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1、海洋科学导论复习提纲第一章 绪论第一节、海洋科学研究内容全球海洋总面积约亿平方公里，平均深度约3800米，最大深度11034米。全球海洋的容积约为亿立方公里，占地球总水量的97%以上。如果地球的地壳是一个平坦光滑的球面，那么就会是一个外表被2600多米深的海水所覆盖的“水球。地球科学体系是一个独特的、复杂的、穿插科学体系。它包括地理学、地质学、大气科学、海洋科学、水文科学、固体地球物理学。其相关学科有环境科学与测绘科学。 海洋科学是地球科学的重要分支之一。人们根据研究对象不同，通常把它分为：物理海洋学、海洋化学、海洋生物、海洋地质等四大学科。一、研究内容 海洋科学的研究对象是地球外表的海洋，以
2、及溶解或悬浮于海水中的物质，生存于海洋中的生物、海洋底边界、侧边界与上边界。是研究发生在海洋中各种的物理、化学、生物、地质地貌等各种现象与过程的发生，开展与演变规律及它们及环境相互作用、相互影响的规律的一门综合性科学。特点：1、特殊性及复杂性；2、作为一个物理系统，海洋中的三态变化无时不刻不在进展，是其他星球上未发现的。3、海洋作为一个自然系统，具有多层耦合的特点。研究特点：1、明显依赖于直接观测；2、信息论控制论系统论等方法在研究中越来越显示其作用；3、学科分支细化及相互穿插渗透并重，而综合及整体化研究的趋势日益明显。物理海洋学： 以物理学的理论、技术与方法研究发生于海洋中的各种物理现象及其
3、变化规律的学科。主要包括物理海洋学、海洋气象学、海洋声学、海洋光学、海洋电磁学、河口海岸带动力学等。主要研究海水的各类运动(如海流、潮汐、波浪、紊流与海水层的微构造等)，海洋中温、盐、密与声、光、电的现象与过程，以及有关海洋观测的各种物理学方法。 海洋化学： 研究海洋各局部的化学组成、物质分布，化学性质与化学过程的学科。海洋生物学： 研究海洋中一切生命现象与过程及其规律的学科海洋地质学： 研究海洋的形成与演变，海底地壳构造与形态特征，海底沉积物的形成过程与有关海洋的起源及演化以及海洋地热、地磁场与重力场等。新兴科学：工程海洋学，遥感海洋学，环境海洋学、军事海洋学与渔业海洋学等二、海洋的特性2.
4、海水特性： 混合溶液：水、盐分、气体、悬浮有机物、悬浮无机物。 第二节 海洋学研究意义1海洋及人类生存环境关系密切；矿产、化学、生物、动力3.军事、航运、港工、油气开发；第三节 海洋学研究方法1.物理海洋学常规与遥感观测。2.实验与数值模拟。3.理论研讨第四节 海洋学研究开展史1、 早期研究麦哲伦，库克，郑与、王充、哥伦布、列文虎克、牛顿、贝努力、拉瓦锡、拉普拉斯2.海洋科学研究开场达尔文、18721876年，英国“挑战者号考察被认为是现代海洋学研究的真正开场。19251927年，德国“流星号在南大西洋的科学考察，第一次采用电子回声测深法3.全面认识与近期高速开展：1957年，海洋研究科学委员
5、会()与1960年政府间海洋学委员会()的成立，促进了海洋科学的迅速开展。4.国际研究方案及研究前景与规划启示：研究历史是曲折漫长的，对海洋认识逐渐深入，科学研究需要不怕吃苦，勇于创新。我们因该关注海洋、善待保护海洋、与海洋与平共处。2.8 及海洋法有关的海域名称直线基线：直线基线是先在大陆岸上或沿海岸外缘岛屿上选定假设干点作为基点，然后将相邻的基点以直线相连而成。内水：包括湖泊、河流、内海、港口、领峡及其他位于领海基线以内的水域。领海：沿海国从其全部海岸的最低落潮线，即大比例海图的低潮线称自然基线或所选定的一条领海基线称直线基线向外延伸，划出一定宽度通常12n 的海域作为领海，该国对此海域行
