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地貌学及第四纪地质学教程-海岸地貌

时间:2023-12-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:第八章海岸地貌海岸带是地球上大气圈、水圈、岩石圈和生物圈最紧密接触的部分,又是响应全球变化和陆-海各种动力作用最迅速、最敏感的地区,同时海岸带作为人类利用和开发海洋的前沿基地又具有非常重要的地位。海岸带环境、资源与灾害对沿海地区经济发展及人口生存影响极大。对现代海岸地貌影响最深刻的海平面变动是全新世海平面的变动。此外,海啸带来的巨大波浪对海岸地貌有一定的破坏作用。具体海岸地貌类型划分见表8-1。

地貌学及第四纪地质学教程-海岸地貌

第八章 海岸地貌

海岸带是地球上大气圈、水圈、岩石圈和生物圈最紧密接触的部分,又是响应全球变化和陆-海各种动力作用最迅速、最敏感的地区,同时海岸带作为人类利用和开发海洋的前沿基地又具有非常重要的地位。据统计,全球有40%的人口居住在离海岸100km以内的范围内,世界大约30%的海岸被开发成城市、工业场地、农业用地和旅游用地。但是,目前人类活动使陆地到海岸的物质传输迅速变化,过度捕捞、污染以及沿海和外流河流的不合理开发是海岸带生态系统正在遭受缓慢持续的破坏。海岸带环境、资源与灾害对沿海地区经济发展及人口生存影响极大。

第一节 海岸地貌成因及类型

一、海岸

海岸带是海洋和陆地之间相互作用的地带,也就是每天受潮汐涨落海水影响的潮间带及其两侧一定范围的陆地和浅海的海陆过渡地带。它是陆地和海洋的分界线。

第四纪时期冰期和间冰期的更迭,引起海平面大幅度的升降和海进、海退,导致海岸处于不断的变化之中。距今6 000~7 000a前,海平面上升到相当于现代海平面的高度,构成现代海岸的基本轮廓。现代海岸带由海岸、潮间带及水下岸坡3部分组成。海岸带的3个组成部分,在其发展演化的过程中是相互联系统一的整体。

海岸指高潮线以上狭窄的陆上地带,其陆上界线是波浪作用的上限。

潮间带是高、底潮海面之间的地带。高潮时被海水淹没,低潮时则露出为陆地(滩涂)。

水下岸坡为低潮线以下,至波浪有效作用于海底的下限地带。其下界约相当于1/2波长的水深处。

二、海岸类型

虽然在多因素影响下,海岸形态多种多样,类型繁多,但常见的海岸类型主要有8种,如图8-1所示的7种,还有一种是热带和亚热带红树林与沼泽发育的海岸。

图8-1 海岸主要类型示意图

(据Strahler等,1978)
(a)里亚式海岸(下沉岸);(b)峡湾式海岸;(c)堤障沙岛海岸;(d)三角洲海岸;(e)火山海岸;(f)瑚礁海岸;(g)断层海岸

三、海岸地貌的影响因素

由于第四纪时期冰期和间冰期的更迭,引起海平面的变动,导致海岸的相对升降,引起海岸线的进退,进而影响海岸侵蚀和沉积过程以及海岸地貌的发育。对现代海岸地貌影响最深刻的海平面变动是全新世海平面的变动。末次冰期以后,随着气候转暖,大量冰川融化,世界海面迅速上升,使海岸向陆地不断推移,现今海岸就是6 000a以来发育起来的。

海岸地貌的主要影响因素如下几种。

1.海岸动力作用

海岸动力作用有波浪、潮汐、海流和河流等。其中以波浪作用为主,波浪的能量是控制海岸发育与演化的主要因素之一;潮汐作用只在有潮汐海岸处对地貌起塑造作用,海流对海岸地貌的影响稍弱,河流作用只局限在河口地带。此外,海啸带来的巨大波浪对海岸地貌有一定的破坏作用。

2.岩性与岩层产状控制

岩性影响波浪对海岸的侵蚀速度以及由此产生的碎屑物质的多寡。坚硬而少裂缝的岩石遭受磨蚀程度最轻,常呈现为突出的岬角。岩性强度中等的沉积岩,海蚀崖外常发育海蚀平台,平台外和岸边有疏松沉积物堆积。结构疏松的岩层组成的海岸,岸坡缓斜,海蚀崖不发育,岸外有疏松沉积物堆积,如松软岩层两侧为坚硬岩层组成的海岸,由于海岸蚀退相应较快,形成向陆内凹的海湾。此外,岩层向海倾斜较大时,在岸坡上还可发育阶梯状的海蚀平台。

