海岸带的沉积物有哪些来源?

海岸的海滩部分及水下岸坡常常堆积着松散沉积物,它们处在波浪、水流等动力作用范围内,这些沉积物对海岸的形成演变有很重要的作用。

海岸带沉积物的来源有下列几种:

(1)河流供应的沉积物。

世界河流向大洋提供总量约1.2×10 10 t沉积物。中国河流向海输沙量为每年2.2×10 t,主要堆积在沿岸带及水深不超过50m的浅水区。海岸地貌的演变常与沿岸河流供沙有关。例如,密西西比河现代三角洲本来是一直加积的,陆地面积不断增加,但自20世纪来,三角洲陆地面积持续缩小。近70年来陆地有加速缩小的趋势,1913—1946年每年平均消失17.4km 。1980年消失102.4km 。其原因,除了全球性海面上升及该区沉积物压缩地面沉降造成一些影响之外,密西西比河现代三角洲侵蚀作用的主要原因是,入海河流泥沙量的减少。密西西比河中、上游筑坝,下游分流工程,河口修筑导堤,均使入海泥沙减少。自30年代以来已在干流建坝26个,主要支流密苏里河建坝57个,另一主要支流俄亥俄河建水库100个,加以水土保持工作的改进,使下游泥沙量大为减少。1953—1970年年平均输沙量为3.97×10 t,1970—1978年减少为2.17×10 t,而水库拦截的正是建造三角洲的粗颗粒物质,所以据估计,建造三角洲的物质已减少50%~60%。密西西比河下游从干流分流入atchafalya河的流量,自1963年以来,人为限定为25%,则使密西西比河下游的输沙量又减少25%,现在由密西西比河干流入海的年输沙量仅为1.6×10 t。河口口门为了航运修筑了4.27km的东导堤与5.18km的西导堤。导堤使入海泥沙被迫泄入深水区,而不致被波浪、海流再搬运到海岸带,提供造陆。而过去密西西比河三角洲造陆的泥沙有20%来自海域(河流入海泥沙返回海岸)。所以,由于筑堤、分流、筑导堤减少了河流入海泥沙,使密西西比河三角洲从一个泥沙丰富的加积型三角洲变为泥沙缺乏的侵蚀后退的三角洲。河流入海泥沙量控制了该区海岸的演化。

河流泥沙控制海岸的进退在我国是较普遍的,最显著的是黄河泥沙的影响。黄河于1128—1855年在江苏入海,黄河泥沙使江苏岸线迅速向海淤长,废黄河口向海伸展了90km,陆地面积扩大15700km ,约占江苏现有面积的1/6。1855年黄河入海口北归,由渤海入海后,江苏海岸失去巨量泥沙供给,废黄河三角洲海岸侵蚀后退。1898年的海岸线在现在岸线以外11km,即1899年至1980年这段时间平均每年后退134m。1949年海岸线在岸外4km,即1949—1980年这段时间后退速率为每年129m。灌河口外的开山岛,1855年时与大陆相连,今在海中距岸7.5km。解放初期的燕尾港旧镇现今已在距海岸1500m远的海中。近50年来海岸平均每年后退20~30m,目前仍在侵蚀过程中。这样,自1855年以来,废黄河三角洲被冲蚀土地1400km ,目前自然状态下冲蚀速度为每年2.2km 

河流入海泥沙不仅对河口三角洲海岸,而且对海岸带和大陆架的地貌与沉积产生深刻影响。根据对鸭绿江、滦河、黄河、长江和珠江这五条主要河流入海泥沙运移分布的状况,可以看出,河流入海泥沙的分布、运移与河口区波浪潮流状况有关,按其组合关系可分为:

①波浪作用为主,如滦河,入海泥沙在波浪作用下横向运动,主要堆积在河口附近,成平行于海岸的岸外沙坝,岸外沉积物亦呈平行岸线的带状分布。

②潮流型。鸭绿江口是强潮区,潮差大(平均潮差4.8m,最大6.92m),入海泥沙按潮流方向,形成大面积的潮流海底沙脊。黄河口是弱潮区,入海物质为细物质,随潮流沿岸运移,构成沿着海岸呈舌状分布。

③河流型。长江和珠江口,入海泥沙主要按入海冲淡水运移的方向分布,在河口形成浅滩,或按冲淡水与沿岸流合力的方向扩散。

河流入海泥沙大部分堆积在河口附近,形成水下三角洲,而一部分沿岸运动。泥沙沿岸搬运距离最大的是黄河,自河口向渤海湾顶,长达150km。河流泥沙向外海扩散最远的是长江,为50km。珠江泥沙扩散到水深20~30m,距河口30~40km,该水深向外即为未被现代河流沉积物所覆盖的大陆架残留沉积区。所以入海泥沙在大陆架的分布,要比冲淡水活动范围小一些。

