秦皇岛地质实习报告 g

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1、秦皇岛地质实习报告秦皇岛基岩海岸与沙质海岸对比及分析秦皇岛基岩海岸与沙质海岸对比及分析摘要摘要：秦皇岛海岸东自山海关西至洋河口，笔者通过在秦皇岛实习，将实习点的基岩海岸 与沙质海岸的异同点相互对比。分别从成分、波浪作用、地形地貌及其成因、海水的性质、 海洋生物分带几个方面进行了相互比较，并且对其成因也进行了思考分析。 关键字关键字：秦皇岛 基岩海岸 沙质海岸 对比1.绪言绪言秦皇岛市地处河北省东北部，南临渤海，北依燕山，东临辽宁，西近京津， 位于最具发展潜力的环渤海经济圈中心地带，是东北与华北两大经济区的结合 部。实习路线东起山海关，西至南戴河；北起柳江盆地，南至渤海海滨。自然 资源丰富，同时

2、秦皇岛是中国甲级旅游城市，是闻名中外的旅游避暑胜地。实 习区交通较便捷。秦皇岛具有丰富的地质、地貌现象，有河流地貌、岩溶地貌、 海岸地貌、地层与沉积环境，还有岩浆侵入作用与侵入岩、构造作用与构造现 象等。其中基岩海岸和沙质海岸极具代表性。秦皇岛市海岸线长 126.4km，其 中 20.5km 为基岩海岸，其余为沙质海岸。基岩海岸广泛发育了侵蚀地貌，例如 海蚀崖、海蚀阶地、海蚀穴、海蚀凹槽、海蚀柱、还是穹等。沙质海岸主要有 台地、沙丘、海底、瀉湖、滩涂等1。本文就将对基岩海岸海蚀地貌及沙质海 岸沉积地貌进行比较且进行成因分析。2. 基岩海岸与沙质海岸相同点基岩海岸与沙质海岸相同点秦皇岛基岩海岸与

3、沙质海岸的主要相同点是其成分相同，主要矿物都以石 英、长石为主，其次为黑云母、角闪石等。这是因为整个海岸的基岩为花岗质 岩石，是岩浆侵入形成的，侵入年代为新太古代。其主要矿物含有石英、长石， 其次有黑云母、角闪石等。基岩海岸的基岩为花岗岩或伟晶岩，主要由石英和 长石组成局部可见角闪石等矿物组成的暗色包体。而沙质海岸的沙粒都为当地 花岗基岩由于海蚀作用或风化作用大量破碎并被剥蚀所，再由波浪及潮汐作用 将其搬运、沉积而形成的。所以沙粒的成分与当地花岗岩成分基本相同，主要 以石英、长石为主，还含有一定的黑云母、角闪石等矿物。故基岩海岸的基岩 与沙质海岸的沉积砂成分基本相同，即为两者成分相同。3. 基

4、岩海岸与沙质海岸不同点基岩海岸与沙质海岸不同点基岩海岸与沙质海岸的不同点主要体现在其波浪作用、地形地貌及其成因、 海水的性质、海洋生物分带等方面。3.1 波浪作用波浪作用基岩海岸的波浪常呈拍岸浪形式。从远岸至近岸，波浪形态对称、波高低、 波峰线不连续，逐渐过渡为不对称、波高增大、波长减小、 波峰线连续的波形，最终与海岸岩石碰撞形成惊涛骇浪拍岸浪。拍岸浪使波浪的能量瞬间消耗 于撞击岩石上，使岩石容易遭受破坏，形成各种海蚀地貌1。在海岬处波能相 对集中，拍岸浪强烈。老虎石出的拍岸浪极具代表性，波高 1m，水花飞溅，并 有巨大声响。拍岸浪强是由于基岩陡峭，波浪的能量都拍打在岩壁上，而拍岸 浪较弱是由