3.地质构造影响

地质构造的性质和构造线延伸的方向与海岸的形态和性质关系极大,是海岸分类的重要依据。根据地质构造方向,可把海岸分为纵向海岸、横向海岸和斜向海岸。纵向海岸方向与构造线方向大致一致,岸线平直,少港湾和半岛;横向海岸方向与构造线方向近于垂直,特别当不同岩性频繁交替时,岸线呈曲折的锯齿状,多岬角、港湾状;斜向海岸则常发育不对称的呈雁状的曲折岸线。

4.地壳运动与海平面变动的影响

海岸地区的地壳垂直运动,必然造成海面的相对升降和地势的高低变化,因此它在海岸地貌的发育演化方面起着极为重要的影响。一般来说,海岸的上升会引起水下岸坡的变迁,而大大促进沉积作用,多级古海成阶地的存在往往是该地区地壳上升的结果,同时也反映了古海岸线的变迁。当海岸下沉时,水下岸坡变深,使波浪到到达海崖前保存着巨大能量,后来才消耗在对陡崖的冲蚀中。在下沉过程中还形成各种埋藏地貌。海岸地区的地壳运动也影响入海河流河口地带地貌的发育,如在缓慢下沉的河口段常发育三角洲,黄河三角洲的形成就是如此。

四、海岸地貌

波浪、横向流和沿岸流在海岸带形成一系列海岸地貌。根据海岸地貌的基本特征,可将海岸地貌分为海岸侵蚀地貌和海岸堆积地貌两大类。具体海岸地貌类型划分见表8-1。

表8-1 海岸地貌类型划分

续表8-1

注:引自曾克峰等,2013。

(一)海蚀地貌

1.海蚀崖

当波浪冲击海崖时,造成海崖的侵蚀与后退。这种后退可能相当迅速,一个人在一生当中就能很容易地看到这种变化。基岩海岸受海蚀及重力崩落作用,常沿断层节理或层理面形成的陡壁悬崖,称为海蚀崖(sea cliff)。波浪对海蚀崖的侵蚀作用主要是通过波浪冲击所施加的水压力来完成的。这种水压力可以达到很大的量值。另外,波浪携带岩石碎屑或砂砾石在悬崖上剧烈击打产生磨蚀作用作用于陡崖,崖脚常形成海蚀穴,经拍岸浪不断冲刷、掏蚀,凹穴不断向里伸进,规模逐渐扩大,最后导致上部岩石崩塌,形成陡峭崖壁;继续冲刷、掏蚀、崩塌,海岸则进一步后退。

2.海蚀穴与海蚀洞

海水巨大的冲击力对海岸附近的岩石进行冲蚀、磨蚀,使海面附近的岩石逐渐被冲蚀、磨蚀形成凹槽,称为海蚀穴。在岩石较软或节理、裂隙发育的地方,海蚀穴慢慢扩大形成海蚀洞。

3.海蚀拱桥与海蚀柱

波浪从岬角的两侧进行冲蚀、磨蚀,在岬角两侧形成海蚀穴,两边海蚀穴逐渐扩大,最终相互贯通,形成拱桥状地貌,称为海蚀拱桥,又称海蚀穹(sea arch)。海蚀拱桥继续扩大,导致拱顶塌落,残留的部分柱状岩石形成突出的石柱或孤峰称为海蚀柱(sea stack)。

4.海蚀平台

海蚀崖在波浪的长期作用下侵蚀后退,留下一个缓缓倾斜的岩石平台,称为海蚀平台,也称为浪蚀台地(wave-cut platform),它是在近水面处由波浪切削夷平而形成的。我国海蚀平台发育广泛,如山东半岛庙岛列岛一带,有宽达150多米的海蚀平台,其上还有壮观的海蚀柱。广西北海市涠洲岛地质公园内的海蚀平台平坦而宽阔,退潮时可见宽达几十米至百米的平台面,令人感叹!