6、使主权管辖。1浬1n 毗连区：沿海国为了某些特定事项如海关、财政、移民、防疫等在其领海宽度线外划出不超过12n 的海域作为毗连区，行使必要的管制。专属经济区：沿海国有权在领海以外划定一个专属管辖区，其宽度自领海基线起不超过200n ，对该区域的一切生物与矿产资源拥有主权，其他国家享有航行、飞越、敷设电缆与管道的自由公海：除领海、内水、群岛水域、专属经济区以外的全部海域。第二章 地球系统及海底科学2.1 地球的根底知识 地球的宇宙环境 太阳吸引着九大行星、50颗卫星、2000多颗小行星以及600多颗彗星绕其运行。 地球的形状赤道面向外膨胀、沿地轴向内收缩；不规那么椭球体。梨形 地球的圈层构造 地
7、球的起源及地质时代一、地球的起源 大约在5060亿年前，在银河系所在部位存在一个巨大的气体“尘埃星云，叫作太阳云。一开场它就在不稳定地自转，同时在自身引力作用下进展收缩，使大量物质聚集于中心局部。根据旋转体角动量守恒定律，体积缩小导致自转速度加快，离心力随之加大，太阳云逐渐变扁成圆盘状。太阳云在收缩过程中，密度压力加大，导致温度急剧上升，于是产生氢聚变为氦的核反响。通过向外强烈辐射释放出巨大能量，于是光辉四射的原始太阳就此产生。原始太阳经过一个不稳定阶段，抛射出大量物质。太阳抛出的物质参加到围绕它旋转的圆盘中去。在围绕太阳旋转的盘状星云赤道面上，尘埃物质作为气体凝聚的核集结成一个个大小团块，并
8、沿赤道下沉，形成一圈圈有规律间隔的尘环。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，最终形成行星。2.2 海及洋 海洋的划分主要局部为洋90%?2000m35%。具有独立的潮汐系统与强大的洋流系统，沉积物为海相钙质软泥，硅质软泥与红粘土 ，附属局部为海海是海洋的边缘局部、海湾与海峡10%。陆相沙，泥沙，1陆间海：是指位于大陆之间的海，面积与深度都较大，如地中海与加勒比海。2内海：是伸入大陆内部的海，面积较小，其水文特征受周围大陆的强烈影响，如渤海与波罗的海等。3边缘海：位于大陆边缘，以半岛、岛屿或群岛及大洋分隔，但水流交换通畅，如东海、日本海等。 海湾：被陆地环绕且面积
9、不小于以口门宽度为直径的半圆面积的海域。海峡：海洋中相邻海区宽度较窄的水道，主要特征是流急，沉积物多为岩石与砾石 。2.3 海底的地貌形态海岸带：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。海岸带是陆地及海洋相互作用、相互交界的一个地带潮上带，潮间带，潮下带。海岸线：陆地及海面的交线。近期大潮平均高潮面及陆岸的交线。海岸动力学：下界浅海波浪对海底开场起作用的地方，上界最高潮位激浪还能作用到的上限。潮间带：高潮时的海岸线及低潮时的海岸线之间的带状区域。一、稳定型大陆边缘 由大陆架、大陆坡与大陆隆三局部组成。 大陆架：大陆周围被海水淹没的浅水地带，是大陆向海洋底的自然延伸。其范围是从低潮
10、线起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然变大的地方为止。大陆坡：大陆坡是一个分开大陆与大洋的全球性巨大斜坡，其上限是大陆架外缘陆架坡折，下限水深变化较大。大陆隆：大陆隆是自大陆坡坡麓缓缓倾向洋底的扇形地，位于水深 20005000m 处。大洋盆地：又称大洋床，是海洋的重要局部，地形广阔而平坦，占海洋面积的72以上。二、活动型大陆边缘 是全球最强烈的构造活动带，最大特征是具有强烈而频繁的地震与火山。1岛弧亚型大陆边缘 岛弧亚型大陆边缘主要分布在西太平洋，其组成单元除大陆架与大陆坡外一般缺失大陆隆，以发育海沟岛弧边缘海盆地为最大特点。这类大陆边缘的岛屿在平面分布上多呈弧形凸向洋侧，故称岛弧，大都及海沟相
