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測海象 (海洋鑽探成果 (天然氣水合物的發現 (在低溫高壓的狀態與水分子包和再一起形成固態物質), 空前活躍的火山活動…
測海象
海洋鑽探成果
深部生物圈的發現
天然氣水合物的發現
在低溫高壓的狀態與水分子包和再一起形成固態物質
重建古海洋歷史
空前活躍的火山活動
以古生物外殼碳酸鈣所含氧原子的同位素比值測定
證實海底擴張和板塊構造學說
利用大西洋海底鑽探
海水深度量測
測深儀:用來測水深的聲納系統
單波束
單一聲波感應器
多波束
同一時間產生許多聲波波束 得到許多測點的水深值
海床測繪!!
聲發頻道
在水深1公里左右 聲速最小 聲音被限制於此區域傳播
聲波速度受溫度 壓力 鹽度影響
量測儀器
溫鹽深儀
由電子儀器直接量測個深度的溫度 壓力與導電度
C:由導電度得知鹽度 鹽度越高 離子越多 導電度越高
T:溫度
D:由壓力量測深度 海水每增加10公尺 約增加1大氣壓
與採水瓶一起使用
今日最廣泛被使用於量測海溫與鹽度
反轉式溫度計
裝置於南森瓶外一同作業
較費時 可量測的深度有限
現今較少使用
拖曳式溫鹽深儀
波浪及潮汐觀測
波浪
浮球式波浪儀
量測波高 周期 波浪型進方向
海上觀測浮標
適用深海海域
壓力計
記錄儲存波浪起伏引起的海壓變化
適合淺海
音響式都普勒流剖儀
測量海流流速 波浪
潮汐
壓力計
除潮汐預報外 亦可討論全球暖化造成海水水位上升 氣候變遷
浮筒式潮位儀
波浪與海岸地形
當波浪傳像海岸 波浪將以
垂直海岸線
方向行至岸邊
海岬:侵蝕作用
海灣:堆積作用
沿岸海水流動
沿岸流
離岸流
波浪的侵蝕與堆積為海岸地形變化主因
突堤效應
上游堆積 下游侵蝕
海底地貌
洋底盆地
深海平原
世界最平坦之處
多為濁流沉積物及生物遺骸沉積
深海丘陵
分布於深海平原向中洋脊一側
高度<1000公尺
海底山
岩漿湧出處可形成海底火山或海底火山島鍵
太平洋分布最普遍
高度>1000公尺
中洋脊
脊頂
中洋脊地形區最高的地方
位於板塊擴張帶
多在海面下 但火山活動較頻繁的區域則露出海面(EX冰島)
側翼
側翼上堆積的沉積物通常距離脊頂越遠 沉積物厚度越厚
轉型斷層與破裂帶
中洋脊地形的明顯特徵是橫截脊軸的轉型斷層與兩側延伸的破裂帶
中央斷裂谷被轉型斷層錯開一段距離
太平洋無中央斷裂谷的存在 大西洋與印度洋有
大陸邊緣
坡度變化
大陸坡
坡度最陡
有許多海底峽谷(濁流沖刷而成)
海底峽谷為陸源沉積物輸入深海底的主要通道
大陸緣積
地形平緩帶
並非所有大陸邊緣都有大陸緣積
大陸棚
坡度最緩
水深100-200公尺
海溝
為板塊邊界
集中於太平洋
最長的海溝:智利海溝
最深的海溝:馬里亞納海溝
板塊活動度
活動性大陸邊緣
位於板塊邊界
隱沒帶火山
大陸緣積被海溝取代
太平洋型大陸邊緣
非活動性大陸邊緣
不位於板塊邊界
沒有火山與地震活動
明顯看到大陸朋 大陸波與大陸緣積
大西洋型大陸邊緣
溫鹽圖與海流觀測
溫鹽圖
追蹤各層海水來源
推論各層海流大致方向
討論水團間的混和情況
起始端及每個轉折點是為一水團
海流的觀測
浮標觀測
測海流流速與流向
海面為浮標 浮標上裝置無線電及全球定位儀
定點描碇
可量測某固定點上隨時間變化的海流資訊
音響式都普勒流剖儀
可不斷量測海流的瞬時流速
繪製海域的流場分布
利用聲波遭水中微小顆粒反射後 產生的都普勒效應 推算海流流速
海洋地殼
特性
地磁條帶
磁性倒轉
平行排列在中洋脊 對稱於洋脊軸
海洋沉積物
當海洋迪殼一進大陸 來自陸上的沉積物就會快速增加
孟加拉灣為海洋地殼上最厚的沉積層
大洋中的沉積物主要以海洋生物殘骸與泥沙為主
地殼年齡
老於兩億年的海洋地殼大多在海溝處隱沒
最老的海洋地殼年齡約1億8千萬年
於中洋脊誕生新海洋地殼 藉地函熱對流把早生成的海洋地殼推向兩側
岩石圈厚度
離中洋脊越遠 岩石圈越厚
構造
研究方法
間接:利用震波測出不同岩層中傳遞速度的快慢變化
直接:透過鑽井船鑽取岩心
結果
平均厚度約7公里
分為三種岩性
2:玄武岩
3:輝長岩
1:沉積物
海洋地殼以下則是以橄欖岩為主的上部地函物質
海洋岩石圈組成
海洋地殼
沉積物
玄武岩
輝長岩
軟流圈之上的上部地函
橄欖岩