中国海洋大学 海洋地质学 第一章课件.doc

PAGE PAGE 22第一章 概论第一节 学科性质和特点一、海洋地质学的性质和任务海洋地质学是研究海水覆盖的地球岩石圈及其与相关地球圈层（水圈、生物圈、气圈）相互作用的科学。海水覆盖下的岩石圈大部分是大洋岩石圈（Oceanic lithosphere），小部分是大陆岩石圈（Continental lithosphere），二者统称海底岩石圈（图1-1 大洋岩石圈）。海洋地质学的主要研究对象是大洋岩石圈，研究内容主要包括岩石圈的物质组成和性质、地质结构和构造，发展演化及相关效应等。同时，海底岩石圈与相关地球圈层，特别是上覆和存在于海底岩石圈内的水圈、生物圈及其下伏地幔软流圈的相互作用，也是海洋地质学研究的重要内容。由于研究对象以岩石圈为主，所以海洋地质学是地质学的一部分。但是，大洋岩石圈是年轻的地质体，从生成到消亡一般经历150～200Ma，其物质构成、构造都与具几十亿年演化史的大陆岩石圈有明显区别；因为与海洋学关系非常密切，所以它又是地质学与海洋学之间的边缘学科,也是海洋地球科学（Marine Geosciences）的一部分。因此,海洋地质学以地质学为主体（Marine geology）,而海洋学科中的物理海洋学（Physical oceanography）、生物海洋学（Biological oceanography）及化学海洋学(Chemical oceanography)则以海洋学（oceanography）为主体。图1.1大洋岩石圈海洋地质学的研究方法主要是地质学、地球化学和地理物理学的方法。由于海底岩石圈之上覆盖着海洋水体，海洋地质学的研究一般需要凭借各种具有高科技含量的仪器设备进行，并且多由一个综合性的研究平台如调查船、海底观测站、浮标等作为支撑。相对于陆地地质学而言，海洋环境条件复杂多变，空间辽阔，水体时空变动无常，水深差异巨大（超过10km海洋地质学的根本任务是解决人类对矿产资源和环境的需求，包括由此引发的军事和国家权益方面的需求。早期的海洋地质学主要是解决人类对矿产资源的需求，环境是作为矿产资源开发中的一个问题来考虑的。目前人类生存环境的重要性大大增加，已成为海洋地质学中占有重要地位的关键问题。二、海洋地质学的地位海洋地质学是现代地质学的基础和发展前沿。追溯20世纪40年代以前的发展史，有关全球地质学的各种学说都是建立在陆地地质学研究基础上的，但陆地仅占全球表面积的29％，仅根据陆地地质建立的全球地质学说必然带有很大的片面性。海洋占有全球表面积的71％，其中超过2000m水深的海洋占全球表面积的60％，没有海洋地质研究就不可能了解全球地质，不可能形成正确的全球地质学说。由于全球地质学对地质学的理论起着宏观控制的作用，以陆地地质为基础的全球地质观的片面性严重制约了地质学的发展。20世纪40年代以来蓬勃发展的海洋地质调查积累了丰富的地质和地球物理学资料，为60年代海底扩张－板块构造学说的诞生奠定了基础，海底扩张－板块构造学说引发了一场地质学的革命，从根本上改变了传统的固有理念，开始将陆地和海洋作为一个整体，从时空动态上研究全球地质，上连天体，下到地核，形成了崭新的全球地质学理论，从全球变化的大格局去观察局部地质过程，开创了现代地质学的新纪元。现代地质学的重大突破一个接一个的在海洋地质学领域内实现。海洋地质学既是的基础，又是现代地质学的前沿。目前，以海洋地质学的重大发现为基础，提出了地球系统科学的新概念，带动了整个地球科学的革命性进展。海洋地质学同时又是海洋科学中支柱性学科之一，主要表现在：1）海底的地形地貌、构造变动、物质与能量的迁移转化等无不影响和改变着上覆水体及其其中的生物与化学组成。2）海洋地质学研究机构在海洋科学研究机构中数量最大，人员最多。除了在综合性海洋研究机构中占有主要地位外，还有不少专一的海洋地质研究所。3）海洋地质学承担的项目多，投资最大，任务重。4）进展迅速，重大发现不断，推动着海洋科学向更深更广的领域发展。在传统的综合性海洋科学领域中，海洋地质学与海洋生物学、物理海洋学和化学海洋学并列为海洋学科的四大传统支柱之一。例如，上世纪80年代，在美国两个最大的海洋科研机构即伍兹霍尔海洋研究所与斯克里普斯海洋研究所中，这四大传统方向的科研人员比例大致是：海洋生物学占40％，海洋地质学与物理海洋学占25％，化学海洋学占10％。除了综合性海洋研究所外，还有多个专门的海洋地质学研究所。在大中型海洋调查船中，海洋地质部分（包括设备、实验室、人员等）所占的比例很大。在美国第三大海洋研究机构拉蒙特－多赫尔蒂地球观测所，海洋地质学为其主要研究对象。到20世纪70年代以后，美国海洋大气局的局长有三任是海洋地质学家，美国联邦地质调查局内设有大西洋及墨西哥湾地质研究所和太平洋地质研究所，美国国家海洋大气局也有海洋地