豐富的國家之一，幾乎在全國各地都有分布。由于煤的形成與氣候和植物生長關(guān)系密切，故在時(shí)間上并不是過去各個(gè)地質(zhì)時(shí)期都能形成規(guī)模巨大的煤田。在地質(zhì)歷史上最主要的成煤時(shí)期是從石炭紀(jì)開始的，隨后有二迭紀(jì)、三迭紀(jì)、侏羅紀(jì)及新近紀(jì)，第四紀(jì)為泥炭堆積時(shí)期。煤除可用作燃料外，還是煉鋼不可缺少的焦炭原料，并可提制二百多種工業(yè)產(chǎn)品。我國是世界上煤藏量極為豐富的國家之一，幾乎在全國各地都有分布70第二節(jié)海洋的地質(zhì)作用及其地貌特征海洋是地表最洼、最廣大的積水地區(qū)，是陸地河流的歸宿。海洋是沉積作用的主要場所，河流搬運(yùn)來的一些物質(zhì)最后都沉積在海洋里，成為各地質(zhì)時(shí)期沉積巖層和沉積礦產(chǎn)。今天在陸地上看到的沉積巖及礦產(chǎn)，絕大部分是過去海洋地質(zhì)作用的產(chǎn)物。因此，研究海洋的地質(zhì)作用，對開發(fā)海洋資源或研究古地理古氣候都有極其重要的意義。第二節(jié)海洋的地質(zhì)作用及其地貌特征海洋是地表最洼、最廣大的71一、海洋的一般特征在地球表面51億km2的面積中，陸地占14億km2，占地殼表而積的29.20％積約為36.1億km2，占地殼表面積的70.8％。一、海洋的一般特征72根據(jù)面積和深度，海洋底部的地形要素基本上可以劃分為四部分，見表11-l。根據(jù)面積和深度，海洋底部的地形要素基本上可以劃分為四部分，見73二、海水的化學(xué)成分海水含鹽度很高，平均約為35‰，其中以氯化物（如NaCl、MgCl2、KCl等）為最多，僅NaCl含量就占含鹽總量的77.7％，其次是硫酸鹽（如MgSO4，CaSO4等）和碳酸鹽（如CaCO3）等，所以海水是又咸又苦的。二、海水的化學(xué)成分74海水的化學(xué)成分見表11~2。海水的化學(xué)成分見表11~2。75海洋中繁殖著大量的生物,有的漂浮于水中，有的在水中自由游動(dòng)、有的在海底下爬行，或附著在巖石上。海洋中繁殖著大量的生物,有的漂浮于水中，有的在水中自由游動(dòng)、76三、海洋生物作用生命的發(fā)生和進(jìn)化起源于海洋。生物由原始的、簡單的適應(yīng)能力發(fā)展到現(xiàn)代幾乎占領(lǐng)整個(gè)海洋空間，生物成為海洋的一個(gè)組成部分。海洋生物從海水中攝取某些化學(xué)成分，同時(shí)放出其他物質(zhì)，進(jìn)行生物平衡。生物死亡后，有時(shí)聚集成為有價(jià)值的礦產(chǎn)（如石油、煤等），有時(shí)則被重新放回海水中。所有這些過程在地質(zhì)作用中有著巨大的動(dòng)力意義。三、海洋生物作用77第三節(jié)海水的運(yùn)動(dòng)海洋表面由于受各種營力的作用，海水不斷的運(yùn)動(dòng)著。這種營力可包括太陽的輻射能的影響，月球?qū)Φ厍虮砻娴奈?，地球?nèi)部的地震作用，以及大氣的變化，風(fēng)的流動(dòng)等。第三節(jié)海水的運(yùn)動(dòng)海洋表面由于受各種營力的作用，海水不斷的78一、潮汐主要是由于月球和太陽對地球的引力所引起的海水運(yùn)動(dòng)。每晝夜海平面要上升兩次，降低兩次，即約以半日作為周期而進(jìn)行的升降，這種現(xiàn)象稱為潮汐。當(dāng)潮浪中的峰到來的時(shí)候，水位變化最高，稱為高潮或滿潮。如為潮浪的谷到來時(shí)，則水位最低，稱為低潮或落潮。