海底地形测绘方法 (Mapping methods of ocean floor)
- 卫星电磁测海面高度 + 重力异常推断:分辨率约 8km。
- 主动源海洋地震方法 (Active source marine seismic methods):通过人工震源和接收器阵列探测海底结构。
洋中脊和洋壳 (Ocean ridge and ocean crust)
- 洋中脊 (Mid-Ocean Ridges):海底山脉,是新的洋壳形成的地方。
- 洋中脊的分段 (Fragmentation):受转换断层和非转换断层影响,洋中脊被分成许多段(10-100km长 ),在慢速扩张洋脊(如 MAR)更明显。
- 海洋岩石圈 (The oceanic lithosphere):由洋壳和上地幔顶部组成。
- 海洋地壳的形成 (Formation of oceanic crust):
- 地幔上涌 (Mantle upwelling)
- 地幔部分熔融 (Mantle partial melting):主要机制为减压熔融 (decompression melting)。
- 岩浆冷却形成新的洋壳。
- 海洋岩石圈的演化 (Evolution of the oceanic lithophere):
- 随着年龄增长,海洋岩石圈冷却、变厚、变密,逐渐沉降。
- 洋底深度与洋底年龄的平方根呈函数关系(越老越深)。
- 热流随年龄减少。
- 洋中脊增生过程:地幔对流导致板块离散,地壳破裂发生地震,软流圈上升减压熔融形成岩浆,岩浆冷却形成新洋壳,高热流导致洋中脊地形高,较老洋壳存在于边缘海盆。
海盆 / 深海平原 (Ocean basin / Abyssal plain)
- 深海平原 (Abyssal plain):广阔平坦的海底区域。
- 海洋沉积 (Ocean sedimentation):
- 大陆架沉积:河流和海岸侵蚀物、生物碳酸钙沉积。
- 深海沉积:陆源粘土、浮游生物(有孔虫、硅藻、放射虫)的壳体。
- 碳酸盐补偿深度 (carbonate compensation depth, CCD):钙质碳酸盐溶解的深度。低于此深度,钙质壳体会溶解。
- 海山 (Sea Mountains):独立的海底山峰,多为火山形成。
- 热点 (Hotspot):地幔深部相对固定 的热物质上涌形成的火山区域。
- 地幔柱 (Mantle Plume):从下地幔上升的热物质柱。
- 地幔柱构造 (Mantle Plume Tectonics):地幔柱冠产生玄武岩流,地幔柱尾形成火山岛链。
大陆边缘 (Continental margins)
- 大陆边缘形态 (Morphology of Ocean Margins):
- 大陆架 (continental shelf)
- 大陆坡 (continental slope)
- 大陆隆 (continental rise)
- 岛弧 (island arc)
- 海沟 (trench)
- 边缘海盆 (marginal sea)
- 深海平原 (abyssal plain)
- 被动大陆边缘 (Passive Margin):没有板块边界活动的大陆边缘,通常包括大陆架、大陆坡和大陆隆。其结构和形态受裂谷、岩浆活动和沉积物堆积影响。
- 活动大陆边缘 (Active Margin):存在板块边界活动(如俯冲)的大陆边缘,通常有海沟、岛弧或活动火山。
- 俯冲带 (Subduction Zone):一个板块俯冲到另一个板块之下的区域。
- 俯冲带的归宿 (Fate of subducting slab):科学问题,俯冲板块可能停滞在 660km 深度或到达核幔边界。
- 威尔逊旋回 (Wilson cycle):描述大洋盆地从形成(大陆裂谷、扩张)到消亡(俯冲、大陆碰撞)的周期性过程。
沿海过程和海岸线 (Coastal processes and shorelines)
- 沿海地区 (Coastal Area):受海浪、潮汐、洋流等影响的区域。
- 波基面 (Wave base):海浪运动影响海底的深度,约等于波长的一半。
- 潟湖/泻湖 (Lagoon):被沙嘴、珊瑚礁等与外海隔开的浅水水域。
- 环礁 (Atoll):围绕中央潟湖的环状珊瑚礁。
- 通过多种技术手段(卫星、地震等)可以探测海底地形和结构。
- 洋中脊是新的海洋岩石圈生成的地方,其形成和演化受地幔过程控制。
- 海盆是广阔的深海区域,沉积物类型随深度变化,受碳酸盐补偿深度影响。海山和热点与地幔柱活动有关。
- 大陆边缘分为被动和活动两类,反映了不同的板块构造背景。俯冲带是活动大陆边缘的关键特征。
- 沿海地区的地貌受海浪、沉积物输运和生物活动等多种因素影响。