分類
依據是否重複出現
海陸變遷可以分為兩大類:
非周期性海陸變遷和周期性海陸變遷。在兩大類海陸變遷之中還可以劃分很多種小類。
依據海陸變遷面積或規模
海陸變遷可以分為:局部性(小面積、小規模)海陸變遷、區域性(較大面積、較大規模)海陸變遷、全球性(大面積、大規模)海陸變遷。
依據海陸變遷成因
海陸變遷可以分為:
生物與非生物引起的、地震引起的、火山引起的、溫度變化引起的、水風搬運引起的、岩層變化引起的、引力作用引起的等等。
依據海進海退方向
可以分為緯向的和經向的海陸變遷。
依據速度可以分為
快速的和緩慢的海陸變遷。
形成成因
非周期性
1、生物作用引起的海陸變遷
由生物形成的生物礁和島,人類的造海填海等活動,可以形成小面積的海陸變遷。
2、地震作用引起的海陸變遷
地震形成的海嘯可以引起短暫的海陸變遷。地震形成的岩層斷裂、凹陷或隆起可以引起小面積的海陸變遷。
3、火山作用引起的海陸變遷
火山爆發可以形成海嘯、可以形成火山島嶼、可以形成岩層斷裂、凹陷或隆起,火山作用可以引起小面積的海陸變遷。
4、溫度變化引起的海陸變遷
地球溫度降低可以使海水結冰,海水量減少;地球溫度升高可以使冰山融化,海水量增多。海水量的減少或增多可以引起海陸變遷。
5、地殼岩層變化引起的海陸變遷
組成地殼的岩層發生褶皺或斷層形成地面的升高與降低,可以引起海陸變遷。
6、水和風作用引起的海陸變遷
水的剝蝕和搬運作用,可以形成江河入海口的三角洲,可以引起海陸變遷。風的剝蝕和搬運可以與水的剝蝕和搬運共同作用,也可單獨作用,形成地球表面某位置的降低或升高,可以引起海陸變遷。冰山的剝蝕和搬運作用也可以引起海陸變遷。海邊基岩的坍塌等,可以引起海陸變遷。
7、地球的外球轉動引起海陸變遷
地球的外球轉動導致地極位置的變化,可以引起海陸變遷。
8、天體作用可以引起海陸變遷
宇宙天體降落到地球上,能使地表局部位置降低或升高,可以引起海陸變遷。
短周期性
周期性海陸變遷,依據周期長短可以分為:短周期、長周期的海陸變遷。
周期性海陸變遷是由於月亮、太陽、銀心對地球的引力而產生的潮汐作用,以及地球的自轉、月亮繞地月質點轉動、地球繞太陽的公轉、地球繞銀心的公轉而產生的。
短周期海陸變遷即以日、月和一年為周期的海陸變遷,是由於地球自轉、月亮繞地月質點轉、地球繞太陽公轉而形成的。
短周期的海陸變遷為東西方向的海進海退。受陸地的影響,海進海退方向會發生改變。
全球性
地球的北半球向外稍尖而凸出,南半球向內凹,北極高出球面19米,南極低於球面26米,南北極相差45米,從赤道方向看地球近似一個“梨”的形狀。高出球面的北極是海水覆蓋的北冰洋,而低於球面的南極卻是陸地。南極洲的最高峰是文森峰,海拔4,897米。證明北極海平面高於南極近5000米。
在地史中發生過幾次全球性海進海退事件,海進時形成海進的沉積建造,形成灰岩,有海生動物化石。海退時形成海退的沉積建造,有煤形成,有陸生動植物化石。
形成上述的兩種現象是由於地球繞銀河的銀心轉動而產生的。
地球自轉,由於月球和太陽的引力形成潮汐。地球表面的水在引力方向凸出的高。
地球除繞太陽公轉外,還繞銀河系的銀心公轉,公轉周期為2.5億年(?)。地球的地軸與銀道面的夾角為27°24′(?)。
由於地軸傾斜(地軸傾斜在黃道面上,其夾角是66°34′,地球赤道面與黃道面的夾角為23°26′),地球繞太陽公轉,在夏至時,地球的北半球距太陽近,受到太陽的引力大。在冬至時,南半球受到的太陽引力大,導致地球的外球轉動,形成地極和磁極移動(南極洲的煤是這種原因來的)。
同理,由於地軸傾斜在銀道面上繞銀心公轉,在銀道面的夏至位置時,地球的北極受到的銀心引力大,形成地球的北極水凸出的比南極高。
