第八章海岸地貌ppt课件.pptx

《第八章海岸地貌ppt课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第八章海岸地貌ppt课件.pptx（122页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第八章 海岸地貌,概论（一）海岸线与海岸带 海水面与陆地的交线称海岸线。由于潮汐作用海岸线会随海面波动而变动。海岸带包括海岸线两侧的陆上和水下两部分。海岸自海向陆可分：滨外、临滨、前滨和后滨。（二）海岸地貌 海岸地貌是由波浪、潮汐、近岸流等海洋水动力作用形成的地貌。,第一节 海岸的动力作用,一、波浪作用 波浪是塑造海岸地貌最普遍和最重要的外营力。（一）深水波浪的特性 1、成因 海洋中的波浪主要由风力作用形成。水质点在风力、重力、水压力、表面张力相互作用下，作近于封闭的圆周运动，海面相应地产生周期性起伏，形成波峰和波谷。,波浪的基本要素：波峰、波谷、波长、波高，周期、波速、波峰线、波向线等。,2

2、、波形 风浪的水质点运动轨道为不封闭的圆形或椭圆形，波形为非正规的余摆线，峰顶较陡，略呈不对称。 水质点沿圆形轨道运行一周，海水面就发生一次升降，并使波形向前传播 。 波浪在向前传播的同时也向下部水层传播，自海面向下随深度按等差级数增加，水质点运动轨道的直径（波高）按等比级数减少。因此，当海底深度大于波长时，波浪对海底的作用已很微弱。,（1）当位于圆形轨道上半部时，水质点的运动方向与波浪传播方向（播向线）一致；当位于圆形轨道下半部时，水质点的运动方向与波浪传播方向（播向线）相反 。 （2）水质点由波顶向波底运动时，垂直流向向下；水质点由波底向波顶运动时，垂直流向向上。 （3）位于波顶和波底时，

3、水质点的水平流速值最大，垂直流速位零；位于波顶和波底之间的中点时，水平流速值位零，垂直流速最大。,3、种类（1）风浪 由风直接作用下形成的波浪，大小决定于风速、风时、风区。 （2）涌浪 风浪在风停息后或离开风区向外传播就转变位涌浪，涌浪是无风作用下继续传播的自由波，水质点运动轨道为封闭圆形，波形为余摆线，峰顶较钝，呈对称。涌浪在传播过程中，波能降低，波高增大，波长增长，波速增大，经长距离传播，波长和波速渐趋于某一稳定值，波形越来越规则 。,风浪和涌浪,风浪,风浪1,风浪,风浪2,风浪,（二）浅水波浪的传播与变形 当波浪传播进入浅水区，发生变形后就转变为浅水波。 1、水质点的运动轨道 轨道为不对

4、称的上凸向下逐渐展平（椭圆形），从水面向下，轨道半径逐渐变小，到海底扁度达到极限，水质点仅做平行于底面的直线振荡运动 。 2、波形 水质点轨道不对称引起波形不对称。由海向岸，前坡越来越陡，后坡越来越缓，水质点运动轨道伸展的上半部波动流速大下半部波动流速较小，从而导致向岸的波动流速大于向海的波动流速。,波浪在浅水区的变形,深水波与浅水波,12,L,12,L,（D.Elsom，1992）,（三）波浪破碎 波浪自外海进入浅水区达到某一临界点时，波浪陡将发生破碎。坡斜变化大则波陡大的波浪多为崩顶破碎，波陡小的波浪易出现激散破碎，水下岸坡坡度和波浪波陡均为中等的一般为卷跃破碎。,1、崩顶破碎 当波浪传播

5、近岸边时，波能已经逐渐消耗掉，波峰不稳定，但尚未达到翻转时，峰顶出现浪花，并逐渐增大，峰顶崩随成瀑布状下落。,Photograph by Peter L. Kresan,崩顶破碎:,波陡波高波长即：H L,崩顶破碎,2、卷跃破碎 波浪向岸传播时，在一个较短时间和距离内就可发生显著变形，波峰不断前倾直至卷曲翻转，成卷跃破碎下落。,3、激散破碎 海底陡，波浪发生变形后使得波浪前峰从下部开始出现浪花泡沫，扩大到整个前峰面，在直接冲上陡滩时前峰面在滩面上激散破碎，并形成大量泡沫，最后与波峰一起逐渐在岸滩上散失。,卷跃破碎,卷跃破碎1,卷跃破碎,卷跃破碎2,卷跃破碎,卷跃破碎3,卷跃破碎,卷跃破碎4,卷

