地貌学及第四纪地质学8海洋和海陆交替带地貌和沉积物.pdf

第八章海洋和海陆交替带地貌和沉积物一、海洋动力作用二、海岸地貌和沉积物三、大陆架、大陆坡和大洋底部主要地貌特征和沉积物四、海陆作用交替带的地貌和堆积物一．解释名词、概念：1. 波浪2. 潮汐3. 沙嘴4. 浪基面5. 海蚀崖6. 三角洲二．各列举至少5种海蚀地貌和海积地貌类型思考题海洋是地表最大的积水盆地，面积约3.61×108km2，占地球表面积的70.8%，占水圈体积的96.5%海洋地貌有 滨海、浅海、半深海和深海（洋盆 ），其水深和坡度特征如下：低潮线最大浪潮所能冲击到的上界一、海洋动力作用• 1、波浪作用• 2、潮汐作用• 3、海流作用• 4、海啸作用海洋动力作用有波浪、潮汐、海流和海啸等其中以波浪作用为主，潮汐作用只在有潮汐海岸对地貌起塑造作用，海流对海岸的地貌作用也没有波浪和潮汐作用那样显著，海啸是由于海底地震或火山等引起的巨型波浪，对海岸地区破坏力巨大1、波浪作用（wave）波浪作用是海岸地貌形成过程中最为活跃的营力之一风对海面作用，使水质点作圆周运动，水体随之发生周期性起伏，形成波浪波浪由波峰、波谷、波长、波高和振幅组成波长波高平均海平面水深海底波峰波谷波浪要素波浪的传播：波形沿水平方向前进，水质点作上下旋转而无水平位移。

A、深水区水质点运动深水区水质点沿轨道运动一周，波形往前移动一个波长的距离同一波峰的平面延伸联线称波峰线，垂直波峰线的方向为波浪运动方向问题：扔在深水区的空瓶能够很快到达岸边吗？B、深水波浪和浪基面在海面以下一个波长的深度处，水质点运动轨道的直径只有海面波的1/512 因此外海传来的波浪进入水深小于 1/2波长的浅水区时，波浪中的水质点才比较明显地扰动海底，通常把1/2 波长的深度看作波浪作用的极限深度1/2 波长深度的连线称为浪基面，大于浪基面深度处为深水波浪，反之为浅水波浪C、浅水区波浪波浪进入浅水区，水质点运动与海底摩擦，自海面向海底，水质点运动轨迹的形态发生变化，由圆形渐变为椭圆形，扁度随水深减小而增大，称 浅水波D、进退流在浅水区（水深小于1/2 波长），由于受到底部沉积物阻挡，波浪的外形变得不对称，波浪的前坡变陡，后坡变缓，波峰变窄，波谷拉长产生明显的横向流（进退流）此时波浪具有明显的侵蚀和搬运作用，形成各种海岸地貌深水波浪带破浪带拍岸浪当波浪向岸传播中，波高逐渐增加，波速逐渐减小，水质点轨道强烈扭曲变形，当波峰超出下部水体的支撑时发生破碎形成 破浪 波浪破碎为主的地区才有大量沉积物被搬运，破浪是塑造海岸的重要力量。

E、波浪折射和沿岸流波浪进入浅水区后，由于波浪前进方向与岸线斜交或海底地形的起伏变化，都会随着水深的减小而使波浪传播速度改变，在一个波峰线上，有些段运动速度快，有些段运动速度慢，波峰线发生弯曲，称为波浪折射，与此同时，形成平行海岸的波浪流，称为沿岸流红色箭头指示了海滩沙粒的运动轨迹，表现为沿海岸侧向搬运的特征Tierra del Fuego, Cape Horn, Chile波浪折射：在岬角、海湾发育的地带，波浪受海底摩擦影响，向海岸方向推进速度发生差异在海湾处快，原先平直的波脊线逐渐弯曲，趋向于与弯曲的海岸平行波浪折射导致能量向岬角聚集，在海湾处分散Wave bending around the end of a beach at Stinson Beach, California海岸线与波浪方向斜交，出现沿岸流非对称波对称波波浪倾浪破浪底流激浪洗浪波浪在不同水深作用示意图2、潮汐作用（tide ）潮汐是在太阳和月球引力作用下发生的海面周期性涨落现象潮汐作用主要表现在两方面：（1）潮汐的涨落使海面发生周期性的垂直运动海面涨落过程称为涨潮和落潮，当海面涨到最高位和降到最低位时，称高潮位和低潮位，高潮和低潮的高差叫潮差。