在銀道面的冬至位置時,地球的南極受到的銀心引力大,形成地球的南極水凸出的比北極高。當地球在銀道面春分和秋分的位置時,地球赤道位置的水受銀心、太陽和月亮的共同引力作用,水凸出的更高。地球水的這種變化,就形成全球性海陸變遷,其周期由地球繞銀心公轉周期決定。在南北極的全球性海陸變遷周期為2.5億(?),在其他地區的全球性海陸變遷周期為1.25億年(?)。
全球性海陸變遷的海進海退方向為南北方向。受陸地的影響,海進海退方向會發生改變。
太陽到銀心的距離是大約距離,太陽繞銀心公轉周期也是大約的。因此,全球性海陸變遷的周期也是大約的。
地軸與銀道面的夾角27°24′是從天球上計算出來的,天球是以地球為中心的人為球,在銀河系,銀心是中心,太陽繞銀心公轉,地球也隨太陽繞銀心公轉。所以,地軸與銀道面的夾角27°24′是參考數字。
地殼運動
地殼運動按運動的速度可分為兩類地殼運動。
1、海平面升降。
2、人類的活動。
特點
緩慢運動
例如大陸和海洋的形成,古大陸的分裂和漂移,形成山脈和盆地的造山運動,以及地球自轉速率和地球扁率的長期變化等,它們經歷的時間尺度以百萬年計。另如冰期消失、地面冰塊融化引起的地面升降,也屬以萬年計的緩慢運動。
快速運動
這種運動以年或小時為計算單位,如地極的
張德勒擺動,能引起地殼的微小變形;日、月引潮力不但造成海水漲落,也使固體地球部分形成固體潮,一晝夜地面最大可有幾十厘米的起伏;較大的地震可引起
地球自由振盪,它既有徑向的振動,也有切向的扭轉振動。
傳統
地質學最早發現了
地球表層的垂直升降運動,證據是在高山上發現海相的沉積岩,並且有海中特有的貝類化石。這表明某些大陸地區的
地殼在過去的
地質年代中曾經是海洋。地質學中有所謂海進和
海退之說,表明局部地殼是有升降變化的。但是傳統地質學否認
地球表層曾有過大尺度的水平運動。
20世紀60年代以後總結了一系列的地學研究成果,證明
地球表層在地球的歷史中曾經有過大規模的水平位移,各大陸的相對位置曾有過顯著的變化。最主要的證據是:①全球
地震帶勾畫出6大板塊的輪廓,證明地球表層的
岩石圈不是完整的一塊。②古地磁學的研究表明,由各大陸
岩石磁性所得到的古
地磁極位置不相重合,而根據各大陸不同
地質年代的岩石磁性所繪製的
極移曲線,在近代趨向重合於今地磁極位置。③
大洋中脊兩側的
磁異常條帶,表明海底
地殼在不斷從中脊向兩側擴張,各板塊所負載的大陸岩石圈隨之發生水平漂移。
板塊運動
20世紀60年代,在
大陸漂移說的基礎上,科學家提出了板塊構造學說。板塊構造學說認為,有岩石組成的地球表層並不是整體一塊,而是有板塊拼合而成。
歷史記載
予奉使河北,遵太行而北,山崖之間往往銜螺蚌殼及石子如鳥卵者,橫亘石壁如帶。此乃昔之海濱,今東距海已近千里。所謂大陸者,皆濁泥所湮(1)耳。堯殛鯀於羽山(2),舊說在東海中,今乃在平陸。凡大河、漳水、滹沱、涿水、桑乾之類,悉是濁流。今關陝以西,水行地中,不減百餘尺,其泥歲東流,皆為大陸之土,此理必然。選自《沈括·夢溪筆談·雜誌一》
注釋
(1)湮:通“堙”,壅塞、埋沒,亦猶今言積澱。
(2)堯殛(jí)鯀(ɡǔn)於羽山:相傳鯀治水不成,被堯誅殺(一說流放)於羽山。古地理上的羽山,學者多謂在今山東郯城東北,或又相傳在蓬萊。
原文翻譯
我奉命出使河北察訪,沿著太行山北行,山崖的岩石間往往夾雜著螺蚌殼及像鳥卵的石子(鵝卵石),橫亘在石壁上像帶子。這裡應是昔日的海濱,東距大海已有近千里。所謂大陸,看來都是由重濁的泥沙積澱而成的。古史記載堯殺鯀於羽山,舊說羽山在東海中,而如今卻在陸地上。凡黃河、漳水、滹沱、涿水、桑乾等河流,全都是混濁的水流。關陝以西,水在低於地面的峽谷中流動,最深處不下百餘尺,所攜帶的泥沙每年向東流,都成為造大陸的泥土,大陸由此造成也就是必然之理。