珊瑚礁環島是怎樣形成的?
像太平洋上和馬爾地夫,有很多漂亮的心形、環狀、或者項鏈一樣的島嶼,他們的怎麼形成的?為什麼會是那樣的形狀?
珊瑚礁是分布在熱帶海洋的一些海岸、島礁周圍等的以珊瑚外骨骼與石質藻類、貝殼等長期堆積形成的礁體。珊瑚環礁的形成是生物作用和地殼運動等長期結合下形成的。
珊瑚綱是腔腸動物門下的一個綱。【腔腸動物是後生動物(對應原生動物)的開始(就是開始有分化了),二胚層,體壁的外胚層與內胚層之間有中膠層。】珊瑚蟲大小一般為幾個毫米左右。珊瑚蟲的外胚層可以分泌碳酸鈣形成外骨骼,這也就是珊瑚礁的主要成分,但並不是所有的珊瑚蟲都能形成珊瑚礁,能夠形成珊瑚礁的珊瑚蟲體內有共生蟲黃藻,能夠沉澱堆積石灰質骨骼,稱為造礁珊瑚。造礁珊瑚和蟲黃藻互利共生,蟲黃藻進行光合作用,把二氧化碳+水合成碳水化合物+氧氣,造礁珊瑚蟲吸收碳水化合物+氧氣,向蟲黃藻提供硝酸鹽和其他排出物。造礁珊瑚蟲一般營群體生活。珊瑚蟲生殖方式分為有性生殖和無性生殖,無性生殖和有性生殖世代交替,有性生殖的幼蟲固著後發育為成體;無性生殖方式為出芽生殖,新個體不與老個體分離,不斷出芽形成群體。珊瑚蟲死掉之後,其外骨骼仍然留在群體上,隨著群體的發展壯大,逐漸形成珊瑚礁。造礁珊瑚一般來自石珊瑚目、軟珊瑚目、群體海葵目。
造礁珊瑚主要分布於溫度高(最適生長溫度25攝氏度左右)、透明度高(光照影響蟲黃藻造礁珊瑚周圍溶液的過飽和度)、貧營養(海水污染會嚴重影響造礁珊瑚的生存)且水深較淺的熱帶海域,這就是為什麼珊瑚礁都分布在自然條件適宜、風景秀麗的海區了,珊瑚礁周圍也是海洋中物種多樣性極其豐富的地方。 【蟲黃藻需要陽光進行光合作用,而造礁珊瑚蟲需要蟲黃藻提供的碳水化合物和央企】
Darwin(達爾文)在其1842年發表的第一部著作The sturcture and distribution of coral reefs(珊瑚礁的結構和分布)中提出了他的學說,認為海底地殼的隆起和下降形成了環狀珊瑚島。他認為這個過程分為三步1.珊瑚蟲在死火山島的邊緣形成裙礁,因為邊緣環境適合珊瑚蟲的代謝生長和繁殖,海底與島嶼下沉時,在珊瑚礁與島之間開始形成較淺的礁湖;2.隨著海底的持續下沉與珊瑚礁的持續向上增長,礁湖變得越來越大並越來越深,中間的到露出海面的部分越來越小;3.最終小島全部沉入海底成為暗礁,而周圍的珊瑚礁卻露出水面形成環狀的珊瑚礁島。
Reginald Aldworth Daly (戴利)則 認為在上個冰川期的時候,島嶼被削平,海水慢慢融化時,在未完全被磨平的火山島嶼的邊緣珊瑚礁開始形成,由於邊緣環境更適合,增長速度快逐漸形成環礁。
中途島珊瑚礁下很深的地方發現了大量的火山殘存物更支持達爾文的學說,但是海平面的變化對珊瑚島的形成似乎也有很重要的作用。(學說各有長短了)
至於珊瑚礁環島的形狀,我想只要是能夠影響珊瑚礁形成的因素都能對形狀產生影響,如溫度、鹽度、水深、光照、風浪、海流、海平面變化、中間原來島的形狀啊等等。珊瑚礁是由無數珊瑚蟲骨骸所組成的低平石灰質岩石。大海中的火山島周圍是珊瑚蟲的棲息所。原有的珊瑚蟲死後,新的珊瑚蟲在蟲體上繼續生長堆積。此外,沙及其它生物殘骸也堆積在珊瑚群體四圍,最後形成圍繞火山島周圍的裙礁。火山島下沉後,珊瑚裙礁可能形成堡礁。火山島完全沒入水中時,能形成環礁,被圍在中間的海水叫瀉湖。位於澳大利亞昆士蘭海岸的大堡礁是世界最著名的珊瑚礁。