5、于基岩较平缓，能量释放较缓慢。 沙质海岸波浪有各种形式，如卷浪、破浪带、激浪等。在七里海与山东堡 沙质海岸坡度一般较平缓, 而基岩海岸较陡,当波浪或潮汐从远岸处向近岸处运 动的时候, 运动的海水在沙质海岸区因坡度低而提前触底, 能量逐渐得到释放, 因此在沙质海岸带从深水区( H 1/ 2L) 到浅水区( H 1/ 2) 依次可看到卷浪 破浪激浪冲洗带, 远处波脊线不连续, 近岸处波脊线连续。在海岸边可看到 进流与回流，波浪在浅水区破碎后涌向海岸，使岸边海水面增高，并向陆上爬 坡，形成进流；进流能量全消耗后，在重力作用下顺坡沿垂直岸线方向返回大 海，形成回流。激浪与海岸线有一定的夹角，并非相互平

6、行，一部分海水以底 流方式流回海中，另一部分则沿岸流动形成沿岸流，沿岸流可搬运沙粒。3.2 地形地貌及其成因地形地貌及其成因3.2.1 地形地貌地形地貌基岩海岸地貌特征可分别从现代海蚀地貌（小东山海岬地带）与古海蚀地 貌（鸽子窝、老虎石）中体现。 小东山海岬地带的海蚀作用还未达到平衡状态，波切台上有砾石和礁石。 有多条海蚀沟，其方向与波浪运动方向一致，有相互平行的也有相互交错的。 其中一条长约 15m，宽 30cm，深 50cm，走向为 SE12，另一条长 10m，宽 10cm ，深 20cm，走向 NW350，两者相交。还有许多海蚀坑，大小不一， 形态各异，发育在基岩表面。还可见海蚀穴，其发

7、育在向海面，深度较深，而 海蚀坑面积较大且较浅。在基岩上有伟晶侵入岩，主要成分为石英，块状结构， 油脂光泽，呈灰白色，有近乎垂直的节理，结晶程度大，表面破碎，沿区域节 理方向产出，岩脉走向为 SE105，为太古宙时期生成。花岗岩凹，伟晶岩脉 凸，是由于伟晶岩脉抗风化能力较强。未发现海蚀凹槽。在老虎石地区也可见 多条海蚀沟，沿节理方向发育，海蚀坑等。且发现一海蚀凹槽，在高潮与低潮 之间即间滨带处，大致在现代海平面出，形态外宽里窄，下表面向海倾斜，上 表面向内凹陷。 鸽子窝是拍岸浪侵蚀作用形成的一个海蚀垛，其顶部有一较小的海蚀柱， 可能由于重力垮塌，此海蚀柱并不具典型性。海蚀垛上有区域性节理和一巨

8、型 石英岩脉。还可见高约 20 余米的海蚀崖，其上有三组不同高度的海蚀凹槽，一 级、二级、三级海蚀凹槽分别距现代海平面 3-5m,10-12m,18-20m，如图 1。现 代水平面上还可见一海蚀凹槽，如图 2。在老虎石东侧 500m 的沿海公路旁可见 两级古海蚀地貌。二级波切平台高 10m，一级波切台大致与公路同高，约 4- 5m。在一级波切平台上，古海蚀凹槽与现代海蚀凹槽特点相同，如图 2，高 5m，深 80cm。还在其岩壁上发现石英岩脉，为伟晶岩，有角闪岩包体。在二 级迫切面上有交错节理有大量古海蚀坑，直径 2050cm 不等。在朝还一侧还 有古海蚀沟，宽 4050cm，长 45m，高 1

