第7章 實習(xí)路線13

路線十三、黃金海岸—七里海海洋地質(zhì)作用路線路線位置：黃金海岸—滑沙場—七里海教學(xué)內(nèi)容：1．觀察海岸地貌的特征2．認識沙丘類型及形成因素3．觀察澙湖的水文特征4．觀察描述澙湖的沉積作用教學(xué)內(nèi)容安排與要求：觀察點1位置：黃金海岸滑沙場風(fēng)成沙丘頂內(nèi)容：1．無障壁海岸的地貌特征及分帶性2．海岸沙丘的形成與沉積物特點3．對比浪成和風(fēng)成的波痕、層理要求：1.觀察描述無障壁海岸的地貌特征及分帶，了解波浪作用的特點及對海岸的控制。2．觀察海岸沙丘的形態(tài)、分布、規(guī)模大小，測量沙丘迎風(fēng)坡和背風(fēng)坡的傾角。觀察描述風(fēng)成海岸沙丘的沉積物特征，主要為成分、粒度、分選和磨圓。觀察描述沙丘表面的波痕特點，觀察剖面上交錯層理類型及特點，了解它們是怎樣形成的。時間：1小時觀察點2位置：海濱濱線附近內(nèi)容：1.無障壁海岸的波浪作用特點及分帶性浪成波痕、層理觀察海洋的波浪作用，注意水下沙壩與波浪的關(guān)系，通常在近岸處波浪作用強烈的地帶，其下是水下沙壩，注意各水下沙壩間的距離及與海岸的關(guān)系。要求：1.描述無障壁海岸波浪作用分帶性，觀察波浪對沉積物搬運和沉積的控制作用。描述海灘沙的沉積物特征（成分、粒度、分選和磨圓），并與風(fēng)成沙對比。描述后濱帶和前濱帶的浪成交錯層理、波痕特點，并與海岸風(fēng)成沙丘對比。時間：1小時觀察點3位置：七里海澙湖潮道口水閘上內(nèi)容：觀察有障壁海岸的環(huán)境和地貌特點觀察澙湖的形成及類型要求：1.了解障壁島的形成及作用，觀察障壁島內(nèi)外的波浪作用、潮汐作用、地形、沉積物、生物發(fā)育等方面的特點。觀察澙湖形態(tài)、分布、潮汐作用，確定七里海澙湖屬于何種類型。畫七里海澙湖平面示意圖時間：2小時觀察點4位置：七里海澙湖西端潮坪內(nèi)容：1.觀察潮坪沉積特點及分帶性觀察潮坪生物類型、特征及潛穴特點分析潮坪沉積的垂向序列特征。要求：1.觀察澙湖北側(cè)潮坪，了解潮坪的分帶性，砂坪、泥坪和砂泥混合坪的分布和沉積特點以及形成原因。2．觀察記錄潮坪上生物的類型，生活方式，觀察描述生物潛穴的大小、形態(tài)和分布。3．觀察描述潮坪沉積構(gòu)造特點，如波痕、雨痕、干裂、層理類型等。4．作出沉積物平面及垂向分布圖時間：1小時觀察點5位置：潮道口外側(cè)內(nèi)容：1．潮汐水道潮流特點2．退潮三角洲要求：1．觀察潮汐水道潮流的特點、水動力強度以及沉積物的搬運和沉積，了解潮汐水道在障壁海岸中的作用。2．觀察描述潮汐三角洲，主要是觀察退潮三角洲的形成、形態(tài)、分布和沉積物特征。時間：1小時觀察點8位置：澙湖東側(cè)海岸沙丘內(nèi)容：海岸沙丘特點要求：1．觀察描述海岸沙丘位置、形態(tài)、分布。2．觀察描述海岸沙丘沉積物特點。時間：1小時教學(xué)內(nèi)容概述：1．無障壁海岸的特征無障壁海岸與廣海連通，受到明顯的波浪及沿岸海流的作用，海水可以進行充分的流通及循環(huán)，它的范圍是從風(fēng)暴浪所及的上線至浪基面，沉積物以砂為主，含有少量礫，因此也稱做海灘。