6、跃破碎,激散破碎,波陡较小的波浪，海底坡度较大，消能较快，拍岸浪,激散,（四）波浪折射1、概念 当波浪传播进入浅水区，如果波向线与等深线斜交（不垂直），随波浪向岸传递，波向逐渐朝着与等深线（与岸线平行）和岸线垂直的方向偏转。2、成因 因波速随深度变浅而下降，位于较浅一端的传播速度小于较深一端的波速，导致波峰线发生偏转。,波浪折射,岬角波能辐聚导致侵蚀，海湾波能辐散引起堆积,波浪发生折射,波浪折射,塞班情人岛,海湾波浪的折射,波浪的绕射,岛屿,海,海 岸,3、结果 在水下地形和不规则的岸线导致等深线曲折情况下，波能出现辐聚，辐散等现象。一般地，在海岸凸出的岬角处波浪辐聚，波能集中，发生侵蚀 ；在

7、海岸凹进的海湾处：辐散，波能扩散，发生沉积 。4、绕射作用 当波浪被沙嘴、突出的岬角特别是受防波堤等人工建筑物阻挡，则在阻挡物后侧产生波影区。因波能被阻碍，波浪发生绕射，波能沿波峰线做侧向传递进入波影区，能量大为减少，所以波影区常比较平静。,二、潮汐和潮流作用 潮汐除了直接引起的海面周期性变动外，还影响波浪的有效作用，使波浪作用带和破碎带位置随时间的推移而不断变动。根据潮汐引起的水位变化，可把海岸带分为潮上带、潮间带和潮下带。 潮流流速具有波动性、双向性、多向性等特点，对海岸带作用十分复杂，以潮汐作用为主的海岸带地貌类型、剖面结构、沉积物分布规律与波浪作用为主的海岸带有很大差别。,潮汐的类型,

8、半日潮：在一个太阴日（24小时50分）内，有两次高潮和 两 次低潮，而且两相邻高潮或低潮的潮高几乎相等，涨 落潮时也几乎相等。潮汐高度从赤道向两极递减，故 又称为赤道潮或分点潮；全日潮：半个月内，有连续7天以上在一个太阴日内，只有一 次高潮和一次低潮，这样的潮汐称为全日潮。北部湾 是世界上最典型的全日潮海区之一。混合潮：在一个太阴日内，也有两次高潮和两次低潮，但潮差 不等，涨潮时和落潮时也不等。,潮汐的类型,半日潮：在一个太阴日（24小时50分）内，有两次高潮和 两 次低潮，而且两相邻高潮或低潮的潮高几乎相等，涨 落潮时也几乎相等。潮汐高度从赤道向两极递减，故 又称为赤道潮或分点潮；全日潮：半

9、个月内，有连续7天以上在一个太阴日内，只有一 次高潮和一次低潮，这样的潮汐称为全日潮。北部湾 是世界上最典型的全日潮海区之一。混合潮：在一个太阴日内，也有两次高潮和两次低潮，但潮差 不等，涨潮时和落潮时也不等。,潮汐的成因,顺潮,对潮,内因：海洋水体；外因：天体引潮力。月球引潮力是太阳的2.17倍。,潮汐的类型,半日潮：在一个太阴日（24小时50分）内，有两次高潮和 两 次低潮，而且两相邻高潮或低潮的潮高几乎相等，涨 落潮时也几乎相等。潮汐高度从赤道向两极递减，故 又称为赤道潮或分点潮；全日潮：半个月内，有连续7天以上在一个太阴日内，只有一 次高潮和一次低潮，这样的潮汐称为全日潮。北部湾 是世

10、界上最典型的全日潮海区之一。混合潮：在一个太阴日内，也有两次高潮和两次低潮，但潮差 不等，涨潮时和落潮时也不等。,潮流,指海水在天体引潮力作用下所形成的周期性水平运动。随涨潮而产生的潮流叫涨潮流，随落潮而产生的潮流叫落潮流。潮流分为回转流和往复流两种 回转流：外海、开阔海区，受地转偏向力影响，在北半球作顺时针回转，流速约4 5kmhr ；往复流：海峡、河口等，受地形影响而成。其流速较大，可达 1822 kmhr 。,潮差与潮流对海岸地貌与沉积的影响,高潮面,低潮面,滨外,临滨,前滨潮间带,后滨（潮上带）,水下岸坡（潮下带）,平均潮面,三、近岸流,当入射波浪不垂直于海岸时，便可造成水体沿海岸流动