2）潮汐使海面水体产生水平方向整体运动，形成潮流，涨潮时向岸流动的海水为涨潮流，落潮时向海流动的海水称落潮流位置a：地球、月球和太阳在同一直线上，出现最大潮；位置b： 地球和月球、地球和太阳的连线相互垂直，出现最低潮（3 ）海流海流的形成可由风的作用、气压梯度、海水的密度和温度、江河淡水注入以及潮汐等影响所致有些海流有定向性，每年大致向一个方向流动，流速和水量没有多大变化，也有一些海流方向和流速不固定温盐环流（ Thermohaline Current ，THC ）（4）海啸海啸是由突发的海底错动、海底滑坡、海底火山喷发、或滑入海洋中的陆上滑坡引起的 巨型波浪 海啸波浪非常巨大，发源于局部并向四周传播，如同将石块投入水池一样海啸与风成波浪相比有独特之处海啸有很长的波长，通常达100-200 km，在深水中只有很低的波高，常低于1 m ，周期可达10-30分钟（暴风浪的周期为15-20 秒）海啸在深水中的传播很快，如果波长为 100 km，周期为 20分钟，则速度可达300 km/hr （ V = L/T）海啸波长远大于海底的深度例如，海底的平均深度大约为3000 m，100 km的波长为海水深度的 33倍。

根据速度随深度的平方根发生变化 (V=√(gd)，则在 3000 m深处海面，波浪速度可达600 km/hr 在大洋中海啸由于波长大和波高小不易被觉察，但当海啸进入浅水区或到达海岸带，波高迅速增大，可达到10 m 以上当海啸波谷首先到达，造成海面的迅速下降，在浅水海岸带造成大面积海底出露这种奇异的海底暴露，使大量海洋生物暴露，无警觉的居民与游客被吸引进入暴露的海滩，结果被后来的巨浪吞没2004年12月26日在东南亚发生的同震断层活动引起的海啸，它造成20万人口死亡二、海岸地貌和沉积物• 1、海岸带的组成• 2、海岸侵蚀地貌• 3、海岸堆积地貌• 4、海岸类型与演化海岸带是波浪的侵蚀和堆积作用最强烈的地区，在波浪对海岸的塑造下，形成多种海岸地貌类型海岸带 是陆地与海洋相互作用的有一定宽度的地带，其上界是风暴浪作用的最高位置，下界为波浪作用开始扰动海底泥沙处现代海岸带由三个基本单元组成：① 潮上带 ：平均高潮线以上的沿岸陆地部分，通常称潮上带；② 潮间带 ：介于平均高潮线与平均低潮线之间；③ 潮下带 ：又称为 水下岸坡， 为低潮线以下，至波浪有效作用于海底的下限其下界约相当于 1/2波长的水深处。

古海岸带则是已脱离波浪活动影响的沿岸陆地部分1、海岸带的组成海岸2、海岸侵蚀地貌• A、海蚀穴• B、海蚀凹槽• C、海蚀崖• D、海蚀沟• E、海蚀桥• F、海蚀柱• G、波切台• H、古海蚀地貌A、海蚀穴北戴河海蚀穴B、海蚀凹槽（北戴河）深度大于高度C、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(Sea cliffs)北戴河鸽子窝海蚀凹槽及海蚀崖C、海蚀崖D、海蚀沟（北戴河）向海突出的岬角同时遭受两个方向波浪作用，可使两侧海蚀穴蚀穿而成拱门状，称海蚀拱桥或海穹(sea arches) 大连金石滩Sea arch and sea stack along the coast of IcelandE、海蚀桥海蚀拱桥崩塌后，留下的岩柱或坚硬岩脉侵蚀残留成突立的岩柱，都叫海蚀柱(sea stacks)F、海蚀柱G、波切台：海蚀崖逐渐后退，波浪不断冲刷磨蚀位于海蚀崖前方的基岩面，形成微微向海倾斜的基岩平台，称为波切台(wave-cut platform; abrasion platform)由于岩性和构造的差异，海蚀平台表面常有一些突出的岩脊和小陡坎波切台波切台 上升后成为 海蚀阶地底流把剥蚀海岸的物质带到波切台外靠海水一侧沉积下来形成 波筑台0 5 1 0 mSE 1300古海蚀凹槽古海蚀凹槽海平面古波切台鹰角亭鸽子窝基岩鹰角亭—鸽子窝—海滩海蚀地形剖面图古海蚀地貌： 当侵蚀基准面变化，原有的海蚀地貌被抬升或淹没于水下，形成 古海蚀地貌 。

