1、海洋地质学,Marine Geology,中国地质大学（武汉）资源学院海洋科学与工程系 11/13/2015,本书主要介绍了海洋岩石圈特征，重点阐述了海岸和海底地形特征；滨海、浅海和深海沉积类型、分布特征与形成机制；大陆边缘和洋底地质构造特征；海洋矿产资源；简述了海洋地质学的研究对象、发展历史、调查方法、海平面变动及其原因和古海洋学（大洋盆地演化和古海水历史）等方面。,选用教材,海洋地质学 沈锡昌、郭步英编著 武汉：中国地质大学出版社 1993,辅助教材,海洋地质学概论 吕炳全 编著 上海：同济大学出版社 2008,海洋底构造导论 任建业 主编 武汉：中国地质大学出版社 2008,主要参考书,
2、海洋环境与地质 吕炳全 孙志国 编著 同济大学出版社 1998,海洋地质学 同济大学海洋地质系 海洋地质教研室 1982,近代海洋地质学 朱而勤 主编 青岛海洋大学出版社 1991,1、海洋科学 2、海洋科学进展 3、海洋地质与第四纪地质 4、Marine geology,相关期刊,http:/www.iodp.org 综合大洋钻探计划 http:/www.oceandrilling.org 综合大洋钻探计划美国执委会 http:/www.iodp-china.org 中国综合大洋钻探计划 http:/www.jamstec.go.jp/e/ 日本海洋科技中心 http:/www.interr
3、idge.org 国际大洋中脊研究计划 http:/www.intermargins.org 国际大陆边缘研究计划 http:/www.ngdc.noaa.gov/mgg/mggd.html （美国）国家地球物理资料中心,相关网站,第一章 绪 论（2学时） 第二章 海洋学基础（2学时） 第三章 海洋地质调查（4学时） 第四章 海洋地形（4学时） 第五章 海洋沉积（6学时） 第六章 海洋构造（6学时） 第七章 海洋矿产资源（4学时） 第八章 海平面变动（2学时） 第九章 古海洋学（2学时）,课程内容设置,学时安排：32学时，2学分；讲课32学时 授课教师：李祥权 考试方式：笔试（闭卷） 考试成绩
4、：平时成绩 30分 （读书报告、出勤）笔试成绩 70分 教学要求: 认真听讲、做 好 笔记，课后复习,查阅文献。,课 程 安 排,时间：15年11月16日16年1月6日周一、周三 第7.8节 地点：教二楼601,海洋地质学课程群 497162590,目的：熟悉科技论文的格式，学会检索文献，整理并进行一定的讨论分析 内容：可以根据本课程所涉及的各部分内容（沉积、构造、矿产等的），就你所感兴趣的写一篇综述性的小短文，3000-5000字 要求：按标准的论文发表的格式（题目、作者、摘要、主体内容、结论、参考文献） 对所探讨的问题有自己的一定见解，不能简单的照搬前人的研究成果 提交时间：课程结束后，考
5、试之前交到主楼-622办公室,读书报告,第一节 海洋地质学的概念和研究内容第二节 海洋地质学发展史,第一章 绪 论,教 学 提 示这是海洋地质学的开篇，在本章您首先要理解“海洋地质学”的概念，以其为核心，了解“海洋地质学”的学科体系，建立整体印象。以“海洋地质学”的发展简史为线索，认识“海洋地质学”发展的内在规律。只有充分把握了“海洋地质学”发展前沿，才能激发你探索的激情和信心，为此在学习的时候，尚须查阅“海洋地质学”的最新资料。在此基础上，你还可以完成一篇综述性的短文。,地球上互相连通的广阔水域构成统一的世界海洋,根据海水的盐度、温度等要素的特点和形态特征可将其分为主要部分和附属部分.主要部
6、分为洋，附属部分为海、海湾和海峡。,什么是海洋 ?,一、概念和研究内容,陆地面积为1.49 108 km2 占地球表面积的29.2，海洋面积为3.61 108km2 ，占地球表面积的70.8，海陆面积之比约2.5:1。,全球海陆分布,一、概念和研究内容,是海洋的主体，远离大陆，面积广阔，约占海洋面积的 90 .3 %，深度一般大于2000m，其盐度、温度等不受大陆影响，盐度平均为35，年变化小；具有独立的潮汐系统和强大的洋流系统。,海洋的划分-洋（大洋）,一、概念和研究内容,海洋的边缘部分。全世界共有54个海，面积占世界海洋面积的9.7%。 海的特点 ： 深度较浅，一般在 2000m以内； 海