海蚀平台的形成和发育要求岩石抗蚀强度和海蚀强度之间保持一定的平衡,岩石抗蚀力过强或过弱均不利于它的充分发育。海蚀平台的成因有不少解释。约翰逊(Johnson,1919)认为海蚀平台是海蚀崖不断后退的结果(图8-2);巴特勒姆(Bartrum,1962)认为是潮间带频繁交替的干湿风化作用和海浪将风化物质搬走而使海岸后退的结果(图8-3);帕拉特(Pratt,1968)认为海蚀平台可分为高潮台地、潮间带台地和低潮台地3类。高潮台地主要由干湿风化作用与海浪搬运作用形成,潮间带台地是波浪磨蚀作用的结果,高潮台地的前缘如不断受波浪磨蚀亦向潮间带台地演化。低潮台地是灰岩地区的溶蚀作用所致。

图8-2 海崖海岸纵剖面的发育过程

(据Johnson,1919)
a1、a2、a3.代表海蚀崖;b1、b2、b3.代表海蚀平台

图8-3 海蚀平台的形成

(据Bartrum,1962)

5.海蚀沟与海蚀窗

海蚀沟(槽,sea groove)是基岩海岸在波浪的机械性撞击和冲刷作用下,形成深浅不一的不规则沟(槽)。海蚀沟(槽)一般沿断裂破碎带或岩脉等薄弱地质结构部位发育。

海蚀窗是比较独特罕见的海蚀地貌,它是海蚀作用使海蚀崖上部地面穿通岩层直抵海水的一种接近竖直的洞穴;抑或是波浪继续掏蚀、上冲海蚀洞,并压缩洞内空气,使洞顶裂隙扩张,最后击穿洞顶,形成与海蚀崖上部地面沟通的天窗。

(二)海积地貌

海积地貌是近岸物质在波浪、潮流和风的搬运下,沉积形成的各种地貌。包括泥沙横向移动形成的堆积地貌和泥沙纵向移动形成的堆积地貌。

1.泥沙横向移动形成的堆积地貌

在水下岸坡上,每一泥沙颗粒的运动均受两种力的作用,即波力和重力分力,若波向线与海岸线正交,波浪作用力和重力同处于岸线的法线方向,这时若海岸带泥沙发生运动,仅仅在垂直于海岸方向上进行,称为泥沙横向运动。泥沙横向移动形成的堆积地貌主要有水下堆积阶地、水下沙坝、离岸堤、沿岸堤、海滩和潟湖等。

1)水下堆积阶地

该阶地分布在水下岸坡的坡脚,由中立带以下向海移动的泥沙堆积而成。在粗颗粒组成的陡坡海岸,水下堆积阶地比较发育。

2)水下沙坝

该阶地是一种大致与岸线平形的长条形水下堆积体。当变形的浅水波发生破碎时,能量消耗,同时倾翻的水体又能强烈冲掏海底,被掏起的泥沙和向岸搬运的泥沙堆积在波浪破碎点附近,形成水下沙坝。水下沙坝分布在水下岸坡的上部。在细颗粒的缓坡海岸,浅水波变形强烈,常形成一系列水下沙坝,沙坝的规模和间距向岸逐渐减小。在粗颗粒的陡坡海岸,水下沙坝条数少,一般仅有1~2条(图8-4)。不同季节的风浪规模不一样而使碎浪位置发生变化,水下沙坝的位置常发生迁移,风浪大的季节,沙坝向海方向移动,风浪小的季节,沙坝向陆方向移动。

图8-4 水下沙坝与岸坡坡度的关系

(引自曹伯勋,1995)

3)离岸堤和潟湖

离岸堤是离岸一定距离高出海面的沙堤,又称岛状坝。它的长度一般由几千米至几十千米不等,宽度几十米至几百米。海面下降可以使水下沙坝出露海面形成离岸堤,也可能在一次大风暴海面高涨时形成水下沙坝,风暴过后,海面水位迅速退到原来位置,水下沙坝露出海面形成离岸堤。

由离岸堤或沙嘴将滨海海湾与外海隔离的水域称潟湖。潟湖有通道与外海相连,并有内陆河流注入,但也有些潟湖与外海完全隔离封闭,或只在高潮时海水进入潟湖。随着海水和河水进出潟湖的比例变化,潟湖湖水可淡化也可咸化。

