海洋和陸地相互接觸和相互作用的地帶。它包括遭受波浪為主的海水動力作用的廣闊範圍,即從波浪所能作用到的深度(波浪基面),向陸延至暴風浪所能達到的地帶。

  世界海岸線長約44萬公裡,中國海岸線長達18000餘公裡,島嶼岸線14000餘公裡。在漫長的海岸帶蘊藏著豐富的生物、礦產、能源、土地等自然資源。還有眾多深邃的港灣,以及貫穿內陸的大小河流。它不僅是國防的前哨,又是海、陸交通的樞紐。自古以來,海岸一直是人類經濟活動頻繁的地帶。。這裡遍佈著工業城市和海港。海岸具有奇特的、引人入勝的地貌特征,可辟為旅遊基地。在海岸及其鄰近地帶居住著世界人口的三分之二,由此給海岸、河口的生態系和生態環境帶來不同程度的影響。海嘯、颶風和臺風侵襲海岸和海灘,對沿海的工業、農業造成危害。因此,對海岸發育過程的研究,海岸演變的預測,以及對海岸帶的進一步開發利用,越來越受到重視。

  研究簡史 19世紀以前,海岸研究處於地形描述和資料積累的初始階段。1909年,美國W.M.戴維斯在構造、營力、時間三要素的基礎上,提出上升、下沉海岸的侵蝕輪回學說,建立瞭海岸發育的系統概念。1919年,D.W.約翰孫的《海岸過程和海岸線發育》一書問世,使海岸地貌學成為一門獨立的學科。20世紀40年代以來,隨著軍事和海岸工程建設的需要,海岸地貌學進入動力機制的研究階段。蘇聯В.П.津科維奇在《海岸發育的基本理論》一書中,從動力學觀點,闡明瞭海岸堆積地貌的形成機制。D.L.英曼通過海灘觀測,闡明瞭近岸帶的泥沙運動和海灘地貌特征。C.A.M.金的《海灘和海岸》(1959)一書,系統地論述海岸發育的動力過程。隨著科學技術的發展,運用新技術並結合物理和數學模型,海岸研究正向半定量和定量方向發展。

  中國於50年代中期,逐步開展瞭海岸動力過程的研究工作。1964年在溫州進行瞭中國海岸帶第一次試點調查。1979年在溫州開展全國海岸帶和海塗資源綜合調查試點,1980年後,逐步在沿海各省市開展“全國海岸帶和海塗資源綜合調查”。20多年來,中國海岸研究已經積累瞭大量資料,對海岸發育過程和海岸演變規律,特別是對淤泥質海岸研究已取得不少成果。

  海岸的組成 在垂直於岸線的海岸橫剖面上,有下列組成部分(圖1)。

  海岸(狹義) 緊鄰海濱,在海濱向陸一側,包括海崖、上升階地、海濱陸側的低平地帶、沙丘或穩定的植被地帶。

  海濱 也稱海灘。從低潮線向上直至地形上顯著變化的地方(如海崖、沙丘等),包括後濱和前濱。有人認為海灘尚應包含與海灘發育過程密切相關的水下部分。

  ① 後濱。由海崖、沙丘向海延伸到前濱的後緣,其上發育暴風浪所形成的灘肩,有高度不大的陡坎或陡坡。灘肩向海一側的邊界為海灘坡度突變處,稱肩頂或灘肩外緣。

  ② 前濱。肩頂至低潮線之間的灘地。鄰近肩頂的前濱部分,通常坡度較陡,也稱灘面。

  內濱 自低潮線向海直至破波帶的外界。有些內濱存在水下沙壩和水下淺槽。

  外濱 破波帶外界向海一側的底部較平緩地帶(也有人認為外濱從破波帶外界起延伸至陸架邊緣為止)。但有些學者未劃出內濱,而將自低潮線開始的向海延伸部分(包括上面的內濱)統稱為外濱。

  近岸帶 包括海灘和水下泥沙活動的地帶,約在水深10~20米的范圍內。

  海岸發育的因素 地質構造和地殼運動奠定瞭海岸發育的基礎。但在第四紀時期,冰期和間冰期的更迭,引起大幅度的海面升降變動,導致海侵和海退,使海岸處於不斷變化之中。直至距今6000~7000年前,海面上升到接近於現代海面的高度,構成現代海岸的輪廓。自此,進入現代海岸發育階段。

