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珊瑚礁
珊瑚從古生代初期開始繁衍，一直延續(xù)至今。珊瑚屬種多，演化快,常成為劃分地層的依據(jù)。以下是小編給大家?guī)淼纳汉鹘福瑲g迎閱讀，希望對你有幫助！
珊瑚礁是石珊瑚目的動物形成的一種結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)可以大到影響其周圍環(huán)境的物理和生態(tài)條件。在深海和淺海中均有珊瑚礁存在，它們是成千上萬的由碳酸鈣組成的珊瑚蟲的骨骼在數(shù)百年至數(shù)千年的生長過程中形成的。珊瑚礁為許多動植物提供了生活環(huán)境，其中包括蠕蟲、軟體動物、海綿、棘皮動物和甲殼動物，此外珊瑚礁還是大洋帶的魚類的幼魚生長地。
科學(xué)價值
珊瑚礁蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源。珊瑚礁及其潟湖沉積層中，還有煤炭、鋁土礦、錳礦、磷礦，礁體粗碎屑巖中發(fā)現(xiàn)有銅、鉛、鋅等多金屬層控礦床。珊瑚灰?guī)r可作燒石灰、水泥的原料，千姿百態(tài)的珊瑚可作裝飾工藝品，不少礁區(qū)已開辟為旅游場所。
達(dá)爾文根據(jù)礁體與岸線的關(guān)系，劃分出岸礁、堡礁和環(huán)礁，根據(jù)形態(tài)分出臺礁和點(diǎn)礁等類型。岸礁，沿大陸或島嶼岸邊生長發(fā)育，亦稱裙礁或邊緣礁。
呈臺地狀高出附近海底，但無潟湖和邊緣隆起的大型珊瑚礁，也稱桌礁。點(diǎn)礁，即斑礁，是堡礁和環(huán)礁潟湖中的礁體，大小不等，形態(tài)多樣。
地球的健康與珊瑚礁密不可分——珊瑚礁養(yǎng)活著四分之一的海洋物種，以及十億人口。珊瑚礁是生態(tài)系統(tǒng)必不可少的一部分。
生活習(xí)性
其形成是造礁珊瑚及其他造礁生物對生成礁的鈣物質(zhì)長期積累沉積的結(jié)果，由造礁珊瑚的石灰質(zhì)遺骸和石灰質(zhì)藻類堆積而成的一種礁石。世界上珊瑚礁多見于南北緯30°之間的海域中，尤以太平洋中、西部為多。按形態(tài)劃分有：裾礁（岸礁）、堡礁、環(huán)礁、桌礁及一些過渡類型。據(jù)估計全世界珊瑚礁連同珊瑚島面積共有1000萬平方公里。珊瑚礁生長速度一般為每年2.5厘米左右。有些珊瑚礁厚度很大，系因珊瑚礁生長發(fā)育過程中礁基不斷下沉或海面不斷上升所致。
研究歷史
三國時期
早在225～230年，中國三國(吳)時期,康泰在《扶南傳》中記載了南海的珊瑚礁。
19世紀(jì)初
德國自然學(xué)者A.von沙米索等在印度洋航行中，發(fā)現(xiàn)一些低矮群島是由坐落于海底山頂上的造礁珊瑚構(gòu)成，并指出礁體形狀與盛行風(fēng)和水流等有關(guān)。1831～1836年，進(jìn)化論創(chuàng)始人C.R.達(dá)爾文乘“貝格爾”艦環(huán)球考察中，對珊瑚礁進(jìn)行過觀察，劃分出岸礁、堡礁和環(huán)礁，并于1842年在《珊瑚礁的構(gòu)造和分布》一文中，提出了珊瑚礁成因的“沉降說”，極大地推進(jìn)了珊瑚礁的研究。有關(guān)其成因的討論以后持續(xù)了近100年。
