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淤泥质海岸

/muddy coast/
条目作者权永峥李广雪
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权永峥

李广雪

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最后更新 2024-12-03
浏览 327
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海岸物质主要为淤泥或粉砂质淤泥等细颗粒泥沙组成的海岸类型,又称粉砂淤泥质海岸。

英文名称
muddy coast
又称
粉砂淤泥质海岸
所属学科
海洋学

淤泥质海岸细颗粒泥沙来源丰富,潮汐作用较强,可形成广阔平缓的海岸低地平原。波浪通过浅滩,能量减弱,潮汐作用显得较为活跃。按潮汐、波浪作用差异以及地貌特征,可分为潮上带、潮下带和潮间带三个地貌单元。潮间带可分为高潮坪、中潮坪和低潮坪。

淤泥质海岸的形成和发育需要有大量的细粒沉积物补给、平缓的向海延伸的潮间带和水下岸坡以及一定幅度的潮差。沿岸泥沙的供给量远大于海洋动力所能搬移的数量,导致海岸前缘的陆架淤浅,波浪能量相应地减弱,从而构成粉沙淤泥质海岸发育的环境。潮汐作用是塑造淤泥质海岸沉积的主要动力,一方面自身在塑造着宽阔的潮坪,同时还拓宽了波浪作用带。

自潮下带至潮上带,随着涨、落潮流的变化,各带的主要沉积作用和搬运作用不同。潮下带沉积物以推移运动为主。潮间带上的低潮坪主要受波浪、潮流推移作用和潜水片流冲刷作用(落潮流);中潮坪推移作用和悬浮沉降作用交替进行,高潮坪则以悬浮沉降作用为主。潮上带除大潮高潮或风暴潮时被水淹没外经常暴露于水面之上,蒸发作用明显。

潮流是淤泥质海岸泥沙输运和扩散的主要动力。波斯特马(Postma)等1961年研究荷兰瓦登海潮滩的泥沙侵蚀和悬浮物质搬移机制时,论述了悬浮物质的沉积受到“侵蚀滞后效应”和“沉降滞后效应”两种机制的影响,正是这两种机制使细颗粒的悬浮沉积物逐渐向岸搬运。

侵蚀滞后效应是指潮滩上已沉积的颗粒质点在随后落潮过程中有可能重新被潮流携带进入搬运状态,颗粒被重新悬浮需要潮流流速超过颗粒起动流速。因落潮流速是逐渐增大的,在颗粒被再悬浮起来的这段时间里,原悬浮该质点的水质点已向海移动了一定距离,即侵蚀滞后距离。

沉积滞后效应是指颗粒沉降到底床上的时刻晚于潮流流速减小到不能悬移搬运此颗粒的时刻。当流速减速后,悬浮物开始沉降,但涨潮流仍会向岸前进,因而悬浮物在沉降的同时还会向岸作水平搬运,实际沉积位置比开始沉降点向岸一段距离。

由于沉积滞后效应和涨、落潮流在时间、速度上具有不对称性(通常涨潮流速大于落潮流速),使得颗粒在每个潮周期过程中都净向陆迁移一段距离,直到该质点不能再被落潮流携带为止而沉积下来。

在水动力作用下,沉积物的分带性明显。低潮线附近波浪和潮流对海床作用最强,向高潮线和水下岸坡方向的作用逐渐减弱。在低潮线以下至水下岸坡的一定范围内含沙量最大,向外海扩展含沙量逐渐减少;而在潮间带上,水体中含沙量自低潮线向高潮线逐渐减少。由此,自高潮线至低潮线依次存在着淤泥为主沉积带、粉砂淤泥互层带、砂质为主沉积带,沉积颗粒物依次由悬移质为主转变为跃移、推移质为主。从岸向海方向依次出现透镜状层理、波状层理和脉状层理。在海平面、水动力和泥沙供应相对稳定的地质时期,在泥沙滞后效应的作用下,潮间带出现加积效应,岸线向海推移,上述的沉积相带逐渐向海迁移。

淤泥质海岸主要有三种类型:平原型,如中国的渤海湾、苏北海岸、辽东湾;河口湾型,如杭州湾海岸;港湾型,如美国旧金山湾以及中国华南的一些港湾。

渤海湾海岸为平原型淤泥质海岸,其泥沙主要来自黄河口,充分反映出河流对淤泥质海岸发育过程起重要作用。15世纪黄河北股断流以后,至19世纪中叶以来,渤海湾西岸大部分是以波浪作用为主要动力的沙质海岸,沿岸有绵延的贝壳堤。1904~1927年黄河改由套儿河-钓口一带入海,大量泥沙倾注渤海湾,淤泥质海岸才发展起来。

钱塘江河口的杭州湾海岸就是一个典型的河口湾型淤泥质海岸。钱塘江水清沙少,外海潮波向湾内传播,受地形影响,潮差增大,潮流迅急,使金山和乍浦附近海底形成深槽。杭州湾北岸随着长江三角洲发育向外延伸,导致进入湾内涨潮流增强,北岸西部受到冲刷后退,最终形成现代岸线廓形。长江口扩散而来的泥沙,以及杭州湾北岸受到冲刷而来的物质向湾内输移并沉积下来形成了淤泥质海岸。

辽东半岛东南岸,浙江和闽江口以北的海岸是岸线曲折的港湾型淤泥质海岸,其物质主要来源于海底和邻近河流所输出的泥沙。从鸭绿江输出的悬移质在河口扩散,沿着辽东海岸搬运甚远,可达貔子窝附近,潮滩淤涨很快。大洋河口附近,几十年来淤涨5~6千米。

淤泥质海岸属于生态价值极高的滨海湿地,与砂质、基岩海岸相比,地质、生态环境通常更脆弱,无论是自然因素的自身变化抑或人类活动干扰,均可对该类岸段产生明显影响。在自然与人为围垦的共同作用下,淤泥质海岸带正面临着不断加剧的地质灾害(如风暴潮、地面沉降、盐渍化、岸线蚀淤等)。特别是大规模抽取地下水、围海造陆等人类活动,轻易地改变着原本需要数十年、数百年或数千年,甚至更长的自然进程所塑造的淤泥质海岸带的自然状态,引发岸线侵蚀、沿海低地地面下沉、潜水位向陆倾斜、风暴潮与内涝致灾危险增加等,凸显人与自然相互影响的现代地质过程的复杂性和不确定性。中国1.8万千米长的大陆岸线中,约4000千米是淤泥质岸线。淤泥质潮间带在渤海、黄海、东海宽度3~18千米,总面积至少2×104平方千米。淤泥质海岸带人口密度大、经济发达。中国三大经济区——珠三角-广州、长三角-上海-苏北、京津冀协同区-天津的大部分或一部分沿海平原为淤泥质海岸带地区。因此对于淤泥质海岸研究不仅具有科学意义,还有较大的经济意义。

  • 王颖,朱大奎.海岸地貌学.北京:高等教育出版社,1994.

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