4)沿岸堤和海滩

沿岸堤是沿岸线堆积的垄岗状沙堤,由波浪将外海泥沙搬运到岸边堆积而成,或是由水下沙坝演化形成。沿岸堤的高度一般只有几米,宽数米,常呈多条分布,每一条沿岸堤的位置代表它形成时的岸线位置,它的高度表明形成时的海面高度。淤积海滩上的多列沙脊可能由连续的风暴形成,每一次风暴都形成一条与岸线平行的沙脊。在某些地区,这种类型的滩脊或风暴脊由贝壳组成。

海滩是在激浪流作用下,在海岸边缘的砂砾堆积体,其范围从波浪破碎处开始到滨海陆地。按海滩剖面可分为滩脊海滩(双坡形)和背叠海滩(单坡形)两种(图8-5)。

图8-5 海滩横剖面类型

(引自曾克峰,2013)
(a)双坡形海滩(滩脊海滩);(b)单坡形海滩(背叠海滩)

海滩(beach)是一种松散沉积物(砂、砂砾和卵石等)的堆积体,其范围从平均低潮线向陆延展到某些自然地理特征变化的地带,例如海蚀崖或沙丘地带,或者到能生长永久性植物的地方。海滩作为海岸带上一种最具代表性的堆积地貌,约占全球海岸的30%。如图8-6所示用来描述海滩剖面的术语。

后滨(backshore)是海滩剖面中的一个地带,其范围从倾斜的前滨向陆延展到生长植物或自然地理特征改变的地方。

图8-6 用来描述海滩剖面的术语

(转引自曾克峰,2013)

滩面(beach face)是滩肩以下、经常受到波浪冲溅作用的海滩剖面倾斜段。

滩坎(beach scarp)是由于波浪侵蚀,在海滩剖面上切割而成的垂直的陡崖。其高度通常小于1m,不过也有高于1m的。

滩肩(beach berm)是海滩上近乎水平的部分,或在退浪作用下沉积物堆积而成的后滨。有些海滩具有一个以上的滩肩,而也有一些海滩没有滩肩。

滩肩顶(berm crest)或滩肩外缘(berm edge)是滩肩的向海界线。(www.xing528.com)

前滨(foreshore)是滩肩顶(或在没有滩肩顶的情况下,高潮时波浪冲溅的上界)和低潮时波浪冲溅回卷流(backrush)作用到的低水线之间的海滩剖面的斜坡部分。这个术语往往与“滩面”近乎同义,但通常其范围更广,前滨海包括滩面以下海滩剖面的某一平坦部分。

内滨(inshore)是从前滨向海伸展到刚刚超出破波带的海滩剖面部分。

沿岸沙坝(longshore bar)是大致平行于岸线延伸的沙脊。它可能于低潮时出露。有时可能有一系列这类相互平行但处于不同水深的沙脊。

沿岸槽谷(longshore trough)是一种平行于沿岸延伸的和在任何发育着沿岸沙坝的地方而出现的长条形洼地。在不同的水深可能有一系列这样的洼地。

滨外(offshore)是从破波带(内滨)外侧延展到大陆架边缘的,海滩剖面中相当平坦的部分。该术语也适用于描述近岸带向海一侧的水体和波浪。

2.泥沙纵向运动形成的堆积地貌

当波浪从外海进入浅水区到达海岸时,它的传播方向和海岸线往往是斜交,海岸带泥沙所受的波浪作用力和重力的切向分力不在一条直线上,形成垂直海岸和平行海岸的两个分力,当通过一个波后,泥沙颗粒在垂直海岸和平行海岸方向上都有了位移,这种运动称为泥沙纵向移动。其形成的主要堆积地貌有湾顶滩、沙嘴、连岛坝和拦湾坝等。

1)湾顶滩(凹岸填充)

湾顶滩是海湾内泥沙流受波浪折射的影响,能力降低,泥沙在湾顶堆积而成的地形。在海岸带建造坝或连岸防波堤,也会在迎泥沙流来向一侧引起类似上述的堆积[图8-7(a)]。

2)沙嘴和拦湾坝

在凸形海岸转折处发生堆积并不断向前伸长,形成一端与陆地相连,另一端向海伸出的泥沙堆积体,叫沙嘴[图8-7(b)]。沙嘴若堆积在湾口可形成拦湾坝。如在海湾内由于波浪折射,形成湾内沙嘴,则称湾中坝。

