论文部分内容阅读
长期以来海滩研究一直以波浪过程研究为主,对于潮汐过程在海滩演化中扮演的角色研究甚少。国内在海滩潮汐过程的研究更是缺乏,台湾海峡西岸地区作为我国强潮海滩发育的主要区域为该领域的研究提供了条件。本文基于涵盖福建沿海的55处海滩的64条剖面的调查,以野外的第一手数据为基础,结合相关数学统计归纳分析方法,从动力地貌学角度研究分析了台湾海峡西岸强潮海滩的形成和发育、分布规律、海滩类型及其沉积地貌特征,进一步加深了对海滩特征的认识。
本文主要工作包括以下三个方面:
(1)台湾海峡西岸动力特征与海滩发育:收集了的波浪和潮汐数据,分析了台湾海峡地区海岸动力情况,从地质演化角度阐述福建沿海海滩的形成与发育。
(2)台湾海峡西岸强潮海滩特征与类型:基于野外调查获取的剖面数据和沉积物粒度分析数据,分区讨论了福建沿海海滩地貌学特征,探讨了台湾海峡西岸强潮海滩的剖面特征和沉积物分布规律,并基于地貌学特征划分了强潮海滩的类型。
(3)强潮海滩沉积地貌特征与动力地貌分析:分析了海滩沉积物与海滩地貌特征的联系,解释了强潮海滩独有的特征,并分析了强潮海滩发育的影响因素。
本文经过研究、分析得出如下基本结论:
(1)不同动力环境和泥沙物源塑造了不同的海滩,福建沿海自北到南分为六个分区:闽北基岩岸区有限的物源和发育空间条件下发育滩面较为宽缓的小型海滩;闽江口北侧区泥沙供给丰富,海滩以“高潮区海滩+低潮区潮滩”为特征;闽江口南侧海滩是典型耗散型海滩,滩面宽阔平坦,后滨沙丘极为发育;闽中台地岸区海滩类型多样,是台湾海峡西岸低潮阶地型海滩发育的主要区域,但也发育耗散性较好的海滩;厦门岛周边是典型的弱动力环境,海滩通常发育较陡的上部滩面和较缓的下部滩面,剖面整体形态上通常呈上凹型,最低潮带附近出现泥质沉积;闽南非强潮区大多数海滩滩面平缓,或局部略有坡度变化,沉积物以中、细砂为主,大多数海滩沉积物横向分布变化不大。
(2)福建沿海海滩沉积物分布特点如下:
①突变型(SⅠ):潮间带沉积物平均粒径明显分为两段,每段沉积物粒度相对稳定,但在剖面上某点存在明显的跳跃性变化,并在剖面上对应着明显的坡折;
②峰值型(SⅡ):沉积物以细沙或细中沙为主,剖面上整体保持稳定,粒度变化不大,但是在某一点出现粒径极大值;
③稳定型(SⅢ):沉积物以细中砂或细沙(FMS/FS)为主,剖面上稳定性极好,粒度变化极小。
台湾海峡西岸海滩剖面形态复杂多样,但总体上分为两大类:
①坡折型剖面(PⅠ):剖面形态上可以分为较为明显的上下两部分,上半部分较陡,下半部分宽缓且坡度基本维持不变。通常情况下tanθH)0.08且tanθH/tanθL〉2.5,剖面坡度变化率(dtanθ)通常存在一个高值区间或在某点出现峰值。
②宽缓型剖面(PⅡ):海滩潮间带宽度相对较大,通常都大于250m,最大可达600m左右,整个剖面上海滩坡度整体上保持一致。海滩坡度通常在0.015~0.030,最大不超过0.040。剖面上整体坡度变化率(dtanθ)通常为0。结合 Masselink&Short(1993)提出的分类模式,根据海滩沉积地貌特征福建沿海三种主要的海滩类型:低潮阶地型海滩、完全耗散型海滩和过渡类型海滩,其中前两者属于典型的强潮海滩类型。
(3)沉积物的物质组成是决定海滩动力地貌特征的主控因素,粗粒沉积物通常形成低潮阶地型的海滩,细粒沉积物则趋向于发育耗散型海滩,而平均粒径在1~1.7Φ的沉积物则通常构成过渡类型的海滩。海滩坡度与沉积物粒径呈负相关,台湾海峡强潮区发育大量坡度1/80左右的耗散性极好的海滩。对于低潮阶地型海滩来说,低潮区海滩代表相对高能的环境,下部滩面控制海滩的整体坡度。
(4)低潮阶地型和过渡型海滩坡折点主要出现在平均海平面(MSL)以上但低潮阶地型海滩则有部分出现在平均海平面以下,过渡型海滩坡折点一般出现在平均大潮高潮面偏下的位置,而低潮阶地型海滩则主要出现在平均海平面偏上的位置。海滩坡折处沉积物分选整体上为中或者差,但较粗物质组成的低潮阶地型海滩的坡折处沉积物分选是较好或好,以正偏为主。过渡型海滩坡折点上下的海滩物质的相关性较好,而低潮阶地型海滩上下滩面相关性较差。
(5)台湾海峡西岸海滩发育的影响因素:
①海滩开敞方向间接影响到海滩特征,耗散型海滩通常发育于波能高的区域,故主要发育于动力最强的NE-E向的岬湾之内;过渡型海滩则主要发育于动力次强的SE向岬湾;低潮阶地型海滩范围比较广,从NE到SW开敞的岸段都有发育,但是除了SE和S向外,其他都是在半遮蔽环境下发育的。
②不同类型的泥沙物源为海滩提供不同类型的沉积物,不同类型的沉积物在动力作用下在海岸堆积下来竞争有限的生存空间,沉积物源对福建沿海海滩发育起着至关重要的作用。
③海滩蚀淤变化亦能够对海滩动力地貌过程产生影响,不同类型海滩的动力地貌特征产生不同蚀淤响应模式。