Materiales terrestres, etc. A veces, los depósitos de corrientes de turbidez formados en los taludes continentales pueden extenderse al movimiento del agua de mar en las llanuras abisales, reacciones químicas de materiales disueltos en el agua de mar y la destrucción y construcción de rocas y terrenos costeros y del fondo marino por la vida marina. Los procesos geológicos marinos incluyen la erosión, el transporte y la sedimentación de los océanos. Los principales modos de movimiento del agua de mar son las olas, las mareas, las corrientes oceánicas y las corrientes de turbidez. Estos cuatro movimientos del agua de mar son importantes fuerzas impulsoras de la geología marina. Debido a la influencia de la profundidad del agua de mar y la topografía del fondo marino, forman diferentes zonas hidrodinámicas en el océano. Las zonas costeras y las plataformas continentales de mares poco profundos son áreas hidrodinámicas dominadas por olas y mareas, mientras que los taludes continentales y las cuencas de aguas profundas son áreas hidrodinámicas dominadas por corrientes oceánicas y corrientes de turbiedad. Estas cuatro fuerzas mecánicas pueden producir erosión, transporte y sedimentación de los océanos. La erosión mecánica del océano es el daño a la costa y al fondo marino causado por el impacto hidráulico (también llamado erosión) del movimiento del agua de mar y la abrasión causada por los desechos transportados por el agua de mar. Hay tres métodos de transporte mecánico del agua de mar: ① en movimiento, donde los desechos gruesos ruedan y se deslizan a lo largo del fondo; (2) saltando, donde los desechos gruesos se mueven de manera intermitente mediante saltos (3) sólidos suspendidos, que son pequeños desechos suspendidos en el agua; Estos tres métodos varían según la intensidad de la fuerza hidrodinámica y el tamaño de partícula de los fragmentos. A veces los tres modos existen simultáneamente, a veces coexisten transiciones y saltos, o solo hay pausas. La precipitación se produce cuando se pierde la potencia mecánica del agua de mar. La sedimentación mecánica ocurre en todas partes del océano, pero es más abundante en la plataforma continental y el talud continental. Los efectos químicos del agua son principalmente la disolución de rocas solubles (también llamada disolución) y las reacciones químicas de sustancias disueltas en el agua de mar formando sedimentos en el fondo marino.
En el océano no sólo hay una gran cantidad de organismos, sino también una gran variedad de especies. Hay organismos en el agua de mar a diferentes profundidades, pero el agua de mar de la plataforma continental es la más próspera. Los procesos geológicos de la vida marina se refieren principalmente al depósito de restos biológicos en el fondo marino.
De los tres principales procesos geológicos del océano, la erosión marina es la más evidente e intensa en las zonas costeras, mientras que la sedimentación es la función principal de las vastas cuencas oceánicas. El océano representa aproximadamente el 71% de la superficie terrestre y es el sitio sedimentario más grande del planeta, con una gran cantidad y variedad de sedimentos. La mayoría de las áreas de los continentes modernos contienen sedimentos marinos antiguos de diferentes períodos geológicos. El estudio de los procesos geológicos del océano, especialmente los sedimentos del fondo marino, es de gran importancia para comprender la historia del desarrollo de la Tierra y desarrollar y utilizar los recursos minerales del fondo marino. Los efectos geológicos de las olas Las olas (también llamadas olas) son el movimiento ondulante regular del agua de mar causado por la fricción del viento. El tamaño de las olas está relacionado con la fuerza y persistencia del viento y la apertura de la superficie del mar. Por lo general, la longitud de onda de las olas oscila entre decenas de centímetros y cientos de metros, y la altura de las olas oscila entre unos pocos centímetros y más de diez metros. La amplitud de fluctuación de las partículas de agua y la energía asociada con ellas disminuyen al aumentar la profundidad del agua. Se han reducido considerablemente cuando la profundidad del agua es de media longitud de onda, por lo que la profundidad de media longitud de onda generalmente se utiliza como límite