7、洋水文要素受大陆影响，有明显的季节变化； 水色低，透明度小，无独立的潮汐和洋流系统，潮汐由大洋传入，潮差显著； 有自己的海流环流形式。,海洋的划分-海,一、概念和研究内容,按照海所处的位置可将海分为：陆间海、内海、边缘海。 陆间海：位于大陆之间的海。其面积和深度较大，有狭窄水道与大洋相通，其物理化学性质与大洋有明显区别（如地中海、加勒比海）。 内海：伸入大陆内部的海。面积较小，水文特征受大陆影响。（如渤海、波罗的海） 边缘海：位于大陆边缘，以半岛、岛屿、群岛与大洋分隔，水流交换通畅。（黄海、东海、南海、日本海、白令海等）,海洋的划分-海,一、概念和研究内容,（一）海洋的基本认识,地球表面的70
8、.8%是海洋平均水深3800m 2000m的深海 占海洋面积84% 或地球表面60%,一、概念和研究内容,世界大洋由四大洋组成：,太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,南大洋,太平洋、大西洋和印度洋靠近南极洲的那一片水域，在海洋学上具有特殊意义。 它具有自成体系的环流系统和独特的水团结构，既是世界大洋底层水团的主要形成区，又对大洋环流起着重要作用。 因此，从海洋学（而不是地理学）的角度，一般把三大洋在南极洲连成的一片水域称为南大洋。 联合国教科文组织关于南大洋的定义：从南极大陆到南纬40为止的海域，或从南极大陆起到亚热带辐和合线明显时的连续海域。,（一）海洋
9、的基本认识,一、概念和研究内容,海水的起源,海水的形成与地球物质整体演化有关。一般认为海水是地球内部物质排气作用的产物，即水汽和其它气体是通过岩浆活动和火山作用不断从地球内部排出的。 现代火山排出的气体中，水汽占75%以上，据此推测，地球原始物质中水的含量应当较高。 地球早期火山作用排出的水汽凝结为液态水，积聚成原始海洋，还有些火山气体溶解于水，从而转移到原始海洋中，而另一些不溶或微溶于水的气体则组成了原始大气圈。,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,对海洋的误会,海底平坦，缺少起伏 海底寂静，缺少运动 海底黑暗，缺少生命,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,地球上的生存空间,海底
10、并不平坦,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海底并不平坦,海山、海岭,Stages in the breakup of a continental landmass A. Upwelling of mantle rock causes fragmentations of the crust above, B. As the landmasses moved away from the zone of upwelling, cooling results in the subsidence of the continental margins. C. Material derived f
11、rom the adjacent highlands accumulates into thick wedges of sediment.,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海底并不平坦,大洋中脊系统,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,全球构造,海底并不平坦,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海底并不平静,水深4000m海底的波痕,海底并不寂静，有复杂的底流运动,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,橙色：表层流； 蓝色：底层流,大洋传送带,浊流：切断电缆事件,1929.11.19.,海底并不平静,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海底并不平静,洋底热液,（