  海浪作用 海浪在塑造海岸中是最積極、最活躍的動力因素。它具有巨大能量,對海岸或海岸建築物產生巨大沖擊力;在近岸物質搬運和堆積方面也起重要作用。在波浪作用下,通常粗顆粒物質向岸搬運,細顆粒物質向海搬運;自岸向海,海岸帶泥沙由粗變細,較陡的海岸剖面在波浪侵蝕堆積作用下逐漸變緩(見海岸動力過程)。

  近岸流作用 斜向入射的波浪逼近海岸時,在破波帶內產生平行於海岸的沿岸波流。由向岸的水體輸移和由此產生的離岸水流(裂流),波浪破碎造成的激浪流,加上潮流,構成瞭復雜的近岸流系。海水流動所產生的泥沙運動,形成一系列海濱堆積地貌。

  潮汐作用 潮汐引起的海水周期性升降運動以及隨之產生的海水水平方向運動,對塑造海岸有重要影響。不同岸段潮差有較大差別,潮差大小直接影響海水動力所能作用到的范圍。相應的潮流水平流動,在有的水域,流速不足一節;而在中國杭州灣,湧潮通過最大潮流流速可達12節以上。尤其對細顆粒物質組成的海岸,潮流是泥沙運移的主要營力。

  生物作用 在熱帶和亞熱帶生物作用較為明顯。在珊瑚和珊瑚礁發育地區,構成珊瑚礁堆積海岸。在紅樹林和鹽沼植物廣泛分佈的海灣、河口潮灘上,形成平靜、隱蔽的海岸環境,利於細顆粒物質迅速堆積。但在有些海岸生物作用對海岸巖石產生一定的分解和破壞作用。

  氣候因素 在不同氣候帶,因溫度、降水、蒸發、風等因素不同,風化作用的表現有所差異,進而影響到海岸的發育演化,並使海岸發育具有一定的地帶性。

  海岸類型 海岸地貌類型眾多復雜,千差萬別(圖2)。許多研究者試圖將海岸劃分為各種類型。如約翰孫把海岸分成上升海岸、下沉海岸、中性海岸和復式海岸;H.瓦朗坦從上升與下沉、侵蝕和堆積的概念出發,按各種組合進行分類;F.P.謝潑德則將海岸分為原生海岸和次生海岸以及若幹亞類。對於海岸的分類,至今未取得一致的認識。由於海岸環境因素十分復雜,制定統一的海岸分類,還有待於實際知識的積累。根據塑造海岸的主導因素和海岸的物質組成,可提出下列主要海岸類型。

  侵蝕海岸 第四紀冰後期海面上升,海水淹沒瞭沿岸山谷和河口,形成岬角、港灣相間的曲折岸線。這種海岸形態與地質構造因素有關,中國如浙江、福建曲折岸線的形成,便受到構造線的控制。在這類海岸上,因波浪折射,岬角岸段波浪能量輻聚,而港灣岸段波能相對較小,產生岬角岸段侵蝕、港灣岸段堆積的侵蝕-堆積相間的海岸地貌。在侵蝕岸段有多種多樣的地貌形態。

  海蝕洞。面向開敞海域的山地或臺地,在與海面交接的部位,受波浪侵蝕,沿著節理、斷層、層理面等地質薄弱面,形成向陸內凹的浪蝕壁龕。又因水位變化,巖壁幹濕交替變化,加速瞭巖石風化和浪蝕過程,使壁龕擴大成海蝕洞。洞穴的橫斷面,高度大於洞寬;縱斷面上,洞深又遠大於高度。海蝕洞頂一般為波浪作用的上界,其底部略低於海面。兩端貫通的海蝕洞,稱海拱石。海拱石塌陷,堅硬的巖石殘留體稱為海蝕柱。