珊瑚礁是生長在熱帶海洋中的石珊瑚,以及生活於其間的其它造礁生物、附礁生物、藻類等經歷了長期生活、死亡後的骨骼堆積建造而成的。珊瑚礁必須在水溫20℃、鹽度28以上、清潔無污濁的海水中才能生存並得到發展,生活在其中的眾多熱帶動、植物群,構成富有熱帶特色而又相當特殊的生態系統。珊瑚礁是資源豐富的場所,生活在其中的數千種石珊瑚、海綿、多毛類、瓣鰓類、馬蹄類、寶貝、海龜、甲殼動物、海膽、海星、海參、珊瑚藻和魚類等構成一個生物多樣性極高的頂級生物群落。保護珊瑚礁的生態環境具有十分重要的意義,因為珊瑚礁本身標誌著海洋環境的潔凈程度,正如法國著名海洋學家雅克·依夫·古斯在著作中指出的「只要珊瑚死掉,海洋也註定消亡」。因此,挽救珊瑚礁及其生態環境是一件刻不容緩的工作。本文對珊瑚礁形成的機制、生態控制作用和分布的關鍵因素、生態環境及其效應、珊瑚礁生態系統、珊瑚礁生物海岸的現狀及生態系統的建設等進行了綜合分析與研究,提出了可持續利用原則和思路。
在廣闊無邊的海洋中,存在著大量的各式各樣的珊瑚礁,從而使得水下世界更加絢麗多彩。珊瑚礁蘊藏著豐富的礦產資源。礁灰岩是多孔隙岩類,滲透性好,有機質豐富,是良好的油氣生儲層;珊瑚灰岩可作為燒制石類、水泥的良好原料。在珊瑚礁及其瀉湖沉積層中,還有煤炭、鋁礦、錳礦、磷礦等。珊瑚礁是由造礁珊瑚構成的。珊瑚一般是指體型呈輻射對稱,有石灰質外骨骼或皮層中含有大量骨針,底棲固著生活的海洋腔腸動物。珊瑚按其形態特徵可分為造礁珊瑚和非造礁珊瑚。造礁珊瑚由於有單細胞的蟲黃藻與之共生,鈣化生長速度快,所以能造礁。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,從而形成具有抗浪性能的海底隆起,被稱為珊瑚礁。
珊瑚礁是造礁石珊瑚群體死亡後,其骨骼和外殼聚集在一起形成的沉積建造,是一種特殊的岩土介質類型。全球現代珊瑚礁主要分布在南北回歸線之間的熱帶海洋中,我國的珊瑚礁主要分布於北回歸線以南的熱帶海岸和海洋中。散佈於南海中的島礁絕大部分由珊瑚礁構成,礁體厚達兩千多米。南沙群島海區珊瑚礁從它的前身生物礁算起,有著很漫長的歷史,經歷過多次劫難,但卻長盛不衰,至今幾乎覆蓋整個南沙群島的淺海地區。珊瑚礁在自然界的生存競爭中,能不斷調節自身而保存下來。但在最近短短的幾十年中,由於人類活動造成的環境污染和人為的破壞,使整個珊瑚礁受到極嚴重的創傷,在龐大的珊瑚礁生態系中,首當其衝的是造礁珊瑚。沿岸珊瑚礁受到的最大危害,是沿岸土地普遍開發利用造成的沉積物污染。如在海邊開挖養殖地,把大量的砂土堆放到海邊,波浪和雨水把它帶到沿岸海域,使水質十分混濁,造成珊瑚被覆蓋而窒息死亡;且這些沉積物因海浪的翻攪,對珊瑚及其它底棲生物持續造成危害。在遠離大陸的南沙群島海區,雖無陸源物質造成的沉積污染,但卻存在非法捕魚的破壞,炸魚的同時,也嚴重破壞了珊瑚礁這種生物多樣性極好的生態環境;在珊瑚礁上地毯式搜捕某種生物也是對珊瑚礁的極大破壞;化學毒品或有機物質對海水的污染,導致珊瑚白化或使藻類狂長,也對珊瑚礁的生態造成極大危害。在珊瑚島礁上進行工程建設活動也會造成珊瑚礁的破壞,對此有關部門應引起重視。