inferior de la influencia de las olas. En áreas de aguas poco profundas donde la profundidad del agua es inferior a la mitad de la longitud de onda, las olas se deforman o incluso se rompen debido a la fricción del fondo marino y se convierten en olas rompientes, formando un complejo sistema de corrientes cerca de la costa llamado olas rompientes. La fuerza de impacto de las olas puede oscilar entre 9,80665×104 Pa y 29,44380995×104 Pa. Cuando la dirección del movimiento de las olas es perpendicular a la costa, se generan entradas y salidas perpendiculares a la costa; cuando la dirección del movimiento de las olas es oblicua a la costa, debido a la refracción de las olas, se generan corrientes costeras paralelas a la costa; . Las olas y las diversas corrientes de olas que generan en diferentes condiciones son fuerzas impulsoras importantes en aguas poco profundas. Las corrientes de marejada pueden dañar directamente la costa. Cuando el agua de mar se filtra en las grietas de las rocas y comprime el aire, la fuerza de expansión del aire intensifica el agrietamiento de las rocas. Los escombros arrastrados por las olas son también la herramienta que desgasta la roca. La destrucción mecánica de las rocas costeras y del fondo marino por las olas antes mencionada se llama erosión. El movimiento de arena y grava con las olas es el efecto transportador de las olas. La erosión y el transporte de las olas a menudo ocurren simultáneamente. Cuando la fuerza hidrodinámica de las olas disminuye, los objetos transportados se depositan.
Cuando las olas bañan una costa rocosa, primero se forman canales donde el agua entra en contacto con ellas. El surco se expande y la parte superior se colapsa, formando un acantilado. La costa retrocedió un poco. A medida que el acantilado retrocede, el fondo de la fosa marina se expande hasta formar una plataforma que se inclina ligeramente hacia el mar, llamada plataforma marina. Cuando el nivel del mar baja o la tierra sube, las terrazas expuestas sobre el mar aparecen como áreas escalonadas, llamadas terrazas oceánicas. Bajo la acción de las olas, la pendiente de la plataforma se vuelve poco a poco suave.
Una vez que la energía de las olas no puede alcanzar la costa y se dispersa y consume en la fricción, el poder destructivo de las olas sobre las rocas del fondo marino en la zona costera tiende a cero. En este momento, la sección transversal de la zona costera se denomina sección de equilibrio costero. Debido a las diferencias en las rocas y estructuras que forman la costa, la resistencia a la corrosión también es diferente, y la erosión también puede formar cuevas marinas, puentes, pilares de piedra y otros accidentes geográficos.
En las costas arenosas suaves, las olas transportan y depositan grava principalmente a través de entradas y salidas o corrientes costeras. La afluencia avanza a lo largo de la playa hasta la tierra. Una vez agotada la potencia de afluencia, el remanso retrocede a lo largo de la pendiente hacia el mar bajo la acción de la gravedad. La corriente entrante trae la grava a la orilla, algunas gruesas se quedan al final donde llegan las olas y otras finas fluyen hacia el mar con la corriente trasera. Los desechos se redondean y clasifican continuamente a medida que se transportan de un lado a otro entre la entrada y la salida. Cuando el poder del agua de mar desaparece, se acumulan a lo largo de la costa en playas de grava, playas de arena y bancos de arena submarinos. Los escombros arrastrados a lo largo de la costa son principalmente arena, que se mueve longitudinalmente aproximadamente paralela a la costa. Este movimiento longitudinal es más activo a una profundidad de unos 4 metros. Su velocidad depende de una variedad de factores, generalmente aumenta a medida que la onda se intensifica y el tamaño de las partículas del objeto transportado disminuye. La velocidad es más rápida cuando la dirección del movimiento de la onda cruza la costa en un ángulo de 45°. Si la corriente costera encuentra una bahía, la velocidad del flujo disminuye y los sedimentos se depositan en la desembocadura de la bahía, formando una lengua conectada a la tierra en un extremo. La altura y el alargamiento de la lengua pueden crear una barrera en la zona costera, creando un lago semiaislado en el lado interior.
