第八章海岸地貌

1、第八章 海岸地貌v 海水面與陸地的交線稱海岸線。由于潮汐作用海岸線會隨海面波動而變動。海岸帶包括海岸線兩側的陸上和水下兩部分。海岸自海向陸可分：濱外、臨濱（近濱）、前濱和后濱。v 海岸地貌是由波浪、潮汐、近岸流等海洋水動力作用形成的地貌。我國大陸岸線約18000多公里，島嶼岸線約14000多公里。如何測量海岸線？ 波浪是塑造海岸地貌最普遍和最重要的外營力。 1、成因 海洋中的波浪主要由風力作用形成。水質點在風力、重力、水壓力、表面張力相互作用下，作近于封閉的圓周運動，海面相應地產生周期性起伏，形成波峰和波谷。 2 2、波形、波形v 風浪的水質點運動軌道為不封閉的圓形或橢圓形，波形為非正規(guī)的余擺

2、線，峰頂較陡，略呈不對稱。v 水質點沿圓形軌道運行一周，海水面就發(fā)生一次升降，并使波形向前傳播 。v 波浪在向前傳播的同時也向下部水層傳播，當海底深度大于波長時，波浪對海底的作用已很微弱。 （1）當位于圓形軌道上半部時，水質點的運動方向與波浪傳播方向一致；當位于圓形軌道下半部時，水質點的運動方向與波浪傳播方向相反。 （2）水質點由波頂向波底運動時，垂直流向向下；水質點由波底向波頂運動時，垂直流向向上。 （3）位于波頂和波底時，水質點的水平流速值最大，垂直流速位零；位于波頂和波底之間的中點時，水平流速值為零，垂直流速最大。 v 當波浪傳播進入淺水區(qū)，發(fā)生變形后就轉變?yōu)闇\水波。 1 1、水質點的運

3、動軌道、水質點的運動軌道v 軌道為不對稱的上凸向下逐漸展平（橢圓形），從水面向下，軌道半徑逐漸變小，到海底扁度達到極限，水質點僅做平行于底面的直線振蕩運動 。 2 2、波形、波形v 水質點軌道不對稱引起波形不對稱。由海向岸，前坡越來越陡，后坡越來越緩，水質點運動軌道伸展的上半部波動流速大下半部波動流速較小，從而導致向岸的波動流速大于向海的波動流速。 破浪區(qū)破浪區(qū) 不對稱浪區(qū)不對稱浪區(qū) 對稱浪區(qū)對稱浪區(qū)大于1/2波長區(qū)波基面v 波浪自外海進入淺水區(qū)達到某一臨界點時，波浪都將發(fā)生破碎。 1 1、崩頂破碎、崩頂破碎 波陡（波高/波長）較大的波浪傳入坡度平緩的海岸，易出現(xiàn)崩頂破碎。 2 2、卷躍破碎、

4、卷躍破碎 在具有相當坡度的水下岸坡，中等波陡的波浪易產生卷躍破碎。3 3、激散破碎、激散破碎 波浪波陡較小和坡度較大的水下岸坡上容易形成激散破碎。 波浪破碎的三種基本類型1 1、概念、概念v 當波浪傳播進入淺水區(qū)，如果波向線與等深線斜交（不垂直），隨波浪向岸傳遞，波向逐漸朝著與等深線（與岸線平行）和岸線垂直的方向偏轉。2 2、成因、成因v 因波速隨深度變淺而下降，位于較淺一端的傳播速度小于較深一端的波速，導致波峰線發(fā)生偏轉。 3 3、結果、結果v 在水下地形和不規(guī)則的岸線導致等深線曲折情況下，波能出現(xiàn)輻聚，輻散等現(xiàn)象。一般地，在海岸凸出的岬角處波浪輻聚，波能集中，發(fā)生侵蝕 ；在海岸凹進的海灣處

5、：輻散，波能擴散，發(fā)生沉積 。不規(guī)則海岸線對波浪折射影響4 4、繞射作用、繞射作用v 當波浪被沙嘴、突出的岬角特別是受防波堤等人工建筑物阻擋，則在阻擋物后側產生波影區(qū)。因波能被阻礙，波浪發(fā)生繞射，波能沿波峰線做側向傳遞進入波影區(qū)，能量大為減少，所以波影區(qū)常比較平靜。 波浪的繞射v潮汐除了直接引起的海面周期性變動外，還影響波浪的有效作用，使波浪作用帶和破碎帶位置隨時間的推移而不斷變動。根據(jù)潮汐引起的水位變化，可把海岸帶分為潮上帶、潮間帶和潮下帶。錢塘江大潮2007年年8月月2日日16時時30分左右，杭州市江干區(qū)下沙七堡分左右，杭州市江干區(qū)下沙七堡1號丁字壩附近水號丁字壩附近水域發(fā)生一起域發(fā)生一起