12、一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海底并不缺少生命，是另一个生命的乐园！,黑色大洋生命系统,热液产地是深海“沙漠中的绿洲”，生物密度高出周围10000到100000倍,有光食物链,太阳能,黑暗食物链,地热,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,长期生活在极端条件下 新陈代谢极度缓慢 有的休眠数十万、数百万年,深部生物圈,生物技术应用价值 生物学理论价值,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,黑色大洋生命系统,热液动物群,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,地质历史： 早期内源 晚期外源为主,黑色大洋生命系统,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,黑色大洋生命系统,三大生
13、物类群之一 生物圈演化早期的特征,深海热泉”细菌雪花,古细菌(Archaea),1993年北海和阿拉斯加海底油井中均发现有热液细菌,黑色大洋生命系统,热液细菌能在100C左右的高温下生活,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,如日本海900m水深处，在海底以下518m发现每平方厘米沉积中含1.1103枚细菌,太平洋五个 大洋钻探航次 (ODP 112, 128, 135, 138,139) 发现的深部 细菌数量图,黑色大洋生命系统,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,如 洋底以下500m以内的地层中平均含微生物为 1.5吨/公顷 则全球洋底以下的微生物量相当于地球表层生物圈的 1/1
14、0,黑色大洋生命系统,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海洋对全球气候有重要的控制作用,厄尔尼诺,厄尔尼诺,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海洋对全球气候有重要的控制作用,厄尔尼诺,1997年由卫星观测到的厄尔尼诺事件,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海洋对全球气候有重要的控制作用,赤道风将温水向西吹、冷水沿南美洲海岸上涌,温水向南美洲吹送，冷水不再上涌使海洋变暖,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海洋对全球气候有重要的控制作用,厄尔尼诺,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海洋对全球气候有重要的控制作用,“西太平洋暖池”区上升气流形成的三大环流,（一
15、）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,最大对流中心 最大降雨中心,引擎,冰盖驱动与 热带驱动,开关,北大西洋：全球气候变化的开关 西太平洋暖池：全球气候变化的引擎,海洋对全球气候有重要的控制作用,（一）海洋的基本认识,一、概念和研究内容,海洋地质学（Marine Geology),对海洋领域所作的地质学方面的研究起初叫做“海底地质学”（Submarine Geology），后来一般均称为“海洋地质学”（Marine Geology）F.P.Shepard，1973 Marine geology is concerned with the character and history of tha
16、t part of the earth covered by seawater.James P.Kennett，1982 海洋地质学以海水覆盖下的广大岩石圈为研究对象，主要包括海岸、大陆架和大陆坡，以及广阔的深海洋底。它也是地质学的一个分支，专门从事海洋区域的地质学研究。因此，可以把海洋地质学看作海洋学和地质学之间的一门边缘科学。同济大学海洋地质系，1982,（二）概念,一、概念和研究内容,海洋地质学（Marine Geology） 是研究海水覆盖区岩石圈特征及其演化规律的学科，重点研究现今的海域范围。海洋地质学是人类在了解和探测海洋的实践基础上逐步形成的学科，它研究海洋的基本性质，探测海洋中
