渤海湾西岸全新世海岸变迁

渤海湾西岸有几条古海岸线的遗迹—贝壳堤。查明贝壳堤形成的时代和位置变迁对研究本区气候变迁的历史、新构造运动的特征以及海岸带的演变过程都有很大意义。因此,许多地质、地理和考古学者从各个方面人手对贝壳堤做了大量的调查研究。对贝壳堤所反映的地质、地貌问题阐述了自己的看法。     

渤海湾西岸年轻贝壳堤：形态,结构及多成因过程

渤海湾西岸年轻贝壳堤的横截面呈上凸形态,堤的底板向海倾斜。年轻贝壳堤可分为底部－下部（前缘基足）、中部和上部三部分。底部－下部为形成于水不的（潮间带至 下带上部）贝屑质砂坝。中部为障壁岛,岛后为泻湖环境;当岛后泥质充填迅速时,障壁岛可转化为沿岸堤。上部为风成沙丘。水下砂坝→障壁岛→沿岩堤→风成沙丘反映了贝壳堤多成因的、复杂的形成过程。障壁岛－泻湖体系是渤海湾西岸沿海平原形成的重要因素。     

渤海湾西岸的几道贝壳堤

渤海湾西岸出露或埋藏了多道贝壳堤,通过地质调查发现:贝壳堤的平面分布结构是沿着(或随着)渤海湾海岸由老至新(从岸—海)与海岸呈大致平行排列。贝壳堤的划分方案有两种,一种是从新至老,另一种是从老至新,本文采取后一种划分方法:即第Ⅰ道(老)—第Ⅵ道(新)贝壳堤。本文对每道贝壳堤的物质(岩性特征)组成与堆积特征进行了描述(图2～图7);对贝壳堤的几何形态特征进行了数理统计(表2);对贝壳堤形成的年代特征进行了对比分析(表3);对贝壳堤的生物组合特征等资料进行了归纳和整理;对贝壳堤的分道方案进行了对比分析(表1),揭示了贝壳堤的赋存状态、形成的年代及第Ⅰ道—第Ⅵ道贝壳堤所处的潮位变化(图8)。以形成贝壳堤这一独特的地质载体为基础,试图从渤海湾宏观整体的角度分析并揭示贝壳堤的成因机制(表4,图9),笔者认为广义的渤海湾是内陆的半泻湖(海),也可以视为局部海:山东庙岛列岛—辽东半岛构成了渤海的障壁海岸,在障壁海岸这样的自然地理和地貌条件下,通过大量的资料综合分析认为只有障壁海岸才是形成"科珀河型三角洲与喙状三角洲"的必然条件,而"科珀河型三角洲与喙状三角洲类型"等是形成障壁砂坝(障壁岛,障壁滩)—贝壳堤的或然条件,这就是贝壳堤成因的主要机制。     

渤海湾西岸贝壳堤堆积与海陆相互作用*

渤海湾西岸淤泥质海岸已见两类砂体,滨外坝先形成于水下,而后随着海岸进积和在海洋动力作用下,逐渐出露于潮间带和陆地上; 另一种普遍出现的是具沿岸堤意义的贝壳堤,而且是在海岸进入弱侵蚀期即形成。研究发现,在海岸进积和海-陆相对稳定条件下,海岸线附近中潮坪-高潮坪受向岸风和波浪作用也可形成雏形贝壳堤砂体。目前研究区海岸上的贝壳堆积有3类,即:风暴潮堆积的沿岸堤型贝壳堤,主要堆积在中潮坪-高潮坪-滨海低平原上; 潮沟~潮汐河道型"贝壳堤",为潮汐河口湾顶或潮道外侧风暴贝壳堆积(自潮汐通道水下堆积延续到低地); 以及沿海低平原在大潮或风暴潮天气背景下出现的无序贝壳堆积。贝壳堤堆积既有风暴潮大浪瞬时、高能幕式堆积,又有大浪、向岸风综合作用下堆积的可能,贝壳测年及贝壳堤层序表明其形成是复杂的再堆积过程,不宜解释为海平面变化。在三角洲不均衡推进过程中,有可能形成不规则的海岸线,向岸风浪对不同地貌岸段的作用,可导致形成并非与现代海岸线平行的贝壳堤。贝壳堤术语的随意使用,已经造成海岸线变迁研究的简单化。严格使用沿岸堤的贝壳堤概念,可进一步划分三角洲叶瓣变迁,但是事件堆积必须剔除。将贝壳堤的研究与三角洲顶面泥炭测年相结合,可能更精确重塑海岸形成过程。     