11、伴存在。2安第斯亚型大陆边缘 安第斯亚型大陆边缘分布在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，大陆架与大陆坡都较狭窄，大陆隆被深海沟所取代，形成全球高差15以上最悬殊的地带。 大洋底 位于大陆边缘之间的大洋底是大洋的主体，由大洋中脊与大洋盆地两大单元构成。 一、 大洋中脊 大洋中脊又称中央海岭，是指贯穿世界四大洋、成因一样、特征相似的海底山脉系列。二、 大洋盆地 大洋盆地是指大洋中脊坡麓及大陆边缘之间的广阔洋底，约占世界海洋面积的1/2。2海底高原 海底高原又叫海台，是大洋盆地中近似等轴状的隆起区，其边坡较缓、相对高差不大，顶面宽广且呈波状起伏。 3海山：大于1
12、 000m者称为海山4深海平原：大洋盆地底部相对平坦的区域是深海平原2.4 海底构造及大地构造学说n 大陆漂移：他认为，地球上所有大陆在中生代以前曾结合成统一的联合古陆或称泛大陆，其周围是围绕泛大陆的全球统一海洋泛大洋。中生代以后，联合古陆解体、分裂，其碎块即现代的各大陆块逐渐漂移到今日所处的位置。由于各大陆别离、漂移，逐渐形成了大西洋与印度洋，泛大洋古太平洋收缩而成为现今的太平洋。 n 海底扩张：大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质涌升的出口，涌出的地幔物质冷凝形成新洋底，新洋底同时推动先期形成的较老洋底逐渐向两侧扩展推移，这就是海底扩张。海底扩展移动的速度大约为每年几厘米。n 板块构造二、边缘海盆
13、地的形成及构造演化边缘海盆地是指沟弧体系陆侧具有洋壳构造的深水盆地，因其位于岛弧前方，又称弧后盆地，n 1残留型n 2大西洋型n 3陆缘张裂型n 4岛弧张裂型2.5 海洋沉积 滨海沉积一、海滩沉积作用 波浪控制，沉积特点：海滩沉积物的粒度变化较大，可从粉砂到巨砾，而以砂、砾为主。沉积构造的横向与纵向变化及波能强弱有关。在横向上粗颗粒多分布于破波带，由此向岸、向海均变细。在纵向上颗粒沿海岸线递变，波能强处颗粒粗，如岬角处往往发育砾石滩；波能弱处颗粒细，如岬角间的海湾那么发育沙滩。典型的海滩剖面分为后滨平均高潮线至特大高潮线、前滨平均高、低潮线之间、内滨平均低潮线至破波带与滨面破波带及内陆架之间四
14、带 二、潮坪沉积 n 潮汐动力控制，沉积特点：平行等深线的带状形式被反复搬运、沉积。1高潮坪是以悬浮载荷为主的搬运沉积带，主要是由粉砂与粘土等细粒物质组成的泥质沉积；2中潮坪那么是床沙及悬浮载荷共存的过渡搬运沉积带，主要是砂质与泥质混合过渡沉积物。3低潮坪是以床沙载荷为主的搬运沉积带，堆积成具有多种交织层理的潮坪砂体；三、沙坝泻湖沉积体系 定义：泛指近海及海岸线延伸方向平行分布的一系列沙坝与沙岛。被沙坝从毗邻海域隔离出来，仍及海洋沟通或有沟通的浅水域称为泻湖控制因素：泻湖一般为低能环境，波浪、潮流的作用都不强，仅潮流通道口附近的潮流较强。沉积特点：泻湖沉积的组成有碎屑物质与化学沉淀物，以碎屑为
15、主，主要来自障壁、外滨，局部来自陆地。热带海岸泻湖可能全由碳酸盐质的生物碎屑组成，高盐泻湖中可形成石膏、岩盐等化学沉淀物。四、河口湾沉积 n 1定义：河口湾是及开阔海洋自由沟通的半封闭沿岸水体，及河流相接并被径流所淡化，上限为潮流界或沉积物进展双向搬运的上界。n 河流作用区：搬运、扩散碎屑物质的主要营力为径流，潮流作用很弱。其沉积物以边滩相为主，由交织层状砂与粘土透镜体组成；另外还有河道沉积砂、粘土互层并含砾石以及沼泽沉积富含有机质的粘土及粉砂。n 河口环流作用区：径流量及潮流量之比为，细粒物质的扩散依赖于河口环流。该作用区的沉积相以潮道相为主， 由纹层状粉砂、粘土组成，夹砂质透镜体，向海方向生物扰动程度增大；另外还有由砂组成、偶含泥砾、具波痕构造的沙滩相，由纹层状泥
