论文部分内容阅读
本文通过对海南岛南部三亚湾和东部铜鼓岭周边的月亮湾与淇水湾的地质地貌考察、海滩与海底测深取样与粒度分析、海滩断面测量、全潮水文测验、水质分析等,从沉积学、沉积动力学、地貌学、动力地貌学等多学科交叉的角度进行港湾海岸海滩比较研究,得出如下结论:
(1)海南岛基岩港湾海岸是在中生代燕山期发生断裂构造运动,并伴随有花岗岩的侵入体,形成了花岗岩性基岩岬角,为港湾海岸海滩的发育奠定了基础;全新世以来,海平面上升,海水入侵,在波浪的作用下,发生泥沙的横向和纵向的堆积与搬运,基岩岬角处侵蚀,在岬角与岬角之间的海湾内进行泥沙的堆积,因而形成海蚀—海积型基岩港湾海岸。三亚湾、淇水湾和月亮湾处于不同的发展演化阶段,淇水湾和月亮湾分别处于三亚湾发展演化的初始和中期阶段。
(2)三亚湾海滩为中、细砂滩,以细砂为主,其中值粒径和平均粒径主要分布在2~3Φ之间,分选好,月亮湾和淇水湾海滩为粗、中砂海滩,以中砂为主,其中值粒径和平均粒径主要分布在1~2Φ之间:三亚湾海底沉积物总体分布较细,是砂—粉砂—粘土的组合,仅仅在海湾西侧靠近岬角处,以中粗砂为主,淇水湾和月亮湾海底沉积物主要为砂和砾石组合,少数几个样品含有少量的粉砂。从滩面与海底沉积物粒度结果表明,南部三亚湾和东部海湾月亮湾与淇水湾湾内动力条件存在明显差异,三亚湾湾内沉积物粒度之细,表明湾内沉积环境比较稳定,由于受到基岩岬角的保护,以及东、西瑁岛的遮掩阻挡了东南风和西南风,因此,湾内动力作用较弱,而海南岛东部铜鼓岭周边的月亮湾与淇水湾,直接面向大海,无任何屏障作用,受到冬夏季风的显著影响,风浪作用强烈。
(3)海南岛南部三亚湾和东部的淇水湾与月亮湾海岸海滩大致分为三大类:第一类是沙坝海岸海滩,发育于向外海敞开的大沙坝的向海侧,海湾内砂质沉积物丰富,形成滩脊式或背叠式砂质滩,滩面宽坦,如海南岛南部三亚湾、大东海和海南岛东部月亮湾海滩。按照其海滩形态和滩面物质组合特征,可以把此类海滩划分为三种不同的亚类,主要包括直线型、单“S”型和双“S”型,其中月亮湾海滩、三亚湾东部海滩、三亚湾西部海滩属于直线型,三亚湾中部海滩属于单“S”型,大东海属于双“S”型。三种直线型海滩其形成的原因也不同,三亚湾西侧海滩是由于岬角处波能辐聚,侵蚀成明显陡坎,月亮湾是由于激浪波浪作用强烈引起的海滩侵蚀,三亚湾东侧是由于人工建筑阻挡使自然完全式海滩转变为背叠式直线型海滩:三亚湾中部单“S”型海滩,为完整的滩脊式自然海滩,海滩处于动态平衡状态;大东海双“S”型海滩,为缓波状起伏的背叠式海滩,海滩已呈侵蚀状态。第二类是岩礁海岸海滩,发育于基岩和珊瑚礁岛波影区或珊瑚礁平台后侧,珊瑚礁依基岩岬角发育,形成岩礁海岸。此类海滩是发育在基岩岬角和礁平台组合地貌上的海滩。岩礁波影区,礁平台上发育不同阶段的连岛坝(沙咀、沙埂、沙坝等形态),连岛坝向海侧受激浪作用,形成海滩。这类海滩以珊瑚礁平台为基底,一般为背叠式砂砾质滩,滩窄、坡陡,物质供给和发育空间有限,海滩呈折线形,低潮线以下部分不发育。鹿回头湾海滩、小东海海滩、大洲对侧海滩、白排人工岛西南端海滩均属此类。