
现代海洋约占地球表面积的71%,地史时期海洋所占地表面积的比例更大。因此,海洋环境在地质历史中占有极其重要的位置。海洋是沉积作用的重要场所,海洋沉积岩层的规模较大,分布稳定。许多重要沉积矿产和油气资源都产于海相地层中。
海洋环境的物理、化学特征与大陆环境差别较大。在海岸带,由潮汐、波浪和海流引起的海水运动比较显著。潮汐主要在沿岸区,波浪可以影响到浅海区。与湖泊环境相比,除潮汐作用外,其他作用只是规模大小的不同。一般来说,海水温度比大陆水体低,海水温度的变化也比较小。含盐是海水的重要特征之一,正常海水的含盐度为3.5%,高于3.5%者为咸化海,低于3.5%者为淡化海。海水的含盐度不仅对海洋生物有重要影响,同时对沉积物的性质也有很大影响。海水的pH值一般介于7.2~8.4之间,呈弱碱性,而大陆湖盆的水体一般呈弱酸性。
海洋中生物种类繁多,数量丰富,可形成生物礁。依据生活方式可把海洋生物分为底栖生物、游泳生物和浮游生物三大类。浮游生物和游泳生物生活在50~100m的上部水层内,底栖生物生活在海洋底部。绝大部分底栖生物栖息于水深10~100m的海底,即海岸带至浅海的上部。
海相沉积岩主要包括碳酸盐岩、碎屑岩和黏土岩三大类。其中碳酸盐岩的分布最为广泛;碎屑岩的成分一般比大陆环境下形成的碎屑岩单纯,多为单成分砾岩和石英砂岩类;黏土岩的主要成分为蒙脱石、伊利石和水云母。
根据海水的深度、海底地形和生物群的分布,可将海域分为海岸带、浅海带、半深海带和深海带(图8-1)。
1.海岸带(滨海带)
位于高潮线到正常浪基面之间,深度一般在20m以内,是海陆交互作用的地带。水动力条件、水化学状况以及海底地形地貌都十分复杂。以河流作用为主的地段形成三角洲,以潮汐和波浪作用为主的地段,则形成海滩沙坝及障壁沙坝。
2.浅海带
正常浪基面到水深200m的区域。如果陆棚区的下界也为200m,则浅海带相当于陆棚区(大陆架)。一般情况下,浅海环境只是陆棚区的一部分。浅海带底部地形平坦,坡度一般不超过4°,缓慢向海方倾斜直至转折处。浅海带位于浪基面之下,通常波浪和海流作用不强,沉积颗粒细小,主要为粉砂和黏土质沉积。在有河流、潮流、风暴流和浊流等活动的地区,可形成砂质沉积。
图8-1 海洋环境分带示意图
(据P.H.Heckel,1972)
3.半深海带
水深200~2000m(或3000m)的区域,处于大陆斜坡区。海底地形坡度较陡(4°~7°),起伏较大,常被峡谷所切割,形成峡谷和海山相间的海底地貌特征。该带沉积物较细,发育浊流和滑塌堆积时可形成粗粒沉积物。
4.深海带
深海带海水深度大于2000m(或3000m)。海底地势一般比较平坦,属大洋盆地。沉积物多为黏土或深海软泥。在大陆斜坡的坡角附近,常有海底扇或者海沟的粗碎屑沉积发育。