闽南海岸变迁与环境地质问题研究
(福建省地质调查研究院，福州350003)
海岸侵蚀和淤积是改变海岸地质环境的主要因素。在全球海平面上升的总体形势下，海岸侵蚀将成为全球海岸带最主要的自然灾害，海湾淤积将影响港口城市的可持续发展。利用遥感技术和时空对比分析等监测手段揭示这一地质环境的深刻变化及其对人类生存环境的客观影响，是一个热点和难点问题。在系统总结现代海岸地质地貌特征和全新世以来海岸线变迁概况的基础上，论述了闽南海岸变迁的现状和发展趋势，提出了相关的环境地质问题和防治对策。
关键词:海岸变迁；海岸侵蚀；海湾淤积；环境地质学；闽南
1现代海岸地质地貌特征
福建南部沿海岸线总体呈NE-SW向分布，海岸线曲折，全长约1327.5km(含岛屿岸线347.8km)，其中人工岸线450.0km，约占海岸总长的33.9%。这个地区的地质结构很复杂。北北东向和北东向主断裂控制海岸的分布方位，北西向张性断裂与前者相结合，海湾、港澳发育。沿海陆地地貌主要是圆形低丘、红壤台地和河口平原。海岸的特点是岬角和海湾、低山和平原交替出现。海岸带有侏罗纪-白垩纪火山岩、燕山期花岗岩、上三叠统-侏罗纪变质岩和上第三系玄武岩，风化强烈。河口、港湾第四纪松散堆积物相对发育。根据海岸岩性的成因、形态和抗侵蚀能力，本区海岸可分为三种类型:基岩海岸、沙质海岸和泥质海岸。
1.1基岩海岸
基岩海岸主要分布在惠安崇武、晋江围头、龙海面食小王子、漳浦刘骜、古雷、诏安宫口等半岛地区。在这些地段，由于海水动力的强烈侵蚀和岸流的磨蚀，海蚀发育，几乎没有海滩堆积。根据风化程度和抗腐蚀性，基岩海岸可进一步分为岩石(新鲜基岩)海岸和风化壳海岸。
1.2沙质海岸
沙质海岸多形成于海岸丘陵或基岩岬角之间的开阔海湾内侧，如惠安大港、晋江深沪湾和围头湾、龙海港尾湾和龙角湾、漳浦符头湾和将军湾、东山五角湾和诏安大城湾等。沿海沙洲、沙洲及沙嘴、海洋阶地、平原发育，海岸线较直。
1.3泥泞的海岸
淤泥质海岸主要分布在宽湾顶部和河流入海处。根据其物质来源和地理位置，可分为港湾型和河口型。
(1)港湾类型:主要分布在湄洲湾、厦门港、漳浦古镇湾、东山湾、诏安湾。这些港湾的共同特点是:陆地四周是低矮的丘陵或台地，湾口往往有一个岛状屏障，中间往往有一个海湾，呈半封闭状态；因此波浪作用较弱，岸坡较低，海滩开阔。其物质主要来源于周围基岩风化壳，由临时性的地表水流或沿岸流、潮流、波浪搬运沉积而成。据实地调查，闽南港湾式淤泥质海岸目前仍处于填淤状态。
(2)河口型:主要分布在晋江河口、九龙河口等较大河流的河口两侧，常形成宽阔的河口淤积平原。这些平原断陷盆地是在水谷河口河海长期的外部动力相互作用下逐渐回填发展起来的，地形平坦，地貌类型单一，目前大部分处于淤积状态。
港湾和河口的滩涂湿地中有零星的片状红树林。目前保护较好的主要在东山湾、漳江口竹塔和九龙江口草铺头。红树林具有促进海滩淤积、防风固岸、净化海水的作用；建议加强对现有红树林海岸的管理和保护，在部分侵蚀海岸地段进行人工种植，改善海岸带的地质生态环境。
2.全新世以来海岸变迁概述
2.1全新世早期(12000～8000年前)
气候开始变暖，随着全球最后一个第四纪冰川的融化，海平面继续大幅上升。12000年至9500年前，沿海再次遭受入侵，平均海平面约为-11.0m(黄海高程，下同)。海岸线略向东，约在8000a前，海平面又略有波动。
2.2中全新世(距今8000～2500年)