一、潮汐79二、洋流主要由風(fēng)的作用引起的海洋中水的前進(jìn)式運(yùn)動(dòng)，即水分子按一定方向和固定路程被帶到很遠(yuǎn)的地方，好像沿著一條在大洋中的河流流動(dòng)一樣。洋流方向在大多數(shù)情況下決定于風(fēng)，也依大陸的位置、海岸的輪廓以及洋底性質(zhì)而定。洋流的運(yùn)動(dòng)速度有的可達(dá)每日15km。二、洋流80三、波浪波浪主要是由風(fēng)的作用所引起的，也可以是田地震作用或大氣壓劇烈變化而發(fā)生的。平靜的海面受風(fēng)的吹動(dòng)產(chǎn)生摩擦，引起水分子向前運(yùn)動(dòng)，并隨著波浪前進(jìn)，遠(yuǎn)離原地，風(fēng)浪轉(zhuǎn)變?yōu)橛嗖?。三、波?1當(dāng)接近海岸時(shí)，水深不及波高，不能完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，由于波浪對岸底的摩擦，下部前進(jìn)速度減慢，上部顛覆，頂部形成泡沫，形成浪花。波浪沖擊海岸后，一部分海水因重力關(guān)系，沿海岸斜坡流回海洋，這叫做底流（回流），另一部分沿海岸流動(dòng)的叫做岸流。波浪的大小根據(jù)風(fēng)速、傳播強(qiáng)度、風(fēng)的暫久而定。波浪具有動(dòng)能，可以進(jìn)行各種地質(zhì)作用，波浪的地質(zhì)作用包括侵蝕與沉積作用。當(dāng)接近海岸時(shí)，水深不及波高，不能完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，由于波浪82第四節(jié)海岸地貌在波浪及其他海洋動(dòng)力的作用下，海岸同時(shí)發(fā)生了侵蝕和堆積過程。在這個(gè)過程個(gè)，入海河流及其他自然因素對其有著或深或淺的影響，而人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對這個(gè)過程進(jìn)行著越來越大的干預(yù)。因此，就產(chǎn)生了復(fù)雜多樣的海岸侵蝕（簡稱海蝕）地貌與海岸堆積（簡稱海積）地貌。第四節(jié)海岸地貌在波浪及其他海洋動(dòng)力的作用下，海岸同時(shí)發(fā)生83一、海蝕地貌海蝕地貌主要是在波浪作用下產(chǎn)生的。海蝕地貌的基本形態(tài)大都是暴風(fēng)浪的產(chǎn)物，普通波浪則起著經(jīng)常修飾地貌的作用，因此，可以分別把它們對海岸的侵蝕比作鯨吞和蠶食。一、海蝕地貌84地質(zhì)地貌第十一章--湖沼、海洋的地質(zhì)作用及其地貌課件85（一）海蝕作用海浪對海岸的侵蝕，首先是波浪水體給予海岸的直接打擊，即沖蝕作用。波浪以巨大的能量沖擊海岸時(shí)，水體本身的壓力和被其壓縮的空氣對海岸產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞．這種力量可達(dá)到37t/m2，甚至可達(dá)到60t/m2。（一）海蝕作用86據(jù)說，有一次在暴風(fēng)浪的襲擊下，海岸碼頭上重達(dá)135t的混凝土塊連同它的基礎(chǔ)一起被破壞，并被抬舉至港口內(nèi)側(cè)。波浪的沖蝕作用對于松軟巖石或者巖石雖堅(jiān)硬，但節(jié)理較發(fā)育的海岸，侵蝕力是非常顯著的。尤其當(dāng)波浪水體夾帶巖塊或礫石時(shí)，其侵蝕力更大，這就是磨蝕作用。若海岸由含有易溶礦物的巖石組成的，如石灰?guī)r白云巖等，還要發(fā)生溶蝕作用。