海岸线变迁环境地质问题探讨.pdf

1海岸线变迁环境地质问题探讨 ----以福建南部沿海地区为例 林 军 （福建省地质调查研究院，福建福州 350003 ） 摘 要 在系统总结现代海岸地质地貌特点，全新世以来海岸变迁概况基础上，对福建南部沿海地区海岸线变迁的现状与发展趋势进行探讨在当前世界海平面上升的总体情况下，海岸侵蚀将成为全球性海岸带最主要的自然灾害；海湾淤积影响港口城市的可持续发展；滩涂淤涨给水产养殖业带来了新的问题 关键词 海岸变迁；海岸侵蚀；海湾淤积；环境地质；福建南部 1 现代海岸地质地貌特点 福建南部沿海地区海岸线总体呈 NE-SW 方向展布，岸线曲折蜿蜒，总长度约 1327.5km（包括岛屿岸线 347.8km） ，其中人工堤岸线长 450km，约占海岸总长度的 33.9%本区地质构造复杂，NNE 与 NE 向的主干断裂控制着海岸的展布方位，NW 向的张性断裂与前者复合部位，海湾港澳发育滨海陆地地貌以圆缓低丘、红土台地和河口平原为主海岸呈现岬角与海湾相间，低丘与平原交 错等特点海岸带基岩有侏罗 -白垩系火山岩类、燕山期花岗岩类、上三迭 -侏罗系变质岩类和上第三系玄武岩类 ，岩石风化强烈；在河口和港湾地带第四系松散堆积物较为发育。

根据海岸组成岩性的成因、形态和抗侵蚀能力，本区海岸可分为基岩海岸、砂质海岸和淤泥质海岸三大类型 1.1 基岩海岸 这类海岸主要分布在惠安崇武、晋江围头 、龙海流会、漳浦六鳌和古雷、诏安宫口等半岛在这些岸段由于直接遭受海水强烈冲蚀和岸流的磨蚀作用，海蚀现象发育，几乎没有海滩堆积基岩海岸按风化程度及抗蚀强度，可进一步划分为岩质（新鲜基岩）海岸和风化壳海岸 1.2 砂质海岸 这类海岸多形成于基岩岬角间开阔的海湾 内，如惠安大港、晋江深沪湾和围头湾、龙海港尾湾和隆教湾、漳浦浮头湾和将军湾，东山乌礁湾、诏安大埕湾等地，沿岸沙堤、沙坝、沙嘴，海成阶地和平原地貌发育，岸线较为平直 1.3 淤泥质海岸 主要分布于海湾顶部和河口地带，按其物质来源和地理位置可分为港湾型和河口型 （1）港湾型：主要分布于湄洲湾、厦门港、漳浦旧镇湾、东山湾和诏安湾等地这些港湾的共同特点是：陆域由低丘或台地环绕，湾口常有岛屿屏障，往往湾中有湾，呈半封闭状态；因此，波浪作用微弱，岸坡低缓，滩涂开阔其物质主要来源于周围基岩风化壳，经暂时性地表水流搬运或沿岸海流、潮流、波浪等搬运、沉积根据野外调查，港湾型淤泥质海岸，目前仍处于充填淤涨状态。