气候持续变暖，海平面高位波动。约7500年前是全新世最大的一次海侵，海平面可达5.0 ~ 10.0 m，海水沿河侵入内陆，海岸线位于现在海岸线以西几公里到几十公里。约6000年前，由于新构造断块的差异运动，沿岸海水全部退出，平均低海平面约为- 5.0m随后，约5400 ~ 3100年，海平面又开始上升，高海平面约为4.0m，并长期稳定。海陆结合带发育泥炭层和贝壳岩脉，古代海岸线比现在略向西。自那以后，出现了小规模的倒退。
2.3晚全新世(距今2500年)
这是现代河床演变和潮滩发育时期。区域海平面基本稳定，但也有一些起伏。最后一次海退发生在约1400 ~ 700年前。可以看出，全新世虽然是海侵，但不是线性上升，而是有多次海平面波动和岸线变化(表1，图1)。历史记载和测试数据表明，这一带的沿海平原大部分是在过去千年间形成的。泉州平原是明朝(1368)以后逐渐堆积起来的。陇海平原，根据沙头农场表层14C测年分析，距今约600年。在晋江深沪湾(1987)、漳浦前湖湾(1999)、马銮湾、东山(2001)、胡莎湾、石狮(2005)等地的潮间带均发现了原始古森林的遗迹，说明最近海面一直在上升。
福建南部沿海1全新世古海面标志物和14C测年表。
继续的
图1闽南沿海地区全新世古海岸变迁示意图[6]
3 .海岸带变化的现状和趋势分析
3.1海平面变化
海岸变化是海平面和陆地升降的综合反映。近年来，世界各国科学家警告说，二氧化碳引起的温室效应和工业上大量使用含氯氟烃导致大气臭氧层破坏和全球变暖，海水温度和海平面呈上升趋势。根据国家海洋局公布的数据和我国数十个海洋观测站和验潮站的长期监测数据，我国沿海大部分地区的海水温度和海平面呈上升趋势。特别是20世纪60年代以来，全球海水温度逐渐升高，近一个世纪以来海平面平均升高14.4cm，中国东南沿海平均升高11.5cm，相当于年平均上升速率1.15mm/a，预测福建沿海上升速率可达2.0 ~ 4.66。其中厦门30年增加了10.54cm，平均增加速度为3.40 mm/a。
3.2大陆地壳变化
本区大陆地壳变形的背景主要受菲律宾板块和欧亚板块碰撞的影响。在NWW向地应力场的作用下，北东向政和-大埔深大断裂南段的NW板块呈下降趋势，SE板块呈上升趋势。因此，地壳形变的总体特征是从内陆到沿海，从北到南。由于断层的活动，在北西向断陷区，仍有一些处于倾斜状态的相对下降区，如漳浦、东山湾等。据地震部门观测，惠安、晋江北部地壳形变幅度(间隔8.55年)为+30 ~+20 mm，上升速率为3.51 ~ 1.71mm/a；漳州、厦门以南为+25 ~+20 mm，上升速率为2.92 ~ 1.71mm/a；但至漳浦和东山为-10 ~-30 mm，下降速率为1.17 ~ 3.51mm/a，东山湾区下降趋势明显的证据有:东山岛南部陈诚镇有万年来雕刻在基岩上的石碑，已被海沙掩埋；城关西埔上世纪60年代修建的防潮海堤早已报废。据鳌角村渔民介绍，原来高潮线以上的房屋，现在可以淹到1.0m左右的高度；东山县渔民一直在兄弟岛海域打捞砖瓦，以及鹿、熊等大型脊椎动物的骨骼。东山县“沉入东京”的传说被记载在县志中，从另一个侧面反映出生活在这一带的古人也感受到了海岸的变迁和沧桑。
3.3海岸线变化
这个地区的海平面上升在不同的地段有不同的表现。宏观上，对于地壳形变呈上升趋势的地段，由于地壳上升速度与海平面上升速度基本相等，处于相对静止状态，海平面上升对该区域的影响相对较弱；对于地壳形变呈下降趋势的地段，地壳下降速率与海平面上升速率基本相等，两者叠加导致海平面上升速率加倍，即可达4.0 ~ 10.0 mm/a，显著改变海岸线，对沿海地区构成严重威胁。微观上，由于沿海陆地起伏、海平面变化、海洋和河口的动力作用往往交织在一起，作业区南北岸线也有所不同。根据实测地形图(1959 ~ 1981年)和遥感方法(1986 ~ 2000年)，将闽南沿海地区的海岸线变化分为侵蚀海岸、淤积海岸和稳定(平衡)海岸三种类型。