渤海湾西岸第四道贝壳堤存在和年代的新证据

关于渤海湾西岸内陆一侧第四道贝壳堤存在与否的问题,一直有争论。李世瑜提出的天津育英堂至静海四小屯有一道贝壳堤的推断。经过较多研究者的调查,并未得到证实。而黄骅苗庄的埋藏贝壳堤,却与张贵庄、巨葛庄的第三道贝壳堤相连。作者经过多次调查,发现苗庄的贝壳堤向北延伸至黄骅城东的沈庄,经王徐庄西-北尚庄-小王庄-孙庄-翟庄-阎北,至同居东。     

关于渤海湾西岸贝壳提发育与新构造活动关系的新认识

本文重点研究了渤海湾贝西岸贝南堤的形成环境、贝壳堤规模、结构及贝壳层沉积序列等特点，并结合区域构造活动分析，提出了本区贝南堤的发育是以缓慢下沉的新构造活动为背景的新认识。     

渤海湾西岸第二道贝壳堤的细分及其年龄序列

渤海湾西岸贝壳堤平原的第二道贝壳堤(II堤)在上古林可进一步划分为被泻湖盐沼沉积物所分隔的两道大致平行、互不相连的堤(II1、II2堤)。以系统的14C年代学研究为基础,在II贝壳堤的下部或底部、下伏地层顶部及相邻的泥质沉积物的合适层位获得一批经过校正的14C年龄。II1堤和II2堤的起止时间分别约为公元前10～5世纪、公元前3世纪—3世纪。     

天津古贝壳堤、牡蛎滩的沉积特征及其环境意义

天津海岸带位于华北平原的东北部,渤海湾西岸,是海陆相互作用十分强烈的地区,以堆积地貌为主,沉积物组成以粘土质粉砂、粉砂质粘土和极细砂等组成,在海岸类型划分上属于沉降平原粉砂淤泥质海岸(天津市海岸带和海涂资源综合调查报告,1987)。本文主要对上古林古贝壳堤、驴驹河古贝壳堤和宁河命俵口村进行了现场实地考察和研究,结合前人对古贝壳堤的研究成果(蔡爱智,1981;王宏等,2000;徐家声,1994;     

渤海湾全新世贝壳堤:时空分布和海面变化标志点

以他人和本研究小组对渤海湾西岸贝壳堤平原的全新世贝壳堤研究为基础,重新考订了贝壳堤的底板形态,发现底板多向海倾斜,经多处水准测量获得的前、后缘底板平均高差为1m。堤底板的前、后缘位于形成时的平均大潮潮差的垂直范围内。底板的高差,或依实测值、或依高差平均值补足至1m,由此确定底板的高度误差范围。当对应当时的平均大潮差时,再进一步补足至±1.5m的垂直范围,堤底板遂成为海面变化标志点。经过对96个14C数据的考订,补正了贝壳堤的时空分布,重新肯定了Ⅱ堤的2道支堤和隋唐堤的存在,提出Ⅰ堤二分的可能,揭示了风暴潮再搬运造成的Ⅰ堤中部老于下部—底部的年龄倒置原因。该研究是重建贝壳堤平原全新世相对海面变化曲线、探讨贝壳堤与气候变化关系的基础。     

渤海湾西岸西汉先民用海的新发现及对“西汉海侵”的启示

地质学(古环境重建与AMS14C测年)和考古学研究,发现了位于渤海湾西岸距现代岸线仅5km的大港穿港路采土场贝壳质河口沙坝海滩层上的、具海水捕捞特征的西汉先民短暂居停遗址,及其上覆的、持续约700~800年的1.6m厚海相层。这是渤海湾西岸迄今所发现的距现代海岸线最近的、被海相层覆盖的西汉先民用海遗址。全新世中期海退以来,渤海湾西岸至少有5道主要的贝壳堤——岭地古海岸线,它们的初始年龄分别是6.6~6.2ka cal BP、5.5 ka cal BP、3.3 ka cal BP、2.4~2 ka cal BP和0.9ka cal BP(即4650~4250 BC、3550 BC、1350 BC、450~50 BC和1050 AD)。每一道堤——岭岸线在其形成发育期,均构成当时的海、陆界线:界线向海一侧是古海区、向陆一侧是高水头海水影响的低地。上古林——齐家阜堤——岭岸线形成于战国——西汉时期,岸线后的大面积洼地直至东晋——北魏时期曾频繁地被高水头海水淹浸,穿港路西汉遗址则直接被海相层覆盖,二者共同为"西汉海侵说"提供了地质学证据。     