17、的各种地质作用、矿产资源和能源的形成，解释海洋的演变历史和成因。因此，海洋地形、海洋沉积、海洋构造、海洋矿产和古海洋学是其主要研究内容。,（二）概念,一、概念和研究内容,地球科学,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,土壤学,环境科学,测绘学,物理海洋学,化学海洋学,生物海洋学,海洋地质学,环境海洋学,海洋地质学属于海洋科学的范畴，但与地质学关系密切，又可以说是海洋学与地质学之间的一门边缘学科,海洋地质学 研究内容,在波浪、潮汐、海流等营力作用下海岸地貌的塑造，泥沙运动和沉积作用 海平面变化及其地质、经济意义 三角洲、河口湾的研究 大陆边缘的地形、沉积和地质构造 深水大
18、洋洋底的地形、洋壳构造、岩石组成、成因、历史和演化 深海沉积和地层学问题 海陆相互作用 大洋的起源和发展历史 海洋矿产资源的储集条件和成矿规律的探讨 以海底物质为载体，研究全球变化的历史、现在和未来,（三）研究内容,一、概念和研究内容,海洋地质学的研究领域十分广泛，涉及到地质学的各个部分，主要的分支学科如下： 1.海底地貌学：研究海底地貌景观、空间分布及成因。它是海洋地质学的经典学科，曾经对海洋地质学的发展，特别是板块构造学说的建立作出了重要贡献。海底由大陆边缘、洋盆底及洋中脊组成。海底地貌的基本格局受海底地质构造所控制，因此主要是构造地貌和火山地貌，当然也包括部分堆积和侵蚀地貌，如大陆隆、海
19、底峡谷等。海底地貌的主要调查手段为精密测深、侧扫声纳和潜水观察。海岸带由于其特殊的地理经济地位和复杂的动力条件，已形成一门独立的海岸地貌学。相关的动力地貌学也以海岸动力地貌为其主要内容并与动力沉积学紧密关联。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,2.海洋地球物理学：是地球物理学的重要分支，也是地球物理学在海洋中的应用学科，着重研究海洋区的各种地球物理场及其时空变化，包括海洋重力、海底地磁学、海底地震学（海底地震波场）、海洋地电学、海洋地热学等。测量这些地球物理场，是深入了解海底地质构造、大洋地壳结构的重要手段。当前海洋地球物理学正朝着完善测量仪器和手段、提高观测精度、探索新的资料分析方法、采集
20、反映深部特征的信息等方面发展。设置于深海钻井底的地球物理仪器可以观测洋底深部的地球物理场及随时间的变化，对解决板块性质、俯冲板块边界的震源机制等问题有重要意义。卫星遥感遥测可直观地揭示大洋区地球物理场的基本分布模式。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,3.海底构造地质学：是海洋地质学中发展最光辉的领域，板块构造模式不只是海洋构造，而且是全球构造体系。研究洋底地壳结构、主要构造单元及其演化关系。大洋地壳具有3层结构，自上而下分别称为层沉积层；层玄武质熔岩和岩墙；层辉长岩。莫霍钻探的目的（也是地质学家的奋斗目标）是钻穿地壳。经过了几十年的努力，尚未钻穿层。因此，有关其结构的信息仍靠间接（地震）手
21、段获取。洋壳的演化决定着洋底构造的类型和构造单位的分布格局，是海底构造演变的动因。海底扩张板块构造说构造地层地体说，现仍是海洋地质学的前沿课题，深海钻探的重要目标之一。因此，海底构造地质学研究，对解决海洋起源、地壳演化等基本问题有重要意义，也控制着海底矿产的分布格局。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,4.海洋沉积学：以研究现代海洋沉积物的特征、时空分布及形成和演变机制为内容。海洋沉积学的进展极大地丰富了沉积学的内容并革新了传统沉积学的理论。现已建立的各种沉积相模式大多数源于海洋沉积学的研究。研究现代海底沉积物（含沉积岩）的特征、时空分布及形成和演变机理。大部分海底为沉积物所覆盖。中生代以来
22、的沉积物总体积约为356 Mkm3，约占全球沉积物总量的32.9。海洋沉积学已发展了一些分支学科：海洋矿物学（以海洋自生矿物为重点）；海洋沉积地球化学（有别于以海水为主要研究对象的海洋化学）；动力沉积学（或称沉积动力学）；海洋微古生物学、事件沉积学及地层学等。由于取样手段日益改进，调查设备不断更新，室内测试精度提高，海洋沉积学各领域特别是动力沉积学、深海碳酸盐沉积学、等深流沉积学和构造沉积学等得到了迅速发展，革新了传统沉积学的理论。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,5.洋底岩石学：研究洋底结晶岩石的特征、分布及成因。是随深海钻探、深潜等调查技术发展起来的新分支。洋底岩石与陆壳岩石相比，类型