El efecto geológico de las mareas. Las fluctuaciones periódicas del agua de mar bajo la fuerza de marea de la luna y el sol se llaman mareas. El movimiento horizontal del agua de mar que se produce simultáneamente con las fluctuaciones periódicas se llama corrientes de marea. Las mareas cambian la extensión de la zona de las olas rompientes, aumentando o debilitando la erosión marina en las zonas costeras. En costas planas de limo y barro, las corrientes de marea pueden afectar un área grande. La corriente agita los sedimentos, lava la playa y crea un canal de marea largo y delgado. En canales estrechos y estuarios, la altura de las mareas aumenta y la velocidad de las corrientes aumenta. Cuando la marea baja, la marea baja rápidamente, recogiendo el sedimento del fondo del cañón o estuario y llevándolo al mar.
El papel geológico de las corrientes oceánicas El flujo a gran escala de agua de mar a lo largo de un camino fijo se llama corriente oceánica o corriente oceánica. Las corrientes oceánicas superficiales son causadas principalmente por la diferencia de densidad entre el viento y el agua de mar, y el espesor de la capa de agua es generalmente inferior a 100 metros; las corrientes oceánicas profundas están relacionadas principalmente con la densidad del agua de mar; La velocidad de las corrientes oceánicas generalmente no supera los 0,5 ~ 1,5 m/s y disminuye con el aumento de la profundidad del agua, formando las llamadas corrientes de contorno con diferentes profundidades del agua y diferentes velocidades de flujo. La función geológica de las corrientes oceánicas es transportar lentamente materia en suspensión, como sedimentos y arcilla, desde mares poco profundos hasta sedimentos de aguas profundas. La diferencia en la velocidad del flujo y la capacidad de arrastre del flujo de contorno afecta el tamaño de las partículas y el modo de arrastre de la materia arrastrada. Además, las diferentes tasas de deposición de los materiales transportados y la aparición de turbulencias, todo lo cual determina la distancia transportada por las corrientes oceánicas.
El efecto geológico de la corriente de turbidez es un flujo de agua de alta densidad que contiene una gran cantidad de materia en suspensión, que fluye principalmente hacia abajo a lo largo del fondo de la pendiente por su propio peso. Las corrientes de turbidez tienen una gran capacidad de carga. Las corrientes de turbidez con una velocidad de 3 m/s pueden transportar rocas que pesan hasta 30 toneladas. En el talud continental se acumulan grandes cantidades de lodo blando y escombros sueltos saturados de agua. Inducidos por factores externos como ondas de viento, corrientes de marea y terremotos submarinos, estos lodos blandos pueden licuarse fácilmente y fluir cuesta abajo. Por lo tanto, las corrientes de turbidez se originan principalmente en el borde exterior de la plataforma continental o en el borde exterior de los estuarios. Cuando la corriente de turbiedad avanza a lo largo del talud continental hacia la llanura abisal, excava un estrecho cañón abisal con un fondo profundo y paredes empinadas. Cuando la corriente de turbidez sale del cañón y llega a la llanura abisal, su velocidad cae bruscamente y se acumula una gran cantidad de escombros, formando una larga franja o sedimento en forma de lengua o tierra en forma de abanico, que se llama abanico de turbidita. Los sedimentos turbios están compuestos por detritos típicos terrestres, con restos biológicos en mares poco profundos, clasificados y estratificados.
Sedimentos del fondo marino Los sedimentos marinos se pueden dividir en tres tipos: mecánicos, químicos y biológicos. Los sedimentos se encuentran por todo el fondo marino, pero hay muchos tipos de sedimentos en las plataformas continentales. La plataforma continental es la zona sedimentaria más importante del océano. Los sedimentos marinos son principalmente desechos traídos al océano por ríos y vientos, seguidos de componentes orgánicos como desechos biológicos y materiales de descomposición microbiana. Además, en los sedimentos hay pequeñas cantidades de ceniza volcánica, así como meteoritos y partículas de polvo cósmico procedentes del espacio. Los sedimentos marinos están estrechamente relacionados con el entorno de depósito marino.