图8-7 湾顶滩和沙嘴

(据曾克峰,2013)
(a)凹形海岸堆积的海滩;(b)凸形海岸堆积的沙嘴

3)连岛坝与陆连岛

当岸外存在岛屿时,受岛屿遮蔽的岸段形成波影区,外海波浪遇到岛屿时发生折射或绕射,进入波影区后因波能减弱,泥沙流容量降低,沿岸移动的部分泥沙在岸边堆积下来形成向岛屿伸出去的沙嘴。与此同时,在岛屿的向陆侧也会发育沙嘴,由岛向陆延伸。当两个方向发育的沙嘴相连接时就形成连岛坝[如山东半岛北岸连接芝罘岛的连岛坝(图8-8),海南三亚市的鹿回头连岛坝],岛屿与陆地连成一体,便成为陆连岛。

图8-8 芝罘岛

(据张振克,1996)

4)海岸沙丘

在风力作用下,砂质海滩后侧可以形成波状起伏的沙丘,称为海岸沙丘(coastal dune),属于海滩沙质物质受风的作用在海岸形成的风积地貌。海岸沙丘排列方向常与风向垂直,迎风面比较平缓坚实,背风坡比较陡峭而松散。

实际上,由于海岸的形状和波浪运动的情况是多种多样的,海蚀和海积地形在海岸的不同地段也是多种多样的。

在海岸带的水动力作用下,海岸不断发生侵蚀作用和堆积作用,岬角遭受侵蚀后退,海湾则接受沉积填充,在海平面稳定的情况下,海岸发展的总趋势是:由曲折海岸向平直或缓弯曲的海岸方向发展。但是由于海面变动、地质构造、海岸岩性与地形、新构造运动或气候波动,以及入海河流、海水动力状况等因地而异,因而使各地形成复杂多样的海岸形态,构成不同的海岸类型。

(三)大陆边缘地貌

海底和陆地一样是起伏不平的,有高山、深谷,也有广阔的平原和盆地。海底靠近大陆并作为大陆与大洋盆地之间过渡地带的区域成为大陆边缘。在构造上大陆边缘是大陆的组成部分。大陆边缘主要包括大陆架、大陆坡和大陆隆3个地貌类型(图8-9)。

大陆架是大陆的水下延伸部分,广泛分布于大陆周围,平均坡度只有0.1°,其深度在低纬区一般不超过200m,在两极可达600m。宽度差别很大,在多山海岸如佛罗里达东南岸外,几乎没有大陆架;而在另一些地区,如西伯利亚岸外的北冰洋大陆架、阿拉斯加岸外的白令海大陆架及我国东海大陆架等,宽度却可达数百千米至1 000km以上。可见,大陆架是一个广阔平坦的浅海区。大陆架主要由第四纪冰川性海面变动与地壳运动相互作用造成。断层、单斜构造、准平原沉陷于海底,也可以形成大陆架。

图8-9 大陆边缘地貌示意图

(据曾克峰等,2013)

在《联合国海洋法公约》(以下简称《公约》)制度下,大陆架的概念包含两层有关联而又不同的含义,即科学概念上的地貌学大陆架与《公约》定义下法律概念的大陆架。科学概念的大陆架范围指自海岸线起,向海洋方面延伸,直到海底坡度显著增加的大陆坡折处;而《公约》中规定的法律概念的大陆架,远远超出科学概念大陆架的含义和范围,是指大陆边缘,它包括了科学概念的陆架、陆坡和陆基三部分。科学概念的大陆坡位于大陆架和深海沟之间,它是大陆和海洋在构造上的边界,宽15~100km,深度最大可至3 200m或更深,坡度为3°~6°,坡面上常有海底峡谷,故地表比较破碎;大陆坡下部与深海底之间,坡度转缓后形成的平缓隆起地带称为大陆基(大陆隆),水深2 000~5 000m,因地而异,宽度也变化很大,由80~1 000km不等,其面积约占海底总面积的5%(图8-9)。

《公约》中规定,沿海国的大陆架包括陆地领土的全部自然延伸,其范围扩展到大陆边缘的外缘海底区域。沿海国扩展延伸大陆架,如果从领海基线量起,大陆架宽度不足200海里(1海里=1 852m)可扩展到200海里;如果超过200海里,在符合特定的地质、地形条件下,则可以主张200海里以外的大陆架(以下简称外大陆架)最多到350海里(650km)的大陆架,或不超过2 500m等深线100海里。所谓“外大陆架”即是指从测算领海宽度的基线量起超过200海里部分的大陆架,而200海里以内部分的大陆架,则可称为“内大陆架”。