據(jù)說，有一次在暴風(fēng)浪的襲擊下，海岸碼頭上重達(dá)135t的混凝土87（二）海蝕地貌由海蝕作用所產(chǎn)生的地貌有：（1）海蝕崖波浪打擊海岸主要集中在海平面附近，使海岸形成凹槽，凹槽以上的巖石被懸空。波浪繼續(xù)作用，使懸空巖石崩墜，促使海岸步步后退，形成海蝕崖。在海蝕崖的坡腳，常堆積有由懸崖崩墜下來的巖塊。這些巖塊如果不被海浪搬走，海蝕崖的坡腳將受到保護(hù)，不再受波浪打擊面后退。（二）海蝕地貌88（2）海蝕臺(tái)在海蝕崖不斷后退的同時(shí)，在海蝕崖前出現(xiàn)一個(gè)不斷展寬的、微向海傾斜的平臺(tái)——海蝕臺(tái)（也稱浪燭臺(tái)和磨石臺(tái)）。海蝕臺(tái)在波浪帶動(dòng)的巖塊和沙礫不斷的磨蝕下，逐漸被削平。通常在海蝕臺(tái)上還存在著浪蝕溝，以及由溶蝕所形成的洼地等微起伏形態(tài)。（2）海蝕臺(tái)89（3）海蝕穴（洞）在海蝕崖坡角處形成的凹槽稱為海蝕穴，深度較大者稱海蝕洞。在較松軟巖石構(gòu)成的海岸地區(qū)，海蝕崖因被波浪打擊，后退極快，海蝕穴不能大規(guī)模發(fā)展。海蝕穴常沿巖石節(jié)理及抗蝕較弱的部位發(fā)育。海濁洞可深達(dá)數(shù)十米，甚至200m。當(dāng)巖石裂隙被水?dāng)D進(jìn)并壓縮洞中的空氣使其擴(kuò)張，可使海蝕洞頂被擊穿，形成海蝕窗。（3）海蝕穴（洞）90（4）海蝕拱橋當(dāng)波浪從兩側(cè)打擊突出的岬角時(shí)，可在其兩側(cè)形成海蝕洞，洞的擴(kuò)大最后可貫通，形成海蝕拱橋。（4）海蝕拱橋91（5）海蝕柱海蝕拱橋繼續(xù)發(fā)展，可使拱橋頂板崩坍，在海蝕臺(tái)上形成海蝕柱。海蝕柱也可以由海蝕崖在后退過程中、由在海蝕臺(tái)上較堅(jiān)硬的蝕余巖體所組成。（5）海蝕柱92海浪對海岸侵蝕不只限于海平面附近，當(dāng)波浪碰到海崖時(shí)，水體垂直抬起，使海崖上部也受到破壞。在海蝕崖上常出于這樣的侵蝕而形成蜂窩狀崖面。如果海蝕地貌形成以后，陸地和海面發(fā)生升降運(yùn)動(dòng)，海蝕地貌就可能保存在水面以上，或以下一定位置上，海燭臺(tái)成為水上或水下的海蝕階地，在其后緣為古海蝕崖和古海蝕穴。海浪對海岸侵蝕不只限于海平面附近，當(dāng)波浪碰到海崖時(shí)，水體垂直93二、海積地貌進(jìn)入海岸帶的松散物質(zhì)，在波浪推動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并在一定條件下堆積下來，形成各種海積地貌。二、海積地貌94在海岸帶內(nèi)，任何泥沙顆粒都是在波浪力和重力共同作用下運(yùn)動(dòng)的。如果波射線與海岸線正交，波浪的作用方向與重力切向分量方向?qū)⒃谕恢本€上，泥沙顆粒垂直于岸線運(yùn)移，這叫做泥沙的橫向運(yùn)動(dòng)。如果波射線與海岸斜交，波浪作用的方向與重力切向分量方向不在同一直線上，泥沙顆粒沿著z字形路線前進(jìn)。泥沙顆粒沿著海岸線移動(dòng)，這叫做泥沙的縱向運(yùn)動(dòng)。在海岸帶內(nèi)，任何泥沙顆粒都是在波浪力和重力共同作用下運(yùn)動(dòng)的。95（一）泥沙橫向運(yùn)動(dòng)所形成的海岸堆積地貌（1）水下堆積階地在水下岸坡坡腳，由向海運(yùn)移的泥沙堆積形成的堆積體，稱為水下堆積階地。（一）泥沙橫向運(yùn)動(dòng)所形成的海岸堆積地貌96（2）海灘與濱岸堤海灘是激浪帶的堆積體，它是激浪流作用的產(chǎn)物。