11、，形成近岸流。,波向线,波峰线,2. 近岸循环流体系,海岸裂流,海岸裂流,第二节 海平面变动,海平面变动直接影响到海岸线的进退和海岸的沉积与海岸地貌的演变发育。海平面上升，使原水下岸坡深度增大，波能消耗减小，海岸遭受侵蚀程度增强，沉积物将向岸外水下岸坡移动并堆积下来；反之相反。 引起海平面变动的原因有: 气候变化如冰期和间冰期更替（冰后期大量冰川融化导致海平面上升，反之相反）； 全球构造运动板块运动造成大洋容积变化引起全球性海平面变动； 因局部地区的地壳运动引起地区性海面变动。,第三节 海蚀作用与海蚀地貌,一、海蚀作用 海蚀作用在基岩海岸表现较明显（一）波浪冲击和空气压缩作用 波浪冲击可直接作

12、用，也会使岩石裂隙和节理中的空气受到压缩，对岩石施加巨大的压力，而退水时，压力骤减，如此，反复进行作用，崖壁岩石破碎 ，海岸受蚀泵解，形成陡峻侵蚀海岸。,（二）磨蚀作用 在波浪作用过程中，海水携带的岩石碎块，砾和砂对海底起模式作用，使基岩组成的水下岸坡被磨蚀成平滑的海蚀平台，并可在海崖基部刻蚀出海蚀穴。（三）溶蚀作用 溶蚀作用主要在碳酸盐组成的海岸带发生。,波浪的侵蚀,海岸溶蚀,海蚀地貌,高潮面,低潮面,海蚀平台,水下岸坡,海蚀崖,海岸带,海蚀穴,二、海蚀地貌（一）海蚀穴（洞） 海崖坡脚处由波浪侵蚀形成的凹槽。其中宽度大于深度的称穴，反之为洞 。 海蚀穴（洞）常沿节理和抗蚀力较弱的部位发育。

13、*海蚀窗：海蚀洞顶崩塌形成与海蚀崖上部沟通的海蚀穴（洞）。,广西北海涠州岛,海蚀崖与海蚀穴,（二）海蚀拱桥 突出的海岬两侧，如果发育相向的海蚀洞被蚀穿而相互贯通而形成拱桥状的海蚀地貌 。（三）海蚀柱 海蚀拱桥进一步受蚀，顶板崩塌，外侧形成脱离海岸的海蚀地貌，也可由海崖后退过程中离岸小岛再经海蚀作用而形成。,平潭海蚀柱，高30米,Photograph from: ,（四）海蚀崖 成因：原始海岸斜坡上，在与海面相交接处附近是经波浪冲击的主要地段，长期受蚀后在这里形成海蚀穴，海蚀穴不断扩大使其上岩石悬空发生崩坠，形成海蚀崖。海蚀崖形态受岩性和岩层产状影响。格状的则发育城堡状海蚀崖；柱状则发育柱状绝壁

14、海蚀崖。,（五）海蚀平台 向海微倾的平坦台地,会随海蚀崖后退而变宽。,海蚀崖,海蚀平台,Photograph by Peter L. Kresan,Photograph from: http:/,海蚀崖与海蚀平台,海蚀平台,广西北海涠州岛,海蚀平台,广西北海涠州岛,海蚀平台,海蚀崖与海蚀柱,台湾石门洞,海蚀拱桥,海蚀拱桥,海蚀拱桥与海蚀柱,（六）海蚀阶地 海蚀平台形成后，若因陆地上升或海面下降而高出海面，则形成海蚀阶地，如果陆地下降或海面上升，则形成水下阶地，如图。,Photograph by Peter L. Kresan,三、岩性和构造对海岸的影响（一）岩性的影响（影响海蚀速度和碎屑多寡）

15、,1、坚硬而少裂隙 受蚀比较轻，形成岬角，少海蚀平台。,Photograph from: ,2、强度中等的沉积岩 海蚀崖外有海蚀平，海蚀平台外有疏松堆积物。,3、结构疏松的岩层 岸坡缓斜，海蚀崖不发育，岸外有疏松堆积物，若两侧为坚硬岩石，则中间比较软的部分容易形成港湾。,（二）地质构造 地质构造的性质和构造线延伸的方向与海岸形态和性质关系很大。 纵向海岸：岸线方向与构造线方向大致一致，岸线平直，少港湾和半岛，称达尔马提式海岸。 横向海岸：岸线方向与构造线方向近于垂直，特别是当不同岩性频繁交替时，岸线曲折成锯齿状，多岬角和港湾，称里亚式海岸。 斜向海岸：介于纵向海岸和横向海岸之间，常发育成不对称