海蚀地貌形态（根据 E. Raisz）N 海蚀穴；R 海蚀崖；P 海蚀平台；A 海蚀拱桥；S 海蚀柱；T 水下堆积阶地北戴河小东山海滨波切台与岩脊滩海蚀过程模拟实验1海蚀过程模拟实验2海蚀过程模拟实验3海蚀过程模拟实验43、海岸堆积地貌• A、海滩• B、水下沙坝（沙堤）• C、离岸沙坝（沙堤）• D、水下堆积阶地• E、沙嘴• F、连岛沙坝泥沙纵向移动（与海岸线不平行）泥沙横向移动（平行于海岸线）根据外海波浪向岸作用方向与岸线走向之间的角度不同，海底泥沙有作垂直岸线方向移动和平行岸线方向移动两种状态，前者称泥沙横向移动，后者称泥沙纵向移动它们各自形成不同的堆积地貌泥沙横向移动海滩 是泥、砂、砾被激浪流堆积在岸边而成的向海微倾斜滩地砾滩(pebble beach) ：常发育在基岩海岸区，砾石磨圆、分选好，长轴平行海岸，扁平面向海倾斜沙滩(sand beach)：陆源物质较丰富的地区，沙粒分选、磨圆极好、具明显的分带现象（近潮上带粗、潮下带细）成分以石英为主，可达90%以上，次为长石、白云母、生物碎屑等表面具有波痕、气孔、生物遗迹等构造，内部具交错层理构造泥坪 ：地形平坦，沉积物主要为波浪带来的悬浮物（泥质），波浪作用微弱，由岸向海沉积物由细（泥）变粗（粉沙、细沙），具反分带现象。

干旱地区则可发育盐类沉积，称萨布哈A、海滩B、水下沙坝：它大致与海岸平行分布，在波浪向海岸传播时，由于波浪不断发生局部破碎使能量降低，因而发生堆积，形成一条或数条水下堆积体，称之为水下沙坝C、离岸沙坝：它是露出水面以上，大致平行海岸的沙堤D、水下堆积阶地：在水下岸坡的坡脚处，由向海移动的泥沙按密度、大小分选堆积而成E、沙嘴(spits)在凸形海岸，一端与陆地相连，另一端向海伸出的泥沙堆积体，叫沙嘴在AB段波浪作用方向与岸线夹角为45°（φ），BC段的夹角小于45°（φ-π），当泥沙流进入BC段时，搬运能力降低，在海岸转折处发生堆积并不断向前伸长，便形成沙嘴沙嘴的尾端常呈向岸方向弯曲形状，这多是波浪折射或两个方向波浪作用所致，在港湾海岸的沙嘴，由于潮汐作用也可使沙嘴尾端发生弯曲华盛顿州-邓杰内斯沙嘴F、连岛沙坝(tombolos)连接岛屿与陆地的沙坝叫连岛沙坝岸外有岛屿，在岛屿与陆地之间形成波影区，波影区的波浪作用能量减弱，搬运能力降低，泥沙流进入波影区后将逐渐在岸边堆积下来，形成三角形沙嘴，并逐渐扩大，与岛屿连在一起形成连岛沙坝北戴河老虎石连岛沙坝沙嘴，离岸沙堤和连岛沙坝离岸沙坝沙嘴连岛沙坝4、海岸类型有多种海岸类型的划分方案（下表）。

根 据海岸物质组成可将海岸划分为基岩海岸、沙质海岸、淤泥质海岸和生物海岸四种类型沙质海岸淤泥质海岸基岩海岸波浪侵蚀作用在基岩海岸最明显基岩岸的水深大，外来的波浪能直接到达岸边，将大部分能量消耗在对岩壁的冲击上红树是热带、亚热带的隐蔽海岸常见的一种灌木，它们成片地分布在淤泥质的潮间浅滩上，形成红树林红树具有非常发达的根系，能抵御风浪和减缓潮流，促使悬浮泥沙在滩面上沉积下来，形成特殊的红树林海岸红树林对保护海岸免受冲蚀有积极意义我国的红树林海岸主要分布在广东、海南、广西、台湾、福建等省的港湾、河口和其它隐蔽岸段生物海岸有红树林海岸和珊瑚礁海岸生物海岸有红树林海岸和珊瑚礁海岸珊瑚礁主要由造礁珊瑚的骨骼构成珊瑚要求海水的年平均温度在20℃以上，故现代珊瑚礁分布在南北纬30°之间的热带海区。