海岸沉積物

海灘是在海岸地帶由碎屑沉積物堆積而成的乎坦地形。在山區的入海口或墨岩海烽附近，沉積物主要由礫石組成，這種海灘稱為礫灘。跟石具有較高的磨圓度，扁圓形礫石常具定向性排列，礫石長軸基本與海岸平行．最大扁平面傾向海洋。主要由砂組成的海灘叫沙灘。在波浪的長期作用下，砂粒具有良好的分選性和磨圓度．成分單一，不穩定礦物少，以石英砂最為常見。沙灘表面具有不對稱波浪，內部具有交錯層理。由於沙灘經受了波浪的長期篩選．獨居石、鋯石、鈦鐵礦、金等重礦物．易富集形成濱海砂礦。

基本介紹

• 中文名：海岸沉積物
• 外文名：coastal sediment
• 學科：海洋沉積學
• 所屬學科：地質學

海灘沉積體系

在波浪作用占主導的近岸帶發育了海灘。海灘(beach)是沿岸分布的疏鬆沉積物堆積體，其範圍在狹義上是從海蝕崖或沙丘到中均低潮線，但廣義上是延伸到表層波浪對沉積物的搬運作用已很微弱的深度，即永深10一：um處(Komar，1976)，也就是近岸帶的下界。

海灘多呈狹長狀，可延續數百公里，海灘的寬度變化很大，取決於近岸帶及內陸架的坡度、沉積物來源和潮差。潮差小、物質來源貧乏，海灘往往很窄，寬度僅數米：甚至不足十m；相反則可寬數公里。海灘是近岸堆積環境中最廣泛出現的地貌單元，雖可發育於各個氣候帶，但低緯度、雨量充沛的環境較之常年被冰覆蓋的高緯度地帶有利於海灘的發育。地形陡峭的基岩海岸，若氣候潮濕，則往往在岬角之間分布有小的袋狀海灘(pocket beach)o三角洲、河口灣、潮坪等的邊緣也可發育有誨灘。

沉積物的成分和物質來源

大多數海灘沉積物由陸源礦物碎屑——石英、長石組成，因為這些礦物的物理性質較其它礦物穩定。石英可能經歷了多個沉積一侵蝕旋迥。長石常具有多種類型和顏色，因為來源不同。此外，還有少量重礦物，如角閃石、綠簾石、石榴石、磁鐵礦等。 海灘如夏威夷和中美洲西海岸的沉積物可完全來自火山岩碎屑，主要成分為輝石、橄欖石及黑曜岩、玄武岩岩屑。礦物碎屑為主的海灘沉積物也往往含有一些生物碎屑，如軟體生物的介殼、有孔蟲等。由於風暴浪的侵蝕和搬運作用，介殼可在前濱大量富集，形成貝殼堤。

組成海灘的物質多來自鄰近陸地，主要為河流自流域內搬運來的風化產物。海岸侵蝕是海灘物質的最直接來源，許多袋形海灘往往由基岩岬角的侵蝕產物所組成。冰川漂積物是高緯度區海灘的重要物質來源。另一物源是內陸架沉積物的向岸搬運，這在全新世海侵時有特別重要的意義。波浪作用的有效深度是物質向岸搬運的控制因素，除特大風暴外，岫般限於10m深度內。

雖然，最初的物源來自河流、冰川或向岸搬運，但海灘物質的最終供獻者還是沿岸流的縱向搬運。縱向(沿岸)搬運的距離可達數百公里。如有基岩岬角，則往往使沿岸搬運中斷，這時，沉積物則進人海底溝谷向外濱搬運。

沉積物的結構

海灘沉積物的粒度變化很大，可從粉砂到巨礫，以砂為主：但每一海灘窄其特徵的粒度範圍。 控制海灘沉積物平均粒徑的因素有三： (”來源物質的粒度；(2)波能強度；《3)海灘坡度。

海灘環境可簸選出與其動力條件相適應的粒度，但最粗部分不會比來源物質的最大·粒度粗。若物源區不能供給與其水動力條件相適應的粒度的物質，則海灘不可能發育。

波能的強弱控制著海灘沉積物結構的橫向和縱向變化。在橫向方向上，粗的顆粒多分布於破波帶，由此向岸、向海粒度均變細(表2—5)，向海變細的程度較向陸的要大得多。前濱為砂及少量礫石；濱面為砂—粉砂的互層，反映了正常天氣與風暴天氣的交替。前濱的沖洗帶上部的沉積物較下部的粗，因為回流較沖流弱，只能搬運較細的顆粒。前濱中部；沉積物可比後濱的粗0．3q5。強波浪的高能海灘沉積粗顆粒，開闊海灘較之隱蔽海灘粒度粗。斜射波較垂直入射波形成較強沿岸流，能將細顆粒帶走，殘留下較粗組分。同一海灘由於各部分的波能強弱不同，沉積物的粒度亦不同。岬角處經常發育礫石灘，而岬角間的地段則為砂灘。