  海蝕陡崖。海蝕洞不斷擴大,重力作用使上部巖石崩落,形成陡崖。墜落的巖屑,一部分被沿岸流搬運,一部分被波浪卷帶,可進一步磨蝕巖壁。

  海蝕平臺。在海蝕陡崖發育與後退的過程中,其前方的岸坡逐漸塑造成向海緩斜的巖質平臺。海蝕平臺多位於海平面附近,其寬度與巖性有關。在平臺拓展的過程中,波浪能量消耗在對平臺面的摩擦和碎屑物質的搬移上,減弱瞭波浪對海岸的侵蝕能力,海岸後退速度逐漸減緩,乃至穩定。在高潮位附近,也有海蝕平面分佈,可能是暴風浪作用的結果或構造上升所致。

  海岸的侵蝕過程與巖性有密切關系。結構致密的花崗巖組成的海岸,常呈層狀剝落,巖體大多呈渾圓狀,如蘇聯白海北部的科拉半島。由石灰巖構成的基巖海岸,經海水溶蝕,巖石表面佈滿溝谷,峰脊起伏,溶洞發育,以亞得裡亞海北部的達爾馬提亞海岸最為典型。巖性松軟的海岸,抗蝕強度較差,海蝕陡崖後退較快,如印度尼西亞由火山灰組成的喀拉喀托島,據統計,1883~1928年海岸平均後退速度達每年46米。

  波浪作用使海岸變得奇麗多姿,常見幽洞曲徑、嶙峋怪石,可辟為旅遊勝景。如中國海南島崖縣西南海濱、大連小平島東側崖壁及蘇格蘭的斯塔法島等地。

  斷層海岸 斷層海岸基本上受地質構造控制。中國臺灣省東部為挺直的斷層海岸,北起三貂角,南至鵝鑾鼻,長達360公裡,有的地方高達1800米,是世界上最高的斷層海岸。它的水下岸坡陡峻,離岸30公裡,便是深達4500米的深海。在多佛爾海峽的英國海岸,一堵截切侏羅紀白堊土的白色崖壁,構成奇特美麗的海岸。

  沙(礫)質堆積海岸 由不同粒級的松散泥沙或礫石組成,沿岸分佈有海灘、沙堤、沙嘴、水下沙壩和風成沙丘等堆積地貌,往往伴有瀉湖發育。

  海灘。海灘的演變與沿岸波浪特征、泥沙補給和水體滲透性質等因素密切相關。當激岸浪的向岸流速大於離岸流速時,海灘物質供應量大於被搬走量,海灘發育,橫剖面呈凸形,常見於礫石海灘;反之,水體滲透作用較弱的海灘,離岸流速大於向岸流速,海灘橫剖面呈凹形,常見於中、細沙組成的海灘。海灘物質一般上部較粗,灘坡坡度較大;下部物質較細,灘坡平緩。由於激岸浪及其沖流和回流的反復作用,使海灘沙成為分選最佳的沉積物。

  在北美洲的大西洋海岸,歐洲的北海海岸,有一系列與岸平行,經常出露水面的海岸沙堤。被沙堤和陸地環抱的水域,稱為瀉湖(見海岸瀉湖)。

  在岬角、海灣毗連的巖石岸段,常有沙嘴發育。沙嘴是沿岸漂移的沙礫組成的狹長堆積體,一端與陸地銜接,一端順沿漂沙方向延伸入海。有的沙礫堆積體形成連島沙洲,使島嶼與陸地或島嶼與島嶼連接起來(見海岸沙嘴)。

  有些海灘上,常見到與岸平行或有一定交角的沙脊和凹槽相間的起伏地形,稱脊槽型海灘,如法國的諾曼底海岸和英國的部分海岸。

  海岸沙丘。在風力吹颺下,海岸上可形成波狀起伏的沙丘。沙丘排列方向常與風向成直角,迎風面比較平緩而堅實,背風坡比較陡峭而松散。如中國北戴河沿岸、福建長樂沿岸,法國瀕臨大西洋部分岸段,英國的德文郡海岸,北海的部分海岸,澳大利亞東南部和西部海岸,美國東部和西部部分岸段,都有海岸沙丘分佈。

  沙質堆積海岸的剖面形態,因波浪特征和波向變化而常有變化。暴風浪和湧浪都塑造與其相適應的剖面,導致沙質堆積海岸的季節性演變。如美國西海岸和非洲西海岸,在冬季形成暴風浪剖面,夏季形成湧浪剖面。中國中、南部海岸,夏、秋季多暴風浪剖面,冬季則多湧浪剖面。