渤海湾全新世贝壳堤与牡蛎礁:古气候与海面变化

讨论了早全新世晚期以来渤海湾西岸贝壳堤平原成堤、西北岸牡蛎礁平原(及毗邻浅海区)建礁过程的同时性特征和气候变化与这一特征之间的关系,以及堤、礁记录的相对海面变化。堤、礁大致同时发育,可分为6期,依次分别被寒冷事件5、4、3、2和1分隔。堤底板前、后缘高差大致对应3m的大潮差、礁顶板大致对应海平面。据二者分别重建了南部贝壳堤平原、北部牡蛎礁平原的相对海面变化:南部自7ka cal BP以来基本与现代海平面等高,小的波动在±1m之间,压实固结作用抵消了中全新世的相对高海面;北部中全新世的相对海平面位置因新构造和固结压实双重下沉作用的影响,已位于现代海平面2~3m以下。     

渤海湾西岸南大港、北大港中晚全新世潟湖底板虚拟重建

约400km^2的1：5万白水头-歧口镇幅是渤海湾西岸南大港与北大港古湖的组成部分。以1：5万白水头-歧口镇幅175个区域地质调查点的多维数据——点的坐标、点的地表与所揭露的潟湖底板的高程和区域性年代学框架——为基础，对南、北大港古潟湖其余约880km^2未实测区域布设控制贝壳堤和潟湖底板高程的虚拟三维地质点275个(虚拟点的坐标、贝壳堤顶部与湖底板的高程)。应用C-Tech公司EVS Pro软件的三维技术处理实测与虚拟的450个地质点，获得了约5000年以来、面积约1280km^2的南、北大港古潟湖底板与贝壳堤的模拟形态。     

重新布展后的贝壳堤博物馆将以崭新面貌向公众开放

<正>天津古林古海岸遗迹博物馆(贝壳堤博物馆),坐落于天津市大港区上古林第二道贝壳堤上(在馆内地下开挖了一条垂直于贝壳堤的剖面,观众可直接看到贝壳堤的内部结构)。在全球数十处贝壳堤中,渤海湾贝壳堤的时间跨度长、分布范围广,是记录海陆"沧桑巨变"的重要地质遗迹。环绕剖面的展馆地上一层,自2003年建馆以来一直陈列着与渤海湾贝壳堤关系并不密切的我国南方的贝壳。2012年,天津地质调查中心海岸带与第四纪地质研究所向天津古海岸与湿地国家级自然保护区管理处提出以渤海湾贝壳堤记录的海陆变迁历史为主     

渤海湾沿岸贝壳堤对潮滩有孔虫海面变化指示意义的影响

通过对渤海湾沿岸有贝壳堤发育和无贝壳堤发育的2类现代开放潮滩有孔虫组合的对比,研究了该2类潮滩环境沉积物中有孔虫的海面指示意义。5个有孔虫组合带被MHWST(平均大潮高潮位)、MHW(平均高潮位)、MHWNT(平均大潮低潮位)和MSL(平均海面)分隔,分别对应潮滩的高盐沼、低盐沼、潮间带上部、潮间带中上部和潮间带中下部5个不同亚环境。不同亚环境沉积物因其所含的有孔虫群的独特性,均可作为高精度海面标志物,误差为各亚带高差的1/2。沿岸贝壳堤可对潮滩有孔虫的属种组成产生影响,影响程度从高潮位向低潮位逐渐降低。在MHWNT潮位之下,有孔虫组合不再受到沿岸贝壳堤的影响。     

渤海湾贝壳堤的另一种成因

非三角洲泥沙质海岸可分为发育有沿岸堤的沿海平原和障壁岛一泻湖两个基本类型。长期以来,渤海湾西岸全新世贝壳堤被归入前一范畴,我们则认为其初始阶段可能是介于二者之间的、在较小动能条件下形成于潮间带的线性沙坝。其根据简述如下。经校核的24个地点的83个14C数据（包括我们的4个地点的12个）大致勾勒出各堤的起讫年代。14C直接测定值及其校正年龄均表明各堤间隔时间一般不超过数百年。几乎与海侵达到最大边界（如青县一沧州一线）的同时,在东孙村一沈在一带开始发育VI堤。以后请提的起始时间,同样总是距前一道堤停止发育的时间…     

