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弱潮环境现代河口三角洲淤积发展的过程与阶段:以华南海岸为例




  1 前言 

  河口三角洲地带陆海相互作用的一个重要的问题是,现代河口三角洲如何淤积前展以及这一淤积发展过程反映了怎样的陆海相互作用特点及变化。所谓的现代河口三角洲,是指全新世海侵结束后到现在的近5~6千年来形成发展的河口三角洲。这是河口三角洲地质历史的最新一页,内容极其丰富、生动,并可直接从地表对它们进行观察。笔者考察过我国南方的许多河口三角洲,发现它们虽然千姿百态,但却同时又有一定的趋同性。本文即拟对这方面的情况做一些讨论,中心内容是“现代河口三角洲淤积发展的过程与阶段”问题。文中主要采用差异对比和综合分析的方法,意在从复杂、分散的现象中,抽出有用或有规律性的东西来,以供专业工作者参考。

  2 全新世海侵结束后的河口沿岸带面貌

  探讨现代河口三角洲的淤积发展与变化,须首先从全新世海侵结束后的海岸带面貌说起。因为5000~6000a B.P.是一个重要的界线,其前、其后的海平面变化状态及河口过程很不相同:其前海平面迅速上升,河流动力退却,海洋潮汐和波浪动力向陆扩张,河口三角洲遭受侵蚀破坏,岸线后退;其后的海平面处于基本稳定时期,河口三角洲才逐渐转为向海推进发展。这是两种性质不同且运动方向相反的河口三角洲演变过程。5000~6000a B.P.居其间而处于转换界线位置,其时之河口沿岸带面貌,当与此前海平面上升时期海洋潮汐或波浪动力改造破坏原河口三角洲物质产生的侵蚀或堆积现象有关。具体情况则视各地海洋潮汐或波浪优势动力的差异而表现不同,如在强潮或潮差较大的地区,大多形成三角港或河口湾;而在弱潮或潮差较小的地区,波浪动力的重要性凸显,其结果是出现沙坝(堡)岛—舄湖体系。这就是说,弱潮环境现代河口三角洲淤积发展之前的原始海岸形态,应是沙坝(堡)岛—舄湖景观。

  河流入海处如果出现沙坝(堡)岛—舄湖体系,这样的河口地带被视为“波浪优势”之海岸[1]。尽管沙坝(堡)岛—舄湖海岸的成因众说纷纭,但愈来愈多的证据显示,现代沙坝(堡)岛—舄湖的形成,与冰后期(或全新世)海平面上升影响下的滨面转移过程及其泥沙的向陆搬运和堆积作用有关[2~8]。密西西比河三角洲废弃演变的实例与模式[9]亦证明,弱潮环境河口三角洲遭受侵蚀破坏和改造的后期表现,正是以沿岸带出现“进侵型沙坝(堡)岛弧”及其坝(堡)后舄湖为特点。华南海岸平均潮差小于2m的粤东、粤西、琼北、琼东和琼南等众多独流入海河流的河口地带,全新世海侵结束至今的沿岸面貌,确都是主要由沙坝(堡)岛—舄湖体系奠定的轮廓和基础。

  3 现代河口三角洲淤积发展的过程与阶段

  所谓弱潮环境现代河口三角洲淤积发展的过程与阶段,实质就是近5000~6000年来,河流输出的泥沙如何淤积充填、改造海侵结束后形成的沙坝(堡)岛—舄湖体系的过程与阶段。这个淤积充填、改造过程是逐步进行的。由于华南各江河的输水输沙情况差异较大,加之原有沙坝(堡)岛—舄湖体系的规模有大有小,因此近5~6千年来各沙坝(堡)—舄湖体系的淤积充填和改造的程度可以处于不同的发展阶段。例如即有以下几种淤积状态。