沿大陸或島嶼邊生長發育,亦稱裙礁或邊緣礁,岸礁是由生長在大陸或島嶼周圍淺海海底的珊瑚和其他鈣質有機物構成,這種礁體的表面跟低潮潮位的高度差不多,粗糙而不平坦,外緣向海洋傾斜。由於外緣珊瑚生長起來最無拘無束,所以最早露出水面,從而使珊瑚平台和陸地間出現一條淺水通道或一片瀉湖。例如海南島沿岸的許多珊瑚礁就是這種岸礁。
1.2.1.2堡礁堡礁又稱作堤礁,是離岸有一定距離的堤狀礁體,外緣和內側水都較深,這種珊瑚礁的礁底或者不是由珊瑚構成的,或者雖然是由珊瑚構成的,但海水的深度是後來才增大的。它與陸地隔以瀉湖,例如澳大利亞昆士蘭大堡礁。
1.2.1.3環礁
環礁是一種環形或馬蹄形的珊瑚礁,中間包圍著一片瀉湖。礁體呈帶狀圍繞瀉湖,有的與外海有水道相通。全世界己知的環礁有330個之多,主要分布在西太平洋的信風帶和印度洋的熱帶海域。例如馬紹爾群島上的誇賈連環礁和馬爾地夫群島的蘇瓦迪瓦環礁,面積都在1800平方公里以上,是世界上兩個最大的環礁。
1.2.2根據形態,劃分台礁、點礁、塔礁和礁灘4類型。
1.2.2.1台礁
呈台地狀高出附近海底,但無瀉湖和邊緣隆起的大型珊瑚礁,也稱單礁,例如西沙群島的中建島。
1.2.2.2點礁
點礁也即斑礁,是堡礁和環礁瀉湖中的礁體,大小不等,形態多樣。
1.2.2.3塔礁兀立於深海、大陸坡上的細高礁體。
1.2.2.4礁灘甸甸在大陸架淺海海底的丘狀珊瑚礁。
我國的珊瑚礁主要是岸礁,也稱為裙礁,如分布於海南文昌、瓊海、三中國珊瑚礁及其生態系統綜合分析與研究亞、東方、昌江、臨高等沿海縣、市海岸淺水中的珊瑚礁。相對於珊瑚島來說,珊瑚礁是一連串剛剛露出或者接近海面的礁石。當其經過自身增長擴大而穩定升出水面,風和海浪不斷地把動物的甲殼碎片、珊瑚和珊瑚沙往礁體頂上和內側堆積,或是由於地殼運動將其抬升出水面後,最終珊瑚礁變成了珊瑚島,其中很多都成了人類長期居住和從事生產的地方。
參考文獻
安利華,中國珊瑚礁及其生態系統綜合分析與研究,2003(碩士論文)
環礁一般是由火山島周圍的裾礁演化而成的。通過風化島嶼逐漸被消磨,最後沉到水面以下,最後只剩下一個環繞著一個暗礁的環礁。海底下沉和海面上升也會形成環礁。馬爾地夫由26個這樣的環礁組成。(裙礁沿著大陸或者島嶼的邊緣形成。大多數沿岸珊瑚礁是裙礁。裙礁的形成需要一定的條件,在大量淡水入海的地方(比如亞馬遜河的入海口)裙礁無法形成。塞席爾是一個遠洋裙礁的例子。)
來自《十萬個為什麼》第六版
馬爾地夫的環礁面積一般不大,地勢低平,中心凹陷成一潟湖,直徑大多2-3km,大者可達到100km,平均湖深可到45公尺,最大可達100公尺。有完全封閉的潟湖,也有因潮汐被切割的一個或多個缺口的潟湖,如有七個缺口的永樂環礁。
圖為馬爾地夫北部環礁
圖為馬爾地夫北部環礁
說到環礁的成因,其中達爾文的「 沉降說 「廣為接受簡單來說珊瑚礁最初是環繞著火山島周邊的熱帶淺海生長的,後來由於火山島逐漸下沉,但已然形成的珊瑚礁繼續生長。該假說在氫彈試爆了埃尼托克環礁後得到了證實,鑽探之後發現了火山岩基底。
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