16、雁状的曲折岸线。,纵海岸,（亚得里亚海）,台湾清水断层海岸,断层海岸,岬湾海岸,第四节 海岸带泥沙运动及其地貌,海岸带碎屑物在波浪和重力作用下运动。有些颗粒仅做往返运动不显著位移，大多数颗粒因往返运移的距离不等而发生了位移，颗粒位移的发拿过西可分横向位移和纵向位移。当波向线与岸线垂交时，颗粒垂直于岸线做横向移动；波向线与岸线斜交时，颗粒不仅向岸或离岸，海岩岸线做纵向移动。多数时候因颗粒的横向和纵向运移相结合。,一、沉积物的横向移动与均衡剖面的塑造 （一）中立线的概念（实际是中立“带”） 波浪加上重力作用，使岸坡上部物质不断向岸移动，岸坡下部物质不断向海移动，形成上下两条侵蚀带。两条侵蚀带之间有

17、一过渡带，沉积物在此带上只有运动距离但没有位移。,泥沙横向移动与均衡剖面,A,B,C,中立点,松散沉积岸平衡剖面的形成,（二）均衡剖面的塑造 中立带上部岸线因物质不断向岸搬运形成侵蚀凹地，使该处岸坡变缓，向上运移的物质堆在岸边形成海滩；下部侵蚀带因物质不断向海搬运形成侵蚀凹地，使得该处岸坡变陡，在更下部波浪作用微弱处，堆积成堆积平台，使下部变浅变缓。 中立带不断向下和向上扩大，最后使岸坡发育成为一条凹形曲线。该曲线上每一点的物质在每次波浪运动中，前进速度与回返速度的差值，正好为重力所抵消，结果只在原地来回运动。当海岸剖面成为上述曲线时，即为平衡剖面。,二、沉积物的纵向移动及形成的地貌 （一）沉

18、积物的纵向移动 当波向线方向与岸线斜交时，波动方向与重力方向不在同一直线上，海底沉积物颗粒循着波向线与重力两者的合力方向运移。中立带上颗粒仅做纵向位移，中立带以上和以下颗粒除纵向位移还分别做向岸和离岸位移。 纵向运动在冲流、回流和重力综合作用下完成的一个接近抛物线而不对称的曲线行径路线，其净位移方向沿岸线方向。,（二）沉积物流形成的地貌 在长时期内，具有一定总方向的沉积物总体沿海岸移动现象称为沉积物流或泥沙流。 当沉积物流绕行岬角或岸线急剧向陆转折处、波能急剧降低，使容量减小，被搬运沉积物的一部分即沉积下来。若沉积物流能不断供给物质，则堆积体就不断向前延伸，形成根部与岸相连，前端伸入海中的沙嘴

19、。,在海湾湾口发育的沙嘴，若沙源供应充足，有可能逐步封闭海湾，形成拦湾沙坝。 若岸外不远处有岛屿做屏障，岛屿背后一侧波能降低形成波影区，进入波影区的沉积物流容量迅速减小，一方面以岸边为基础发育沙嘴，同时也在岛屿内侧发育沙嘴，若海峡的宽度和深度不大，则沙嘴最终相连成连岛坝。,沙嘴（三亚）,沙嘴与拦湾坝,拦湾坝与泻湖,a.海岸线向海转折而形成的堆积地貌,海堤,b.海岸向陆转折而形成的地貌,陆地,海洋,c.海岸外侧有掩蔽而形成的堆积地貌,岛屿,海,海 岸,第五节 海岸堆积地貌,一、砾石海滩 砾滩由不同粒级和不同形状的砾石所组成。范围不大；经济价值不高（缺少营养，贝类生存不了）；坡度一般较大；宽度较窄

20、（与坡度较大相关）；主要在基岩海岸由于崩塌破碎形成。一般只分布在有砾石供应的海崖和小河河口附近。,Photograph by Peter L. Kresan,砾岸,砾岸，崂山,二、沙质海滩 较砾滩宽阔平缓典型的沙滩可分海岸沙丘带、后滨、前滨和临滨几个单元。适合文蛤，花蛤等贝类生存。,沙岸，三亚,三、淤泥质海岸 粉沙常分布在河口三角洲附近、港湾、泻湖内，也可分布在面向开阔海，而坡度平缓的海岸地区（例如我国渤海湾、莱州湾和苏北海岸）。 形成与发育需要大量细粒沉积物补给。还要有一平缓向海延伸的水下岸坡，使波浪在抵达潮间带时大大消能。 以潮汐作用为主要动力因素形成的粉沙淤泥质海岸又称潮滩（坪）。潮滩沉

