第八章-海岸地貌

第八章海岸地貌概论（一）海岸线与海岸带海水面与陆地的交线称海岸线。由于潮汐作用海岸线会随海面波动而变动。海岸带包括海岸线两侧的陆上和水下两部分。海岸自海向陆可分：滨外、临滨（近滨）、前滨和后滨。（二）海岸地貌海岸地貌是由波浪、潮汐、近岸流等海洋水动力作用形成的地貌。我国大陆岸线约18000多公里，岛屿岸线约14000多公里。如何测量海岸线？沙质海岸基岩海岸第一节海岸的动力作用一、波浪作用波浪是塑造海岸地貌最普遍和最重要的外营力。（一）深水波浪的特性1、成因海洋中的波浪主要由风力作用形成。水质点在风力、重力、水压力、表面张力相互作用下，作近于封闭的圆周运动，海面相应地产生周期性起伏，形成波峰和波谷。2、波形风浪的水质点运动轨道为不封闭的圆形或椭圆形，波形为非正规的余摆线，峰顶较陡，略呈不对称。水质点沿圆形轨道运行一周，海水面就发生一次升降，并使波形向前传播。波浪在向前传播的同时也向下部水层传播，当海底深度大于波长时，波浪对海底的作用已很微弱。（1）当位于圆形轨道上半部时，水质点的运动方向与波浪传播方向一致；当位于圆形轨道下半部时，水质点的运动方向与波浪传播方向相反。（2）水质点由波顶向波底运动时，垂直流向向下；水质点由波底向波顶运动时，垂直流向向上。（3）位于波顶和波底时，水质点的水平流速值最大，垂直流速位零；位于波顶和波底之间的中点时，水平流速值为零，垂直流速最大。（二）浅水波浪的传播与变形当波浪传播进入浅水区，发生变形后就转变为浅水波。1、水质点的运动轨道轨道为不对称的上凸向下逐渐展平（椭圆形），从水面向下，轨道半径逐渐变小，到海底扁度达到极限，水质点仅做平行于底面的直线振荡运动。2、波形水质点轨道不对称引起波形不对称。由海向岸，前坡越来越陡，后坡越来越缓，水质点运动轨道伸展的上半部波动流速大下半部波动流速较小，从而导致向岸的波动流速大于向海的波动流速。破浪区不对称浪区对称浪区大于1/2波长区波基面（三）波浪破碎波浪自外海进入浅水区达到某一临界点时，波浪都将发生破碎。1、崩顶破碎波陡（波高/波长）较大的波浪传入坡度平缓的海岸，易出现崩顶破碎。2、卷跃破碎在具有相当坡度的水下岸坡，中等波陡的波浪易产生卷跃破碎。3、激散破碎波浪波陡较小和坡度较大的水下岸坡上容易形成激散破碎。波浪破碎的三种基本类型（四）波浪折射1、概念当波浪传播进入浅水区，如果波向线与等深线斜交（不垂直），随波浪向岸传递，波向逐渐朝着与等深线（与岸线平行）和岸线垂直的方向偏转。2、成因因波速随深度变浅而下降，位于较浅一端的传播速度小于较深一端的波速，导致波峰线发生偏转。3、结果在水下地形和不规则的岸线导致等深线曲折情况下，波能出现辐聚，辐散等现象。一般地，在海岸凸出的岬角处波浪辐聚，波能集中，发生侵蚀；在海岸凹进的海湾处：辐散，波能扩散，发生沉积。不规则海岸线对波浪折射影响4、绕射作用当波浪被沙嘴、突出的岬角特别是受防波堤等人工建筑物阻挡，则在阻挡物后侧产生波影区。因波能被阻碍，波浪发生绕射，波能沿波峰线做侧向传递进入波影区，能量大为减少，所以波影区常比较平静。波浪的绕射二、潮汐和潮流作用潮汐除了直接引起的海面周期性变动外，还影响波浪的有效作用，使波浪作用带和破碎带位置随时间的推移而不断变动。根据潮汐引起的水位变化，可把海岸带分为潮上带、潮间带和潮下带。钱塘江大潮2007年8月2日16时30分左右，杭州市江干区下沙七堡1号丁字坝附近水域发生一起30多人被潮水卷走的事件造成12人死亡。八月十八潮，壮观天下无。