6、30多人被潮水卷走的事件造成多人被潮水卷走的事件造成12人死亡。人死亡。八月十八潮，壯觀天下無。-蘇東坡杭州灣http:/ 海平面變動直接影響到海岸線的進退和海岸的沉積與海岸地貌的演變發(fā)育。海平面上升，使原水下岸坡深度增大，波能消耗減小，海岸遭受侵蝕程度增強，沉積物將向岸外水下岸坡移動并堆積下來；反之相反。v 引起海平面變動的原因有: 氣候變化如冰期和間冰期更替（冰后期大量冰川融化導致海平面上升，反之相反）； 全球構造運動板塊運動造成大洋容積變化引起全球性海平面變動； 因局部地區(qū)的地殼運動引起地區(qū)性海面變動。v 海蝕作用在基巖海岸表現(xiàn)較明顯 v 波浪沖擊可直接作用，也會使巖石裂隙和節(jié)理中的空氣

7、受到壓縮，對巖石施加巨大的壓力，而退水時，壓力驟減，如此，反復進行作用，崖壁巖石破碎 ，海岸受蝕崩解，形成陡峻侵蝕海岸。v 在波浪作用過程中，海水攜帶的巖石碎塊，礫和砂對海底起磨蝕作用，使基巖組成的水下岸坡被磨蝕成平滑的海蝕平臺，并可在海崖基部刻蝕出海蝕穴。v 主要在碳酸鹽組成的海岸帶發(fā)生，可形成別具一格的溶蝕平臺。由溶蝕作用形成的溶蝕平臺 海崖坡腳處由波浪侵蝕形成的凹槽。其中寬度大于深度的稱穴，反之為洞 。 *海蝕穴（洞）：常沿節(jié)理和抗蝕力較弱的部位發(fā)育。 *海蝕窗：海蝕洞頂崩塌形成與海蝕崖上部溝通的海蝕穴（洞）。海蝕洞海蝕窗 突出的海岬兩側，如果發(fā)育相向的海蝕洞被蝕穿而相互貫通而形成拱橋狀

8、的海蝕地貌 。平潭海蝕柱高30m 海蝕拱橋進一步受蝕，頂板崩塌，外側形成脫離海岸的海蝕地貌，也可由海崖后退過程中離岸小島再經海蝕作用而形成。 澳大利亞新南威爾士州豪勛爵島的球狀金字塔，這是世界上最高的海柱，高度為562米。 成因：原始海岸斜坡上，在與海面相交接處附近是經波浪沖擊的主要地段，長期受蝕后在這里形成海蝕穴，海蝕穴不斷擴大使其上巖石懸空發(fā)生崩墜，形成海蝕崖。 向海微傾的平坦臺地,會隨海蝕崖后退而變寬。海蝕崖海蝕平臺 海蝕平臺形成后，若因陸地上升或海面下降而高出海面，則形成海蝕階地，如果陸地下降或海面上升，則形成水下階地。 （影響海蝕速度和碎屑多寡） 1 1、堅硬而少裂隙、堅硬而少裂隙

9、受蝕比較輕，形成岬角，少海蝕平臺。2 2、強度中等的沉積巖、強度中等的沉積巖 海蝕崖外有海蝕平臺，海蝕平臺外有疏松堆積物。3 3、結構疏松的巖層、結構疏松的巖層 岸坡緩斜，海蝕崖不發(fā)育。若兩側為堅硬巖石，則中間比較軟的部分容易形成港灣。 v 地質構造的性質和構造線延伸的方向與海岸形態(tài)和性質關系很大。v 縱向海岸：岸線方向與構造線方向大致一致，岸線平直，少港灣和半島，稱達爾馬提亞型海岸。v 橫向海岸：岸線方向與構造線方向近于垂直，特別是當不同巖性頻繁交替時，岸線曲折成鋸齒狀，多岬角和港灣，稱里亞型海岸。v 斜向海岸：介于縱向海岸和橫向海岸之間，常發(fā)育成不對稱雁狀的曲折岸線。 海岸帶碎屑物在波浪和

