七、海岸地貌
海岸是水、陆的相互作用地带。受潮汐、波浪、海流、地面径流甚至气压变化等多种因素的影响,海面高度波动不定,因而实际上海岸也处于不断的变化之中。海岸是具有一定宽度的一个带,地图上的海岸线是当地大潮时的高潮面与陆地的交线——高潮位岸线。
1.海岸结构与地貌动力
现代海岸带由海滨、潮间带与水下岸坡三部分组成(见图6-25)。海滨包括海蚀崖、海岸沙丘、泻湖洼地、港湾、沿岸堤等,这一部分亦称为“海岸”、潮上带、后滨等,它的上界是特大高潮或风暴潮波浪能作用到的地方,下界是高潮位岸线。潮间带又称海滩、前滨等,是介于高潮位岸线与低潮位岸线之间的沙泥滩或岩滩。水下岸坡亦被称为潮下带、滨外带等,它的下界是水深等于1/3~1/2波长的地方。也就是说,在目前正常情况下,该水深的泥沙已基本上不受波浪干扰作用了。在水下岸坡范围内有堆积物形成的倾斜平台、水下沙坝等。通常海洋上的波浪,波长大约为70~130m,波高常在2m左右,超过6m的不多见。由此,水下岸坡的水深下界在35~70m之间。
图6-25 海岸带地貌动力
海蚀作用包括波浪、潮流及其挟带的沙砾岩块对海岸的冲蚀撞击作用、磨蚀作用与溶蚀作用。磨蚀是波浪、潮流挟带的岩块、沙粒对岸坡与障碍物的作用。溶蚀是海洋水对岸边的可溶性岩石或岩石中某些易溶的矿物和盐类的溶解侵蚀。如玄武岩、正长岩、黑曜岩等所含有的一些矿物,在海水中的溶解速度要比在淡水中快3~14倍。海水携运作用是指波浪、潮流携运陆地河流入海和海蚀作用物质的过程,在携运动力减弱时的沉积即为沉积作用。
2.海岸地貌形体类型
海蚀作用使岩石海岸发育海蚀崖、海蚀洞穴、海蚀平台(或称岩滩)等基本地貌类型,以及一些如海蚀拱桥、海蚀柱等微型的地貌形体。
海蚀洞穴是顺破裂构造与软弱夹层发育的,与高潮面相适应,多数宽大于高。山东石岛,沿花岗岩节理发育的巷道式海蚀洞穴长达20~30m,高16m。海蚀洞穴主要是由波浪拍击、冲蚀、磨蚀和穴顶崩塌而形成的。
海蚀崖是海蚀作用下岩石海岸后退所形成的岩石陡崖。海岸后退是由基部被掏蚀或溶蚀形成蚀空状海蚀洞穴或者堆积物被海洋动力剥蚀搬离造成的。因此,海蚀崖的形体类型与海岸岩石性质及其破裂构造的发育、海蚀崖后退的速度等有非常密切的关系(见图6-26)。海蚀崖的后退速度则与海蚀崖岩性、海蚀崖块体运动的方式、基部物质被蚀移的速度等许多因素有关。组成海崖的岩石中的裂隙受海浪拍击与压缩空气的挤张而扩展,有的成为海蚀洞穴,海蚀洞穴上残留石块称海蚀拱桥,海蚀崖前残留的岩柱称海蚀柱。
图6-26 海岸侵蚀地貌的形体类型
岩滩又称海蚀平台,是岩石海岸海蚀崖后退留下的、坡面微微上凸、向海洋倾斜的岩石平台。海蚀崖的长期后退,海蚀平台不断展宽,趋于与海蚀能量的消耗相平衡,最终形成海蚀均衡剖面。
在波浪潮流作用下的海岸带的泥沙颗粒运动,可分为垂直于岸线的横向运动和与岸线基本平行的纵向运动。图6-27揭示了泥沙颗粒横向运动的原理和结果。向岸的进流自破浪之后加速,所以能扰动越来越多、越来越粗粒的泥沙向岸上推。进流能把岸坡上段的粗颗粒泥沙推上岸去,而退流只能带回细颗粒泥沙,将泥沙携到水下岸坡沉积。
图6-27 海岸均衡剖面的塑造
海蚀平台形成后,若地壳不断上升或海面相对下降,原来的海蚀平台被抬升到高处而不受波浪作用,形成海岸阶地。海岸阶地如同河流阶地一样,是阶梯状地面。阶地陡坎即为原来海蚀崖,阶地面就是原生的海蚀平台。如果该区地壳间歇上升,在海滨地带可能出现高度不等的数级阶地,地面由陡、缓相间的坡面组成。在地形图上,等高线相应地有密集和稀疏的明显变化(有的海岸阶地陡坡以岩壁符号表示)。海岸阶地由基岩构成,阶地面上没有或仅有厚度不大的堆积物,称海岸侵蚀阶地。由堆积物组成的阶地,称为海岸堆积阶地。