23、少，以高铁镁、低硅碱的基性火山岩为主，较陆壳岩石简单些。洋底岩石年龄小，所发现的岩石未有超过170Ma者。由于板块的不断运动，老洋壳向两侧漂移，到俯冲带消亡，因此，洋底岩石在不断更新。洋底已发现的岩石类型有：玄武岩、超镁铁岩、辉长岩、安山岩、碱性岩、花岗质岩和变质岩等。洋底岩石的研究，对解决洋壳的形成和演化、海底矿产成因、海洋起源等有重要意义。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,6海洋地质历史学：研究海洋岩石圈的地质变化历史，着重研究海洋地壳的发展变化、海陆分布格局的演变历史、海平面（特别是新生代以来）变化等问题。地质历史学在阐明海洋成因、预测地球未来演变趋势及矿物资源富集规律等方面有重要意
24、义。海洋地层学是地质历史学的重要分支，它侧重于海洋地层的层序划分，时代的确定和层序建立（包括岩性层序、生物层序、磁性层序等）。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,7.古海洋学：是海洋地质学乃至地球科学中发展最快的领域，主要根据海洋沉积物研究地质时期里的海洋环流、海洋化学和海洋生产力、生物地理的演变过程等。古海洋学是研究古代海洋及其发展历史的一门涉及多学科的边缘学科。是海洋地质学乃至地球科学中发展最快的领域，主要根据海洋沉积物研究地质时期里的海洋环流、海洋化学和海洋生产力、生物地理的演变过程等，以海水作为研究的核心。其中心课题是研究海洋的形成和发展变化的历史。近年来，由于超长未扰动岩芯的取样、
25、微量同位素分析和超导磁力测量三大新技术的发展，使古海洋学的时代表和地层分辨率的精度大为提高。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,8.海底矿产地质学：研究赋存于海底的矿物资源和有机矿产的形成、富集规律及矿产资源的赋存状态和开采条件的科学。 研究现代海底生成及赋存的矿物资源的地质学。海底赋存着种类繁多、蕴藏量极大的矿物资源，它们是：滨海砂矿，海底多金属结核和结壳、磷块岩等自生矿产；块状硫化物矿、多金属软泥等热液矿产；石油、天然气、煤等有机矿产。海底矿产地质的研究不仅可为开发利用海底矿物资源提供基础资料，而且将对陆地类似矿床的成因解释和成矿预测产生重要影响。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,9
26、海洋工程地质学：随着海洋工程设施的构筑及海洋开发的兴起而形成的一门学科，是陆地工程地质学的延伸。研究与海洋工程和开发有关的工程场所的地质条件。海洋工程地质条件一般包括工程场区的地貌特征、地质构造、地震活动性及底质工程力学性质等。海洋工程地质条件的调查和评价将为工程的规划设计和施工提供必要的科学依据。因此海洋工程地质学是海洋地质学的重要应用分支。海洋工程地质调查的目的是查明和评价工程场区的地质条件、预测工程建成后地质条件的变化、选择最佳工程场所和提出克服不良地质条件的工程措施。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,10海洋地质调查 研究进行海洋地质学调查勘测的各种技术手段。大体可分为3部分：常规
27、海洋地质调查技术、专项调查研究技术和地球物理调查技术。属第一类的有：地质取样、现场观测、遥感遥测技术、剖面仪、侧扫声纳、海底照相和电视等；专项调查手段包括深海钻探、港深观测等；地球物理调查包括地震、重力、磁力和热流等项调查。海洋地质调查技术的每一次进步都将促进海洋地质学的发展。 11.海洋灾害地质学：以研究揭示海岸与海底地质灾害分布与规模、灾害因素、形成及演化机制以及灾害预测与防治为目的。其最大的研究领域是海底不稳定性问题。,（三）研究内容,一、概念和研究内容,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋作为地球最大的自然景观，无疑在地球系统演化中有重要的作用，海洋是正在进行地质作用的实验室； 无