如果沿海国仅要求200海里以内的大陆架,则无需向任何机构提出大陆架的划界申请。外大陆架外部界限的划定程序则更为严格,沿海国应编写200海里以外大陆架划界申请案,将能够证明其陆地领土的自然延伸超过200海里的科学和技术资料提交给大陆架界限委员会,并在大陆架界限委员会以书面形式提出建议的基础上划定大陆架外部界限。

我国也面临外大陆架申请的问题,从地质地理的角度看,我国在东海、南海部分大陆架可以扩展到200海里以外。但由于东海、南海都是半封闭的海域,我国与日本韩国、菲律宾、越南、马来西亚、文莱等国都可能存在海域划界争端。如日本是我国海洋邻国中第一个提出200海里以外大陆架申请的国家,主张约74×104km2的外大陆架。日本为了尽量避免与中国及韩国产生争议,其外大陆架申请中未涉及东海部分。而为了获得尽可能多的大陆架,日本把一些水下岩礁如“冲之鸟礁”当作岛屿来主张权利。对此,中国、韩国等国家都通过照会提出了异议。《公约》第一百二十一条第三款规定:不能维持人类居住或其本身的经济生活的岩礁,不应有专属经济区或大陆架。“冲之鸟礁”作为此种岩礁不具备拥有任何范围大陆架的权利基础,日本划界案中以“冲之鸟礁”为基点划出的200海里以内及以外的部分均超出了《公约》有关委员会作出建议的授权,因此中国政府要求委员会不对上述部分采取任何行动。

第二节 海岸地貌的研究意义

海洋是人类所需资源的宝库,在环保前提下合理地开发利用海洋资源,对人类今后的生存和经济发展极为重要。本节只讲海岸地带研究的实际价值方面。

一、海岸砂矿

现代海岸和升降的古海岸是砂金、金刚石、锡石、锆石和独居石等砂矿的重要产地(图8-10)。

海岸砂矿是在海岸与河口附近主要受海浪(其次为潮流、海流)作用形成的砂矿,一般沿海岸分布,规模大小不一,长度几千米至几十千米或更大。已探明最具工业价值的矿种中储量最多、意义最大的是金属矿产中的钛铁矿金红石磁铁矿-钛磁铁矿;有色金属矿产中的锡石;稀有-稀土矿产中的锆石、独居石、磷钇矿、铌钽铁矿;贵金属矿产中的金、铂;非金属和宝石矿产中的石英砂、砾石、贝壳、金刚石和琥珀等。

1.海岸类型与滨海砂矿的成矿关系

平直海岸若有矿源的不断补给并受稳定的波浪作用力,沿岸流可以把含矿岩屑搬运上百千米或更远,形成大规模砂矿,并表现出搬运越远砂矿粒度越细的现象。在锯齿状海岸,由于海岬和海湾的波能差异,当沿岸流从海岬转向海湾时,在高能区末端的小海湾中因波能降低而使砂矿形成在海滩、沙堤和沙嘴地带(图8-11)。海岸砂矿抬升后称海成阶地砂矿,下降或被掩埋形成埋没砂矿。世界上最著名的海滨砂矿是阿拉斯加诺姆海滨砂金矿,它是一个经长期海浪作用形成的多期高品位砂金矿床。

在大陆架上,由于冰期海平面下降,在露出水面的陆架上,因河流延伸可以形成冲击砂矿。间冰期海平面回升,这类砂矿被海水淹没或被波浪改造。

图8-10 滨海平原和阶地滨岸海成砂矿示意图

(据毕利宾,1956)
(a)沿岸堆积或海面上升为主的地区;(b)沿岸冲蚀或海面下降为主的地区

图8-11 南非亚历山大湾附近上升25m高海岸上的古海湾中的金刚石沉积带示意图

(据Silvester,1974)
1.古海岸;2~5.金刚石产地和含矿量由少到多;6.主要波浪活动方向

(二)地貌形态与砂矿的成矿关系

砂矿的形成和富集受地貌形态的一定部位控制(图8-12、图8-13)。总体来看,沙嘴、沙堤、连岛沙堤的根部,海滩的高潮线附近以及与沿岸沙堤接触的部位,海积小平原的中上部,水下沙堤的堤顶和向海坡的上部,河谷由宽变窄、由陡变缓及河流转弯处,河漫滩迎水部位及有障碍物的地段,冲积阶地下部边缘的松散沉积物中和基岩接触面上,潟湖边缘等地貌部位均易于砂矿体的形成和富集。

