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粤西水東沙壩潟湖海岸體系的形成演化



  李春初 羅憲林 張鎮元 陳耀泰

  沙壩潟湖海岸廣泛分佈於我國廣東、廣西、臺灣、山東和河北等省沿岸.然而迄今爲止,有關這類海岸特性、成因和演變的研究還較少.本文很據1982-1985年間在粤西水東灣地區所做的調查研究,對該區沙壩潟湖海岸體系的特點和發展過程進行探討

  一、海岸體系特點

  廣東省西部電白縣境的水東灣,是一個面積約 32km2的潟湖灣。灣頂無大河注入,海灣北邊爲地勢平緩的侵蝕——堆積臺地。海拔高15-25m;海灣南邊爲規模宏大的海岸沙壩(Barriers),其上有曼鏡嶺、虎頭山和尖崗嶺等變質岩殘丘;灣口寬僅1km,爲連接海灣和外海的狹窄通遂,本區爲一典型的沙壩潟湖海岸,其地形的主要組成單元如下(圖1):

   (1)沙壩:分佈於海灣南側,由新(全新世)、老(晚更新世)海積-風積物組成.灣口以西至晏鏡嶺的沙壩長9km,寬 2-3 km,呈北東—南西向展佈;灣口以東至博賀的沙壩長13km,寬 2.4-4.4 km,延伸方向近乎東一西向。(2)潟湖:即海灣本身,包括灣口東北側的小海灣和己被人工堵塞的晏鏡嶺北側的水域。(3)潮汐通道(Tidal Inlet):包括灣口及其向灣内外延伸的潮汐水道。(4)泥坪:爲灣内分佈甚廣的潮成淺灘,低潮時出露,高潮時淹没。(5)漲潮三角洲與落潮三角洲:爲灣口内側(向陸)和外側(向海)以砂爲主的堆積體,上述地形單元搆成了一個完整的沙壩潟湖海岸體系。在這個體系内,各地形單元相互依存、相互作用和相互影響。

  二、沙壩形成演化過程

  沙壩堆積體是這個海岸體系的基幹組成,整個體系如何演化,主要取决於沙壩的變化。本區沙壩的形成演化經歷瞭如下階段:

  1.沙壩海岸形成於晚更新世中期(Q23),晚更新世末期(Q23)低海面時受到切割破壞。

  晏鏡村—砲臺—港口—横山一綫以北的沙壩,大部分爲晚更新世“老紅砂”。如東部紅花坡一帶的老紅砂由三列灘脊及其相間的沼澤低地搆成。其中兩處低沼沉積中的腐木經14C測定爲距今32,860±700年和距今29,540±640年,整個沙壩超覆在晚更新世中期的古潟湖沉積之上(圖2A);西部老紅砂爲呈NE-SW向分佈的風成沙丘,高5-25m不等,它們亦超覆在晚更新世中期的古潟湖沉積或古洪積冲積之上(圖2B、C).這些灘脊或沙丘呈紅色並有明顯的切割破壞現象,説明它們經受過較長時間的濕熱氣候作用以及晚更新世末期基面(海面)下降的影響。

  l.全新世海積、風積砂(a.而侵型;b.海退型);2.現代淤泥;3.冰後期以來至全新世早、中期潟湖粘土;4.全新世晚期潟湖粘土;5.晚更新世沙壩砂;6.晚更新世潟湖粘土;7.晚更新世洪積冲積砂礫;8.基岩;9.14℃年代泣置;10.全新世陸相鑽土。

  I.晚更新世沙壩;II.全新世沙壩;  III全新世洪積、風積平原;IV.全新世潟湖沼澤.

  2.低海面位置時期的古海岸砂,在冰後期海侵時隨着海面上昇在波浪作用下不斷向陸搬遷,大約在6,000年前搬運轉移至上大海—港口—横山一綫。從而奠定了現代沙壩海岸的基礎。

