第8章_海岸地貌-1

第八章海岸地貌第八章海岸地貌海岸动力作用海岸地貌生物海岸第四纪海平面变化海岸又称为海岸带，它是陆地与海洋的接触地带。宽度数千米至数十千米甚至上百千米。其上界是风暴潮作用的最高位置，下界为波浪作用开始扰动海底泥沙处。出发点的不同对海岸带的定义也有着巨大的差异：从经济的角度：海岸带是在海岸线两侧200千米范围，其内所开展的所有经济活动都是海岸带经济。从水位变化看：海水淹没与出露交替的区域，为海岸带。从动力学的角度看：以海陆交界线为基准，受海洋动力和陆地动力共同作用的区域是为海岸带。从地貌学的角度看：受海洋动力和陆地动力共同作用所形成的地貌区域，是海岸带。现代海岸带由陆地向海可划分为：海滨陆地、海滩和水下岸坡。海滨陆地：高潮线以上到风暴潮可以作用的区域，也称为潮上带或后滨。潮间带海滩：在高潮位与低潮位之间，高潮时被海水淹没，低潮时露出水面，又称为前滨或潮间带。后滨前滨临滨潮间带水下岸坡：在低潮位之下，至波长1／2的水深之处，该处为波浪作用基面。在此基面以下波浪作用十分微弱，故不列入海岸带的范围。近滨又称为潮下带或近滨带。海岸带划分一、海岸的动力作用海岸动力作用有多种，包括波浪、潮汐、海流和河流等，其中以波浪作用为主，潮汐作用只有在有潮汐的海岸。海流对海岸地貌的塑造作用同波浪和潮汐相比很不显著。河流作用只局限在河口影响所及的范围内。但有些河口的影响是巨大。（一）波浪作用波浪特征波浪是海岸地貌作用的主要力量。可分为深水波浪、浅水波浪变形、波浪破碎和波浪折射。1、深水波深水波的水质点呈圆形运动，产生的波形对称。在垂直方向随水深增加，半径减小。波高按等比级数减少。深水波水质点运动轨迹波高随水深变化在海面以下一个波长的深度处，水质点运动轨迹的直径只有海面波的1/512。2、浅水波浪变形当波浪传播入浅水区，发生变形后就转变为浅水波浪。一般认为1/2波长的海底深度是波浪变形的临界深度。当海底深度大于1/2波长时，波浪的性质尚能继续维持不变；当海底深度小于1/2波长时，波浪将发生变形。波浪变形后，水质点的运动轨迹由深水域时的圆形轨道变为呈不对称的上凸而向下逐渐展平的椭圆形轨道。波浪在浅水区变形波浪变形3、波浪破碎波浪自外海进入浅水区并向海岸推进，当达到某一临界值（水质点运动速度与波浪传播速度相等，且水质点速度有超越的趋势）时，波浪将发生破碎，前坡陡而短，后坡缓而长。波高随着波浪向岸运动而不断增大，最后到达岸边时，波形陡立而完全破碎，此时的波浪称为激浪（拍岸浪）。波浪破碎波浪波浪舟山海岸拍岸浪激岸浪作用下的海岸礁石—台湾中山大学外海滩波浪进入浅水区，由于波浪前进方向与岸线和等深线斜交，波向线将逐渐偏转，趋向于和等深线垂直，这种现象称为波浪折射。4、波浪折射波浪折射在平直海岸，海底等深线与海岸线大致平行，当波浪从深海向岸传播，其波峰线与岸线斜交，靠近岸的一段波峰线先进入浅水区，传播速度减慢，使波浪发生折射，波峰线与岸线的夹角逐渐变小，趋向与岸线平行，波浪作用能量降低。在弯曲海岸带，水下地形等深线的走向与岸线走向一致，波浪从外海垂直岸线向岸边传播，当进入浅水区时，由于海底地形不平而影响海水深度变化，使同一波峰线运动速度发生改变，波峰线发生弯曲，使波浪折射。在突出的岬角处，波浪集中，波能辐聚，发生侵蚀；海湾处波能辐散发生堆积。不同岸线对波浪的折射a.平直岸线b.弯曲岸线（二）潮汐与潮流作用潮汐是月球和太阳引力在地球上分布的差异而引起的海水周期运动。垂直升降为潮汐；水平运动为潮流。潮汐和潮流对海岸的作用有三方面：影响海岸带的作用范围及作用强度影响海岸带地貌类型的发育（弱、中和强潮海岸）潮流流速影响海岸带的侵蚀与堆积（杭州湾），对海岸带的泥沙做再分布，有所为的波浪掀沙，潮流输沙之说。越塘而出的潮水钱塘江涌潮潮头的传播钱塘江涌潮潮头的传播（三）近岸流当波浪破碎和向岸风等使岸边壅水，引起海水的补偿运动，调节海面的高差。海岸带的这种水体补偿运动组成一个近岸水循环的流系，称近岸流系。又由于这种补偿运动直接与间接是由波浪运动造成的，所以近岸流也称为波流。近岸流是由整体向岸推进的水体、沿岸流、裂流与底流组成沿岸流当波浪传播方向与海岸斜交时，尤其是波浪向较平直的海岸推进时，在波浪破碎后，破浪带与岸线之间会产生一股与岸线平行的沿岸流（图8-16）。