-苏东坡杭州湾=1_9_2_1&nr=1=1_9_5_1&nr=1三、近岸流近岸流是指在波浪破碎带内海水发生的水平运动，它包括沿岸流、裂流和离岸流。第二节海平面变动海平面变动直接影响到海岸线的进退和海岸的沉积与海岸地貌的演变发育。海平面上升，使原水下岸坡深度增大，波能消耗减小，海岸遭受侵蚀程度增强，沉积物将向岸外水下岸坡移动并堆积下来；反之相反。引起海平面变动的原因有:气候变化如冰期和间冰期更替（冰后期大量冰川融化导致海平面上升，反之相反）；全球构造运动——板块运动造成大洋容积变化引起全球性海平面变动；因局部地区的地壳运动引起地区性海面变动。第三节海蚀作用与海蚀地貌一、海蚀作用海蚀作用在基岩海岸表现较明显（一）波浪冲击和空气压缩作用波浪冲击可直接作用，也会使岩石裂隙和节理中的空气受到压缩，对岩石施加巨大的压力，而退水时，压力骤减，如此，反复进行作用，崖壁岩石破碎，海岸受蚀崩解，形成陡峻侵蚀海岸。（二）磨蚀作用在波浪作用过程中，海水携带的岩石碎块，砾和砂对海底起磨蚀作用，使基岩组成的水下岸坡被磨蚀成平滑的海蚀平台，并可在海崖基部刻蚀出海蚀穴。（三）溶蚀作用主要在碳酸盐组成的海岸带发生，可形成别具一格的溶蚀平台。由溶蚀作用形成的溶蚀平台二、海蚀地貌（一）海蚀穴（洞）海崖坡脚处由波浪侵蚀形成的凹槽。其中宽度大于深度的称穴，反之为洞。*海蚀穴（洞）：常沿节理和抗蚀力较弱的部位发育。*海蚀窗：海蚀洞顶崩塌形成与海蚀崖上部沟通的海蚀穴（洞）。海蚀洞海蚀窗（2）海蚀拱桥突出的海岬两侧，如果发育相向的海蚀洞被蚀穿而相互贯通而形成拱桥状的海蚀地貌。平潭海蚀柱高30m（3）海蚀柱海蚀拱桥进一步受蚀，顶板崩塌，外侧形成脱离海岸的海蚀地貌，也可由海崖后退过程中离岸小岛再经海蚀作用而形成。澳大利亚新南威尔士州豪勋爵岛的球状金字塔，这是世界上最高的海柱，高度为562米。（四）海蚀崖成因：原始海岸斜坡上，在与海面相交接处附近是经波浪冲击的主要地段，长期受蚀后在这里形成海蚀穴，海蚀穴不断扩大使其上岩石悬空发生崩坠，形成海蚀崖。（五）海蚀平台向海微倾的平坦台地,会随海蚀崖后退而变宽。海蚀崖海蚀平台（六）海蚀阶地海蚀平台形成后，若因陆地上升或海面下降而高出海面，则形成海蚀阶地，如果陆地下降或海面上升，则形成水下阶地。三、岩性和构造对海岸的影响（一）岩性的影响（影响海蚀速度和碎屑多寡）1、坚硬而少裂隙受蚀比较轻，形成岬角，少海蚀平台。2、强度中等的沉积岩海蚀崖外有海蚀平台，海蚀平台外有疏松堆积物。3、结构疏松的岩层岸坡缓斜，海蚀崖不发育。若两侧为坚硬岩石，则中间比较软的部分容易形成港湾。（二）地质构造地质构造的性质和构造线延伸的方向与海岸形态和性质关系很大。纵向海岸：岸线方向与构造线方向大致一致，岸线平直，少港湾和半岛，称达尔马提亚型海岸。横向海岸：岸线方向与构造线方向近于垂直，特别是当不同岩性频繁交替时，岸线曲折成锯齿状，多岬角和港湾，称里亚型海岸。斜向海岸：介于纵向海岸和横向海岸之间，常发育成不对称雁状的曲折岸线。达尔马提亚型海岸里亚型海岸第四节海岸带泥沙运动及其地貌海岸带碎屑物在波浪和重力作用下运动。有些颗粒仅做往返运动不显著位移，大多数颗粒因往返运移的距离不等而发生了位移，颗粒位移的方向可分横向位移和纵向位移。当波向线与岸线垂交时，颗粒垂直于岸线做横向移动；波向线与岸线斜交时，颗粒不仅向岸或离岸，还沿岸线做纵向移动。多数时候，颗粒的横向和纵向运移相结合。一、沉积物的横向移动与均衡剖面的塑造（一）中立线的概念（实际是中立“带”）波浪加上重力作用，使岸坡上部物质不断向岸移动，岸坡下部物质不断向海移动，形成上下两条侵蚀带。