9、0m，走向 SW120。在向海面， 有大小不一的古海蚀穴（图 3） ，成蜂窝状产出直径 550cm 不等，深 15cm 左 右。图 1.鹰角亭鸽子窝海滩海蚀地形剖面图图 2.老虎石古海蚀凹槽与古海蚀沟古海蚀凹槽古海蚀凹槽古海蚀沟古海蚀沟图 3.老虎石古海蚀穴示意图 沙质海岸地貌特征主要是具有相带性，可由翡翠岛海岸与山东堡海岸看出 其特征。 沙质海岸可由远至近分为远滨、近滨、前滨、后滨、风成沙丘，翡翠岛海 岸还有瀉湖。后滨较陡，发育较窄；前滨比较开阔，坡度平缓。在近滨内有沿 岸沙坝和低潮阶地，在前滨有海滩面，后滨处有海滩脊。自岸向海还可分为潮 上带、潮间带、潮下带。潮上带是在特大高潮线与平均高潮

10、线之间的地带，潮 间带为平均高潮线与低潮线之间的地带。可见图 4。图 4.北戴河山东堡沙质海岸波浪-地形分带及沉积特征 山东堡沙质海岸为无障壁滨海环境，自岸向海可分三个带：潮上带、潮间 带、潮下带。潮上带长有植物，地形低平，微向海洋方向倾斜。此处坡度较小， 宽度较大。翡翠岛沙质海岸为有障壁滨海环境，自岸向海可分五个相带：潮上 带、潮间带、潮下带、瀉湖、障壁岛。障壁岛的内侧也有潮上带、潮间带、潮 下带的分布；障壁岛的外侧为无障壁滨海环境。其中瀉湖长 5.5km，最宽处约3km 面积约 12km2 2。由于此处以潮汐作用为主，波浪作用为辅，随着潮汐的涨落，海水也周期性地进入退出瀉湖，形成潮坪沉积。

11、在潮汐通道两端分别有 涨落潮三角洲，涨潮时泥沙在瀉湖端沉积形成涨潮三角洲，退潮时泥沙在渤海 端沉积形成落潮三角洲。发育的风成沙丘与风向有关，与海岸线平行，向海侧 较平缓，背海侧坡度较陡，高越 2m。在七里海海岸上还可见清晰的波痕如图 5，平行波痕与波浪平行，与海岸线有一小夹角；交错波痕应该为波的干涉所形 成。图 5.七里海海滩波痕3.2.1 基岩海岸与沙质海岸形成原因基岩海岸与沙质海岸形成原因基岩海岸与沙质海岸的形成主要是受波浪潮汐、基岩岩性、地势的影响。 在基岩海岸的波浪主要形式为拍岸浪。沿着拍岸浪的方向及基岩内节理方 向，海水不断侵蚀，使海蚀沟岩节理方向发育。在波浪和潮汐作用下，位于潮 间

12、带的岩石不断受到海水的冲刷、研磨和溶蚀作用，使其不断破碎，破碎带不 断增大，就形成了海蚀穴和海蚀凹槽。不断继续的侵蚀作用使海蚀凹槽扩大， 当扩大到一定程度时，其上部的岩石由于重力或其他因素的影响，上覆岩块就 会崩塌，形成比较陡直的海蚀崖。重复此过程，海蚀崖朝着陆地方向慢慢退后， 逐渐形成一个向海方向微倾的平面即波切台随着波切台的不断拓宽，前进的波 浪在达到海蚀崖之前，其能量被逐渐消耗，最后知道波浪没有足够的能量破坏 海蚀崖，就最终达到了平衡状态。在地壳阶段性地抬升或海平面阶段性地下降 的海岸地区，不同时期形成的海蚀平台组成阶梯状地形，即为海蚀阶地。而在 沙质海岸，波浪由海洋至岸边，能量逐渐消耗

