造成海平面变化的原因及结果

海平面波动的原因~

海平面波动根据其特点，可分为全球性海平面变化(eustasy)和相对海平面变化(relative sea level changes)，前者是消除了海底的水均衡作用后的海平面变化，认为这是真正的海平面变化; 后者是指大陆与海洋水面之间的相对运动。在实际工作中，很难将这两者的海平面变化区分开来，所获得的海平面变化是这两者累加的结果。导致海平面变化的因素很多，如局部的地壳运动、冰川的均衡作用、水的均衡作用、沉积物的压实作用、冰流的引力作用等都可引起海平面波动。概括起来大体上有以下几种。
1. 冰川型海平面变化
这种海平面变化是由于气候变化导致陆地上冰量的变化而引起海平面波动，是第四纪海平面变化的主要类型之一。基本机制是: 在冰期时，海洋中的一部分水转移到大陆以冰川的形式存在，使海平面下降; 而在间冰期时，陆地上的冰川融化注入海洋，使海平面上升(图8-29)。这种海平面变化具有全球性，如在第四纪冰期的时候全球海平面都表现出降低，而在间冰期时海平面上升。这种原因可导致海平面变化的幅度达 100 多米，有人估计若是南极和北极的冰川全部融化，可使现代海平面上升 65m。Flint(1972)估计当第四纪冰期的劳伦泰冰盖和斯堪的纳维亚冰盖全部融化时，可使海平面分别上升 74m 和 34m。

图 8-29 冰川型海平面变化机制

随着人类排放 CO2的增加，温室效应的日趋严重，两极冰川不断融化，可能是未来海平面上升的主要原因。
2. 构造运动型海平面变化
构造运动既可造成全球性的海平面变化，也可引起局部的海平面变化，这也是第四纪海平面变化的主要原因之一。全球的大地构造运动使全球的海平面发生变化。研究表明，海底扩张，使洋盆容积增加，可导致海平面下降，如果大洋面积增加 1%，海面将下降约 40m。如果大洋中脊体积增加，可导致海平面的上升。海底扩张具有节奏性，因而可引起海平面阶段性的变化。
局部的构造运动可造成局部的海平面变化。当地壳运动上升时，局部地区的海平面相对下降，如在一些上升海岸常出现高海面; 当构造运动下降时，海平面相对上升，在海平面以下有埋藏的古海岸线。这些是局部的，不具有全球性。因此，在进行全球海平面变化对比时应注意扣除这部分影响。
3. 其他型海平面变化
水圈体积型海平面变化 这种海平面变化是由于水圈的水量变化而引起的，如认为火山喷发可使地球的水圈水量增加，从而导致海平面变化，可产生 2. 8mm/103a 的海平面上升速率。但有不少学者认为地球上的水量没有多大的变化，虽然火山喷发带来原生水，但沉积作用和化学作用使地壳又吸收了一部水，两者处在平衡状态。这种因素在地球的早期可能有影响，但随着地壳的增厚，作用已不明显了，尤其在第四纪这种作用可以忽略不计。
大地水准面型海平面变化 全球的大地水准面不是一个平滑的曲面，而是凹凸不平的，这主要是由于地球重力和地球转动不均一性引起的，如我国从北到南的海平面的高程不相等，而是起伏的。如在新几内亚近代大地水准面存在 +76m 的 “隆丘”，马尔代夫有-140m “凹陷”。在经度 50° ～60°的距离内，垂直高差达 180m。
海温型海平面变化 海水温度的变化使海水体积发生变化，从而引起海平面变化。当温度升高时，体积膨胀，海平面上升。如在厄尔尼诺和拉尼娜发生时，赤道太平洋东西海平面有1m 差值的跷板式变化。在第四纪海平面变化的研究中，一般常把这种因素忽略掉。
洋盆体积型海平面变化 洋盆体积增大或减小，可使海平面下降或上升。引起洋盆体积变化的有海底扩展、洋脊的涨缩、沉积物的加积、火山喷发等因素，尤其重要的是构造运动所造成的洋盆体积变化。现今每年搬入海洋的泥沙约为 12km3，这可使海面上升 3. 3cm/103a，但与其他因素引起的变化量相比是太小了。
均衡型海平面变化 这是由于地表覆盖物质减少后经重力调整而引起的地表面升高。在第四纪，一些高纬度地区，大冰盖融化后，地表的压力削减，地面抬升，海平面相对下降。如斯堪的纳维亚冰盖，因冰盖的融化，原冰盖中心地面上升了 250m。南极洲冰盖中心部位的地壳因冰荷而产生的弹性压缩量为 280m。相反，当冰盖发育时，使海平面相对上升。当海平面上升，海水的深度增加，这也产生均衡作用。在理论上，海水上涨 100m，能使海底地壳发生约33m 的均衡下降运动。所以均衡作用在引起海平面变化方面是非常复杂的，计算起来也比较困难。
此外，还有些因素可能也会引起海平面的变化，如海水的盐度变化、海盆的干涸等。如地中海在 8 ～5MaB. P. ，由于直布罗陀海峡的封闭与大西洋失去联系，因雨量少，蒸发强，水体减少，形成咸水湖→盐湖→干谷，海平面迅速下降。各种海平面变化的原因及变化幅度总结于表 8-1 中。
表 8-1 海平面变化的原因及其变化幅度和时间尺度


思考题
1)基岩海岸演化过程的控制因素有哪些?
2)不同类型的海岸地貌形态有什么不同?
3)海平面波动对海岸地貌有哪些影响?
4)如何研究海平面波动?

根本的原因是：气候变暖导致海平面发生了变化.1、气候变暖,冰雪融化,海平面就上升；2、气候变暖,海水按照热胀冷缩的规律吸热膨胀,海平面也要上升.