(1)侵蚀海岸:远海中的岛屿、半岛或岬角、垂直于波浪的岸段、海湾的迎风面等。可以被风浪和潮汐直接侵蚀。海岸侵蚀速率的大小不仅与外部动力地质作用的强度有关，还受海岸组成的岩性控制。岩石海岸耐腐蚀性强，侵蚀速度慢，短时间内不易察觉其变化。其形状多为陡峭的悬崖或水下岩滩，主要分布在岛屿和半岛的东北部和南部，如崇武半岛的大巴扎、镇海-六会角、东山岛的鳌角等。强风化-强风化的风化壳海岸，抗腐蚀性相对较差，其形态往往是陡峭或垂直的。由于海浪的强烈侵蚀，不断被夷平，常形成堆积滩或沙岸，如南安石井桥头、深沪贵安寮等。
由于人工填海或采砂等工程活动，沙质海岸的侵蚀现象也比较突出。如围头湾东石塔头一带，沙质海滩过去略有隆起或基本稳定；但自1956以来，由于沿海小湾河口建闸填海，大量人工疏浚，入海泥沙中断，物质供应不足，海岸被强烈侵蚀。近20年来，海岸侵蚀20.0 ~ 80.0 m，高潮滩面侵蚀0.50 ~ 1.0 m，海岸砂堤完全侵蚀，石堤等护岸工程屡遭破坏。本区代表性侵蚀海岸的零米线变化率见表2。
表2闽南沿海地区零米线变化率统计表
全区侵蚀海岸总长度约445.0km，占海岸线总长度的33.52%，主要分布在强风化-强风化基岩海岸和砂质海岸。
(2)淤泥质海岸:主要分布在泉州湾、安海港、同安湾、厦门港、九真湾、东山湾、诏安湾和港口。港湾式淤涨岸主要分布在半岛两侧和岛的西南侧。虽然没有河流携带大量泥沙进入这类海湾，但由于近期海平面上升、起潮快、落潮慢等水动力条件，岸流和波浪带来的泥沙会因水动力的减弱而堆积，尤其是小腹、岸坡平缓的海湾更有利于淤积。那些物质来源丰富的海湾会逐渐变成陆地，零米线会扩展到河口和浅海。河口型淤地坝泥沙来源丰富，水动力弱，滩面宽阔平坦，成分精细，具有十分有利的沉积环境。零线淤积速率可达10.0 ~ 100.0米/年，堆积速率为5.0 ~ 30.0厘米/年..
此外，填海造地、拦湾截河、修堤造闸等海岸工程活动，客观上阻碍了水流的畅通，减少了纳潮量，加速了港湾的淤积。比如从泉州湾洛阳河入海口1972开始，洛阳桥上陆续修建了水闸。随着“五一”围填海、东围填海和白沙围填海工程的实施，该区域的潮汐面积减少了1: 3以上，导致航道流速缓慢，泥沙大量淤积，滩涂上升，航道堵塞严重。从1969到2000年，后渚港零米线两侧向航道推进的总量达到780.0米，平均约25.16米/年..本区淤积海岸零米线向外移动情况见表3。
全区累计淤积海岸约560.0km，占海岸线总长的42.18%。其中，处于自然淤积状态的海岸线长360.0km，海岸工程推进的海岸线长约200.0km，占淤积海岸总长度的35.75438+0%。
(3)稳定(平衡)海岸:是指海岸侵蚀和沉积的动态变化长期基本平衡；或者海岸本来就是被侵蚀的，现在采取工程或生物防护措施后海岸线趋于稳定。基岩稳定海岸，一般分布在地形相对隐蔽的港湾；沙质稳定海岸，主要分布在平行或接近平行于波浪作用方向的开阔海滩上。如深沪湾南部，虽然季节变化明显，但存在局部冲淤现象；但近海水深湍急，物质来源有限，冲淤动态常年基本平衡，海滩保持稳定。
本区累计稳定海岸约322.5km，占海岸线总长的24.29%。其中，天然冲淤平衡岸段72.5km龙；采取工程加固措施后，冲淤平衡岸段长度约250.0km
闽南淤泥质海岸零米线变化率统计表。