無障壁海岸主要由波浪作用控制，而在不同地帶產(chǎn)生不同的水動力狀況，造成海底床沙形體的變化，決定了海岸的分帶性。海洋波浪從濱外淺海向岸方向傳播，至浪基面接觸到海底，由于波浪與海底磨擦使波浪強度增大，稱為升浪帶，這時水質(zhì)點運動軌跡呈圓形，如不考慮重力作用，波浪對沉積物不產(chǎn)生位移搬運；再向岸波浪由形變而發(fā)生破碎，稱為破浪帶，此時波浪能量最大，對海底有強烈沖刷、侵蝕作用，對碎屑進行強烈簸選淘洗；破碎的波浪繼續(xù)向前推進，振蕩波逐漸變成平移波，稱為碎浪帶；最后海水成為一股水流沖向灘面，稱作沖流，達到最高位時稍作停頓再返回到海水中稱作回流，這是沖洗帶。沖流和回流的能量相當高，引起沉積物的向岸及離岸搬運，當波浪斜交抵達海岸時會產(chǎn)生沿岸流，就可引起沉積物的沿岸搬運。海岸的沉積顆粒的搬運方向及運動軌跡嚴格受水動力條件支配，是水動力條件綜合效應(yīng)的結(jié)果。受波浪作用的水動力條件控制，無障壁海岸可劃分出四種亞環(huán)境，自陸向海分別為海岸砂丘，后濱、前濱和近濱（圖7-13-1）。近前淇濱涉沙丘跆卜ii近前淇濱涉沙丘跆卜ii該帖陣沌沙規(guī)癢堰汽構(gòu)捕圖7-13-1無障壁海岸沉積環(huán)境的劃分（1）海岸砂丘海岸砂丘是指風(fēng)力改造后濱砂而形成的低沙丘或沙丘帶，呈長脊狀或新月形形態(tài)，可具有大型風(fēng)成交錯層理，分選更好，圓度更高。黃金海岸的風(fēng)成砂丘極為發(fā)育，因為此處距離灤河三角洲很近，灤河為中高能的砂質(zhì)河流，三角洲地帶的砂質(zhì)沉積非常豐富，砂質(zhì)碎屑物經(jīng)沿岸流向東搬運，給這里的海岸提供了充足的物質(zhì)來源，在強勁的向岸風(fēng)力作用下把海灘砂吹揚到潮上帶以外形成海岸砂丘。由于這里海灘水淺砂細，是夏季旅游避署的好地方，故稱黃金海岸，又由于海岸砂丘十分發(fā)育，開辟了滑沙的娛樂項目。海岸砂丘從灤河口一直往東延續(xù)到秦皇島的南大寺一帶，單個沙丘呈新月形，沿海岸新月形沙丘雁行式組合聯(lián)結(jié)在一起形成沙丘鏈。沙丘一般高50?10m,寬50?100m,最高可達30?40m，寬數(shù)百m,沙丘橫剖面不對稱，向海一側(cè)為迎風(fēng)坡，坡度較緩，傾角10°~15°,向陸一側(cè)為背風(fēng)坡，坡度較陡，傾角25°?30°。個別地方因沙丘遷移，發(fā)育成多列沙丘鏈，靠近海濱的沙丘最高大，與海岸平行、走向NNE20。，其上無植物，為活動沙丘，向陸一側(cè)沙丘逐漸變小，與海岸斜交，走向NW330°?345°，其上常見植物生長，為固定或半固定沙丘。風(fēng)是以空氣為介質(zhì)進行搬運的，因為空氣密度小，其搬運能力有限，所以風(fēng)成砂具有比海灘砂更好的分選性和磨圓度。但由于風(fēng)沙流呈面狀運動，其搬運量很大。