海灘在平緩的海岸有著廣泛的發(fā)育。海灘有兩種：一種形成于海蝕崖前，或在過去大浪形成的海灘斜坡上，或在人工建筑物的坡腳處。這種海灘是在海灘上部邊緣沒有激浪流充分活動(dòng)的條件下形成的。它的剖面形態(tài)成凹形曲線。（2）海灘與濱岸堤97另一種往往是由數(shù)條順海岸線方向延伸的濱岸堤所組成，濱岸堤是在激浪流的進(jìn)流上行充分的空間條件下形成的，所以剖面形態(tài)向上凸起。另一種往往是由數(shù)條順海岸線方向延伸的濱岸堤所組成，濱岸堤是在98（3）離岸堤與瀉湖離岸堤同濱岸堤一樣是激浪作用的產(chǎn)物。它只是由激浪流所夾帶的泥沙在未達(dá)到水邊線以前，即在一定位置上形成的出露在水面上的堤狀堆積體。這樣就把離岸堤向陸側(cè)的海水與外部隔開形成湖泊，這種湖泊稱為瀉湖。（3）離岸堤與瀉湖99離岸堤可以向岸移動(dòng)，最后轉(zhuǎn)為濱岸堤。構(gòu)成濱岸堤或離岸堤的物質(zhì)為礫石、沙、海生貝殼或其混合物。離岸堤是由什么成分組成的，除波浪外，要視物質(zhì)的供應(yīng)條件面定。離岸堤可以向岸移動(dòng)，最后轉(zhuǎn)為濱岸堤。構(gòu)成濱岸堤或離岸堤的物質(zhì)100（4）水下沙壩水下沙壩是一種大致與岸平行成直線或弧形的水下堤狀堆積物，有時(shí)為一條，多數(shù)情況下為兩條，最多可達(dá)5—6條。水下沙壩形成于破浪帶，它是破浪的產(chǎn)物。（4）水下沙壩101其形成過程是，當(dāng)波浪到達(dá)水深為1—2個(gè)波高的地方，傾翻形成破浪，傾翻時(shí)以其巨大的能量挖掘海底泥沙，大部分泥沙在破浪點(diǎn)向海側(cè)堆積下來，從而形成水下沙壩。此后，波浪將減小的參量向陸地繼續(xù)推進(jìn)。如果條件許可，那么在某一位置，其深度又達(dá)到新形成的較小波浪高的1—2倍時(shí)，波浪再次破碎，形成第二條較小的水下沙壩，如此還可以形成第三條。水下沙壩形成以后，存在加高、增寬、向陸向海的橫向移動(dòng)以及縱向移動(dòng)的過程。其形成過程是，當(dāng)波浪到達(dá)水深為1—2個(gè)波高的地方，傾翻形成破102（二）縱向運(yùn)動(dòng)所形成的海積地貌在波浪斜射海岸時(shí)，波動(dòng)方向與重力方向不在一條直線上，從而使泥沙顆粒在波浪作用下，不是沿著波向來回移動(dòng)，而是沿著波向和重力切向分量的合力方向上下移動(dòng)，即泥沙顆粒沿著z形路線運(yùn)動(dòng)。這樣，泥沙顆粒實(shí)際移動(dòng)的方向與岸線的夾角比波射線與岸線的夾角要小，即更接近于與岸線平行，這就是縱向運(yùn)動(dòng)。（二）縱向運(yùn)動(dòng)所形成的海積地貌103泥沙縱向移動(dòng)所形成的堆積地貌，在其他條件相同時(shí)，可根據(jù)岸線的轉(zhuǎn)折所引起的促沙流容量的變化而區(qū)分為：（1）海岸線向海轉(zhuǎn)折時(shí)，由于波射線與岸線的交角的增大而使泥沙流容量減少，則可能產(chǎn)生泥沙流從原來不飽和的情況下，轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡突蜻^飽和，從而發(fā)生泥沙在凹入角的堆積充填，形成濱海岸堆積地貌。泥沙縱向移動(dòng)所形成的堆積地貌，在其他條件相同時(shí)，可根據(jù)岸線的104通常在海灣頂部的海灘，就是泥沙在縱向移動(dòng)中，單向的或雙向的泥沙充填的結(jié)果。