  依據是:(l)本區全新世沙壩規模巨大(總長二十多公里,寬數公里),現代基岩海岸的侵蝕以及近岸河流都不可能提供如此大量的泥沙來源,因此現代沙壩的成因及其泥沙來源必須從另外方面考慮(2)岸外-5~-15 m的海底分佈着砂和粘土質砂,其重礦物組成主要是代表古潟湖或海灣環境的硬石膏和菱鐵礦以及反映古海灘或淺海環境的集合體磁鐵礦,而且它們皆呈由海底向海岸方向擴散的趨勢(含量由深至淺逐漸减少),説明本區存在着陸架向岸供砂的現象。(3)近岸海底有被侵蝕的壩後沉積(Backbarrier deposit),即潟湖沉積物發現,如通道外側攔門沙地區鑽探至-11m深度以下發現的這種沉積物爲灰色粘土,厚 2-5m,含較多碳化植物根莖和少量反映咸、淡水環境的介形蟲(Callisiocythere sp,Hemicythernra sp)、有孔蟲(Ammonia sp,Guttlulina sp) 殻體,14C測出其底部和上部沉積的年代分别爲 16,870±510年前和6,890±140年前。内陸架上出現殘留壩後沉積,是這裏亦曾發育沙壩潟湖海岸和沙壩砂遭受侵蝕向陸搬運的證據[1-3]。(4)全新世沙壩沉積體的垂向層序自下而上由粗(砂礫)→細(粘土)→粗(砂)變化,上層沙壩砂超覆沉積在中層壩後沉積之上。沙壩砂的底板高程由海向陸逐漸昇高(圖2A、B)。許多學者指出[1,4,5],這種現象正是陸架砂適應海面上昇而向上和向陸移動的結果。

  3.海侵結束後的海面穩定時期,現代沙壩曾由陸向海推進發展。

  全新世中、晚期海面較穩定時,可能主要由於陸架方向供砂仍較充足,本區現代沙壩曾向海推進發展形成寬闊的灘脊-沙丘複合平原,如博賀鎮西北全新世灘脊-沙丘複合平原最北一條灘脊内的貝殻經14C測定爲5,520±130年前,該處往南約1km的灘脊間低地的泥炭經14C測定爲2,350±95年前(圖2A)。全新世沙壩淤積前展的寬度,西段(水東地區)小於東段(博賀地區)。如東部岸段的複合平原至今僅寬達 2km,其上平行分佈灘脊 7-8列灘脊平行分佈。由前濱地形分析椎斷,岸綫向海推進最遠可能到達現-2m。等深綫附近(圖1) 現代沙壩海岸的這種由“海侵後退型”(距今六千年以前)向“海退前展型”轉化的現象也見於澳大利亞東南部海岸[6,7]。

  4.近期沙壩海岸侵蝕後退。

  調查表明,本區沙壩海岸綫在近代處於全面侵蝕後退過程中,以致後濱上的樹林被冲毁、村莊向内搬遷和灘脊被冲蝕没入海底等現象屢見不鮮。據訪問,目前岸綫後退速度大約每年l-3m。 當今砂質海岸後退是一種全球性的現象,因而引起人們的關注和研究[8-11]。但是這種侵蝕後退現象從何時開始、原因何在,則未有定論。多數人認爲,這是泥沙供給、能量變化(如風暴頒繁、波能加强)、海平面上昇和人爲破壞等因素綜合作用的結果。我們推斷,本區每岸後退的時間不會早於2000年前,而可能盛於近幾百年内。海岸後退的原因則可能與泥沙補給狀况的變化關系甚大。因爲隨着海面長期穩定,陸架供砂要逐漸减弱直至終止[9]。

  三、海岸體系演化

  如前指出,沙壩潟湖海岸體系的各地形單元是相互依存、相互作用和相互影響的。作爲這個體系最主要單元的沙壩發生瞭如上所説的變化,則潟湖、泥坪、潮汐通道以及漲、落潮三角洲等單元也跟着發生相應的演變(表1)。

  注:①近年人工圍墾及堵海使潟湖面積减小,不在此列;②灣内老泥坪廣爲發育,如下裏碼頭邊的老泥坪經14C測定爲2060±90年前,③水東灣老泥坪臨湖一側有侵蝕陡坎,坎下發育現代泥坪;④ 指形成大洲、二洲等漲潮三角洲;落潮三角洲深潮道沉積(中、粗砂)的貝殻14C測定爲4156±65年前,攔門沙底部的質淤泥經14C測定爲5020±130年前。

  原載:科學通報,1985,(20):1579~1582;Chinese Science Bulletin,1988,33(11):937~941.
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