Generalmente, de acuerdo con el ambiente sedimentario marino con diferentes profundidades de agua de mar, los sedimentos marinos se pueden dividir en: zona costera (aguas entre la línea de marea alta y la línea de marea baja), área de mar poco profunda (marea baja poco profunda ~ 200 m de profundidad), área semiabismal aguas marinas (200 ~ 2500 m de profundidad) y aguas profundas (aguas superiores a 2500 m).
①Sedimentos de la zona costera. Principalmente desechos mecánicos distribuidos en playas y marismas, es decir, gravas, esqueletos biológicos y restos de conchas de diferentes tamaños de partículas. Se pueden formar depósitos químicos como sal gema, yeso y sales de potasio por evaporación en lagos con climas áridos. En condiciones de clima húmedo, los lagos pueden convertirse en pantanos costeros, acumulándose grandes cantidades de material formador de carbón.
②Sedimentos marinos poco profundos. La zona del mar poco profundo representa el 25% del área del océano, pero los sedimentos en esta zona del mar representan el 90% de todos los sedimentos del océano. Hay tres tipos de sedimentos marinos poco profundos: los sedimentos clásticos son principalmente arenosos y el tamaño de las partículas de los sedimentos clásticos generalmente disminuye de aguas poco profundas a aguas profundas porque las olas se debilitan a medida que aumenta la profundidad del mar. Sin embargo, debido a la influencia de las corrientes de marea, las corrientes oceánicas, las ondulaciones del fondo marino y la intensidad de la erosión continental, el tamaño de grano de los sedimentos modernos de aguas poco profundas no siempre es grueso cerca de la costa y fino lejos de la costa. Los sedimentos biológicos son principalmente sedimentos formados por restos biológicos, y sus principales componentes son el carbonato cálcico. En los océanos cálidos tropicales y subtropicales, existen arrecifes de coral en los que predominan los esqueletos de coral y se complementan con esqueletos y caparazones de otros organismos, llamados arrecifes de coral. Los sedimentos químicos son principalmente coloides de óxidos e hidróxidos de hierro, manganeso, aluminio y silicio del continente, que floculan en sedimentos oolíticos o en forma de guisante cuando se encuentran con electrolitos de agua de mar.
③ Sedimentos marinos semiprofundos. Generalmente dominado por lodos terrígenos, con una pequeña cantidad de sedimentos químicos y sedimentos biológicos. En áreas donde se desarrollan corrientes de turbidez y deslizamientos de tierra submarinos, puede haber escombros gruesos de mares poco profundos, y en áreas locales se pueden ver escombros glaciales y volcánicos. El sedimento más distribuido en el talud continental es el exudado azul formado en un ambiente reductor; el exudado rojo se distribuye fuera de los estuarios de las costas tropicales y subtropicales, y el exudado verde se desarrolla en la interfaz entre la plataforma continental y el talud continental.
④Sedimentos de aguas profundas. Suele predominar restos de plancton y poco material terrestre. La tasa de deposición es muy lenta. Los sedimentos biológicos en las profundidades del mar suelen ser diversos exudados biológicos; incluidos exudados de diatomeas, exudados de radiolarios, exudados silíceos, incluidos exudados de foraminíferos, exudados de pterópodos y exudados de guijarros. Además, existen arcillas de color marrón profundo y en pequeñas cantidades.
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Interacción entre el océano y la atmósfera
El océano y la atmósfera están estrechamente relacionados porque no sólo son fluidos sino que también están en contacto directo entre sí.