4海岸变迁的环境地质问题
4.1海岸侵蚀危及沿海居民和基础设施的安全。
在当前全球海平面上升的情况下，海岸侵蚀将成为全球海岸带最重要的自然灾害。随着海水入侵、海岸侵蚀和侵蚀后退，沿海道路、堤防、电缆等基础设施经常遭到破坏，威胁港口、码头等沿海工程的安全，加剧港口淤积，影响沿海地区的经济发展。
(1)每年都有强台风在福建沿海登陆，海啸、风浪、潮汐等外界动力作用强烈侵蚀厦大海岸，数百米沿海道路被毁；中寨到同安的海底电缆也断了；英厝至敖关的红土台长期遭受海岸侵蚀和土崖发育，不断造成海岸崩塌滑坡，水土强度丧失，大量泥沙入海，进一步加剧了厦门港的淤积问题。
(2)海岸侵蚀常破坏海堤、防风林等护岸工程，造成海水倒灌，吞没大面积良田，引起土壤盐渍化和风沙活动，恶化海岸地质生态环境，严重威胁沿海居民的生命财产安全。在厦门岛东海岸的曾厝垵-港仔埔，250米海堤被完全摧毁，其与白石堡之间的护岸工程也严重受损，青礁1000米海堤也是如此。海堤内几十公顷良田、一千多户人家、10多家工厂面临海水倒灌和浸泡的危险。
(3)海岸虽无明显侵蚀，但海滩不断被侵蚀缩小，导致岸坡变形、位移、失稳，影响港口、码头等工程的稳定和安全。随着海峡西岸经济区建设的深入，海岸工程建设将不断增加，海岸侵蚀将成为危害海岸工程建设的主要因素。根据发达国家的经验，目前保护海岸侵蚀最有效的方法是滩地投喂，辅以导堤促淤、外防波堤覆盖等工程措施。当然，这些措施还是要看沿海地质环境的特点，也可以采用人工补沙的方法。
4.2海湾淤积影响港口城市的可持续发展。
厦门、泉州、漳州都是沿海港口工贸城市，尤其是泉州历史悠久，区域经济的兴衰与沿海变化息息相关。
(1)宋元时期(公元960 ~ 1368年)，泉州港曾是世界性港口，也是海上丝绸之路的起点，海上船只超过15000艘。外港包括洛阳河口后的港口、大营溪口的安平港和泉州湾的獭穴岛港。元朝二十九年(公元1292年)，意大利旅行家凯尔波罗奉元朝皇帝忽必烈之命，护送柯克清公主嫁往波斯，从泉州港起航。1974年后渚港出土的宋代木质远洋船(现保存于泉州古船陈列馆)，是泉州港辉煌历史的见证。然而，到了明朝成化十年(公元1474年)，从北宋到明朝建立了380多年的泉州，因为口岸封锁而迁至福州，泉州也从中国最大的港口城市变成了“历史文化名城”。关于泉州港的衰落，很多评论者都把焦点放在社会因素上，但港口的严重淤积和海岸线的不断外推，依然是铁一般的事实。漳州越港(海城)在明朝中期兴起，主要是取代衰落中的泉州港。这里曾经商贾云集，外国船只停泊，城镇熙熙攘攘；李咏十五年(公元1661)，民族英雄郑成功在此集结军队，重组东征，一举收复台省。然而好景不长。随着海湾淤积、航道浅淤和“五口通商口岸”厦门港的开埠，漳州月港也随之衰落。
(2)港口选址应以岸线稳定、水深、少淤、港内避风、浪小为原则。从沿海变化来看，崇武半岛、石狮祥芝、晋江深沪、金门东北沿海、大小金门海峡、漳浦刘骜、下寨、东山港等岸线相对稳定，具备建港条件。但就目前情况来看，部分沿海路段似乎可以建港口；但从海岸变化的发展趋势来看，不宜采取有效措施加以控制。如九龙江口厦门海沧-于谦段，北滩岸线淤积速率为121.0m/a，海门岛东侧淤积速率为105.0m/a，淤积速率为21.0cm/a，按此速率继续发展30-40年，黄海将失去。随着零米线的推进，湾滩底部逐渐淤积，水深变浅，对港口建设十分不利。
4.3滩涂淤积给水产养殖带来新问题。
一般认为，滩涂淤积有利于水产养殖的发展，但该地区的滩涂堆积速率大于海平面上升速率，因此沿海滩涂面积仍在扩大，水动力条件也在减缓。水产养殖的发展既要考虑滩涂区域的发展趋势，又要考虑滩涂地质环境的污染。