（2）河口型：主要分布于晋江口和九龙江口等较大河流湾口两岸，常形成宽阔的河口平原这些平原系断陷盆地在溺谷河口长期河、海等外动力交互作用下，逐渐回填发育而成其地形较平坦，地貌类型单一，此类海岸目前多数处于淤涨之中 在港湾、河口的滩涂湿地，往往有零星、 片状的红树林分布，目前保护较好的主要见于东山湾内、漳江口竹塔和九龙江口草埔头红树林具有促进滩地淤积和防风固岸，以及净化海水的功能；建议加强对现有红树林海岸的管理和保护，在某些侵蚀岸段可进行人工种植，以改善海岸带的生态地质环境 2 全新世以来海岸变迁概况 22.1 全新世早期（12000～8000 a,B.P.） 气候开始转暖，随着全球性第四纪末次冰川的 消融，海平面大幅度持续上升距今12000～9500a ，沿海再次遭受海侵，平均海面高程约-11m ，海岸线比现在略偏东，距今 8000a左右，海平面又出现小幅波动 表1 福建南部沿海地区全新世古海面标志物及C14测年一览表 Table 1 Thing of ancient ocean surface marking and 14C age general chart during the Holocene in Fujian south department 地 点 古海面标志物 采样位置 （ m） C14年龄 （ a,B.P.） 资料来源 中潮区 7090± 90 晋江深沪湾 中潮区 7330± 90 实测 厦门东渡 1.0 3459± 138 龙海秋租 古植物遗体 1.0 4184± 110 [1] 晋江深沪湾 中潮区 4560± 190 实测 龙海许林头 1.5 3330± 150 [2] 云霄牦潭 -0.2 2590± 95 [3] 诏安桥东 古牡蛎礁 0.5 2180± 90 [4] 0.24 3310± 90 惠安净峰斗尾 -2.26 1950± 70 [5] 石狮五堡 高潮线 4230± 400 实测 4.0 1980± 100 3.0 2600± 120 1.2 3100± 150 [6] 中潮区 1640± 80 漳浦古雷油澳 高潮区 680±60 实测 7.5 3690± 110 [7] 东山澳角湾 海滩岩 -0.15 1690± 70 实测 泉州塔前 1.0 7730± 130 [8] -3.1 2456± 145 厦门员当钻孔 -18.1 8960± 240 [9] 1.0 600±50 -0.06 2051± 110 -14.53 7604± 149 龙海沙头农场 海陆交互相淤泥、粘土 -20.16 8480± 157 [10] 2.2 全新世中期（8000～2500 a,B.P.） 气候继续向暖，海平面高位震荡。

距今约 7500a 是全新世最大的海侵，海面高程可达 5～10m，海水沿江入侵内陆，岸线位于今海岸线以西数公里至数十公里；距今约 6000a，由于新构造断块差异升降运动，使全部岸段海水退出，平均低海面高程约-5m 随后，大约 5400～3100a，海平面又开始上升，高海面高程约 4.0m，稳定时间较长，海陆交接地带发育泥炭层及贝壳堤，古海岸线比现在略偏西；此后又发生小范围海退 2.3 全新世晚期(2 500 a,B.P.以来) 这是近代河床演变及滩涂发育时期，区域 海平面基本稳定，但局部也存在升降问题，最后一次海退大约发生在距今 1 400～700a 间可见，全新世虽是一次海进，但不是直线式上升，而是存在多次海平面波动和岸线变迁的过程（见表 1、图 1）史志记载及访问资料表明，本区沿海大部分平原是近千年形成的泉州平原是明朝（1368 年）以后逐渐堆积而成的；龙海平原，根据沙头农场表层C14测年分析，距今约 600a晋江深沪湾（1987 年）、漳浦前湖湾（1999 年）和东山马銮湾（2001 年）等地，相继在潮间带发现原始古森林遗迹，说明近期海面有上升趋势，由于各岸段所处地质环境不同，内、外动力作用差异及人为因素影响等，现海岸线仍在不断发展演变过程之中。

图1 福建南部沿海地区全新世古海岸变迁状况示意图[6] Pig.1 The ancient coast changes the condition sketch map during the Holocene in Fujian south department 3 海岸变迁的现状与趋势分析 3.1 海平面变化 海岸变迁是海平面和陆地升降的综合反映 近年来，各国科学家不断发出警告，由于二氧化碳所造成的温室效应和工业上大量使用氯氟烃等，导致大气臭氧层破坏，引起全球气候暖化，海水温度和海平面呈上升趋势根掘国家海洋局发布的资料，以及我国数十个海洋观测站和验潮站长期监测数据表明，我国大部分沿岸海域的海水温度和海平面呈上升趋势二十世纪特别是 60 年代以来，全球海水温度逐渐升高，海平面在过去的百年中平均上升了 14.4cm,我国东南沿海平均上升了 11.5cm,相当于年平均上升速率 1.15mm/a，预测福建沿海上升速率可达 2.0～4.64 mm/a 其中，厦门三十年间上升了 10.54cm，平均上升速率3.40 mm/a 3.2 陆域地壳变化 本区陆域地壳形变的背景，主要受菲律宾板块与欧亚大陆板块碰撞的影响，在 NWW向地应力场的作用下，NE 向政和～大埔深大断裂南段的 NW 盘呈下降态势，SE 盘则呈上升态势；故地壳形变总体特征呈现由内陆向沿海，并且由北向南掀斜。