两条侵蚀带之间有一过渡带，沉积物在此带上只有运动距离但没有位移。（二）均衡剖面的塑造中立带不断向下和向上扩大，最后使岸坡发育成为一条凹形曲线。该曲线上每一点的物质在每次波浪运动中，只在原地来回运动。当海岸剖面成为上述曲线时，即为平衡剖面。水下岸坡均衡剖面的塑造二、沉积物的纵向移动及形成的地貌（一）沉积物的纵向移动当波向线方向与岸线斜交时，波动方向与重力方向不在同一直线上，海底沉积物颗粒循着波向线与重力两者的合力方向运移。（二）沉积物流形成的地貌在长时期内，具有一定总方向的沉积物总体沿海岸移动现象称为沉积物流或泥沙流。与沉积物流有关的地貌第五节海岸堆积地貌一、砾石海滩砾滩由不同粒级和不同形状的砾石所组成。范围不大；经济价值不高（缺少营养，贝类生存不了）；坡度一般较大；宽度较窄（与坡度较大相关）；主要在基岩海岸由于崩塌破碎形成。一般只分布在有砾石供应的海蚀崖和小河河口附近。二、沙质海滩较砾滩宽阔平缓典型的沙滩可分海岸沙丘带、后滨、前滨和临滨几个单元。适合文蛤，花蛤等贝类生存。典型沙质海滩的四个组成单元三、淤泥质海岸•粉砂淤泥质海岸常分布在河口三角洲附近、港湾、澙湖内，也可分布在面向开阔海，而坡度平缓的海岸地区（例如我国渤海湾、莱州湾和苏北海岸）。•形成与发育需要大量细粒沉积物补给。还要有一平缓向海延伸的水下岸坡，使波浪在抵达潮间带时大大消能。淤泥质海岸四、堡岛和潟湖根据海岸带与大海连通情况可分两类海岸。一种是与大海连通性很好的海岸带，与大海陆架之间没有被堡岛或生物礁隔开，称为无障壁海岸。另一类是海岸带与大海之间有堡岛阻隔，称有障壁海岸（全世界有13％海岸属此类），堡岛海岸体系由堡岛链、潟湖（或河口港湾）、潮汐通道与潮汐三角洲等三单元组成。（一）堡岛堡岛是平行于海岸与岸线之间有潟湖相隔的狭长沙岛。特大高潮和风暴浪越过堡岛时在此堆积冲越扇。多个冲越扇可连续成带分布。堡岛体系中的主要地貌单元示意图（据Reinson,1979）堡岛成因①堡岛是由水下沙坝向上堆积发育而成的。②沿岸流作用形成沙嘴，沙嘴平行于海岸向前伸展，后被潮汐通道切隔而成。③大陆海滩沙脊因海面上升或陆地下沉使其与陆地分离，沙脊随海面上升而增高形成堡岛。（二）潟湖潟湖以堡岛为屏障与大海相隔，常有一个或数个潮汐通道与外海相通。潟湖既接受波、潮、流带来的近岸海底物质，又有河流携带的入湖物质。由于长期堆积，潟湖逐渐淤浅，直至湖盆全部充填。潟湖沉积常以细粒物为主，富含有机质，在细粒泥质沉积物中可夹有沙质层，主要时风暴潮带来的。堡岛与潟湖台南七股潟湖淤积过程第六节生物作用形成的海岸一、珊瑚礁海岸珊瑚礁海岸是以石珊瑚为主的造礁生物形成的一种特殊类型的海岸。（一）珊瑚礁海岸类型1、岸礁发育在近岸浅水带，并以礁坪的形式沿岸分布，又称裙礁或边缘礁。岸礁剖面示意图2、堡礁堡礁与海岸间由潟湖或带状浅海与陆地隔开。3、环礁环礁大小不一，平面多为椭圆形，也有其它形态，环礁体中间为礁湖（潟湖）。（二）环礁和岛屿堡礁成因——达尔文假说达尔文假说认为：首先在岛屿边缘发育岸礁，后来岛屿逐渐下沉，珊瑚仍保持向上生长，露出海面的岛屿部分与珊瑚礁之间出现潟湖和浅海，昔日的岸礁变为堡礁。最后，整个岛屿沉没，后来堡礁上继续生长的珊瑚就形成了环礁。环礁和岛屿堡礁形成过程二、红树林海岸（一）红树林海岸的分布红树林海岸主要分布在适宜红树林生长的风浪小且淤泥质多的热带亚热带浅水地区。（二）红树林海岸的作用1、促淤2、防洪思考题1、简述海蚀作用的三种基本形式及其作用结果。2、简述达尔文关于环礁和岛屿堡礁的成因过程。