图8-12 诸岛连岛沙堤砂矿体富集规律

图8-13 掖县诸流河冲积砂金矿体富集规律

(据孙岩等,1986)
1.粗砂;2.中粗砂;3.含泥质粉砂;4.含泥质细粉砂;5.粉砂质泥;6.黄冈片麻岩;7.砂矿体;8.裂隙

以山东半岛滨海为例,境内砂矿资源较为丰富,已发现有工业价值的矿种有砂金、锆英石以及可资利用的金红石、钛铁矿等十几种。已查明的工业矿床13处,目前已被地方和民采利用的有6处。这些矿床(点)的形成除受含矿基岩、海平面变化、新构造运动及水动力因素控制外,与滨海地貌条件也极为密切。区内与砂矿成矿有关的地貌形态有海积的、冲积的、风积的、残积的、潟湖的、古海积的及混合的几种类型。其中以海积中的沙嘴、沙堤、海积小平原、冲积阶地、现代河谷及风成砂丘等地貌单元成矿的工业意义较大;潟湖的、残积的只能形成小矿。

二、海岸工程

海岸工程是人类从陆地向海洋发展的前沿阵地,是通向海洋的桥梁和纽带,也是防御海洋风暴灾害的屏障;海岸工程涉及沿海各行各业和城乡地域,事业庞大、区域广阔,并为它们提供安全保障和发展条件。

随着改革开放的深入和海洋开发的进展,我国沿海地区发展了大量的海洋工程和海岸工程。海平面上升的结果,使沿海的海洋环境状况发生了改变,不仅水深增加,发生海侵,而且,巨浪、风暴潮等自然灾害将会加剧,从而又影响工程设计所需的水位、波浪等水文要素的分析计算结果;海平面上升后,对海洋环境的影响如图8-14所示。

图8-14 海平面上升对海洋环境的影响

(据陈奇礼等,1995)

为了在海岸地带建港、采矿、筑堤、填海造地、利用潮汐发电、修造建筑物和防止海水入侵大陆、利用海岸滩涂养殖水产和开发三角洲与海岸旅游资源等,都必须研究海岸带地质、地貌、沉积物、内外动力作用过程和海平面升降等。防灾减灾和人类活动对环境的影响是近年来海岸工程研究的热点。

三、海岸工业

海岸具有特殊的自然条件和资源条件,可发展与其相关的工业:盐及盐化工、海岸及海上石油业、石化工业、海产品生产加工业、工厂化的养殖业以及沿海核电工业等。在沿海也很适宜修建火电厂、化工厂、冶炼和钢铁厂等。但这些与海岸相关工业开展的前提都是要全面了解海岸类型、地貌形态等,从而分析其对海岸相关工业开展的利弊。

思考题

一、名词解释

海蚀崖;海蚀穴;海蚀拱桥;海蚀柱;海蚀平台;海蚀沟;大陆架;大陆坡;大陆隆;连岛坝与陆连岛;沙嘴和拦湾坝;湾顶滩;离岸堤和潟湖;水下沙坝;海滩。

二、简述

1.海岸地貌的影响因素有哪些?

2.海蚀地貌包括哪些地貌?其形成条件有什么?

3.研究海岸地貌及沉积物对于现实生活的重要性是什么?

4.在海港建设和防护中,应怎样预防沿岸物质运动产生的不良影响?

5.研究海洋地貌对认识第四纪环境演变有何作用?

6.从平原海岸的发展过程,试分析海岸环境的演变及治理途径。

7.试述三角洲形成的基本条件,并分析影响三角洲发育的主要因素。

8.河流阶地、海成阶地和湖成阶地有何异同?

三、对比题

海岸与海岸带;湾口坝与连岛砂坝;砂嘴与砂坝;岩滩与海滩;海积夷平岸与平原海岸;海积均衡剖面与海蚀平衡剖面。

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