20世紀(jì)
1912年法國L.儒班發(fā)表了第一幅全球珊瑚礁分布示意圖。
1935～1937年，中國地質(zhì)學(xué)家馬廷英利用珊瑚的生長紋與骨骼密度差關(guān)系，測得中國東沙群島造礁珊瑚成長率每年為4～11毫米。50年代以來，美國H.S.萊德、K.O.埃默里和J.W.韋爾斯等人發(fā)現(xiàn)珊瑚礁主要分布在受赤道暖流明顯影響的大洋西部。1957年，韋爾斯闡明了珊瑚礁發(fā)育主要受水溫、鹽度、水深和光照等因素控制。1968～1970年間，澳大利亞學(xué)者W.G.H.馬克斯韋爾對昆士蘭大堡礁作了詳細(xì)研究，闡明了水文條件變化與礁體形態(tài)和發(fā)展的關(guān)系；他所提出的珊瑚礁分類，是對達(dá)爾文的分類的重要補(bǔ)充。20世紀(jì)40年代以來，在古代礁中發(fā)現(xiàn)了不少大型油氣田。由此更促進(jìn)了珊瑚礁研究工作的開展，并使現(xiàn)代礁與古代礁的研究結(jié)合起來。
形態(tài)特征
珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物在生長過程中能吸收海水中的鈣和二氧化碳，然后分泌出石灰石，變?yōu)樽约荷娴耐鈿�。每一個單體的珊瑚蟲只有米粒那樣大小，它們一群一群地聚居在一起，一代代地新陳代謝，生長繁衍，同時不斷分泌出石灰石，并粘合在一起。這些石灰石經(jīng)過以后的壓實(shí)、石化，形成島嶼和礁石，也就是所謂的珊瑚礁。
珊瑚礁
在熱帶和亞熱帶淺海，由造礁珊瑚骨架和生物碎屑組成的具抗浪性能的海底隆起。造礁珊瑚具有分泌碳酸鈣形成外骨骼的功能，它們世代交替增長，最終生長到低潮線。地質(zhì)時期的礁，在中三疊世以前的各時代，造礁生物種類很多；中三疊世以后，才基本上以六射珊瑚為主，故統(tǒng)稱為生物礁。地質(zhì)時期的礁是與其同時代沉積層相比，垂向幅度較大的含有豐富造礁化石的碳酸鹽巖體，也稱古代礁。
珊瑚從古生代初期開始繁衍，一直延續(xù)至今，可作為劃分地層、判斷古氣候、古地理的重要標(biāo)志。珊瑚礁與地殼運(yùn)動有關(guān)。正常情況下，珊瑚礁形成于低潮線以下50米淺的海域，高出海面者是地殼上升或海平面下降的反映；反之，則標(biāo)志該處地殼下沉。
成礁環(huán)境
簡要
造礁珊瑚對水溫、鹽度、水深和光照等條件都有比較嚴(yán)格的要求：
水溫
珊瑚礁珊瑚生長的水溫約為20～30°C。J.D.米利曼認(rèn)為23～27°C是造礁珊瑚生長發(fā)育的最佳水溫，韋爾斯認(rèn)為最佳水溫上限可達(dá)29°C。熱帶海區(qū)，這一最佳水溫出現(xiàn)在冬季和春季，因而許多學(xué)者認(rèn)為冬季珊瑚生長最快。海南島和西沙群島水溫平均為25～27°C，屬珊瑚生長最佳水溫范圍，但海南島的季節(jié)變化大，水溫不穩(wěn)定，對珊瑚生長有抑制作用。海南島和臺灣島的珊瑚礁被稱為“高緯度珊瑚礁”。
鹽度
造礁珊瑚生長在鹽度為27～40‰的海水中，最佳鹽度范圍是34～36‰。南海鹽度為34‰，屬最佳鹽度范圍，海南島沿岸有淡水注入，鹽度略低，為32‰左右。