28、论是岩石圈、水圈还是生物圈，海洋都是重要的组成部分，不了解海洋就不能正确认识地球； 人类的发展依赖海洋资源。海洋是21世纪确立国家地位和经济实力的决定性因素之一，向海洋发展已成为大趋势和各国的战略抉择。,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋地质学已经对地球科学的发展作出了重要贡献,海底扩张、板快构造学说的建立 古海洋学的兴起 没有海洋地质学的迅速发展就没有地球科学的今天,地球系统科学与海洋地质学,地球系统科学 （1）狭义概念：地球系统科学是为了解释地球动力学、地球演化和全球变化，对组成地球各部分、各圈层相互作用机制进行综合研究的一门科学。地球系统则是由地核、地幔、岩石圈、大气圈、水圈和生物
29、圈相互作用而组成的统一体。 （2）广义概念：地球系统科学跨越一系列自然科学与社会科学。地球系统科学是把地球看成一个由相互作用的地核、地幔、岩石圈、水圈、大气圈、生物圈、智慧圈和行星系统等组成部分构成的统一系统。地球系统科学是一门重点研究地球各组成部分之间相互作用的科学，以解释地球的动力学、地球的演化和全球变化。其目标是：了解整个地球系统的过去、现在及未来的行为。,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋作为地球最大的自然景观，无疑在地球系统演化中有重要的作用。 无论是岩石圈、水圈还是生物圈，海洋都是重要的组成部分 海气相互作用也是影响全球气候的重要因素，因此对大气圈也有控制作用。,海底扩张、板
30、快构造学说的建立 古海洋学的兴起 海洋地质学的发展极大的促进地球科学的进步；,地球系统科学与海洋地质学,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋是正在进行的沉积作用的实验室,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋是正在进行的沉积作用的实验室,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋是现代沉积作用正在进行的场所，为沉积和成岩作用的研究提供了丰富的素材 现代三角洲、海洋碳酸岩以及珊瑚礁的深入研究，把富含油气的碳酸岩、古三角洲砂页岩的研究，推进到一个新阶段，为油气勘探做出了重要贡献 深海浊流的发现和研究，不但动摇了传统的沉积分异理论，还合理了解释了古代复理石建造的成因问题等等。,海洋地质学使沉积学
31、研究进入了一个新阶段,（四）研究意义,一、概念和研究内容,近海石油、天然气资源、天然气水合物 滨海及浅海固体矿产（砂砾石建筑材料）、近海砂矿、海底煤田、底下卤水 大洋多金属结核、结壳、磷块岩、块状硫化物和多金属软泥,海洋地质学研究的意义还在于海底有丰富的矿产资源,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋地质学研究的意义还在于海底有丰富的矿产资源,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋地质学研究的意义,海洋地质学研究的意义还在于海底有丰富的矿产资源,正在形成中的 金属硫化物矿床,1998年 美国、德国 分别从海底 取黑烟囱样品,海洋地质学研究的意义,海洋地质学研究的意义还在于海底有丰富的矿产资
32、源,海底储量 石油 占总储量的45% 天然气 占总储量的50% 海上产量 占总产量的约1/3,石油 天然气,海洋地质学研究的意义还在于海底有丰富的矿产资源,天然气水合物,包裹在灰色碳酸盐胶结物中的白色天然气水合物(右侧中央)。,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋地质学研究的意义还在于海底有丰富的矿产资源,海洋取得的食物只占1%却占人类食用动物蛋白的22%,海洋渔业,（四）研究意义,一、概念和研究内容,1994年11月16日“联合国海洋法公约”正式生效：200海里专属经济区制,专属经济区(EEZ)： 1/3 国际海底区： 2/3,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋权益保护,1994年