1.构造运动

构造运动可以使大区域范围的地壳抬升或沉降。当地壳抬升时，海平面下降，海水变浅，并逐渐退出该地区，形成海退；当地壳沉降时，海平面上升，海水向大陆侵进，形成海进。

2.海水体积变化

在海洋容积不变的情况下，海水体积的变化会引起海平面变化。海水体积变化的影响因素有气候变化(冰川的消长)、密度体积效应、地幔水的排出和海水进入地幔等。其中气候变化引起冰川消长影响最大，如第四纪冰期与间冰期的海平面升降差达100～200m。

3.海盆容积变化

在海水体积不变情况下，海盆容积变化，也能引起海平面变化。海盆容积变化原因有沉积物充填、洋底扩张和板块俯冲速度变化、地壳均衡补偿和区域性构造运动。

4.大地水准面变化

地球运动轨道参数、地球自转速率与地球大地水准面是处于相对平衡的。它们的变化必然会打破原有的平衡，从而调整大地水准面的形状来适应新的轨道参数和地球自转速率。如地球自转速度加快，离心力增大，导致海水向赤道集中，使高纬度地带海平面下降，低纬度地带海平面升高。

值得指出的是，海平面上升是一种持续性的地质灾害，造成海岸后撤、陆地面积缩小。研究表明，全球大部分海平面在上升。在近100年间海平面上升约12cm，世界上某些著名的“黄金三角洲”(如泰国湄公河三角洲)面积正在缩小。随着全球环境的不断恶化，预测至2050年，海平面将再上升20～30cm，许多岛屿将从地球上消失，大量沿海城市将受到生存威胁。到时洪灾顿生、海岸侵蚀加剧，这是人类面临的一个重大生存环境问题。所以，研究过去海平面升降的原因和规律，对于认识现在、预测未来海平面变化具有重大意义。

本章要点

1.海洋地球水圈最重要的组成部分，地球上的水约有97%存在于海洋中；海洋占地球表面积的70.8%，覆盖的面积达3.61×10⁸km²。海洋是由海和洋构成的。一般近陆为海，远陆为洋，水体相通。现今全球分布着四大洋：太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。

2.海水是含有多种溶解物质的水溶液，其中水约占96.5%，其他物质约占3.5%。海水中溶解的化学元素约有80余种，以Cl^-、Na⁺离子最多，所以海水是咸的。海水中含有大量可供人类利用的资源，其中Mn、Fe等金属储量可谓海量。

3.海水对阳光中红、橙、黄等色光吸收较强，而对蓝、紫等色光散射较强，所以海水多呈蔚蓝色。全球海洋的平均盐度约为35‰，全球海水平均水温为17.4℃，海水密度略大于纯水，为1.022～1.028g/cm³，海水的压力随深度增加而加大，海水深度每增加70m，其压力增加1.013×10⁵Pa。

4.浩瀚的海洋是孕育生命的摇篮。地球的生物资源80%以上在海洋，种类多达20万种以上。根据其生活方式分为三种类型：底栖生物、游泳生物、浮游生物；此外，海水及海底沉积物中还生活着数量巨大的细菌，大多数细菌有分解有机质的功能，形成还原环境，能为某些矿产的形成提供有利的条件。绝大部分海生生物骨骼(介壳)的成分是CaCO₃，硅藻、放射虫及硅质海绵等生物骨骼的成分为SiO₂。海洋生物的遗体是海洋沉积物质的重要来源之一。

5.海水总是永不停息的运动着，有波浪、潮汐、洋流和浊流等运动形式。其中潮汐是由月亮和太阳的吸引力而引起的。

6.海水通过自身的动力对海岸带和海底的破坏作用，称为海水的剥蚀作用，简称海蚀作用。海蚀作用分海水的冲蚀作用、海水的磨蚀作用、浊流的侵蚀作用。

7.海水在进行海蚀作用的同时，又对海蚀产物和河流带来的物质进行搬运，其中波浪是海水搬运作用的主要动力。海水的搬运作用具有明显的分选性。

8.海洋是地球上最大的沉积场所。海洋沉积物主要来源于陆源物质(由河流、冰川、风、地下水等搬运入海的物质以及海蚀产物)，其次为生物物质、火山物质和宇宙物质，其中又以河流搬运和海蚀作用的物质最主要。海洋沉积作用有机械、化学和生物沉积三种，根据沉积环境的不同又可分为滨海沉积、浅海沉积、半深海沉积和深海沉积。

9.海平面是指海洋水体与大气圈之间的界面。海平面高度不是固定不变的。海平面上升，海水向大陆侵进，海岸线向大陆方向迁移，称为海进。海进的沉积序列，在纵向剖面上表现为沉积物粒度下粗上细。海平面下降，海水后撤，海岸线向海洋方向迁移，称为海退。海退的沉积序列，在纵向剖面上表现为沉积物粒度下细上粗。根据地壳中沉积岩的沉积序列，就可以推测地质历史时期海陆分布的变化和海岸线的迁移，以及构造运动规律、古气候的演变等。

复习思考题

1.论述海与洋的区别。

2.海洋生物有哪几种类型?

3.海水有哪些运动形式?

4.海水的剥蚀作用有哪几种方式?

5.滨海的环境分带及沉积特征如何?

6.阐述浅海环境及沉积特征。

7.阐述半深海、深海的区别。

8.何谓浊流、浊积物?其地质意义何在?

9.何谓海进、海退序列?

海平面升降与全球平均温度成正比，温度升高，冰川面积缩小，海平面上升；温度下降，冰川面积扩大，海平面下降。

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