13、形成不了强大的拍岸浪。波浪作 用能引起近岸沉积物的搬运和再沉积。当波浪垂直岸线方向的分量，将水下的 砂砾向岸上搬运，随进流能量的消耗，部分砂砾留岸上，部分砂砾随回流退回 水下。在进流和回流的往返作用下，砂砾被磨圆和分选。进流能量大可将粗大 碎屑向岸上带，回流能量小只能带走较细的碎屑，粗的砂砾留在岸边，造成由 岸向海，碎屑物由粗变细的分布规律。由回流带回的细砂粉砂在水面附近受 阻发生堆积，形成平行海岸的砂堤或砂坝。沿岸流能携带沙与碎屑物沿岸线由 南向北搬运，遇岸线拐弯处动能下降发生沉积，从而形成向海湾方向延伸的砂 咀。当砂咀将海湾与外海隔开时，形成瀉湖。 当基岩相对较坚硬，节理断裂现象不发育，抗

14、侵蚀能力强，基岩能保存下 来就形成基岩海岸。而当岩石不够坚硬，节理断裂较发育的地区，抗侵蚀能力 弱，基岩被风化剥蚀，再由海浪搬运沉积就形成了沙质海岸。 由实习点的基岩海岸与沙质海岸的位置分布可以看出基岩海岸主要分布在凸岸处，即海岸岬湾相间分布，而凹岸处为沙质海岸分布地区。基岩海岸处岩 石破碎剥落被海水搬运沉积在凹岸处，为沙质海岸提供原材料。3.3 沉积物特征沉积物特征小东山基岩海岸的沉积主要为砾石沉积，沉积物大小混杂，大多比较粗大， 以块状砾石为主，岩性为花岗岩，磨圆度差，分选性差，直径最大超过 1m，还 含有贝壳及其碎屑，局部形成贝壳滩。由此可推测历史未被搬运，且岩性为花 岗岩与基岩岩性相同

15、，所以这些沉积物应为拍岸浪造成的大量坍塌岩块而就地 堆积起来的。 七里海沙质海岸沉积物由灰黄色中沙、中粗沙组成，在低潮线及冲浪带粒 度最粗2。矿物组成主要为浅色石英、长石，还含有暗色泥质、有机质和暗色 矿物。沉积剖面上有小的波痕，角度平缓向海倾斜，沙层颜色不同、明暗相间， 下层为粗砂、贝壳较多，整个沉积面与下部海岸线处表面沉积物相对应。山东 堡沙质海岸主要沉积物为细沙，呈棕黄色，含大量浅色矿物：石英、长石、少 量贝壳。潮间带内一剖面共深 15cm 至水面。从上至下分为 5 层（如图 6）：0- 2cm 处为表层细砂，呈棕黄色；2-5cm 颜色稍浅，为浅黄色，沙粒较粗为中粗 砂，夹有贝壳碎屑；5

16、.5-7cm 段，呈浅青色，夹杂少许泥质；7.5cm-9.5cm，沉 积物的砂粒又以细砂为主，呈浅黄色；10-15cm 段，砂粒明显变大，且混杂有 较多的贝壳碎屑；15cm 为水位面。砂粒大小的变化反映了不同时期的沉积环境。 水动力强，所沉积的颗粒越大，同时海岸线的不断后退也会影响其沉积分布。 沉积层中出现大量贝壳碎屑可能是由于大的风暴而导致的贝壳大量沉积。图 6.山东堡海滩潮间带剖面成分图3.4 海水性质海水性质因沉积底质和水动力条件不同, 沙质海岸带环境海水颜色随距离海岸的远 近, 表现出一定的分带性。一般情况下, 近岸海水为绿黄色, 向海方向较深水域逐渐变为浅黄绿色, 而远离海岸的广大海域为蓝色3。海水的透明度也表现出一 定的分带性。近岸浅水区海水因含较多的泥沙呈黄色, 透明度低,而蓝色海水的 透明度则高一些。基岩海岸的海水水色普遍较好, 透明度较高。这主要是由于 海水中的含沙量不同造成的, 砂质海岸主要由细小的沙粒构成, 潮汐或波浪运动 将沿岸沙带入海水中因此引起海水颜色的分带现象。3.5 海洋生物海洋生物基岩海岸