总之,河流供应的泥沙是海岸沉积物的主要来源。在海岸研究中,要重视河流水量与泥沙对海岸的影响。

(2)波浪对海岸及水下岸坡的侵蚀物。

据统计,全球有5000km的侵蚀岸,其平均侵蚀速率每年5cm,其总量约占世界河流向大洋供应量的0.04%,或略少于目前海滩物质的5%。海蚀物质的供应量与岩性密切相关,坚硬岩层的海蚀段落,尽管波浪作用强烈,但自海平面达到目前的位置以来,岸线基本没变化。中等强度岩层的海岸,海蚀物质对海岸有一定的影响。如海南岛西海岸,通过 14 C法测定,自8500~3200BP.期间,海岸侵蚀后退65m,侵蚀速率为每年1.2cm,目前在3500m长的岸段每年可提供泥沙2400m 。未胶结的沙砾质海岸,侵蚀量则要大得多,如海南岛西岸湛江组沙砾层,据定位观测,海蚀岸每年后退0.3~0.5m,在2.5km长的海蚀岸段,每年产生的泥沙量为4.9×10 。淤泥质海岸的侵蚀速率就更大,江苏废黄河口自1855年黄河北归入渤海后,废黄河三角洲150km岸线遭受到强烈侵蚀,近50年来平均侵蚀速率为每年20~30m,目前,侵蚀岸段产生的泥沙量为每年1.26×10 

(3)海底的来沙。

目前为海水淹没的古海岸带的松散物质,在潮流及风暴浪的作用下向岸搬运,成为海岸沉积物的重要来源之一。我国北部湾沿岸,一些岸段海岸沙质堆积量大,而沿岸并无泥沙来源,通过海底测验取样,证实沉积物来自北部湾海底,是被淹没的湛江组沙砾层受冲刷向岸搬运的结果。在北美加利福尼亚海岸,大量的海滩沙是从水深18m以内的海底冲刷向岸供应的。通常在岸线平直、岸外无遮掩,受长涌浪的作用,岸外比较宽的范围内的泥沙,可向岸搬运。因长波能够在较大的深度使泥沙运动,而短波影响泥沙扰动的深度较小。在南黄海江苏岸外有一片南北长200km、东西宽度90km的巨大海底沙脊群,其中有些已出露水面为沙洲。波浪(特别是风暴浪)及潮流对水底沙脊的冲刷侵蚀,将泥沙向岸搬运,使靠陆地一侧的沙脊增大,沙脊群所掩护的潮间浅滩迅速淤高增宽。据1980—1984年实测,从沙脊区海底侵蚀向岸供应的沉积物量为每年1~2×10 ,使潮间带浅滩每年淤高5~10cm,增宽28~56m。这是海岸带由海底供应沉积物的典型实例之一。

(4)其他来源。

包括风、生物、火山等。风吹入海岸带的物质。在干旱区、沙漠外围,风力可将粉尘吹入海中。现有估算,风的作用将陆上物质吹扬带到海洋,进入海岸带、大陆架及大洋中的风成物质有1.6×10 t。在里海海底沉积物中,70%来自风力带入。

生物堆积物,海洋生物的残体,如珊瑚等造礁生物残骸,软体动物的贝壳,钙质和硅质藻类等。在珊瑚礁海岸,碎屑物主要为生物成因的。如海南岛南部可构成绵延十几千米的珊瑚沙滩,几百米宽,厚度超过5m的珊瑚平台。海南岛西部有宽2km的珊瑚礁坪,及岸外珊瑚岛。淤泥质海岸带的软体动物贝壳,可构成海岸主要的沙粒来源,组成绵延几十千米的海岸贝壳堤。胶州湾口的水下浅滩(湔礁),由7m厚的粗沙层组成,沙层中贝壳物质占76%。因此,生物沉积物在局部岸段,可成为主要的物质来源。

海岸带的沉积物可以根据其动态特性分为两类:

一类是从悬浮状态中沉淀到海底,或者直接在海底上形成的,它们没有受到任何根本性的移动,大多是静止的,只在受到底流作用时才发生移动,在受到某些外部作用(水底滑坡等)而发生瞬时的块体运动时,才会被扰动破坏。这类沉积物主要分布在浅海的洼地中,在封闭的深而狭的海湾中,或者是出口狭窄的浅海等一些静水环境中,它们的颗粒是细小而均匀的,常沉积成厚度很小的水平层,有的可混入一些较粗的碎屑,如软体动物的贝壳,海水化学过程的产物,浮冰带来的岩块碎屑等。

另一类沉积物分布在海岸带波浪作用的范围,具有易动的特征。它们堆积在海底以后,经受了由波浪或波浪引起的水流作用,发生着无数次运动,只有被厚度很大的新的沉积物掩埋时,才会处于静止状态,这种分布在波浪和水流作用场中不断移动的沉积物,称为“海岸带的泥沙”。这些沉积物在波浪、水流作用下而不断地运动着。组成这些沉积物的颗粒的直径必须不低于某一极限值(约为0.05mm),否则它们就容易进入悬浮静止状态,或被波浪带到远离海岸的水下(在以潮流作用为主的淤泥海岸上,细粒物质也被带到潮间浅滩的上部沉积)。因此,冲积物颗粒比较粗大的,可以是沙子、砾,甚至直径数十厘米的漂砾,它们通常以滑动、滚动和跳跃的方式移动。

版权声明:本篇文章(包括图片)来自网络,由程序自动采集,著作权(版权)归原作者所有,如有侵权联系我们删除,联系方式(QQ:452038415)。http://www.apmygs.com/3567.html
返回顶部