  1) 基本维持原状,即舄湖的淤积充填甚微。这主要是由于注入舄湖的河流非常短小,缺乏泥沙的淤积而造成。如粤西的水东湾和海南岛的新村湾。

  2)舄湖湾有一定的淤积充填,但沙坝(堡)岛—舄湖体系仍较清晰、完整。如粤东的龙江河口—神泉港和海南岛的小海。

  3)舄湖湾的大部分已被现代河流输沙淤积充填,但仍有小块舄湖水域。如粤东的练江河口和粤西的鉴江河口。

  4)舄湖湾快要被现代河流输沙淤积填满而近乎消失,仅在主体充填三角洲的侧翼空档部位有残余舄湖水域存在。如粤东的螺河河口—乌坎港和海南岛的万泉河口—博鳌港。

  5)舄湖湾刚刚被现代河流泥沙淤积填满不久,河流“冲决”沙坝(堡)岛,在坝(堡)外海域开始了新的三角洲建造过程。如粤西的漠阳江河口。

  6)舄湖湾早已被现代河流泥沙淤积填满,河流“冲决”沙坝(堡)岛,在坝(堡)外海域已形成了大面积的三角洲平原,如韩江三角洲。

  以上6种淤积状态放在一起,生动地演示出弱潮环境现代河口三角洲淤积发展的过程与阶段,这就是首先淤积、充填坝(堡)后舄湖湾,然后“冲决”沙坝(堡)岛,向坝(堡)前区域推进,在开敞海域发展新三角洲平原。

  4 现代韩江河口三角洲的发展与地貌 

  现代韩江河口三角洲是华南少有的完整经历了上述6种淤积状态全过程的著名河口三角洲,具典型和代表意义。故此特对其三角洲发展与地貌问题,重点做一些介绍。

  4.1 古沙坝(堡)岛弧及其坝(堡)后舄湖的淤积充填

  曾昭璇(1957)[10]首先研究了韩江三角洲的地貌,并将该三角洲划分为顶部扇形堆积平原区、中部低地平原区和海岸沙垄区等三大区域,其称谓的“中部低地平原区”和“海岸沙垄区”,即分别相当于我们所说的“坝(堡)后舄湖充填平原”和“坝(堡)前三角洲平原”。李平日、黄镇国和宗永强等(1987)[11]进一步研究过韩江三角洲的地貌、构造和沉积特征,还重点分析了该三角洲全新世的地貌发育和滨线演进历史及过程,加深了对韩江三角洲沉积、地貌特点及其演变的瞭解。但如何认识全新世特别是近6千年来韩江河口三角洲的发展过程,学术界有不同的看法。如李春初认为[12],全新世海侵结束后的韩江河口地带,曾是古沙坝(堡)岛弧—舄湖环境。古沙坝(堡)岛之砂质沉积物较紧实,呈粉红色,它们横拦河口,从东北向西南断续分布,即由韩江三角洲中部的樟林向西南经内底、上华、庵埠直至桑浦山东南麓。已揭示的该古沙坝(堡)岛弧地带沉积的14C年龄有距今5380±130年、5220±220年、4330±120年、3900±10年、3265±85年和3140±100年不等(广东省海岸带和海涂资源综合大队,1984.粤东海岸地貌沉积与滩地水文调查报告。),说明全新世海侵结束后的相当长的一段时期内,韩江河口滨线位置停滞在这一沙坝(堡)岛弧地带附近,或者古滨线位置曾在这一地带附近有超覆向陆后退的缓慢移动和变化。该沙坝(堡)岛弧缺口众多,海水沿这些缺口向里侵入形成坝(堡)后舄湖湾,湾中海水向北进侵可靠近潮安。从地貌学的观点看问题,古沙坝(堡)岛弧向海一侧的岸线是海侵结束时的真正古“滨线”或古“海岸线”位置(这里有波浪作用的痕迹——浪蚀和浪积地貌分布),而海水沿古沙坝(堡)岛弧缺口(即潮汐通道)向陆深入达及之处,为海水的“进侵边界线”(这里没有也不可能有浪蚀、浪积地貌痕迹),它们是同一时期的不同边界部位,各自显示的古环境意义不同。海侵结束后的相当长的一段时期内(大约在6000a B.P.至2000a B.P.),现代韩江三角洲只是缓慢地淤积充填坝(堡)后舄湖,所成之三角洲地势低平,多湖沼(如梅林湖等)残存水域。当然,这些残存水域早已淡化变成淡水湖沼。

  4.2 坝(堡)前新三角洲的类型多姿多彩

  毕竟韩江是一条输水输沙量相对较丰的河流,近2000年来尤其是唐宋以后流域开发转盛,水土流失加重,河流输沙量增大,河口三角洲的发展也开始产生决定性的新变化,这就是“冲决”古沙坝(堡)岛弧,迅速在坝(堡)外海域淤进发展新三角洲平原。由于坝(堡)前海域的动力环境各地区并不完全相同,故不同地区新成之三角洲平原各具特色:

  (1)东侧的河流优势型三角洲:这里因有南澳岛屏蔽,波浪动力弱,新成之三角洲平原在这里具有“河流优势型”的特点,其表现是河流提供的粗、细泥沙都在这里堆积,没有或很少受到波浪的改造和再分选、搬运作用。地貌上的表现是地形平坦,洲岛与河汊(形态较直)十分发育。

  (2)南侧的波浪优势型三角洲:东溪河口至新津口之间的区域面向开阔的南海,波浪动力活跃,所成之新三角洲平原具“波浪优势型”特点。其沉积表现是,波浪对河流供沙的再分选作用使沉积物粗化,故三角洲平原以粉砂和细砂沉积为主。地貌表现是,平原上有多列高起的、由波浪和风力吹扬作用形成的平行于海岸的沙脊或沙垄分布,这种平原又称“滩脊平原”。

  (3)西南侧的潮汐优势型三角洲:指分布于桑浦山西南侧的梅溪下游和牛田洋的近岸平原。韩江东溪和西溪(含新津溪和外沙河)直接入海的悬浮泥沙以及波浪掀动南侧三角洲滨岸浅滩再悬浮的细粒泥沙,可在涨潮流的作用下,进入汕头湾内牛田洋水域沉积,故牛田洋近岸淤积形成的平原及潮滩的淤积物很细。由此形成的新三角洲平原具“潮汐优势型”特点:以海相淤泥或粘土沉积为主,地势低平,平原上的潮汐水道网络蜿蜒或弯曲。

  5 讨 论

  5.1 坝(堡)后舄湖淤积、充填特点

  坝(堡)后舄湖的淤积、充填,是一个极缓慢的过程。在韩江和珠江[13]河口三角洲,这一阶段的历史都长达3~4千年之久;漠阳江、螺河和万泉河等河流的河口甚至经历了近5~6千年的时间,才刚刚(或接近)把坝(堡)后舄湖淤积填满;更多的小河流的河口,坝(堡)后舄湖至今尚存或整个沙坝(堡)岛—舄湖体系的面貌仍未有重大的改变。这一阶段的淤积过程,实际具有过渡性质的作用及意义。河口由海侵时的“后退阶段”向海侵结束后的“前进阶段”转化,需要有一个过渡转换时期来进行适应调整[14]。在此过渡转换时期,坝(堡)后舄湖要逐渐淡化,还要逐步实现区域动力环境的转变,即从主要受潮汐(指坝后舄湖区域)和波浪(指潮汐通道口和坝前海域)影响转向由河流动力作用控制。图1-4a、图1-4b和图1-5看出,螺河河口、万泉河河口和漠阳江河口的坝(堡)后充填三角洲形态及其水系分布架势是惊人的相似:它们呈三汊型或四汊型,上端分、下端合;右汊均为主汊道,由径流动力控制,且河型都弯曲即向右拐了一个大弯之后才汇入潮汐通道口;左汊均为支汊道,由潮流动力控制,螺河口的乌坎港、万泉河口的博鳌港和漠阳江口的北津港,都是建于各自左汊道的口子上。这反映了坝(堡)后舄湖淤积充填及动力过渡转变的某些特点与规律:湾内潮流和径流的主要路径是错开的,它们都有向右偏转的趋势,即潮流右偏主要沿左汊道进入,径流右偏主要循右汊道下泄。坝(堡)后舄湖愈趋淤满,河口位置愈延长,右汊道的水位愈抬高(特别是洪水时),落潮时则其纵比降加大,为达平衡,右汊道只得通过使河型弯曲即用延长流路的方式来减缓比降,故上述3个河口的右汊道几乎无一例外地都要向右绕一个大弯后才汇入通道口。然而一旦沙坝被河流“冲决”,坝(堡)后水流趋于畅通,中汊易于发展取代右汊成为主汊道,此时右汊道有可能退化为湖沼。韩江三角洲坝(堡)后偏西方向的梅林湖(图1-6)的成因或与此有关。