在海岸人工建筑物中，有意（加防堤、丁壩等）或無意的（如接岸防坡堤、突堤碼頭等）攔斷了泥沙流，在其迎向泥沙流來向的一側(cè)發(fā)生的堆積地貌，也屬于這一類。但是處理不當(dāng)，則常在人工建筑物的下方發(fā)生海岸的沖刷。埃及的塞得港和世界其他港口多發(fā)生過這種情況。通常在海灣頂部的海灘，就是泥沙在縱向移動(dòng)中，單向的或雙向的泥105（2）海岸向陸轉(zhuǎn)折時(shí)，將產(chǎn)生另一種堆積地貌。這時(shí)則海岸線與波射線交角減小，而可能使容量減低，泥沙在岸線轉(zhuǎn)折處首先堆積下來。由于波浪繞過海岸突出處的折射，泥沙將沿著大致與新岸線等深線平行的方向前進(jìn)，即與岸邊離開一定角度，這樣堆積體就從海岸突出處開始，在無另外因素干擾條件下，不斷向前延伸，形成根部與岸相接，前端離岸越來越遠(yuǎn)，向海突出的堆積地貌，這種地貌稱為沙咀。（2）海岸向陸轉(zhuǎn)折時(shí)，將產(chǎn)生另一種堆積地貌。這時(shí)則海岸線與波106第五節(jié)海洋沉積作用的特點(diǎn)海洋除海岸附近沉積表面外，其余絕大部分的海域的水體處于相對靜止?fàn)顟B(tài)。因此，除海岸帶以剝蝕作用為主外，廣大海域以沉積為主。海洋中有極豐富的物質(zhì)來源，有海水本身剝蝕破壞的產(chǎn)物，有由其他外動(dòng)力從陸地上搬運(yùn)來的大量物質(zhì)，還有海洋中生物遺體、海底噴出物質(zhì)及落入海中的宇宙物質(zhì)等。所以，海洋不僅是現(xiàn)代地表最大的沉積場所，而且古代的沉積巖主要是在海洋中沉積形成的。第五節(jié)海洋沉積作用的特點(diǎn)海洋除海岸附近沉積表面外，其余絕107海水在搬運(yùn)碎屑物質(zhì)過程中，由于動(dòng)能減弱，便可發(fā)生機(jī)械沉積；海水中的溶解物質(zhì)，由于達(dá)到過飽和或物理化學(xué)條件的改變，便可發(fā)生化學(xué)沉積；同時(shí)，海洋中生物死后的遺體堆積于海底，所以海洋沉積作用有機(jī)械沉積、化學(xué)和生物沉積。由于海洋冬帶的環(huán)境特點(diǎn)不同，其沉積特點(diǎn)也有所不同?，F(xiàn)將海洋各帶的沉積作用分述如下。海水在搬運(yùn)碎屑物質(zhì)過程中，由于動(dòng)能減弱，便可發(fā)生機(jī)械沉積；海108一、海岸帶沉積海洋的沉積作用可進(jìn)一步劃分為濱海、淺海、半深海和深海幾個(gè)環(huán)境分區(qū)。（一）濱海的沉積作用濱海是海陸交互地帶，其范圍是最低的低潮線與最高的高潮線之間的海岸地帶。濱海區(qū)當(dāng)潮汐、波浪和沿岸流的搬運(yùn)動(dòng)力變小時(shí)，就產(chǎn)生機(jī)械沉積。濱海區(qū)由于潮汐、波浪的作用還可帶來較多的生物碎屑，形成一定的生物沉積。一、海岸帶沉積109海灘沉積海灘是在海岸地帶由碎屑沉積物堆積而成的平坦地形。在山區(qū)河流的入?？诨蚧鶐r海岸附近，沉積物主要由礫石組成，這種海灘稱為礫灘。礫石具有較高的磨圓度，扁圓形礫石常具定向性排列，礫石長軸基本與海岸平行，最大扁平面傾向海洋。海灘沉積110主要由砂組成的海灘叫沙灘。在波浪的長期作用下，砂粒具有良好的分選性和磨圓度，成分單一，不穩(wěn)定礦物少，以石英砂最為常見。沙灘表面具有不對稱波痕，內(nèi)部具有交錯(cuò)層理。由于沙灘經(jīng)受了波浪的長期篩選，獨(dú)居石、鋯石、鈦鐵礦、金等重礦物，易富集形成濱海砂礦。主要由砂組成的海灘叫沙灘。