与海岸带泥沙横向运动有关的地貌类型,有沿岸堤、泻湖、海岸沙丘等。沿岸堤的特点是组成物质颗粒比较粗,颗粒越粗坡度也越陡。粗砾多形成又高、又陡、又窄的沿岸堤。沙质沿岸堤较宽缓,向海的一面坡度为2°~11°,个别可达20°,向陆的一面倾斜1°~3°。如果海岸高陡,那么海滩的沿岸堤匍匐在斜坡上或海蚀崖前。水下岸坡上相对高起部位的沙粒堆积而成水下沙坝。水下沙坝向岸迁移并增加沉积到低潮时出露水面,甚至成为堆积岛,或成为与海岸隔水相望的长形离岸的岛状坝。泻湖是被海岸沙坝隔离的海域。有些泻湖与海洋仍有狭窄的通道。海岸沙丘是风扬海滩沙再堆积而成的、分布于沿岸的陆地沙丘。
海岸带泥沙的纵向迁移是海水携运泥沙沿海岸延伸方向的一种运动。与海岸带泥沙的纵向迁移有关的地貌类型有凹岸海滩、沙嘴、湾堤、泻湖、连岛堤等(见图6-28)。海岸向海转折,导致波射线与海岸的交角增大,因而泥沙的纵向迁移受阻,在凹岸范围内堆积充填形成凹岸海滩。沙嘴是泥沙纵向迁移在凸海岸部分的前方海区所形成的堆积体,它一端连陆而另一端在海洋中自由伸展,有多种形体,如鱼钩状、三角状、剑状等。湾堤分为湾口堤与湾中堤,实际上也就是湾口的沙嘴与湾中的沙嘴。泻湖是沙嘴围封海岸港湾或其他水域形成的。有的泻湖与海留尚有狭窄通道,有的泻湖在特大潮或风暴潮时受到海水的补充,有的泻湖则得到河水的补给。最后,有些泻湖或因水体蒸发而干涸,或被淤塞;有些泻湖则转变成沿海的淡水湖,如无锡太湖、杭州西湖。连岛堤是连接陆地与岛屿的沙堤,是纵向迁移的泥沙在大陆与岛之间的波浪折射波影区的堆积。
1.海滩;2.角滩;3.沙嘴;4.翼状沙嘴;5.剑状沙嘴;6.弧状沙嘴;
7.拦湾坝(7a湾口坝,7b湾中坝,7c湾内坝);
8.连岛坝;9.离岸堤;10.泻湖;11.三角洲;12.泥滩
图6-28 与海岸带泥沙纵向迁移有关的地貌类型
无潮与弱潮(潮差<2m)沙质海岸,波浪作用的强度比较稳定,适于形成稳定的海岸沙堤和海岸沙堤-泻湖海岸类型;而强潮(潮差>4m)海岸,大潮与风暴潮波浪作用强度大,冲越或冲开海岸沙堤,形成潮汐通道,并在潮汐通道进入泻湖的地方形成潮汐三角洲。潮滩不断淤高,逐渐地成为湿地和海积平原。
海岸类型是按海岸带的物质组成划分的,分为基岩海岸或岩石海岸、沙质海岸、粉沙淤泥质海岸,此外还有生物或生物岩海岸如红树林海岸、珊瑚礁海岸等。岩石海岸又因破裂构造易被海蚀成凹岸或港湾,所以按地貌体与海岸线的方位关系分为两相平行的纵向海岸——达尔马提亚(Dalmatian)型(港湾)海岸与两相垂直或斜交的横向海岸——里亚斯(Rias)型(港湾)海岸;或者按岩性分出如火山岩海岸、花岗岩海岸、石灰岩海岸,等等。有的按地质构造类型化分为褶皱构造海岸、断层构造海岸、水平构造海岸,等等。海岸泥沙补给特别丰富的地区如三角洲地区,则明显地表现出海岸位置向海推进。海水淹没高低起伏的沿海陆地,海岸线总是比较曲折,形成所谓的基岩港湾海岸,或者河口湾、泻湖、湿地交错的低地平原海岸。
大陆架是海岸带向海延伸到水深120~200m的浅海海底,平均坡度为0°07',不超过1°~2°,平均宽度约70km。中国黄海陆架宽750km,东海陆架宽130~560km,南海南部陆架宽1000km。大陆架为大陆型地壳结构,向外渐向海洋型地壳结构过渡。黄海陆架和东海陆架地壳厚度为25~34km。大陆架上有厚厚的碎屑物质沉积层,主要的物质来源是大陆。黄海与东海陆源碎屑物质沉积厚达几千米,它们是大陆架地壳新构造运动沉降的主要证据,陆架上有多条与大陆外缘近于平行的古海岸带,它是末次冰期低海面以来,海平面上升与海岸带向陆地迁移过程中,阶段性海岸动力作用的产物。与此同时,在大陆架上出现古海岸带之间的较平坦海底。大陆架上还普遍有水下河谷,有的为水下峡谷。它是冰期低海面时期入海河流的侵蚀谷地,有的是入海河流口外的密度流侵蚀形成的,有的是浅海潮流侵蚀形成的。有的大陆架上有大陆型地壳基岩岛礁、珊瑚岛礁和沙质堆积的岛礁。大陆架外缘,有基岩断块隆起、海洋生物沉积与化学沉积隆起、火山岩隆起等。
大陆坡为大陆架向深海过渡的较陡斜坡。在大陆坡斜面上的水下峡谷,有的是河流出口水道的延续,系密度流侵蚀形成,有的则是斜坡上的物质陡然下滑侵蚀形成的,如水下滑坡。
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