路线11 北戴河现代海洋作用观测路线

一、教学路线:北戴河海滨沙滩

(基地乘车到北戴河,带中午饭)

 

二、教学任务

a、了解海洋地质作用的特点和方式,海蚀地貌的形成和演化;

b、海水波浪运动的特点;

c、海岸带的海蚀、海积作用特点(海蚀崖、海蚀阶地、海蚀残丘、年青海蚀台、海积阶    地、海滩、河口沙嘴、连岛沙洲、波浪及风成沙丘等);

d、海岸带沉积物的特点(如砂砾、贝壳屑等的分布、成分、分选和磨圆程度等)。

 

三、教学进程安排

No-1 海滨地貌单元观察点。

No-2 波浪和潮汐作用观察点。

 

四、回顾与总结

a、北戴河附近海岸总体地貌特点;

b、滨海带海蚀作用的特点,海蚀地形的形成与演化趋势。

 

背景知识

海水的运动及其地质作用介绍

海水是运动的,有波浪、潮汐、浊流和洋流四种形式。运动的海水是重要的地质作用营力。

波浪的一般特征:波浪主要由风摩擦海水而引起,也可因潮汐、海底地震以及大气压的剧烈变化而产生。波浪的大小由风的大小所决定,波浪发生时,波形的传播沿水平方向前进,而水的质点则是作上下旋转运动并无实质性位移,有如在风的吹动下滚滚向前的麦浪。波浪外形有高低起伏,波形最高处称波峰,最低处称波谷,相邻两波峰的距离称波长,波峰到波谷的垂直距离称波高,第一波过去,次一波来到同一地点所需时间称周期,波形在单位时间内前进的距离称波速,波长、波高、波的周期和波速称波浪的四大要素波高一般不超过4m,波长数十米。由于水的内摩擦作用,水质点的圆周运动半径随深度增加而减小,以至于消失。波浪向深部传导的能力有限,一股不超过波长的1/2,在深度达l/2波长时,波浪运动几乎停止(图14-1),这一深度界面称为波基面。当波浪由外海向浅水带传播时,由于水深逐渐变小,波浪的运动能够影响到海底。当水深小于l/2波长时,波浪下部的水分子运动受到海底阻碍和摩擦的影响,逐渐变为椭圆形,越近海底其扁度越大,及到海底,水分子只作前进后退运动,此时上层水体的运动速度大于下层。结果,波长缩短,波高加大,波峰变尖。波浪越接近海岸,波浪的变形越明显,最后波峰明显超前并翻卷破碎,称为破浪。破浪涌向海岸,拍击海岸,称为激浪。

波浪的地质作用:在岸外浅水带,波浪一般能影响到海底,搅动海水,促进海水循环,使海水富含氧,底栖生物得以生存,并使海底沉积物能获得氧化条件。同时,频繁的水体运动能改造海底沉积物,使其具有良好的圆度和分选性,并形成波痕;交错层理等原生沉积构造。

海岸和海底近岸的破坏作用受海浪的拍击、强浪所挟带的岩石碎块的冲击、海水对岩石的溶蚀作用等因素控制。海浪对由基岩组成的海岸造成强烈的侵蚀破坏,海浪施加于海岸岩石的压力可达每平方米几千公斤,使发育有裂隙的岩石迅速破坏,因海浪中挟有岩石碎块,加速海岸基岩的破坏过程。此外,海水有溶解能力,如海岸为可溶性岩石组成,更易受到溶蚀,海岸在机械破坏和化学溶蚀的双重作用下,海岸破坏作用强烈。坚硬及断裂不发育的岩石抵抗海蚀的能力较强,突出成为海岬。软弱的或断裂发育的岩石抵抗海蚀的能力较弱,常凹入成海湾。深入海中的岩石可侵蚀成似桥状的拱桥,直立水面的海蚀柱。坚硬岩石组成的海岸因受海蚀而崩塌,形成陡峭的海蚀崖,海蚀崖的下部因受激浪及其挟带的石块撞击可形成海蚀洞穴,海蚀洞穴可发展为平行海崖的凹槽,称为海蚀凹槽。随海蚀崖后退,原海蚀凹槽的底变成为海蚀平台或浪蚀平台。在地壳稳定或海平面无明显升降的情况下,海蚀平台发展到一定宽度后,波浪的能量全部消耗在沿宽阔平坦海底的摩擦上而不再引起侵蚀,海蚀崖的后退停止,这时的海岸横剖面称为海蚀平衡剖面。当地壳抬升或海平面下降,原有海蚀平台高出海面形成海蚀阶地。

波浪的作用还能引起近岸带沉积物的搬运和再沉积。当激浪进击海岸时,形成向陆地前进的水流,称进流。随着进流能量的消耗,海水退回外海方向,称回流。在进流与回流的往返作用下,砂、砾被磨圆而且得到分选,一部分留在海岸形成砾滩、砂滩或砂坝,另一部分在离岸一定距离的水下沉积,形成平行海岸的砂提或砂坝。