渤海湾西岸全新世再搬运贝壳驻留时间效应初探

以渤海湾西岸大港区穿港路采土场内贝壳堆积层中的闭合贝壳、单瓣贝壳和贝壳碎屑为对象,开展全新世再搬运贝壳的驻留时间效应研究。通过对5个剖面(剖面2、4~7)、3个层位的15个贝壳测年样品(闭壳合、单瓣壳和贝壳碎屑)AMS14C年龄对比,初步获得研究区单瓣贝壳(或腹足类)的驻留时间经验值为440a、贝壳碎屑的驻留时间经验值为650a。     

南海北部长湾风暴潮贝壳堤的沉积特征及发育模式

南海北部长湾贝壳堤是一典型的风暴潮成因贝壳堤。该贝壳堤的横向、纵向露头和钻孔所显示的地层结构、层理特征、粒度特征、14C测年、物质组成、贝屑种属生境及当地风暴增水高度和地壳升降幅度表明:①贝壳堤由风暴沉积组成,是风暴潮增水期间海岸沉积物堆积的结果,由于堆积在平均高潮面之上,增水退却后不受正常天气下波浪的影响得以保存;②理想剖面由下而上分4个部分:潮滩堆积、激浪带堆积、增水面下波浪堆积和增水面上波浪爬高堆积,各个部分具有不同的沉积特征,分别代表贝壳堤向上增长的各个阶段的沉积环境和风暴作用方式;③风暴潮贝壳堤与非风暴潮贝壳堤不仅在发育过程,而且在沉积结构、粒度特征、贝屑种属、堆积部位、堆积高度及环境意义等方面都有所不同。     

苏北中部滨海平原贝壳砂堤

世界各地的沿海低平原地区,如美国东部海岸、澳大利亚、新西兰、圭亚那、中国东部海岸部广泛发育着一种与海岸平行或交角很小的堤状砂脊--贝壳砂堤(Cheni-er ridge)。它是古海岸线的遗迹,记录着海岸发育的历史,贝壳砂堤的研究对探讨海岸的发育、海陆变迁,确定海平面的升降具有重要意义。     

渤海湾老狼坨子海岸带^14C,^137Cs、^210Pb测年与现代沉积速率的加速趋势

通过对渤海湾西岸L剖面中同一关键层的碳酸钙和原生腹足类壳债权的^14C测年对比研究，确定了晚全新世的2800cal BP的层位及沉积速率0.045cm/a;8个样柱的^137Cs和^210Pbex强度、蓄积量揭示了距今约120年来堤后盐沼的平均沉积速率约为0.35cm/a，而面向开放海湾的潮坪上部则达到约2-3cm/a。研究区近1个世纪以来沉积速率的加速趋势，是渤海湾西岸泥质海岸带的特征之一。     

渤海西南岸全新世最大海侵界线及其地貌特征

结合钻孔与探地雷达探测古海相层尖灭点的测量方法与图像处理原则,本研究在沿渤海西南岸分布的8个相关钻孔附近开展了探测,经图像处理、与钻孔对比分析以及在特征位置钻探浅钻的方式,获得了5处最大海侵尖灭点的位置、地层剖面形态以及高程等信息.结合6ka B.P.、2ka B.P.左右和现代黄河流路变迁史及沿岸贝壳堤分布情况,揭示了最大海侵时期小清河向北至漳卫新河范围主要为古黄河形成的广阔三角洲潮滩地貌,海侵线远离海岸线深入内陆,其上的贝壳堤形成主要与黄河流路变迁相关;而渤海湾西南岸黄骅、沧州附近及以北主要为沼泽-潟湖-沙坝海岸地貌特征,海侵线由潟湖的陆侧边缘向海逐渐推进,沿岸分布的6ka B.P.左右贝壳堤的形成则是基于沿岸堤,并伴随风暴作用发育而来.莱州湾南岸依据埋藏古河道古湖泊的分布情况,推断该区全新世最大海侵前后具有与现代相似的海岸地貌特征,海侵时,海水直抵当时最大高潮线附近,使得海岸线与海侵线几乎相当.依据剖面地形校正结果可知,最大海侵时,海水侵入内陆至现代地表高程5.8～ 10.3m范围,后期新构造运动造成的隆起与下沉的区域差异,使得不同区域海侵层高程发生相应的变化,该结果为进一步估算海平面变化提供重要基础.