环礁是海洋中呈环状分布的珊瑚礁。中间有封闭或半封闭的潟湖或礁湖，但无非珊瑚礁成因的中央岛屿，此即与堡礁的不同之点。露出海面的高度达几米，呈圆形、椭圆形及马蹄形。直径为1～130公里，深度数米至百余米。向海一侧的斜面较陡，可达45°，上部甚至达90°。环礁一般分布在珊瑚易于生长的太平洋和印度洋的热带和亚热带海洋上，比较典型的环礁是马绍尔群岛和马尔地夫群岛。
基本介绍
中文名 ：环礁 外文名 ：atoll，lagoon island，ring reef，reef ring 分布 ：海洋中 直径 ：1~130公里 形状 ：环状或马蹄状 典型环礁 ：马绍尔群岛和马尔地夫群岛
概念,形成原因,地理特征,环礁分布,研究与发展,
概念
环礁是海洋上呈环带状或马蹄状的一种珊瑚礁。与外海多有水道相通，低潮时礁体往往露出水面。环礁直径数十米至数十千米，宽度一般较窄。常有灰砂(砾)岛或礁岩岛。 环礁中间有封闭或半封闭的泻湖或礁湖，但没有非珊瑚礁成因的中央岛屿，这是与堡礁不同的一点。环礁露出海面的高度达几米，呈圆形，椭圆形及马蹄形。直径约为1~130公里，向海堡礁一侧的斜面较陡，可达45°，上部甚至达90°。
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。科学家现在已经了解到，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，这也就是我们现在所看到的环礁。 关于环礁形成的真正原因，现在还众说纷纭，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。
地理特征
环礁内一般有厚达1000余米的造礁石灰岩，其基座为玄武岩质海底火山。一般分布在珊瑚易于生长的太平洋和印度洋的热带和亚热带海洋上，较典型者是马绍尔群岛和马尔地夫群岛。 海洋上呈环状或马蹄状的珊瑚礁。我国古代称为“石塘”。其上往往堆积有由珊瑚礁碎屑组成的沙帽，即形成珊瑚岛。被包围的水面称为礁湖，可成为优良避风港。 环礁的特点是不暴露它赖以生长的基底。环礁的环状礁体往往是不连续的，被一些狭窄的海峡所切断，使礁湖与大洋相通，如果连通性差或基本不通的，则称潟湖。环礁主要由三部分组成，珊瑚生长带，礁坪和潟湖，以潟湖为中心，两侧礁坪及生长带一一对称，其中礁坪结构较为复杂，礁坪中间往往分布著由珊瑚碎屑堆积起来，高出于海平面的灰砂岛，灰砂岛到潟湖侧的礁坪称内礁坪，灰砂岛外海侧的礁坪为外礁坪，灰砂岛与礁坪之间有海滩分布，靠近潟湖及生长带又可分出礁缘带。 太平洋的许多环礁内缘，珊瑚藻特别发育，主要有孔石藻，石叶藻、石枝藻和新角石藻等，分布于低潮线附近，覆盖面积可达70%以上，厚度超过1米，这些藻堆积称为藻脊。印度洋和太平洋西南某些礁坪上缺少藻脊，我国西沙群岛藻脊也不发育。灰砂岛一般长轴平行礁边缘，无植被覆盖时，在季风作用下，岛的位置不固定，有了植被后，灰砂岛的位置比较固定，有的灰砂岛规模较大，有地下淡水，如甘泉岛，有的时代较老灰砂岛已胶结成岩，如石岛。有些巨型珊瑚礁中央没有泻湖；有些泻湖中也出现一些珊瑚礁体，规模小的如柱状体等礁，直径达数公里。 尽管环礁大小不一，但最典型的地貌结构可划分为：礁前斜坡(向海坡)、礁坪、沙洲或岛屿、潟湖坡、潟湖盆底和潟湖潮汐通道等6个地貌单元。 ①礁前斜坡(向海坡) 礁前斜坡是环礁礁缘外面海一侧的水下斜坡，一般坡度很陡，多数呈峭壁状，少数呈缓坡状，这与珊瑚生长和波浪作用有关。通常认为迎风坡面较缓，背风坡面较陡。坡角一般20°~35°，若>40°，通常称陡坡。礁体自基座向上发育过程中，由于古海平面间歇性升降的影响，礁前斜坡往往形成了一系列宽窄不一的平缓台阶(水下阶地)。 ②礁坪 在地质构造和海平面相对稳定的条件下，造礁珊瑚向上生长，并沿低潮面向水平方向增生扩宽，并接受来自礁缘遭波浪侵蚀产物的堆积，形成面状堆积，成为礁坪。礁坪是环礁的最高处。环礁礁坪的形态，巨观上是平担的，但微观上则是崎岖不平的，有出露的礁块，也有低下的凹坑，一般凹凸高差不足1m。在 *** 位时，乘小艇探测，回声测深图象上呈微小锯齿状起伏；地貌声图上，则以麻斑状图象显示。 ③沙洲或岛屿 沙洲与岛屿是岛礁发育的两个阶段，沙洲是礁坪上珊瑚砂屑堆积成的，未长植被，松散，洲缘轮廓未固定，它可随外动力的强弱和物源的补给量而随时改变其外部形态。 依据岛屿的组成物质，组成物的固结程度，岛屿的发育状况等原则对生物礁岛屿划分为灰砂岛和灰砾岛两大类，又以岛屿的海拔高度与面积之比小于35划为建设型(稳定性)岛屿，35~150划为过渡型(平衡性)岛屿，大于150划为破坏型(活动型)岛屿等3个亚类。 ④潟湖坡 指礁坪内缘至潟湖盆地边缘的坡面。一般坡面倾斜度较向海坡平缓。一般礁坪较宽，潟湖坡较平缓，其次，潟湖坡同潟湖水深和方位也有一定关系，水浅潟湖坡很平缓，如信义礁，潟湖水深3~5m，潟湖坡四个方位均变化在0。5°~1。4°之间。其次是与礁坪面上珊瑚碎屑的多寡有关。礁坪宽，碎屑多，为潟湖坡堆积提供丰富的物源。又与风浪流等外动力作用的强弱有关，礁外缘向风一侧，受强烈冲蚀，并把松散物质往潟湖边推卸堆积，使背风的潟湖坡造成缓坡。 ⑤潟湖盆底 潟湖底部一般比较平坦，但也常见点礁突起。在测深图上呈锯齿状。环礁潟湖的形成，主要是礁体在向上增长过程中，中部生态环境较差，增长较慢，而礁缘生态环境较好，增长较快，便逐步演变成负的地形。其后，又由于礁坪物质(死亡的生物碎屑)不断往漏湖里堆积，点礁继续发育和扩大，致使潟湖变线，直至消亡，而最后变成没有潟湖的台礁。 ⑥潟湖潮汐通道 环礁潟湖与外海沟通的潮汐通道俗称“口门”。在南沙群岛42个环礁中，具有口门的环礁共有19个，占环礁类型中近一半。它们大多属于开放型或半封闭型的环礁。
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。
努库罗环礁 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ODP 184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模型进行巨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。