在波浪的長期作用下，砂粒具有良好的111潮坪沉積在寬闊平緩的海岸地帶，波浪波及不到這里，只有高潮時(shí)海水才能到達(dá)，因而這里以潮汐作用為主，此地帶稱為潮坪。潮流動(dòng)能小于波浪，僅能把細(xì)砂、粉砂和粘土搬運(yùn)到潮坪上沉積。由于潮水周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，潮坪沉積具有雙向斜層理，沉積物表面發(fā)育波痕、泥裂、蟲跡等。潮坪沉積112沙壩及沙嘴沉積當(dāng)海浪從沙質(zhì)海底的淺水區(qū)向岸推進(jìn)時(shí)，在水深約等于兩個(gè)波高處，進(jìn)浪與底流相遇。波浪的破碎使動(dòng)能減小，所攜帶的泥沙便堆積下來，開始形成水下沙埂，沙埂進(jìn)一步增高加寬，形成平行于海岸的長條形垅崗，稱為沙壩。沙壩及沙嘴沉積113沙嘴也是由沙粒堆積而成的長條形垅崗，它一端與海岸相連，另一端伸入海中。它的形成過程與沿岸流有關(guān)。由于海岸曲折，每一股沿岸流并不隨之曲折，當(dāng)沿岸流推動(dòng)砂粒前進(jìn)時(shí)，因慣性使砂粒進(jìn)入海灣區(qū)，然后減速發(fā)生沉積。另外，兩股反向沿岸流相遇時(shí)，能量相互抵銷，也能使砂粒沉積形成沙嘴。沙嘴也是由沙粒堆積而成的長條形垅崗，它一端與海岸相連，另一端114貝殼堤在平緩而又堅(jiān)實(shí)的海濱帶，牡蠣等軟體動(dòng)物可以大量繁殖，死亡后，其骨骼被波浪沖到海灘堆積形成貝殼堤或介殼灘，如果富集、規(guī)模大，可作為石灰原料。貝殼堤115（二）淺海的沉積作用淺海是海岸以外較平坦的淺水海域，其水深自低潮線以下至水深200m之間。許多地區(qū)的大陸架水深在200m以內(nèi)，地勢開闊平坦，所以淺海大致與大陸架相當(dāng)。淺海距大陸較近、各種生物極其繁盛，是海洋中的最主要沉積區(qū)，無論沉積物數(shù)量及沉積作用的類型都比海洋中的其它環(huán)境分區(qū)要豐富得多，古代海相沉積巖中絕大部分也為淺海沉積。（二）淺海的沉積作用1161、淺海的碎屑沉積淺海中90％以上的碎屑物來源于大陸。當(dāng)不同粒級碎屑進(jìn)入淺海時(shí)，海水的運(yùn)動(dòng)使顆粒下沉速度減慢，一些較細(xì)的顆粒處于懸浮狀態(tài)，海流將這些懸浮物搬運(yùn)到離岸較遠(yuǎn)的地區(qū)；較粗的顆粒沉積在近岸地區(qū)。因此從近岸到遠(yuǎn)岸，依次排列著礫石、粗砂、細(xì)砂、粉砂和粘土等。1、淺海的碎屑沉積117淺海帶沉積物的特點(diǎn)是：近岸帶顆粒粗以砂礫質(zhì)為主，具交錯(cuò)層理和不對稱波痕，含大量生物化石，有良好的磨圓度和分選性，成分較單一；遠(yuǎn)岸帶粒度細(xì)，以粉砂和泥質(zhì)為主，具水平層理，波痕不發(fā)育，有時(shí)有對稱波痕，分選好但磨圓度不高，成分較復(fù)雜。淺海帶沉積物的特點(diǎn)是：近岸帶顆粒粗以砂礫質(zhì)為主，具交錯(cuò)層理和1182、淺海的化學(xué)沉積淺海是化學(xué)沉積的有利地區(qū)，形成了眾多的化學(xué)沉積物，其中許多是重要的礦產(chǎn)。地質(zhì)歷史時(shí)期曾發(fā)育過大量淺?；瘜W(xué)沉積，現(xiàn)代淺海化學(xué)沉積主要發(fā)生在中、低緯地區(qū)。淺海的化學(xué)沉積物主要有碳酸鹽、硅質(zhì)、鋁、鐵、錳氧化物和氫氧化物、膠磷石和海綠石等。2、淺海的化學(xué)沉積119碳酸鹽沉積在淺?；瘜W(xué)沉積物中，碳酸鹽類所占比重最大，主要為灰?guī)r和白云巖。