當風(fēng)在運動過程中受到障礙物的阻擋時形成風(fēng)積物，風(fēng)積物首先形成沙堆，沙堆改變了地面氣流運動結(jié)構(gòu)，在迎風(fēng)坡沙向上運動，在背風(fēng)坡風(fēng)速降低，產(chǎn)生渦流，沙粒堆積，最后增長形成沙丘，沙丘迎風(fēng)坡緩，背風(fēng)坡陡。由于沙丘阻擋，一部分沙從底部繞道行走，使沙丘向背風(fēng)坡彎曲，從而形成新月形的沙丘，沙丘相互聯(lián)結(jié)成為鏈狀沙丘。沙丘表面可發(fā)育風(fēng)成波痕，其特點是呈極不對稱狀、波痕指數(shù)高，波峰窄波谷寬，波峰粒度粗，波谷粒度細，陡坡傾向與風(fēng)向一致。風(fēng)成沙主要為灰白色、黃灰色中細粒砂，分選、磨圓極好，90％以上粒度集中于0.25?0.125mm之間，成分以石英、鉀長石為主，含少量斜長石及貝殼碎屑，重礦物以角閃石、綠簾石、磁鐵礦及褐鐵礦為主。（2）后濱后濱指位于平均高潮線至海岸砂丘之間的地帶。屬于潮上帶，只有特大高潮或風(fēng)暴潮時才會被海水淹沒，平時暴露地表而經(jīng)受風(fēng)的作用，它與前濱的界線常常是岸堤或沙咀。后濱沉積主要是具水平層理的砂，也可形成小型的沙紋層理，常見蟲孔和生物擾動構(gòu)造。（3）前濱前濱指位于平均高潮線與平均低潮線之間的地帶，是海灘的主要部分。前濱地形平坦，可有大量對稱及不對稱的浪成波痕及各種生物遺跡、介殼碎屑，沉積物分選很好，介殼凸面向上，具有特征的沖洗交錯層理，還有極淺水的構(gòu)造，如沖刷痕、泡沫痕、流痕、變形構(gòu)造和干涉波痕等。（4）近濱近濱指位于平均低潮線至浪基面之間的地帶，屬潮下長期被水體淹沒的部分，與濱外帶之間可有不同寬度的過渡帶。近濱上部發(fā)育沿岸沙壩，下部為具紋層的沙，沉積物具有各種層理類型?？珊休^多生物。2．障壁海岸的特征有障壁海岸是指由障壁地形如沙壩、島嶼、生物礁等，使濱岸一部分水體與廣海呈隔離或半隔離狀態(tài)，這種海岸類型稱有障壁海岸。其可以劃分出障壁島、澙湖、潮坪和潮汐水道等亞環(huán)境，主要是澙湖和潮坪伴生，因此也稱為澙湖潮坪體系。陸源碎屑的障壁海岸由障壁島、障壁灘、障壁沙壩等構(gòu)成隔離屏障。障壁島比較高大，向廣海一側(cè)與無障壁海岸一樣，向澙湖一側(cè)為不規(guī)則而平緩的砂坪，相當于潮坪。障壁灘較短、較低，而障壁沙壩更短、更低，位于海面以下。七里海澙湖的障壁島規(guī)模較大，已把整個澙湖幾乎完全隔絕，障壁島頂部風(fēng)成砂丘發(fā)育（圖7-13-2）。障壁島的屏障作用使其內(nèi)外兩側(cè)具有不同的環(huán)境條件，外側(cè)面臨廣海，一般為波浪能量較高的海灘，內(nèi)側(cè)形成低能的澙湖。澙湖就是由障壁島將其與廣海隔開，而以潮汐水道相連的淺水盆地。

七里海就是一個典型的澙湖，長5.5km,最寬處約3km,面積約12km2,其東南端有潮汐水道與渤海相連，目前在潮道口上建立有人工閘門。向陸地方向過渡為沖積平原。澙湖內(nèi)水體的波浪作用很弱主要受潮汐作用影響，漲潮時海水沿潮汐水道進入澙湖，退潮時澙湖水體沿潮汐水道流出澙湖。潮汐水道是澙湖潮坪體系中水動力能量最強的地方，可發(fā)育潮汐三角洲。漲潮時潮汐水流在向澙湖方向形成漲潮三角洲，退潮時潮汐水流在向海方向形成退潮三角洲。