水深
一般認(rèn)為造礁珊瑚生長的水深范圍是 0～50米，最佳水深為20米以淺。許多學(xué)者認(rèn)為這實(shí)際上是與造礁珊瑚共生的蟲黃藻進(jìn)行光合作用所需的深度。
光照
也是蟲黃藻光合作用的需要，一般熱帶光照強(qiáng)，時間長，平均光照率在50%以上，有利于珊瑚礁的發(fā)育。
風(fēng)和風(fēng)浪
一般迎風(fēng)浪一側(cè)礁發(fā)育較好。新月形和馬蹄形礁體的凸面是迎風(fēng)迎浪的。如果風(fēng)浪有季節(jié)性變化，礁的形狀會出現(xiàn)雙馬蹄形。所以根據(jù)古代礁的形態(tài)可判斷古風(fēng)向。過強(qiáng)的風(fēng)浪使珊瑚蟲難以在基底上固著，不發(fā)育礁。
河流
河流入海處，海水鹽度低，泥沙含量大，混濁度高，海水透明度低，會使珊瑚窒息而死，所以有大量泥沙入海的河口處一般不發(fā)育岸礁，如海南島的岸礁在河口區(qū)缺失。
海平面變動
當(dāng)海面穩(wěn)定時，珊瑚礁平鋪發(fā)展，但厚度不大；當(dāng)海面上升或海底下沉?xí)r，形成的礁層厚度較大，礁體可發(fā)育成塔形、柱形，也有的礁體可深溺于海面以下成為溺礁。當(dāng)海面下降或地殼上升時，形成的礁層厚度也不大，也有的礁體可高出海面成為隆起礁。這種影響因素對古代礁意義較大。
海底地形
無論在大洋或淺海區(qū)，珊瑚礁總是生長于海底的正地形上，如大洋中的平頂海山、海底火山、大陸架的邊緣堤以及構(gòu)造隆起上。由于在不同的海底地形上水動力作用不盡一致，因此地形特征有時對礁體發(fā)育有很大影響。如極淺的平緩海底往往形成離岸礁；而岸坡較陡，則礁體緊貼岸線發(fā)育。珊瑚在海底營固著生活，在堅硬的巖石基底上發(fā)育較好，部分屬種也可在水下砂坎上發(fā)育，說明對底質(zhì)有一定的選擇。
藻類與物種
蟲黃藻與造礁珊瑚共生，它吸收造礁珊瑚排出的二氧化碳，為珊瑚蟲提供鈣質(zhì)，形成骨骼中甲殼質(zhì)（幾丁質(zhì)）的有機(jī)成分，它們構(gòu)成一個相互依存的生態(tài)系統(tǒng)。紅藻中的珊瑚藻是完全鈣化藻，可形成層狀骨架，參與造礁。藻屑是珊瑚礁中常見的組分，一般占20～50%。藻類還可粘結(jié)礁骨架和生物屑，并有富鎂作用，形成高鎂方解石。但鉆孔藻(Bringalgal)在珊瑚礁中起破壞作用。
基本種類
深水物種
珊瑚礁許多石珊瑚也可以在水溫20°C以下成長和成礁。不像熱帶的珊瑚，它們不使用陽光作為首要能源，而是使用周圍水里的營養(yǎng)。與熱帶的珊瑚礁相比這些珊瑚礁的生長非常緩慢。比如在歐洲的沿海從伊比利亞半島直到北角有一圈這樣的珊瑚礁圍繞。形成這些珊瑚礁的主要物種是Lophelia pertusa和Madrepora oculata。
典型的珊瑚礁位于水深200~1000米之間，至今為止被發(fā)現(xiàn)的最深的深水珊瑚礁達(dá)3000米。40米以上還沒有發(fā)現(xiàn)有屬于這些屬的珊瑚生存。
深水珊瑚礁尤其受到現(xiàn)代化的捕魚技術(shù)的威脅。深水拖網(wǎng)可以在幾分鐘內(nèi)破壞整個在數(shù)千年里緩慢成長起來的珊瑚礁。