La influencia de la atmósfera sobre el océano
La densidad y el calor específico de la atmósfera son menores que los del agua de mar, por lo que el impacto sobre el agua de mar proviene principalmente del viento o la convección. Por ejemplo, el viento que sopla a lo largo de la costa durante un tiempo prolongado no sólo afectará la dirección de las corrientes superficiales, sino que también provocará el movimiento vertical del agua de mar.
La influencia del flujo de aire en las corrientes oceánicas
Fuente de la imagen: Basic Ball Science of Southern Edition High School
Por ejemplo, en la imagen de arriba, el borde continental el viento sopla de sur a norte, y las corrientes oceánicas bajo la acción del viento y la fuerza de Coriolis, fluirá hacia mar abierto, formando un afloramiento a lo largo de la costa, por el contrario, cuando el viento sopla de norte a sur, la corriente oceánica será; fluyen hacia la tierra, formando un flujo descendente cerca de la costa.
La circulación atmosférica también afecta a la salinidad del agua de mar superficial. Por ejemplo, en las zonas subtropicales de alta presión, la convección atmosférica es dominante, el aire es seco y cálido y la evaporación de la superficie del mar es mayor que la precipitación, lo que da lugar a una mayor salinidad.
Ciclo hidrológico
En la naturaleza, el vapor de agua no sólo proporciona agua dulce a la tierra, sino que también equilibra el calor de la atmósfera terrestre a través de cambios de tres estados, evaporación, condensación y precipitación. .
El agua de mar representa la gran mayoría de la hidrosfera de la Tierra. El agua de la superficie del mar se evapora en la atmósfera, fluye hacia el aire, se enfría y se condensa en las nubes. En la tierra pueden producirse precipitaciones, por lo que puede iniciarse el ciclo del agua. considerarse como un proceso natural de dilución del agua de mar. Además, el agua absorbe calor cuando se evapora y pierde calor cuando se condensa. El vapor de agua en sí es un importante gas de efecto invernadero y las nubes son importantes reflectores de la luz solar, lo que significa que los procesos del ciclo del agua también afectan el balance de calor de la atmósfera.
Ciclo hidrológico
Fuente de la imagen: Ciencia básica de la pelota de la escuela secundaria Nanban
Fenómeno de El Niño
El fenómeno de El Niño se refiere a El calentamiento anormal de la superficie del mar en el Pacífico sudoriental ecuatorial cada 2 a 7 años, lo que provoca anomalías climáticas globales. El Niño es el resultado de la interacción entre la atmósfera y el océano.
Por lo general, los vientos del este soplan principalmente en el Pacífico Sur cerca del ecuador, y el agua de mar continúa fluyendo hacia el oeste, provocando surgencias en el Pacífico sureste. El agua de mar desde abajo no sólo aporta ricos nutrientes sino que también enfría la superficie del mar.
Cuando se produce El Niño, el viento ecuatorial del este se debilita o incluso sopla del oeste, el afloramiento original desaparece y la temperatura de la superficie del mar aumenta.
Los cambios en la temperatura de la superficie del mar provocan cambios en la convección atmosférica, y el clima también se ve afectado. Por ejemplo, la costa este del Pacífico suele ser seca y lluviosa, mientras que la costa oeste es húmeda y lluviosa. Sin embargo, ocurre lo contrario en los años en que ocurre El Niño, provocando inundaciones en la costa este e incendios forestales en la costa oeste. fuera de control.
El impacto del océano en la atmósfera
El impacto del océano en la atmósfera no es sólo que las corrientes oceánicas afecten al clima, sino que también la temperatura del mar afecta a la humedad y convección de la atmósfera. A juzgar por la actual situación invernal en la provincia de Taiwán, debido a la influencia de la corriente de Kuroshio, la temperatura en las regiones del sur y del este será más alta que en las zonas costeras de mi país.
La temperatura de la superficie del mar también influye en los fenómenos meteorológicos. Por ejemplo, la temperatura del agua debe superar los 27 grados centígrados para que se forme un tifón.