21、积物视来源物质而定，自高潮滩到潮下带上部，物质由细变粗。,粉砂淤泥质海岸1,粉砂淤泥质海岸,苏北,粉砂淤泥质海岸2,粉砂淤泥质海岸,天津,粉砂淤泥质海岸3,粉砂淤泥质海岸,崇明岛,崇明岛南岸的潮滩,四、堡岛和泻湖 根据海岸带与大海连通情况可分两类海岸。一种是与大海连通性很好的海岸带，与大海陆架之间没有被堡岛或生物礁隔开，称为无障壁海岸。另一类是海岸带与大海之间有堡岛阻隔，称有障壁海岸（全世界有13海岸属此类），堡岛海岸体系由堡岛链、泻湖（或河口港湾）、潮汐通道与潮汐三角洲等三单元组成。,（一）堡岛 堡岛是平行于海岸与岸线之间有泻湖相隔的狭长沙岛。堡岛向开阔海一侧坡度较陡，岸线较平直。向泻湖一侧

22、坡度较缓，特大高潮和风暴浪越过堡岛时在此堆积冲越扇。多个冲越扇可连续成带分布。冲越扇沉积物构成堡岛沙体的重要组成部分。堡岛一般陡在岸外水下岸坡坡度平缓且有丰富沉积物补给的中等到低潮差地区分布。,（二）泻湖 泻湖以堡岛为屏障与大海相隔，常有一个或数个潮汐通道与外海姓通。特大高潮位时，海水溢过堡岛在其外侧堆积冲越扇。泻湖既接受波、潮、流带来的近岸带来的近岸海底物质，又有河流携带的入湖物质，一般沉积速率比广海陆架为高。由于长期堆积，泻湖逐渐淤浅，直至湖盆全部充填。泻湖沉积常以细粒物为主，富含有机质，在细粒拟制沉积物中可夹有沙质层，主要时风暴潮带来的。,堡岛与泻湖2,堡岛与泻湖,堡岛与泻湖3,潮汐通道

23、,第六节 生物作用形成的海岸,一、珊瑚礁海岸 珊瑚礁海岸是以石珊瑚为主的造礁生物形成的一种特殊类型的海岸。,（一）珊瑚礁海岸类型 1、岸礁 发育在近岸浅水带，并以礁坪的形式沿岸分布，又称裙礁或边缘礁。,Photograph by E. Tad Nichols,2、堡礁 堡礁与海岸间由泻湖或带状浅海与陆地隔开。,3、环礁 环礁大小不一，平面多为椭圆形，也有其它形态，环礁体中间为礁湖（泻湖），如图。,Photograph by Spence Titley,（二）环礁和岛屿堡礁成因达尔文假说 达尔文假说认为：首先在岛屿边缘发育岸礁，后来岛屿逐渐下沉，珊瑚仍保持向上生长，露出海面的岛屿部分与珊瑚礁之间

24、出现泻湖和浅海，昔日的岸礁变为堡礁。最后，整个岛屿沉没，后来堡礁上继续生长的珊瑚就形成了环礁。,二、红树林海岸（一）红树林海岸的分布 红树林海岸主要分布在适宜红树林生长的风浪小且淤泥质多的热带亚热带浅水地区。（二）红树林海岸的作用 1、促淤 2、防洪,Photograph from: angusli/laichiwo.html,“胎生”的红树林,“胎生”的红树,发达的根系1,发达的根系,湛江,发达的根系2,发达的根系,红树林外观,珠海,红树林外观,海南红树林外观,海南,红树林外观,泰国普吉岛,泰国普吉岛,红树林外观,红树林海岸,亚马孙平原,红树林海岸,作业题1、请简述浅水波的传播与变形，以及浅水波变形对海岸地貌塑造的影响。2、海岸带的分带规律是什么？3、请论述波浪折射原理及其对岬角和港湾发育的影响。4、海平面变动受哪些因素影响、人类对海平面升降的影响有多大？5、侵蚀基岩海岸由哪些地貌单元组成，它们是如何形成的？6、请举例说明岩性和构造对海岸地貌的影响。7、请论述海水泥沙运动均衡剖面的塑造过程及其对海岸地貌发育的影响。,思考题1、请简述浅水波的传播与变形，以及浅水波变形对海岸地貌塑造的影响。2、为什么说海岸线位置会发生迁移？3、请论述沉积物流形成的地貌及其对人类的影响。4、粉沙淤泥质海岸物质运动主要动力是什么、为什么？5、试述岸礁、堡礁和环礁的形成过程？,