  淤泥質堆積海岸 位於泥沙來源豐富,潮汐作用較強的岸段。海岸物質大多由0.05~0.001毫米的細顆粒泥沙組成,形成廣闊平緩的低海岸平原。波浪通過淺灘,能量較弱,潮汐作用顯得較為活躍。淤泥質海岸岸線平直,海岸地貌單一,按潮汐、波浪作用差異以及地貌特征,可分為:

  潮上帶。位於平均大潮高潮位以上,特大潮汛或風暴潮時海水可到達的范圍。該帶地勢微有起伏,低窪地分佈其間,有暴風浪作用和流水痕跡。鹽沼地上生長有稀疏的耐鹽植物。

  潮間帶。為平均大潮高潮位到平均大潮低潮位之間的海水活動地帶,即高潮被淹,低潮出露的海塗(潮灘)。此帶泥沙活動頻繁,侵蝕、淤積變化復雜,潮灘上留有由落潮水流沖刷而成的樹枝狀潮水溝,以及由波浪侵蝕成的坑窪。各地潮間帶寬度不一,一般為幾公裡,最寬的可超過10公裡。

  潮下帶。在平均大潮低潮位向海一側,為潮灘的延伸部分。其組成物質較細,水下岸坡平緩,等深線延伸方向與岸近於平行。

  淤泥質堆積海岸在世界各大河口附近都有分佈。中國的長江、黃河、珠江等河流每年有巨量泥沙入海,使中國的淤泥質海岸廣為發育,並獨具特點。它大體上可以分為二種:一種是在河口三角洲基礎上形成的,如渤海西部和江蘇北部的海岸;另一種是沿岸水流搬移的細顆粒泥沙,在隱蔽的海灣堆積,如杭州灣以南至閩江口以北的港灣淤泥質海岸。

  與更新世冰水沉積作用有關而發育成的淤泥質海岸,岸外海濱有一列斷續相接的岸外沙堤,構成有利於細顆粒泥沙堆積的環境,其中以荷蘭海岸最為典型,美國東部海岸,聯邦德國、丹麥、英國部分海岸也有發育。

  三角洲海岸 河流攜帶泥沙在河口堆積,形成向海伸突的三角洲海岸。按三角洲的形態可分為:鳥足狀三角洲,岸線外形似鳥足,如美國密西西比河三角洲;尖嘴狀三角洲,岸線向海伸突,如意大利的臺伯河三角洲;扇狀三角洲,岸線平緩向海突出,如中國的黃河三角洲和埃及的尼羅河三角洲。此外,還有多島嶼、多汊道三角洲,如印度的恒河三角洲和中國的珠江三角洲。

  生物海岸 自南北回歸線附近至赤道的淺海地區,繁殖和生長著珊瑚和紅樹林等生物群落,構成熱帶和亞熱帶特有的海岸類型。

  珊瑚礁海岸。由造礁珊瑚、有孔蟲、石灰藻等生物殘骸構成的海岸。珊瑚礁可分為岸礁、堡礁和環礁等類型。岸礁通常緊貼海岸發育,在近岸海域形成一片寬闊淺水地帶,隨著珊瑚礁加寬,海岸線向海方向推移。堡礁的延伸方向與岸線幾乎平行,外緣坡度很陡,它與海岸之間被瀉湖分隔開來。環礁在平面上呈環形,圍繞著一個瀉湖水域(見珊瑚礁)。

  紅樹林海岸。在熱帶和亞熱帶的潮灘上,生長著耐鹽、繁茂的紅樹林植物群落,構成瞭特殊的生物海岸。由於紅樹林植物的蔥鬱樹冠,特殊的根系,以及林間的枯枝落葉,既抑制瞭風暴潮對海岸侵蝕,又阻滯漲落潮水流,促使泥沙堆積,岸灘淤漲。在低海岸平原上,生長有陸生植被;潮上帶沼澤上灌木叢生;潮間帶泥灘為紅樹林沼澤;潮下帶為淺水泥灘,紅樹林的一些先鋒種可率先生長。這幾個植被景觀帶,隨著岸灘淤漲而由陸向海方向演替。(見彩圖)

青島沙質海灘

長江口處淤泥質海灘(落潮時)

山東長島卵石海灘(由波浪反復沖淘而成)