碳酸鹽沉積的原因是溫度升高或壓力降低，這樣引起海水中CO2含量減少，重碳酸鈣過飽和形成CaCO3沉淀。在海水動(dòng)蕩的條件下，碳酸鈣以一定的質(zhì)點(diǎn)（如巖屑）為核心呈同心圓狀生長，形成鮞粒狀沉積物，成巖后形成鮞狀灰?guī)r。已固結(jié)或弱固結(jié)的碳酸鈣被波浪沖碎并搓成扁長形團(tuán)塊，膠結(jié)成巖后，形成竹葉狀灰?guī)r。碳酸鹽沉積120硅質(zhì)沉積海水中的硅質(zhì)一部分來自大陸，它們以溶解硅（H3SiO4）和懸浮硅兩種形式搬運(yùn)；另一部分硅質(zhì)來源于海底火山作用、海水的溶解作用及生物活動(dòng)。當(dāng)硅膠進(jìn)入海洋后，在溫度較低、偏堿性的環(huán)境中，逐步凝聚而沉積下來，形成蛋白石，進(jìn)一步脫水形成燧石。燧石常呈結(jié)核狀、透鏡狀或條帶狀產(chǎn)出，顏色多樣。硅質(zhì)沉積121鋁、鐵、錳及海綠石沉積海水中的鋁、鐵、錳等主要來自大陸。濕熱氣候區(qū)強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化作用，使Al、Fe、Mn以膠體狀態(tài)隨河流遷入海中，在近岸地帶遇電解質(zhì)而凝聚沉積，在近岸區(qū)，因海水動(dòng)蕩，易形成鮞狀結(jié)構(gòu)或豆?fàn)?、腎狀結(jié)構(gòu)。鋁、鐵、錳及海綠石沉積122海成鋁土礦是由鋁的氫氧化物組成，鐵質(zhì)沉積物主要為赤鐵礦和褐鐵礦，而錳質(zhì)沉積物則以水錳礦、硬錳礦的形式出現(xiàn)。海綠石是一種綠色粘土礦物，是由海水中硅、鋁、鐵的膠體吸附鉀離子而成。海成鋁土礦是由鋁的氫氧化物組成，鐵質(zhì)沉積物主要為赤鐵礦和褐鐵123磷質(zhì)沉積磷主要以HPO42-的形式存在于海水中，表層海水含磷量低，難以沉積。海洋的下層由于有機(jī)物體的分解富含磷質(zhì)，當(dāng)富含磷質(zhì)的海水隨上升洋流到達(dá)淺海區(qū)后，因壓力減小，溫度升高，CO2的含量降低，磷質(zhì)發(fā)生沉積，形成膠磷石[Ca3(PO4)2]。膠磷石和其它沉積物共同組成磷灰?guī)r。當(dāng)含磷量較高時(shí)形成磷礦床。磷質(zhì)沉積1243、淺海的生物沉積介殼石灰?guī)r和生物碎屑巖淺海帶生活著大量底棲生物，當(dāng)它們死亡后，生物的殼體與灰泥混雜沉積，可形成介殼石灰?guī)r；生物殼體或骨骼的碎片可以與其它沉積物混雜形成生物碎屑巖。3、淺海的生物沉積125生物礁生物礁是指在海底原地增殖、營群體生活的生物，如珊瑚、苔蘚蟲和層孔蟲等的骨骼、外殼以及某些沉積物在海底形成的隆起狀堆積體。生物礁126珊瑚礁在淺海沉積中有特殊意義，珊瑚蟲對生活環(huán)境有較嚴(yán)格的選擇，只能生活在20℃左右的海水中，并且要求水質(zhì)清澈、鹽度正常，水深不超過20m，水流通暢而不激烈動(dòng)蕩。在這種環(huán)境中，珊瑚蟲不斷繁生，其骨骼逐漸堆積成礁。如果珊瑚環(huán)繞島的岸邊生長，形成岸礁；如果珊瑚礁平行海岸分布，與岸間有一個(gè)較寬的水道，則成為堡礁；珊瑚圍繞海底隆起的邊緣生長則形成環(huán)狀的礁體，稱為環(huán)礁。珊瑚礁在淺海沉積中有特殊意義，珊瑚蟲對生活環(huán)境有較嚴(yán)格的選擇127三、半深海帶和深海帶的沉積半深海是從淺海向廣闊深海的過渡地帶，水深一般位于200～2000m之間，在海底地形上相當(dāng)于大陸坡的位置，通常地形坡度較陡。深海是