环礁

atoll

海洋中

1-300公里

环状或马蹄状

马绍尔群岛和马尔代夫群岛

形成原因

1842年，达尔文根据他在小猎犬号5年的航行中所作的观察研究资料，提出南太平洋环礁形成的理论。依据他的理论，环礁的形成与火山岛有关。在海底火山喷发后所形成的火山岛周围，因环境适合珊瑚生长，于是大批珊瑚附着生长，逐渐形成裙礁。其后因故导致岛屿下沉或海平面上升，珊瑚礁仍持续堆积增长。由于堡礁或岸礁环绕的岛屿继续下沉或海面上升，岛屿被海水淹没，珊瑚礁继续向上生长，原岛屿范围成为湖，由堡礁或岸礁演变为环礁。

但美国亚利桑那大学的一位地质学家表示，达尔文的环状珊瑚岛(又称环礁)形成理论并非正确无误，这意味着历来达尔文理论体系的连续性将受到极大挑战。一位名叫威廉·迪金森的地质学家。提出了一个新观点：海平面高度变更以及侵蚀作用在环礁形成过程中具有十分重要的作用。而这些因素的轮流作用，也极大的影响了人类的迁徙活动。

迪金森指出，在达尔文提出环礁形成理论的时候，达尔文对于海平面变更现象显然还是不了解的。科学家已经了解到，几千年来海平面高度的交替变更，使得环礁或者沉没于海里，或者如同峭壁般屹立在海上。在冰川时代，环礁长时间地立于海上，并将空礁湖里的海水一起圈围到海拔高处。迪金森还认为，也正是在如此低的海平面时期，整个珊瑚礁就暴露在空气中，雨水的拍击渐渐溶解了岛屿中部暴露在外的珊瑚。含有丰富碳酸盐的雨水在经过长时间的蒸发浓缩后，最终形成了环绕岛屿的坚固壁垒，这也就是我们所看到的环礁。

关于环礁形成的真正原因，众说纷纭，没有一致的看法。因为科学的事实依据都还不充分，所以环礁的形成原因还有待作出进一步的深入研究。

环礁分布

全球有环礁330～400个，大部分分布在土阿莫土群岛(62个)、印度尼西亚东部(37个)、加罗林群岛(32个)、马绍尔群岛(29个)和斐济群岛(25个)，仅有大约10个分布在印度洋-太平洋热带地区以外，如中太平洋的中途岛和库雷岛，红海的两个环礁、巴哈马群岛的霍格斯提礁、佛罗里达的基韦斯特以西的干龟岛等。

中国南海除少数基岩岛以外大多数为珊瑚岛，有台地环形礁。西沙群岛，有10个，如永兴、宣德及宣德东等，从渐新世以来形成了厚约1200米的珊瑚礁沉积。中沙群岛，为位于现代海面以下12～20米深的环形礁，长135千米、宽68千米，中心潟湖深75～85米。

研究与发展

1、前人对南海现代环礁的研究已经非常系统和深入，但对古环礁及其沉积体系的研究却很少涉及。本文利用高分辨二维地震数据，在西沙海域发现了3个晚中新世环礁体系，分别命名为A，B及C。这3个环礁体系均发育于由断层控制的地垒之上，由环礁礁体、点礁、礁前斜坡及澙湖沉积组成。在层序地层格架下，利用礁前斜坡沉积是否发育来判定这3个环礁体系的淹没史。环礁体系A上的大型环礁礁体一直发育至第四纪才被淹没，而环礁体系B及C在上新世均被淹没。晚中新世，研究区内环礁体系发育最为广泛和完整，表明晚中新世是西沙海域造礁生物最为繁盛的时期，这与ODP184航次钻探结果相一致；上新世是研究区内一个重要的生物礁淹没期，环礁体系B及C全部被淹没于海水之下，半远洋沉积开始占据优势；第四纪是研究区内另一个生物礁淹没期，环礁体系A上的两个大型环礁最终被淹没于海底之下，半远洋沉积开始覆盖填平晚中新世形成的环礁体系。环礁的生长与淹没长期来看主要受构造沉降控制，而全球海平面升降在短期的某一时段内也会产生影响。

2、南海珊瑚岛礁资源极为丰富，实时、快速、高效、准确地获取大范围珊瑚岛礁地貌遥感信息具有现实意义。研究提出了一种双尺度转化下的模型与数据混合驱动的岛礁地貌信息提取框架，并设计了珊瑚岛礁地貌分类体系及相应技术流程:首先采用自上而下模型驱动的GVF Snake模型进行宏观地理分带的粗分割，然后采用自下而上数据驱动的云影极值抑制下多阈值OTSU分类算法进行微观地貌类型的精细分类，最终利用区域生长算法提取离散分布的暗沙、暗滩等浅水地貌单元。针对西沙永乐环礁利用CBERS-02B数据进行实验，精度验证表明:珊瑚岛礁地貌遥感信息提取方法总体精度优于经典数据驱动的监督分类算法，且具有抗噪能力强、顾及空间拓扑关系、自动灵活等特点。

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