熱帶物種
水溫常年高于20°C的地區(qū)熱帶珊瑚礁的珊瑚只能在水溫高于20°C的地區(qū)生存。這些石珊瑚與蟲黃藻共生，因此它們需要充分的陽光，它們因此生活在水深50米以上的水中。因此熱帶珊瑚礁一般位于北緯30°至南緯30°之間。熱帶珊瑚礁的總面積約為60萬平方公里，它們每年約堆積6.4億噸的碳酸鹽。
熱帶珊瑚礁分兩類：
沿岸沉積形成的珊瑚礁位于大陸架的淺水中。由于淡水帶來的營養(yǎng)物質(zhì)這些珊瑚礁營養(yǎng)比較豐富。因此這些珊瑚礁中往往以軟珊瑚和藻類植物為主。
火山島形成的珊瑚礁遠(yuǎn)離大陸，它們位于由火山活動形成的島嶼的周圍。比如夏威夷和塔希提周圍的珊瑚礁。這些珊瑚礁的營養(yǎng)比較少，因此以石珊瑚為主。
基本分帶
簡要
珊瑚礁由3個基本相帶組成，即礁前帶、礁核帶和礁后帶：
礁前帶
包括礁前塌積和礁前斜坡兩個亞相。前者位于后者的下方，坡度和緩，塌積物主要來源于礁核，粗細(xì)混雜，大礁塊直徑達(dá)數(shù)米。細(xì)小的生物碎屑也不少，這些沉積物在重力作用下，以崩塌和滑移等方式運(yùn)移并堆積。礁前斜坡亦稱礁坪前坡，坡度達(dá)50°以上，其上限與珊瑚叢生帶呈過渡漸變關(guān)系，平面上呈槽溝與礁脊相間排列的鋸齒狀槽溝-礁脊系，礁前斜坡一般為硬底質(zhì)。
礁核帶
包括珊瑚叢生帶、礫堤(或藻脊)、礁坪和礁塘等 4個亞相。珊瑚叢生帶的珊瑚不僅向海方增長，并以低潮線為上限向上繁衍，最終的結(jié)果是擴(kuò)大礁坪。在波浪、潮流和風(fēng)暴潮作用下，珊瑚叢生帶為礁體其他相帶提供了豐富的碳酸鹽沉積物。礫堤(或藻脊)展布在礁坪前緣,一般高出礁坪1米以上，抗浪性強(qiáng),礫堤由礁塊或礁礫組成，物質(zhì)來源于珊瑚叢生帶，通常由波浪、風(fēng)暴潮上掀堆積。大洋環(huán)礁的礫堤，常被孔石藻、石葉藻等包殼粘生，形成藻脊。礁坪亦稱礁平臺，是珊瑚礁的主體，主要由珊瑚礁巖構(gòu)成。礁坪的發(fā)展上限為低潮線，表面因珊瑚群叢構(gòu)成的圓桌狀突起（黑圓石）和不規(guī)則延伸的溶溝切割而崎嶇不平，有的還發(fā)育有珊瑚和貝殼碎屑組成的砂（或礫）斑堆積，礁坪上松散生物屑沉積物的粒徑由海向內(nèi)變細(xì)。礁塘界于礁坪與海灘之間，深幾十厘米至數(shù)米，底質(zhì)為砂質(zhì)。
礁后帶
包括海灘、砂壩（或灰砂島）和澙湖3個亞相。海灘是向礁坪傾斜的潮間帶，由珊瑚屑等生物砂組成，岸礁的海灘有少量陸源碎屑，海灘砂可被文石、高鎂方解石等碳酸鹽類礦物膠結(jié)形成海灘巖；砂壩（或灰砂島）位于潮上帶，由珊瑚等生物砂（礫）組成，岸礁區(qū)的砂壩可見陸源碎屑，一般高3～5米；澙湖是堡礁和環(huán)礁所特有的相，平均深度為45米，可分出澙湖斜坡、點(diǎn)礁和湖底3個微相，澙湖斜坡與點(diǎn)礁周邊有分枝狀珊瑚生長，湖底為灰泥（南海黃巖島環(huán)礁）或珊瑚泥（太平洋比基尼環(huán)礁）沉積。
上述相帶只有在堡礁和環(huán)礁才一應(yīng)俱全；臺礁無礁后帶；岸礁的礁后帶僅包括海灘和砂壩。
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