  5.2由坝(堡)后淤积转为向坝(堡)前发展的标志 

  坝(堡)后舄湖淤满后,河口动力环境才真正从原来的主要受潮汐(坝后)和波浪(坝前)影响,转变为由河流动力作用控制。至此河口过程要发生质的变化。实现这种质的飞跃变化的标志或行为,是河流动力对沙坝(堡)岛的“冲决”作用。海南岛万泉河河口目前正处在这种转变的关键性时刻,据报导[15、16],该河口脆弱的沙坝(堡)岛——玉带滩曾多次被洪水冲断过,预估这种“冲决”作用还要发生。因此,这类河口的保护、开发龢利用,与其以堵抗冲,不如因势利导,顺应自然发展趋势,促成“冲决”作用的形成,以利河口过程完成其阶段性的转变。

  5.3 坝(堡)前海域淤积条件与特色 

  当河口淤积作用大量扩展到坝(堡)前海域时,现代河口三角洲的发展进入新的阶段。但这只有少数几条输水输沙量相对较丰的河口才能做得到。坝(堡)前海域淤积的新三角洲平原,因具体动力环境的差异,可表现出不同类型三角洲的特性与特色。

  5.4 沉积架构

  以上分析及讨论实际表达出,弱潮环境现代河口三角洲区域如果沉积物发育完整的话,应由两种性质不同的沉积体系构成:一是冰后期或全新世早—中期海平面上升背景条件下形成的“海进型”(或“上超型”)沉积;二是近6000a来海平面基本稳定背景条件下形成的“海退型”(或“前展型”)沉积。前者即具波优型河口特性的沙坝—舄湖沉积体系[17],包括沙坝(堡)岛本身之砂体及其坝(堡)下与坝(堡)后的河流冲积、湾头三角洲和舄湖盆地的沉积等。 坝(堡)后沉积是在低海面时形成的深切河谷的基础上发育的充填物,其特点是垂向沉积层序自下而上物质由粗逐渐变细及沉积相由陆相逐渐过渡到陆—海交互相,这就是笔者等[14](中山大学地理系河口研究组(李春初,杨干然),1977.珠江三角洲的形成发育和演变。)在研究珠江三角洲形成演变过程及其沉积特征时,曾经指出过的海侵条件下的河口及其以内河床的“溯源充填沉积体系”。而近6000年来形成的“海退型”(或“前展型”)沉积,在坝(堡)后舄湖区域属湾头三角洲性质,于坝(堡)前海域则具三角洲三层结构(前三角洲相、三角洲前缘相和三角洲平原相)特点。上述两种沉积体系之间呈不整合关系接触,即沙坝(堡)岛的滨面是一个与海侵影响有关的废弃破坏侵蚀面。若用层序地层学的理论[18~20]来考察,前面指出的“海进型”沉积体系、废弃破坏侵蚀面和“海退型”沉积体系,大致分别相当于层序地层学的“海进体系域”(TST)、“海进面”(TS)和“高水位体系域”(HST)等概念。

  6 结 语

  华南沿岸属弱潮环境,平均潮差大多小于2m。冰后期或全新世早—中期海侵时,海平面迅速上升,河流动力不断向陆退缩而海洋的潮汐和波浪动力则乘机向陆扩张,其时河口三角洲的演变包括两方面的内容:向陆一侧河谷内的溯源淤积充填和向海一侧的海岸侵蚀即原河口三角洲的废弃破坏。后者侵蚀破坏的主要动力因素是波浪,结果在海平面上升影响下,原河口三角洲的砂质沉积物,在波浪作用下伴随滨面转移过程,不断向陆转运和堆积,最终在沿岸带形成沙坝(堡)岛—舄湖景观。而全新世中—晚期即近6000a来的海平面基本稳定时期,河口环境由原来的波浪动力优势逐渐向河流动力优势转换,则现代河口三角洲不断向海淤积推进发展。这分两阶段进行:首先缓慢地淤积充填坝(堡)后舄湖;然后“冲决”沙坝岛,向坝(堡)前海域发展。然而,华南絶大部分小河流的河口至今仍在前一阶段踌躇不前,只有珠江和韩江两条输水输沙量较丰河流的现代河口三角洲,才超越沙坝(堡)岛向海推进甚远。可见,河口三角洲演变问题的研究,必须充分考虑到历史陆海相互作用的特点及变化,才能使认识加深。

  

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  原载:李春初等,2004.中国南方河口过程与演变规律,第五章第四节.北京:科学出版社,145~150. )
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