现代滨海地貌与沉积作用
山东堡海滩宽阔、平坦、沙质细腻、纯净、波浪平稳,是天然的优质浴场。虽然海滩受人工改造和工程施工等因素的影响比较严重,但滨海沉积的一些现象和特征仍然比较明显(图4-51)。可以完整地看到滨岸风成沙丘、后滨,退潮后也可以看到完整的前滨。
1.滨岸风成沙丘
一般高出沙滩1.5~2.5m,宽5~10m。由于长期裸露,表面大部分已被植被覆盖,但在沙丘边缘仍能看到风化作用的痕迹。主要为细沙、中沙,见粗沙和介壳等海洋生物碎屑。风成沙的表面分布一系列新月形沙波纹,波纹高度0.5~0.8 cm,波长15~30 cm,横向长度10~20 cm,横向上孤立分布或与相邻的新月形波纹相连。迎风坡宽缓,10~28 cm,坡度3°左右;背风坡陡,宽度1~2 cm,坡度10~40°。迎风坡风速大,粒度粗,以粗沙、中沙为主,背风坡和波谷风速小,以细沙为主。风成沙丘中粉沙含量比较少,因为海滩上的风力比较大,往往被吹到了海里面或陆地上。根据观察,当风速比较大时,细小颗粒呈悬浮状迁移,颗粒越细小,悬浮迁移的距离越远。较大的颗粒一般以跳跃式随风迁移,粗颗粒以滚动形式沿沙丘表面迁移,迎风坡风速大,颗粒顺迎风坡向上滚动,当波峰比较陡时,失去稳定性,向背风坡滑塌,沙波纹不断迁移,在内部形成风成交错层理。
2.后滨
地势平坦,宽度10~15m,后滨主要由海滩脊组成。长期暴露在海面以上,受风的改造,只有特大潮时部分被海水淹没。海滩脊堆积是潮汐搬运来的砾石沿高潮线堆积形成的,海滩脊宽度30 cm左右,主要由砾、粗砂和海洋生物碎屑构成。石英含量50%,正长石含量28%,斜长石含量9%,贝壳碎片含量7%,岩屑含量6%,颗粒呈次棱角和次圆状,分选差,内部多呈块状构造。

图4-51 秦皇岛山东堡海滩环境相带分布示意图
3.前滨(https://www.daowen.com)
宽度10~20m,坡度2°~10°。上前滨和下前滨坡降不同,水流机制不同,沉积方式不同。
上前滨的坡度5°~10°,宽度8~13m。沉积物主要为细沙、中沙、粗沙,见砾;矿物成分中石英含量88%,长石含量5%,黑云母和白云母含量3%,其他暗色矿物含量4%,几乎不含泥。颗粒磨圆度为次圆到圆状,分选好。海水以冲浪的形式向陆地方向上冲流,流速0.613 m/s,随着坡度的增加,流速降低,把粒度大于2 mm的砾推到波浪每次能够达到的最高边界。波浪的回流速度0.460 m/s,回流时把沙滩表面部分细碎屑颗粒重新向海方向带回,但是最粗的颗粒一般留在波浪能达到的最远边界处。由于海水的反复淘洗,颗粒的磨圆度不断提高,泥质随海水被带到远洋,泥质含量逐渐减低,前滨沙滩变得极为纯净,分选好。上前滨坡度比较大,波浪呈冲流的形式流动,沉积表面比较光滑,并没有留下典型的沉积构造,偶见回流的细小冲沟。
在前滨开挖观察槽,可以观察到上前滨内部的沉积构造、粒序和颜色的变化特征。观察槽是顺斜坡方向开挖,长度1m,宽度0.5 m,深度0.5 m。沉积物的颜色由深浅反复交替,是不同季节沉积的结果,可能的情况是冬季沉积物颜色浅,夏季沉积物颜色深。粒序上是由粗细韵律反复交替,是大潮和小潮交替的结果,大潮把粗粒带到更加靠陆地一侧,前滨处沉积物较细,小潮在前滨处沉积物较粗。沉积构造为冲洗交错层理(图4-52),纹层厚度3~10 cm,纹层倾角5°~15°。
下前滨宽度3~10m,坡度一般小于3°。属于前滨与上临滨之间的过渡带,靠近低潮线附近,地势平坦,以细沙、中沙沉积为主,发育不对称的浪成波痕,波长10~20 cm。波峰处为中砂,波谷处为细砂。内部多发育波状交错层理和波纹层理。

图4-52 现代海滩内部冲洗交错层理示意图
上前滨水动力较强,生物化石较少,见比较多的生物介壳碎屑,发育的生物潜穴较浅,穴壁粗糙,有倾斜的,也有竖直的,潜穴直径3~5mm,深度5~10 cm,15个/m3。下前滨有较多的生物潜穴,潜穴直径为3~7mm,深度5~15 cm,以倾斜的为主,71个/m3。