沿岸流如果能持续较长时间，对沿岸泥沙冲淤和岸线变化影响较大。当河流入海后，在盛行风（如季风）的作用下，可形成强大的沿岸流。如长江、钱塘江的冲淡水影响下形成的浙闽沿岸流。波浪与沿岸流控制三角洲——纳米比亚——安哥拉界河三角洲，注意沿岸流作用形成的沙嘴和沿岸泥沙流扩散波浪与沿岸流控制三角洲——纳米比亚——安哥拉界河三角洲裂流当两股相向的沿岸流流经一定距离后汇合，由于各自能不断地得到水体的补给而外输，就转化为一股穿越破浪带向海流出的离岸流，称为裂流。中等海浪最利于裂流的发育。汹涌的海浪能产生为数不多但较强的裂流，而较弱的海浪能形成数量较多、能量较弱的裂流。裂流的流速一般在1～2米/秒左右，具有较强的冲刷能力（可切割破浪带附近的水下沙坝；在高能波浪作用下形成的裂流可在海底冲蚀出裂流沟）。（四）河流和生物作用河流每年直接输入海洋的泥沙有17000亿吨，另外还有大量的溶解质。这些泥沙大部分堆积在海岸带，它不仅直接堆出三角洲平原，而且还为其他海岸堆积地貌的发育提供了丰富的物质来源。海岸带生物繁茂，生物的生长和遗体堆积，对生物海岸地貌的发育起着决定性作用。如贝壳堆积可形成贝壳堤海岸：红树林生长成为红树林海岸；珊瑚礁堆积成为珊瑚礁海岸等。珊瑚礁海岸红树林二、海岸地貌（一）海蚀作用波浪、潮汐及沿岸流等对海岸带的破坏作用，总称为海蚀作用。海蚀作用有：冲蚀、磨蚀和溶蚀等。冲蚀作用包括两个方面：波浪对海岸的撞击作用。岸边所受的压力公式：波高3m，波长50m的波浪对岩壁的压力为15-30T/m2。撞击导致的空气的作用。波浪在冲击岩壁时导致基岩裂隙中空气的压缩，海浪后退受压缩的空气又突然膨胀，使岩石崩解、破坏。磨蚀作用：主要是激浪流所挟带的沙砾对海岸进行研磨与凿蚀的作用。参与磨蚀的砾石多变成扁平状。溶蚀作用：是海水对岩石的溶解作用，除了对碳酸岩溶解外，对其他岩石和矿物如玄武岩、正长岩、角闪石及黑曜石等溶解也较明显,它们在海水中的溶解速度比在淡水中快几倍到十几倍。自然中的侵蚀作用是以上几种作用的组合，其威力更强大。海蚀地貌海蚀穴洞（穴）海蚀拱桥海蚀崖海蚀平台和海蚀柱等（二）海蚀地貌1、海蚀洞（穴）在陆地与海面接触的地方，经常受波浪的冲蚀、磨蚀和溶蚀，形成向陆凹进的洞穴和凹槽，称为海蚀洞及海蚀槽。一般宽度大于深度者称海蚀穴，深度大于宽度者称海蚀洞。它常沿多节理或抗蚀力较弱的部位沿岸断续分布。海蚀洞洞顶呈穹形，中部最高，口部下弯如鸟咀状。它往往在节理多和弱岩部位发育。洞的高度略高于海平面。海蚀穴海蚀窗户:冲入洞中的浪流及其对空气的压缩作用，可将洞顶击穿，形成海蚀窗(blowhole)。2、海蚀拱桥发育在岬角二侧的海蚀洞互相贯通后，洞顶仍然保留下来，称为海蚀桥。海蚀拱桥3、海蚀崖在海浪长期侵蚀下，基岩不断崩塌后退，形成高出海面的基岩陡崖，叫海蚀崖(Seacliffs)。海蚀崖的形态受岩性和岩层产状的影响很大，柱状节理发育的海蚀崖呈陡立状，向海倾斜的岩层常形成倾斜海崖，向陆倾斜的岩层也可以形成陡崖并能较好地保存。海蚀崖与海蚀拱桥肯尼亚INHACA岛的海蚀崖及崖前海滩岩侵蚀后沦落海中的海滩岩礁4、海蚀平台和海蚀柱海蚀平台是海蚀崖后退过程中出现的平坦石质台地。宽数米至数十米不等，向海微倾，位置在高潮面附近，是波浪侵蚀作用的产物，它与海蚀崖、洞的生成息息相关，具有指示海平面高度的地貌意义。突出在海蚀平台上未被蚀去的岩石，称为海蚀柱。海蚀平台海蚀地貌示意图（三）海岸泥沙运动及堆积地貌海岸带的泥沙在波浪水流作用下，发生横向和纵向运动，泥沙运动受阻或波浪水流动力减弱时，会产生堆积，形成各种海积地貌。1、泥沙横向运动与地貌当波射线与海岸正交时，海底泥沙的运动方向亦与海岸垂直，这种垂直于海岸的泥沙运动称为横向运动。泥沙横向运动后所形成的地貌有：海岸平衡剖面、海滩、下水沙坝和离岸坝。（1）海岸平衡剖面海岸平衡剖面的发育理论，由原苏联地貌学家曾柯维奇提出。他认为水下岸坡经过波浪作用之后，最终将会成为一个动力平衡的剖面。他假设剖面作用之前要有三个条件：①水下岸坡的坡度不大，而且各点坡度相同。②波射线与海岸正交，波浪强度不变。③组成水下岸坡的沙粒粒径相同。