如由于白排岩礁的掩蔽作用,在白排人工岛西南端发育砂砾质堆积,在岩礁后侧也已形成一条小的砂堤,它们是连岛坝发育演变的萌芽阶段;鹿回头大洲后侧与对侧的舌状堆积,系雏形阶段的连岛坝;当连岛坝发育成熟时,将岛屿与陆地相连,形成陆连岛,鹿回头半岛即为先例。第三类沙坝与岩礁组合型海岸海滩,月亮湾口岩海滩和淇水湾均属于此类。海滩后缘有老沙坝,前缘有基岩、礁石、人工堆积体或礁平台,是发育在沙坝和岩礁组合地貌上的海滩。按照其形态和物质组合,可以划分为直线型和折线型。淇水湾地形复杂,海湾东北部岩礁多,将淇水湾分隔成规模不等的小海湾,南侧为珊瑚礁平台。北侧小海湾内海滩大致可以分成两种,一种是小海湾海滩前缘礁石繁多,海滩呈直线型,如海滩剖面QS10和QS12;另一种是小海湾海滩前缘礁石零星分布,海滩呈折线型,海滩侵蚀强烈,如海滩剖面QS19和QS19-2;淇水湾南部海滩为发育在礁平台和老沙坝组合地貌上的海滩,宽广的礁平台对波浪的消能作用,老沙坝能给海滩提供沙源,海滩呈直线型,与小东海等岩礁海岸海滩相区别;月亮湾口岩剖面是自然岩石对波浪的阻挡,淇水湾QS13为人工堆积礁石对波浪的消能作用形成的直线型海滩。自然海滩的形态要素与物质特征,及其形成和演变过程,可有力地指导海滩喂养与人工海滩工程,以有效地进行海岸侵蚀防护,并使人工海滩更快的达到平衡稳定状态,这在海洋工程应用上具有重要的现实意义。
(4)从海滩形态、滩面物质粒度特征和沉积物的输运趋势,论证了三亚湾受到由西往东的沿岸流影响。三亚湾同一层位的中值粒径、平均粒径值(Φ)由东往西减小,表明同一层位粒径由西往东变细,反映了三亚湾由西往东的沿岸流的分选作用。三亚湾中部沙坝海岸海滩上部微凸下部略凹,呈和缓的S形,低潮水边线下波痕发育,坦平坡缓,系典型的动态均衡型滩脊式细砂质海滩剖面。当由于自然或人为作用,动力作用加强,物质供应不足时,海滩剖面上部形成陡坎,剖面总体呈近直线形或略下凹形,成为背叠式中、细砂质海滩,水下发育沙坝。从整体来看,三亚湾海岸处于相对动态平衡状态。
(5)通过对港湾海岸海滩的滩面物质粒度横向、纵向比较发现:纵向上,三亚湾由于受沿岸流影响,滩面物质表现为由西往东的沿岸流分选,月亮湾和淇水湾未发现规律;横向上,三亚湾表现为由海向陆的激浪流的横向分选,月亮湾海滩滩面物质最粗一般出现在高潮线和水边线,横向上分选较差,反映了在不同潮位时强激浪流与泥沙在滩面上的频繁活动。但淇水湾海滩北侧由于受地形影响,粗颗粒堆积在滩面的不同部位,而淇水湾海滩南侧,由于宽广的礁平台对激浪流的消能作用,滩面物质具有横向的分选,反映了小潮高潮位时激浪流与泥沙不能达到礁平台上。
(6)三亚湾、淇水湾和月亮湾海岸海滩开发程度不同而出现不同的环境问题。三亚湾海岸海滩环境问题主要是生活污水排放、违规建筑物、珊瑚礁破坏等,淇水湾海岸主要由于高位养殖废水、珊瑚礁破坏和红树林破坏等,月亮湾整体生态环境良好,仅仅受到宝陵溪口养殖排污影响。主要的对策是:三亚湾海岸应该从法律的手段进行海岸的开发与管理,严格禁止各种违规建筑来破坏海滩的形态,严厉查处生活污水超标排放等;对海南东部铜鼓岭周边的淇水湾和月亮湾而言,首先应该尽量扩大铜鼓岭国家自然保护区的范围,对于保护区以外的养殖区,主要由政府进行合理的规划和管理高位养殖,并投资办净化设备:月亮湾宝陵溪口污染源,政府应该尽快禁止养殖行为,自然恢复或人工引种恢复红树林景观。