10、重力作用下運動。有些顆粒僅做往返運動不顯著位移，大多數(shù)顆粒因往返運移的距離不等而發(fā)生了位移，顆粒位移的方向可分橫向位移和縱向位移。當波向線與岸線垂交時，顆粒垂直于岸線做橫向移動；波向線與岸線斜交時，顆粒不僅向岸或離岸，還沿岸線做縱向移動。多數(shù)時候，顆粒的橫向和縱向運移相結合。 波浪加上重力作用，使岸坡上部物質不斷向岸移動，岸坡下部物質不斷向海移動，形成上下兩條侵蝕帶。兩條侵蝕帶之間有一過渡帶，沉積物在此帶上只有運動距離但沒有位移。 中立帶不斷向下和向上擴大，最后使岸坡發(fā)育成為一條凹形曲線。該曲線上每一點的物質在每次波浪運動中，只在原地來回運動。當海岸剖面成為上述曲線時，即為平衡剖面。水下岸坡均

11、衡剖面的塑造 v 當波向線方向與岸線斜交時，波動方向與重力方向不在同一直線上，海底沉積物顆粒循著波向線與重力兩者的合力方向運移。 v 在長時期內，具有一定總方向的沉積物總體沿海岸移動現(xiàn)象稱為沉積物流或泥沙流。 與沉積物流有關的地貌 礫灘由不同粒級和不同形狀的礫石所組成。范圍不大；經濟價值不高（缺少營養(yǎng)，貝類生存不了）；坡度一般較大；寬度較窄（與坡度較大相關）；主要在基巖海岸由于崩塌破碎形成。一般只分布在有礫石供應的海蝕崖和小河河口附近。 較礫灘寬闊平緩典型的沙灘可分海岸沙丘帶、后濱、前濱和臨濱幾個單元。適合文蛤，花蛤等貝類生存。典型沙質海灘的四個組成單元 粉砂淤泥質海岸常分布在河口三角洲附近、

12、港灣、澙澙湖內，也可分布在面向開闊海，而坡度平緩的海岸地區(qū)（例如我國渤海灣、萊州灣和蘇北海岸）。 形成與發(fā)育需要大量細粒沉積物補給。還要有一平緩向海延伸的水下岸坡，使波浪在抵達潮間帶時大大消能。 v 根據(jù)海岸帶與大海連通情況可分兩類海岸。一種是與大海連通性很好的海岸帶，與大海陸架之間沒有被堡島或生物礁隔開，稱為無障壁海岸。另一類是海岸帶與大海之間有堡島阻隔，稱有障壁海岸（全世界有13海岸屬此類），堡島海岸體系由堡島鏈、潟潟湖（或河口港灣）、潮汐通道與潮汐三角洲等三單元組成。v 堡島是平行于海岸與岸線之間有潟潟湖相隔的狹長沙島。特大高潮和風暴浪越過堡島時在此堆積沖越扇。多個沖越扇可連續(xù)成帶分布。

13、堡島體系中的主要地貌單元示意圖（據(jù)Reinson, 1979）堡島成因v堡島是由水下沙壩向上堆積發(fā)育而成的。v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。v大陸海灘沙脊因海面上升或陸地下沉使其與陸地分離，沙脊隨海面上升而增高形成堡島。v 潟潟湖以堡島為屏障與大海相隔，常有一個或數(shù)個潮汐通道與外海相通。潟潟湖既接受波、潮、流帶來的近岸海底物質，又有河流攜帶的入湖物質。由于長期堆積，潟潟湖逐漸淤淺，直至湖盆全部充填。v 潟潟湖沉積常以細粒物為主，富含有機質，在細粒泥質沉積物中可夾有沙質層，主要時風暴潮帶來的。堡島與潟潟湖臺南七股潟潟湖淤積過程 珊瑚礁海岸是以石珊瑚為主的造礁生物形成的一種特殊類型的海岸。 1、岸礁、岸礁 發(fā)育在近岸淺水帶，并以礁坪的形式沿岸分布，又稱裙礁或邊緣礁。岸礁剖面示意圖2、堡礁、堡礁 堡礁與海岸間由潟潟湖或帶狀淺海與陸地隔開。3、環(huán)礁、環(huán)礁 環(huán)礁大小不一，平面多為橢圓形，也有其它形態(tài)，環(huán)礁體中間為礁湖（潟潟湖）。v 達爾文假說認為：首先在島嶼邊緣發(fā)育岸礁，后來島嶼逐漸下沉，珊瑚