33、11月16日 “联合国海洋法公约”正式生效： 确定200海里专属经济区制度,海洋权益：所管辖海域内所享有的领土主权、司法管辖权、海洋资源开发权、海洋空间利用权、海洋污染管辖权以及海洋科学研究权等权利和利益,大陆海岸线长-18,000多公里 海岛- 6500多个 管辖海域-近300万平方公里,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋权益保护,海洋划界：海岸相邻或相向国家之间划分领海、专属经济区和大陆架边界的行为。中国需要与周边国家划分海洋边界： 黄海：朝鲜、韩国 东海：日本 南海：菲律宾、马来西亚、印度尼西亚、文莱、越南我国管辖海域的面积大约是300万平方公里，而有争议的部分达到120万平方公里
34、，甚至比这个数字还要大。,钓鱼岛,（四）研究意义,一、概念和研究内容,海洋权益保护,第一节 海洋地质学的概念和研究内容第二节 海洋地质学发展史,第一章 绪 论,郑和下西洋开辟海上丝绸之路,郑和七下西洋，历史28年，绘制了翔实的海图和航线，对海洋观测有详细记载,二、发展历史,（一）帆船航海考察时代（15-16世纪）,1405年1433年,哥伦布发现美洲新大陆,西班牙著名航海家，在1492年到1502年间四次横渡大西洋，发现了美洲大陆,麦哲伦首次完成了环球航行,从西班牙出发，绕过南美洲，发现麦哲伦海峡，然后横渡太平洋和印度洋，回到西班牙，完成环球航行,二、发展历史,（一）帆船航海考察时代（15-1
35、6世纪）,二、发展历史,1.航海中海洋地质知识的积累时期主要包括在航海中对水深、底质和海岛地质等的考察。 1872年12月6日1876年5月4日，英国皇家舰队的“挑战者”（Challenger，H.M.S.）号的环球航行，奠定了近代海洋学基础。2.大陆地质调查中海洋地质知识的积累时期对地层中海相化石的研究确定海陆变迁的证据,（二）海洋地质知识的积累时期（19-20世纪初期）,二、发展历史,（二）海洋地质知识的积累时期（19-20世纪初期）,“挑战者”号环球考察（1872-1876 ）海洋综合科学考察的创举,用各种采样器,在各大洋362个站位上采集了6200多个底质样品 在大西洋加那利群岛、太平
36、洋夏威夷群岛附近深海底采集了大量锰结核 J.Murray（苏格兰） & A.F.Renard,1891， 深海沉积 J.Murray & J.Hjort, 大洋深处 创建了全面的深海洋底形态和陆架沉积物的分类系统，首次描述了深海红粘土、深海软泥、锰结核等深海沉积 标志着海洋地质学的开始， J.Murray，当之无愧的成为海洋地质学的奠基人,二、发展历史,(三) 海洋地质学的独立时期（20世纪30-40年代）,20世纪30-40年代，大陆架油田的勘查，声纳等调查技术的革新，海洋研究机构的建立等，使海洋地质知识日益丰富。40年代末-50年代初，美国谢帕德（Sherpard，F.P.）的海底地质学（
37、1948）、苏联克莲诺娃的海洋地质学（1948）、荷兰奎年（Kuenen，Ph.H.）的海洋地质学（1950）三部奠基性著作的公开发行，标志着海洋地质学已成为一门独立的学科。,二、发展历史,(四)海洋地质学的蓬勃发展时期（20世纪50年代以来）,20世纪50年代后，相关学科的彼此渗透增强，海洋地质调查的技术突飞猛进，研究成果日新月异，海洋地质学进入蓬勃发展时期。1. 海底的三大发现大洋中脊系统、海底热流异常和海底磁异常是改变地球观的海底三大发现。（1）大洋中脊系统裂谷系和横向断裂带（转换断层）是该系统的重要组成（2）海底热流异常海底地温计的发明和改进，为取得资料准备条件。海洋中热流值分布不均，
38、大洋中脊系统为高热流 (1.92+-1.64cal/cm2.s)，海沟为低热流(2)。（3）海底磁异常1954年发明核子旋进磁力仪，推进了海磁测量(刘光鼎，1982),二、发展历史,(四)海洋地质学的蓬勃发展时期（20世纪50年代以来）,2. 海底扩张和板块构造板块构造理论经历了大陆漂移海底扩张板块构造三个发展阶段。 Dietz(1961、1963)和Hess（1962）几乎同时提出海底扩张说。海底磁异常条带（1963）、转换断层（1965）等的发现证实了海底扩张，加上其他资料，促使全球构造板块构造理论的建立。 3. 人工地震人工地震是获取海洋岩石圈资料的主要手段之一。地震反射法从50年代中期