通常，海灘沉積物具有好的分選性。當只有一種物源時，分選係數的變化趨勢與粒度的相同。但當有兩個或多個物源時，如混合物的平均粒徑介於來源物質的眾數之間時分選就不好；如與其中的一種相近，則分選為中等。

海灘沉積物常顯示負偏態，可能因為細粒組分被簸選定了，或者是加入了粗粒的陸源、生物碎屑。如為後種情況，則會出現雙嶧態，分選程度降低。

Vishei(1969)“”發現，粒度機率圖上的三至四條直線段反映了砂的不同搬運方式(懸移、躍移及推移。前濱沉積物以躍移為主，惟侈、懸移很次要。躍移部分又分為二個線段，Visher解釋為沖流和回流作用的結果。如介殼碎屑很富集，則推移組分的含量增高。

沉積構造

海水、風、生物的作用使海灘沉積物產生多種沉積構造。由於海灘剖面各個帶的動力條件有差異，故各具有所特徵的沉積構造。

後濱

後濱的主要營力為風，常見的表面構造是具有大波痕指數的鳳成波痕。由於風向常變，可出現多組干涉波痕。層理構造為與後濱表面平行的薄平行層理，是由向岸風、大潮或風暴形成的越過灘肩的沖越流生成的，稱為後濱層理。蟹的鑽孔大量出現。

前濱

前濱沖洗帶最特徵的表面構造是沖流痕。沖流痕是在每一波浪形成的沖流末端堆積的弧形小砂脊，凸面向岸，凹面向海，高度不大於2mmo沖流痕的形態與沖流的能量有關，如較弱則形成直脊沖流痕。沖流前緣靠表面張力挾帶碎屑，故組成沖流痕的物質富含雲母片、貝殼碎屑、海草等粗而比重小的顆粒。沖流痕多發育在潛水面以上(潛水面以下的灘面往往覆蓋一層水膜，減弱了沖流的表面張力)或乾的灘面上。

中、高波能的前濱以向陸傾的沙波交錯層為特徵，低波能的前濱為沙紋交錯層。

坡度較緩的沖洗帶時常出現低振幅的逆行沙丘交錯層理，系快速的回流流過滲透差的細砂灘面而形成。較陡的沖洗帶多為與灘面平行的板狀平行層理，但由於波浪入射方向的變化及沖流的沖刷作用，在剖面上層系呈楔形，此即為沖洗交錯層理或前濱層理。所謂的雙坡式海灘層理，即由前濱層理和後濱層理組合而成(莊振業，1983)u8)。另外，前濱層理的單層內常出現逆粒序層理，底部富含細粒重礦物，向上則富集較粗較輕的顆粒，是由回流形成的。

激浪帶的沙壩和溝槽具有複雜的沉積構造。壩脊上單斜交錯層理與平行層理互動(圖2—28)。前積層向陸傾的交錯層，由高潮時的低流態流所形成。潮汐漲、落寸，處於高流態潮流的薄層水體流過壩脊又形成平行層理。溝槽內可出現疊瓦狀干涉波痕，因為溝槽底原發育有波浪及向岸流形成的與岸線平行的波痕，但當海水經溝槽流向裂流通道時，又在原有波痕上疊加了與岸線垂直的小波痕。溝槽內若沉積了泥，當沙壩向陸遷移覆蓋了溝槽，泥仍保存在先前波痕的波谷中，則可形成脈狀層理。——枷海圖2—28 前濱沿岸沙壩的內部構造(Davis，1972)“，

內濱

無沙壩發育的破波帶及外激浪帶以片狀流為特徵，故形成近於水平的平行層理。有沙壩的內濱，層理構造在壩的各部分及溝槽內是不同的。沙壩向海坡有浪成、流成沙紋交錯層理及平行層理，後者稍向海傾，形成於水較淺時。在壩脊處，以平行層理及大型交錯層為主。向岸坡為沙紋交錯層和稍向陸傾的平行層理。沙壩之間的溝糟內以沿岸流的作用為主，有垂直岸線的流成小波痕、大砂波甚至平行層理。

濱面

正常天氣時濱面僅受振動波的作用，形成對稱浪成沙紋，但最後往往變為生物擾動構造。風暴時形成丘狀交錯層理、平行層理及沙紋交錯層理。 在剖面上以生物擾動構造為主，夾以層理構造。

海灘層序

進積海岸有利於海灘層序的保存，後退海岸不易保存此層序。

濱面相覆蓋在陸架相之上，向上依次為內濱相、前濱相，整個層序厚數至十餘米。由下至上粒度逐漸變粗，最粗的部分代表破波帶沉積，再向上又稍變細。濱面相為生物擾動構造及丘狀交錯層理、平行層理、沙紋交錯層理。破波帶以向陸傾的沙波交錯層及平行層理為特徵。激浪帶為向海傾的沙波交錯層及平行層理。沖洗帶為稍向海傾的平行層理。其它還有裂流通道沉積、沙壩間的溝槽沉積。