海洋地质的简介
主题词或关键词: 地质科学 海洋科学
内容
在进入21世纪后的十几年里，国际海洋地质学界关注的问题是从“全球变化”这个层面，探索人类活动之前的地质时期，或宇宙范围内的地球自然环境变化周期和发展趋势。揭示地球系统在漫长的地质演化过程中，水圈与其他圈层的内部反馈机理以及相互作用，预测地球未来的环境变化趋势。 科学家们将从以下几个方面进行研究。 (1)地球板块构造和地球构造仍然是海洋地球物理学家们关注的课题。在过去的几十年里，人们花费了大量人力、物力，对新的地球板块构造理论进行论证。其研究领域多集中在大洋地壳、被动陆缘和主动陆缘等方面。从早先的大陆漂移说，海底扩张说等基础，发展成了板块构造理论，并为今天大多数科学家所接受。人们关心的问题是，关于板块运动的驱动力的作用方式和内在机理，或者说，造成板块运动的驱动力受哪些因素影响？板块的刚性程度、板块动力学以及相关的地质作用是什么？其发展过程又是如何进行的？
20世纪70年代后、80年代初，科学家们提出地体构造理论。随后，各国地质学家、海洋地质学家，相继发现许多性质不同的地体组成。例如，地层地体、破裂地体、变质地体和复合地体等。虽然，地体本身或各地体之间产生断裂、漂移、碰撞和增生等不同演化过程，但是，人们有理由相信，地体构造乃是现代板块构造学说的重要组成部分。
关于板块构造的驱动力问题，多数学者赞同是地幔对流及其与岩石圈的相互作用，但是，在具体的对流性质、规模、板块运动方式等，仍存在较大分歧。特别是对已经提出来的“浅对流模式”和上下地幔分别存在的对流形式--“双层对流模式”等论点，由于论据不足，产生争议。
人们更为关注地壳构造和沉积史及俯冲史，包括被动陆缘热矿史等方面的研究。希望解决的问题是，被动陆缘底下地壳的性质如何确定？在大陆产生分离之前，是否会出现过地壳拱起、扩张、断裂等地质现象？出现的性质和时间如何确定？被动陆缘下的地壳是否是从大陆地壳演化而来的？大陆分离后立即形成的大洋地壳是否与海底扩张的稳定期形成的大洋地壳不同？被动陆缘如何随时间的推移而上下运动？它们又是如何影响沉积过程、沉积物的热状冷状史？被动陆缘块状滑动过程和模式是什么？从减少灾害的角度看，人们关心，深海沟与岛弧之间地带的构造形式，火山弧与深海沟之间地带的上下垂直运动，孔隙水在俯冲过程中的作用是什么？弧后盆地的直接或间接成因？
(2)古海洋学呈现快速发展势头。古海洋学是20世纪70年代后产生的新学科，主要是把大洋水体的变迁作为研究对象。在海洋系统中，依靠海洋沉积，研究过去海水与水团、海水化学和海洋生产力、生物地理等方面的演化规律，讨论它们对全球大气和大陆环境的影响。国际古海洋学界正积极投入“全球变化”的研究，其研究的重点是探索人类活动以前或地球以外的全球自然环境变化的周期和趋势。进入20世纪90年代以后，古海洋学已经被许多国际组织列为海洋地质学的重要内容。由于古海洋学本身固有的学科多，有跨学科性质，能建立探索机制模式等特点，与“全球变化”的总研究目标十分吻合，已成为“过去全球变化”、“全球海洋通量计划”等核心研究项的重要组成部分。
(3)关注大洋热液循环研究课题。20世纪70年代后，通过载人深潜器等，人们对太平洋和大西洋的若干洋底进行调查。人们陆续发现几个大的洋底热泉区。热泉区的发现，表明洋底热液活动对大洋地壳、沉积物和海水的地球化学研究，起着十分重要的作用。同时，也为海底扩张理论，提供了重要科学依据。
洋底热液是含量极高的热液矿床。这一发现，立即引起学术界和工业界的极大兴起。毫无疑问，洋底热泉将有可能成为未来的矿藏，为21纪人类开采矿藏提供了新的可能。
人们在洋底热泉区的周围，发现大量的特殊生物区系，以及高温缺氧条件下，海水中有极高浓度的有机物，也就是类似原生生命体的细菌。科学家们称，洋底热泉好像是一片生命的绿洲。地质学家们为此设想，洋底热泉的环境，酷似前寒武纪早期生命诞生时的环境。如果这一命题能够成立，那么，它将为地球生命地源研究提出很多新研究课题。
洋底热泉中还有高浓度的化学物质，例如，硅和钙等。这就提出一个课题，如果热泉水中溶解的二氧化硅的测量值有代表性的话，那么，硅可能是由热液过程以与大陆侵蚀过程相同的速率进入大洋的。假如这个推断能够成立，这对于估算在过去2亿年中，大洋化学收支平衡具有十分重要的意义。这个过程，应当与海底扩张的速率有某种关系。
(4)海洋沉积学已经形成，并发挥巨大作用。在全球变化研究中，人们采用比较沉积学、碳酸盐浊流沉积和事件沉积进行研究，取得丰硕成果。例如，确定了第四纪以来的海面变化，特别是渐新世以来变化的可比性。资料显示，它与全球气候的变化曲线有某种一致性。再如，对灾变事件研究表明，灾变事件对沉积物的影响，要比长期正常沉积作用大许多。20世纪80年代后，幕式沉积研究和现代灾变理论逐渐引入沉积学。陆架沉积动力学研究重点，开始转向事件沉积学的研究，特别是旋回和事件沉积在陆架沉积层中的作用和地位，愈显重要。
大洋沉积物具有明显的韵律性和旋回性，它反映出一系列交替的气候状况。这与人们普遍关心的海平面变化有直接的关系。大陆及其边缘地带的显生代沉积地层资料，反映了全球海平面的变化。地质时期全球海平面变化范围在几十米到几百米之间。研究表明，长期的海平面变化，可能与洋盆体积变化有直接关系，而短时期的海平面变化，则是由气候因素引起的。显然，海平面变化的确切原因，应该说还没有完全为人们所认识。在南大洋进行的若干深海钻探获得大量资料信息，使人们对南极大陆及其周围的古气候演变过程有初步了解。但是，当南极冰川在第三纪中期发生大量扩展时，北半球的冰川并不存在。这种极大的反差，让地质学家们百思不得其解。这是大自然给人们设置的一道课题。