由于断裂的活动性，在 NW 向断陷洼地区，在掀斜状态之中仍然存在局部相对下降的地段，如漳浦、东山湾附近根据地震部门观测，地壳形变幅值（间隔 8.55a），北部惠安、晋江为+30 ～+20mm ，上升速率 3.51－1.71mm/a ；向南漳州、厦门为+25 ～+20mm ，上升速率 2.92－1.71 mm/a ；而3 4到漳浦、东山为-10 ～-30mm ，下降速率 1.17－3.51mm/a 关于东山湾一带呈明显下降趋势的佐证还有：东山岛南部陈城镇有一明万历年间刻在基岩上的石碑，现已被海积砂掩埋；城关西埔 60 年代筑起的防潮海堤，早已报废；据澳角村渔民反映，原高潮线以上的民房，现在大潮可以淹到 1.0m 左右的高度；东山县渔民在兄弟屿海域不断打捞到砖块、瓦片，以及鹿、熊等大型脊椎动物骨骼；东山县“沉东京”的传说，在县志上有记载，从另一个侧面反映，居住在该地区的古人，也感受到了海岸变迁与沧海桑田的变化 3.3 海岸线变迁 本区海平面上升势态在不同地段有不同的 表现宏观上，对于地壳形变呈上升趋势的地段，因地壳上升速度与海平面上升速度基本相等，故呈相对静止状态，海平面上升对该区影响相对较弱；对于地壳形变呈下降趋势的地段，因地壳下降速度与海平面上升速度基本相等，二者叠加造成海平面上升速度增加一倍，即可达 4.0-10.0 mm/a，使海岸线发生显著变化，构成对沿岸地区的严重威胁。

微观上，由于海岸陆域升降、海平面变化，以及海洋和河口动力作用往往是交织进行的，工作区从北到南沿海各段的海岸线进退变迁也是各有差异的现通过实测地形图（1959-1981 年）和遥感手段（1986-2000 年），以黄海高程零米线的变化为依据，将福建南部沿海地区海岸线变迁类型划分为蚀退海岸、淤涨海岸和稳定（平衡）海岸三种类型 （1）蚀退海岸：开阔海域的岛屿、半岛或岬角，与波浪垂直的岸段，海湾内迎风浪一侧等，均可直接遭受风浪、潮汐的强烈侵蚀作用关于海岸蚀退率的大小，除与外动力地质作用强度有关外，还受到组成海岸岩性的控制岩质海岸抗蚀力较强，蚀退速度缓慢，短期内不易觉察其变化，其形态多为陡崖峭壁或水下岩滩，主要分布岛屿、半岛的东北部和南部，如崇武半岛大砟、镇海-- 流会角、东山岛澳角等地；强风化--剧风化的风化壳海岸抗蚀力相对较差，其形态常呈陡或直立状的海蚀土崖，由于受海浪营力的强烈侵蚀不断被夷平，常形成堆积沙滩或沙岸，如南安石井桥头、深沪圭庵寮等处 表2 福建南部沿海地区蚀退海岸零米线变化速率统计表 Table 2 Erode the zero rice that retreat the coast the line to change the velocity the covariance the watch 海岸位置 蚀退地点 海岸类型 零米线后退速率（m/a ）湄洲湾 惠安净峰 砂质海岸 -2.50 晋江深沪湾 深沪圭庵寮 风化壳海岸 -0.95～-3.00 南安石井桥头 风化壳海岸 -0.50～-1.50 围头湾 晋江东石塔头 砂质海岸 -1.0～-4.0 同安湾 同安莲河 砂质海岸 -0.95 厦门港 厦门曾厝安 风化壳海岸 -1.61～-4.83 漳浦前湖湾 漳浦肖溪口 砂质海岸 -0.30～-2.00 东山前港 东山康美悟龙 砂质海岸 -0.20～-1.00 诏安湾 诏安烟墩岭 风化壳海岸 -0.34 因人工围垦或采砂等工程活动，造成物源中断或补给不足的砂质海岸，蚀退现象亦比较突出。

如围头湾东石塔头一带，砂质岸滩原属于微涨或基本稳定；但自 1956 年以后，由于沿岸小湾河口建闸、围垦，加之人为大量挖沙，导致入海泥沙中断，物源补给不足，海岸强烈蚀退近 20 年来，海岸蚀退 20～80m ，高潮滩面蚀低 0.5～1.0m ，沿岸沙堤冲蚀殆尽，已建石堤等护岸工程也屡遭破坏区内蚀退海岸零米线变化速率，参见表 2 全区蚀退海。