七里海澙湖潮汐水道的水流運動圖7-13-2七里海地區(qū)海岸帶沉積剖面圖十分明顯，潮汐三角洲發(fā)育，由于潮道口有人造水閘控制，所以漲潮三角洲不發(fā)育，而退潮三角洲十分明顯（圖7-13-3）。圖7-13-3七里海澙湖平面示意圖澙湖發(fā)育受地殼升降、氣候、河流等因素的影響，可出現(xiàn)鹽度不同的類型，分為淡化澙湖、咸化澙湖和正常澙湖。當澙湖水體較淺，缺乏明顯的河流注入時，澙湖內(nèi)水體主要由潮汐水道進入的海水補充，與廣海交換頻繁，澙湖鹽度基本上與廣海一致，稱為正常澙湖。七里海澙湖及昌黎、樂亭一帶澙湖體系西部都為正常澙湖。在氣候潮濕地區(qū)或有河流注入的澙湖中，流入澙湖的淡水大大超過其蒸發(fā)量，使得瀉湖水面比海水水面高，引起澙湖上部水體經(jīng)潮道口流向海洋，如果長期外流，澙湖又不斷有淡水補給，就會發(fā)生淡化作用，形成淡化澙湖。淡化作用從表層開始，逐漸向深層發(fā)展，如果潮道口很淺，那么水流總是向外側(cè)廣海進行，結(jié)果澙湖可以發(fā)生完全淡化，如果潮道口深度相當大，經(jīng)過一段時間淡化作用發(fā)展到一定深度時，就發(fā)生從廣海向澙湖的反向環(huán)流，這樣就會出現(xiàn)上面水體淡而輕，下面水體濃而重的雙層結(jié)構(gòu)。淡化澙湖沉積以粉砂和泥為主，局部夾河流沖積成因的粗碎屑層。淡化澙湖由于淤淺，長滿植物后可發(fā)展成沼澤，稱為濱海沼澤。在炎熱干旱氣候條件下，澙湖缺乏大量淡水注入，水體蒸發(fā)量大于注入量，導(dǎo)致澙湖水面低于廣海水面，海水不斷從潮道口流入澙湖，而澙湖水體又不斷蒸發(fā)、濃縮，結(jié)果逐漸咸化形成咸化澙湖。咸化作用也首先從表層開始，當表層水因蒸發(fā)量大而濃縮咸化后，密度逐漸增大，在重力作用下就下沉至底部深層。咸水澙湖沉積以鹽漬化粉砂巖和泥巖為主，并有石膏、巖鹽等夾層。不論淡化澙湖，還是咸化澙湖，都以廣鹽性生物為主，其生物種屬單調(diào)。澙湖四周受周期性潮汐作用影響，構(gòu)成潮坪環(huán)境，兩者共生在一起。根據(jù)平均高潮面和平均低潮面可將潮坪分為潮上、潮間和潮下三個帶，其中潮間帶是主要的。高潮線以上的潮上坪主要形成泥質(zhì)沉積，所以又稱為泥坪，在低潮線附近及其以下的潮下坪能量較高，以砂質(zhì)沉積為主，稱為砂坪，在高潮線與低潮線之間的潮間帶，能量中等，形成砂泥質(zhì)沉積，稱為砂泥混合坪。潮坪沉積在平面上具有向岸變細的特點，與正常的海洋或湖泊正好相反。潮坪沉積常見砂泥互層的復(fù)合層理，如脈狀層理、波狀層理和透鏡狀層理，砂質(zhì)沉積中可發(fā)育羽狀交錯層理，此外還常見波痕、雨痕、干裂等沉積構(gòu)造，潮坪沉積中生物遺跡發(fā)育，類型多樣。七里海澙湖向陸一側(cè)，具有廣闊的潮坪，可以分出潮上泥坪、潮間混合坪和潮下砂坪，其中潮上泥坪已廣泛種植土地，現(xiàn)在以潮間坪為主，退潮時漁民常在此挖掘海鮮。七里海澙湖的形成和發(fā)展與海岸沙丘的發(fā)育、淡水注入量的變化、海水注入量的變化及氣候變化等有關(guān)。據(jù)歷史