39、起成为常规作业，而后形成地震地层学。,二、发展历史,(四)海洋地质学的蓬勃发展时期（20世纪50年代以来）,4. 50年代初开始，海上石油勘探大发展,世界主要海底油气藏分布图（周福根，1981）,委内瑞拉的马拉开波湖（与加勒比海相通的内海） 加利福尼亚岸外 波斯湾 北海,二、发展历史,(四)海洋地质学的蓬勃发展时期（20世纪50年代以来）,世界水深500米以上的深水油气勘探开发起始于20世纪70年代，迄今已在全球70个地区钻了1800多口探井。 巴西Campos盆地、美国墨西哥湾、西非是备受业界关注的世界三大深水油气勘探热点和最成熟的勘探区域，这些地方几乎集中了世界全部深水探井和新发现储量。,
40、4. 50年代初开始，海上石油勘探大发展,二、发展历史,(四)海洋地质学的蓬勃发展时期（20世纪50年代以来）,中国海域及邻区 中新生代沉积盆地分布图,海域油气资源丰富： 620亿吨油当量以上,石油353亿吨,天然气27万亿方,4. 50年代初开始，海上石油勘探大发展,二、发展历史,(四)海洋地质学的蓬勃发展时期（20世纪50年代以来）,5. 深海钻探（大洋钻探）深海钻探是获取海洋岩石圈资料的重要手段。在全球范围的深海钻探是研究地球科学的基本手段。 深海钻探历经了三个阶段。（1）“深海钻探计划”(DSDP，1968.8 1983)由“格洛玛挑战者”(Glomar Challenger)号船实施
41、，15年间完成了96个航次、624个钻探站位、共打1092个孔（2）“大洋钻探计划”(ODP，1985.12003) 由“乔迪斯决心者”(JOIDESResolution)号实施。（3）“综合大洋钻探计划”(IODP，2003 ) 由“乔迪斯决心者”(JOIDESResolution)号和“地球号”共同实施,二、发展历史,(四)海洋地质学的蓬勃发展时期（20世纪50年代以来）,5. 深海钻探（大洋钻探）,大洋钻探船“乔迪斯决心号”,船长 143m 排水 16900吨 钻塔高 61m 12个动力定位推进器 最大的升降补偿设备(400吨) 1400m2七层实验室,二、发展历史,(四)海洋地质学的蓬
42、勃发展时期（20世纪50年代以来）,5. 深海钻探（大洋钻探）,“地球号”-CHIKYU,船长 210m 船高 120m 排水 56752吨 钻探总深度可逾一万米，在一个站上可以连续工作6个月。 其最大的特色是具有泥浆循环和防喷设备，克服“JOIDES.决心号”裸眼钻探的弱点，以及不能在可能含油气的井位钻探的局限性。,日本为21世纪大洋钻探的最大贡献立管钻探船,DSDP和ODP科学成就 深海钻探计划DSDP （Deep Sea Drilling Project） （19681983）证实了板块构造，开创了大洋循环变化相关连的高分辨率年代学，并对除北冰洋以外的全球所有主要洋盆进行了初步调查。大洋
43、钻探计划ODP （Ocean Drilling Program） （19852003）钻入了洋壳更深部位，分析了汇聚边缘及相关的流体活动，研究了洋底高原的形成、演化及火山型被动大陆边缘，还增进了对长期和短期气候变化的认识。,综合大洋钻探计划IODP （Integrated Ocean Drilling Program） （2003-）IODP 是继DSDP 和 ODP之后，于2003年开始实施的新世纪国际海洋钻探项目，是迄今为止最为大胆的探索地球“内部空间”的计划。提供的主要科学机会主要有以下三个：（1）地球深部生物圈和海底之下的大洋； （2）所有尺度范围的环境变化及其对生命体的影响； （3）固体地球循环及地球动力学过程,在IODP开始实施的第一个10年计划中，IODP地球科学工作小组提出了8个优先勘探领域：深部生物圈 天然气水合物 极端气候 高频气候变化 大陆破裂和沉积盆地的形成 大型的火山岩省(LIPs) 21st世纪Moho钻孔 汇聚边缘之下的地震震源区,学 习 思 考名 词 海洋 海洋地质学 古海洋学 问 题 1.海洋地质学的主要研究内容 2.简述海洋地质学发展史 3.试述改变地球观测的海底三大发现 4.试述海洋工程地质学研究内容 5.试述古海洋学的研究内容 6.海洋学主要的分支学科有哪些 7.简述深海钻探计划的三个发展阶段及主要成就,
