(五)大沽夹河滨海平原海岸变迁

大沽夹河滨海平原位于胶北隆起的北部。在古生代至新生代中更新世的漫长地质时期,该地区一直缓慢上升,并受到外力侵蚀的影响,因此该时期的地层缺失。研究区晚更新世地层直接覆盖在元谷峪老变质岩之上,呈不整合接触关系。

大沽夹河沿岸平原与邻近的低山丘陵之间地质地貌特征突变,呈直线延伸。根据野外调查和烟台市地震构造调查资料(烟台市地震办公室,1985),断裂构造控制了大沽夹河滨海平原地貌轮廓(图4-3),本区发育Ne 20 ~ 30和NW 310° ~ 360°两组断裂。

根据研究区第四纪沉积构造和地质构造分析,大沽夹河滨海平原存在一个强烈的构造断陷。构造断陷处于中更新世,故本区晚更新世地层发育,覆盖了元谷峪的变质岩。断裂年龄与蓬莱附近玄武岩喷发年龄一致,为胶东半岛重要的构造活动时期。构造断陷是现代地貌形成的地质基础,也为全新世大规模海侵提供了空间条件。

图4-3大沽夹河滨海平原地质构造

在中更新世构造断陷的基础上,大沽夹河沿岸广泛发育洪水冲积地层,形成洪水冲积平原。根据上述沉积岩相特征和测年数据,本区在全新世早期仍为大陆环境,在全新世中期有海水侵入本区。这种海侵对大沽夹河滨海平原的地貌和沉积构造产生了重要影响。

1.海侵范围

海侵范围是指海水所能到达的最大边缘的边界,即古海岸线。研究区全新世海侵范围的确定主要依据海相地层的分布特征和与海侵有关的考古资料。

海侵高峰期,由于前期地形平坦,海水容易沿河谷侵入半岛内陆,形成海水较浅的河口,河口位于凤台山——野鸡窝。经过沙嘴和沙坝的发育,河口发育为河口湖,形成湖泊沉积。钻孔揭示其分布广泛,从南部大拿河与外佳河交汇处以南的西牟村附近,至浮山,东南为北皂村-支水村-南上坊村-西牟村,西南为浮山-褚家通-凤台山。邱家庄遗址距今五六千年,相当于湖泊沉积物开始发育的时间。邱家庄遗址属于贝丘,位于外甲河左岸邱家庄附近,距西牟村2 ~ 3公里。遗址显示当时海水入侵,海岸线离邱家庄不远。大潮时,海水可沿河谷侵入邱家庄附近,便于人们采集海产品,于是形成人工贝丘。

由此判断,全新世大沽夹河沿岸平原的最大海侵范围如图4-4所示。

2.越轨时代

大沽夹河滨海平原全新世海侵年龄的确定主要有以下依据。

1)采自邻近芝罘岛沙洲北端湖泊下层的贝壳的14C年龄。样品取自湖相沉积层底部,下伏晚更新世黄色粉质粘土,与大沽夹河滨海平原沉积构造一致。贝壳14C的年龄为6050 150a (b.p .),代表海侵的高峰期。

图4-4大沽夹河沿岸平原全新世海岸变迁

2)邱家庄贝丘贝壳的14C年龄。根据河口的形成条件,河口的堆积时代应与全新世海侵高峰相一致。邱家庄遗址贝壳样品的14C测年结果为:早期5 765 438+00 165 438+05A (b.p .),晚期5 535 140A (b.p .)。

3)根据烟台经济技术开发区洪水冲积层顶部有机质的14C年龄和胜利东村南风冲积层下部泥质粉砂样品的14C年龄,研究区全新世海侵开始于10000 a (b.p .)以后,在5500 ~ 6000 a (b.p .)达到高峰。海侵高峰后转入海退阶段,至4000 a (b.p .)左右,海水已退出研究区大部分地区,海侵在北部沿海地区持续时间较长,并发育第二次湖相沉积,这与全新世海侵高峰后海平面的振荡下降有关。

3.高海平面

根据大沽夹河滨海平原沉积构造特征和年龄计算,该区构造沉降速度等于河流泥沙堆积速度。该区全新世海平面变化主要受全球海平面变化的影响。全新世气候是五六千年前最适宜的时期,温度高,所以形成了高海平面。全新世海侵前,研究区为平坦的泛滥平原。根据相对平坦的海底1m的起伏会造成5km进退的计算,邱家庄贝壳丘距现代海岸约15km,高海平面时海平面为3m。

芝罘岛东北海岸的海岸地貌反映了比现代海平面高约3米的全新世高海平面。陡崖上有一条海蚀沟,距现代高潮面3.5m,内有磨圆度较好的卵石。芝罘岛母口附近有一个由海洋卵石组成的海洋阶地,距现代高潮面2m。据推断,高海平面比现代海平面高3.5m。根据前人的研究,芝罘岛仅有一次微弱的构造隆升运动,隆升速率为0.08 mm/a,由此推算出全新世高海平面以来芝罘岛的隆升幅度为0.48m。因此,芝罘岛东北海岸的海岸地貌反映的全新世高海平面超过现代海平面约3m。

4.海岸变迁

晚更新世至全新世早期,大沽夹河沿岸平原仍处于大陆环境,冲积砾石、卵石夹粉质粘土层。

全新世中期,全球海平面迅速上升,本区发生海侵,在5500 ~ 6000 a (b.p .)达到高峰,形成比现代海平面高3米的高海平面,海岸线达到最大范围。高海平面之后,海平面开始下降,海岸线向海边移动。约4000年(b.p .),海平面下降停滞,海岸线位于合成革厂-胜利东村-屈家台-凤台山,形成距现代海岸2-3公里的海岸沙洲。由于后期风沙堆积和人类活动的影响,海岸沙洲演变为断续分布的现代沙丘(图4-4)。

4000a(B.P)海岸线稳定后,海平面有所波动。研究区2000年至1000 a (b.p .)的海岸已退缩至现代海岸附近,形成5 ~ 6 m的高度,第二湖相地层发育在宽十几米的海岸沙堤中。海岸沙洲的规模表明,沙洲不是现代海岸堆积形成的,而是2000 ~ 1000 a (b.p .)海岸稳定期的海洋堆积形成的。