(1)由于河口、海湾不断淤积，每年都有新的沉积物覆盖旧的沉积物，导致底栖生物和浮游微生物的地质生态环境发生变化，一些生物难以继续适应和繁殖，生物多样性受到严重威胁。如厦门同安湾，由于河口建闸和湾内丙洲、东坑大规模填海，落潮流速大大降低，泥质沉积物迅速淤积。海滩与航道的高度比为2.0 ~ 5.0 cm/a，淤泥层厚度为65，438+00 ~ 65，438+000 cm，使厦门文昌鱼这种原本生活在这里的珍稀鱼类(由
(2)随着工农业生产的发展，“三废”排放日益增多，环境污染负荷不断增加。河流或水流带来的污染物往往富集在河口、海湾顶部水动力条件较弱的地方，导致滩涂淤积区水体缺氧或有害物质、元素含量急剧增加；这样就会改变原来海滩的地质生态环境，使水生生物难以生存或产生恶性循环，进而不适合水产养殖。这是未来水产养殖不得不面对的新问题，需要研究解决。
5结束语
(1)闽南海岸线长1327.5km，海岸分为基岩海岸、沙质海岸、泥质海岸三种类型。其中，基岩海岸分为岩石海岸和风化壳海岸；淤泥质海岸分为港湾型和河口型。沿海红树林具有促淤、防风、固岸、净化海水的功能；建议加强管护，在部分侵蚀海岸地段进行人工种植，改善海岸带生态地质环境。
(2)全新世虽为海侵，但有多次海平面波动和岸线变化。历史记载和测试数据表明，这一带的沿海平原大部分是在过去千年间形成的。在晋江深沪湾(1987)、漳浦前湖湾(1999)、马銮湾、东山(2001)、胡莎湾、石狮(2005)等地的潮间带均发现了原始古森林的遗迹，说明最近海面仍在上升。
(3)海岸变化是海平面和陆地升降的综合反映。全区侵蚀海岸445.0km，占总海岸线的33.52%，主要分布在强风化-强风化基岩海岸和砂质海岸；累计淤积海岸560.0km，占总海岸线的42.18%，主要分布在河口、港湾淤泥质海岸。稳定(平衡)海岸线总长322.5公里，占海岸线总长的24.29%。其中，自然淤积海岸面积360.0km，工程淤积海岸面积200.0km，占淤积海岸面积的35.71%；自然冲淤平衡岸段72.5km，采取工程加固措施后冲淤基本平衡岸段250.0km。
(4)海岸侵蚀常破坏沿海道路、堤防、电缆等基础设施。，威胁港口、码头等海岸工程的稳定和安全，加剧港口淤积，影响沿海地区的经济发展。目前保护海岸侵蚀最有效的方法是滩地给料，辅以导堤促淤、外防波堤覆盖等工程措施，也可采用人工补沙方法。
(5)厦门、泉州、漳州等港口城市，经济发展与沿海变化密切相关。港口选址应以岸线稳定、水深、淤泥少、港内避风、波浪小为原则。从沿海变化来看，崇武半岛、石狮祥芝、晋江深沪、金门东北沿海、大小金门海峡、漳浦刘骜、下寨、东山港的海岸线相对稳定，具备建港条件。
(6)本区滩涂堆积速率大于海平面上升速率，因此沿海滩涂面积仍在扩大，水动力条件也在减缓。水产养殖的发展既要考虑滩涂区域的发展趋势，又要考虑滩涂地质环境的污染。
参考
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闽南海岸线变迁的环境地质问题
林俊
(福建省地质调查院，福州350003)
摘要:在全球海平面上升的情况下，海岸侵蚀是影响港口城市可持续发展的主要自然灾害和海湾积累。因此，海岸侵蚀和海湾淤积被认为是改善海岸地质环境需要解决的主要问题。在总结全新世以来现代海岸地理和海岸线变迁特征的基础上，研究了闽南海岸线变迁的现状和发展趋势。
关键词:海岸变迁；海岸侵蚀；海湾聚集；环境地质学；闽南沿海地区