江苏东部第四纪以来海岸带的变化与演化
(江苏省地质调查研究院,南京210018)
江苏东部海岸带自第四纪以来经历了复杂的海陆演化过程。辽阔的滨海平原是海岸线东移、长江口东移、沙洲并入陆地几千年后形成的,至今仍处于不断的变化之中。海岸变迁直接影响着沿海滩涂资源的开发利用和港口生产建设。笔者利用第四纪海侵、人类活动痕迹、历史记载和遥感影像解译等方法,分析了第四纪以来江苏东部海岸带的变化和演变。
关键词:江苏东部;第四纪;沿海地区;变化
苏中东部包括盐城下辖的东台,泰州下辖的泰兴、靖江、姜堰,南通下辖的海安、如东、启东。第四纪以来,特别是中全新世以来,该地区经历了复杂的海陆演化过程。苏中东部沿海平原是经过几千年海岸线东移、长江口东移、沙洲并入陆地后形成的。随着海平面的变化、新构造的升降和泥沙的沉积,江苏东部的海岸线仍处于不断的变化之中,这直接影响着沿海滩涂资源的开发利用和港口的生产建设。研究海岸带的变化具有重要的现实意义。本文主要从第四纪海侵、古沙洲、人类活动遗迹、历史记录和遥感影像解译等方面论述了全新世以来江苏东部海岸变迁和岸线淤积动态。
1地质历史时期的海侵和海岸线。
第四纪以来,由于频繁的地壳运动和古气候的变化,海平面升降,导致沿海地区多次海侵和海退。通过对100多个钻孔的第四纪沉积相、微体化石和古地磁分析,发现苏中东部沿海地区第四纪地层有5次海侵[1],反映出该地区在第四纪期间,从早到晚至少经历了5次大规模的海侵,即如皋海侵、上海海侵、太湖海侵、滆湖海侵和镇江海侵[2],其间可能还有一些。根据海侵层的分布范围,可以大致推断出这一时期的海岸线位置。
1.1早更新世中期
这是该地区第四纪以来的第一次海侵。海侵层仅分布在如皋东部,如皋、如东北坎、启东南阳等地均有发现。它富含有孔虫。根据沉积相分析,它形成于河口环境。从其侵入范围来看,是该区第四纪最小的一次海侵,推断海岸线大致在小阳岗-如皋-如东南-启东一线,向南转向上海[2]。古地磁资料显示,海侵层位于贾拉米罗极地亚时和奥都威极地亚时之间,距今约654.38+0.8万~ 654.38+0.0万年。
1.2中更新世早期
是第二次越轨,范围比上一次稍大。除了如皋地区发现的有孔虫外,靖江地区还发现了海绿石,说明海水已经扩散。推断海岸线由小洋港至如皋略西向东弯曲至海门线。古地磁资料显示,海侵层位于布戎正极性时间和松山反极性时间的分界线上,距今约78万年。
1.3晚更新世早期
第三次海侵发生在晚更新世早期,向西侵至镇江、扬州东部,苏中东部被海水淹没,海岸线为高邮东-泰州西-常州-金坛一带。海侵层位于大约6.5438亿年前的布莱克极地次级台阶附近。
1.4晚更新世早期
第四次海侵发生在晚更新世晚期,是江苏省第四纪范围最广的一次海侵。其西侵位置已达西部丘陵地区,推测海岸线大致在高邮-镇江-金坛西至宜兴。根据年代测定资料,年代约为距今25000 ~ 50000年。
1.5全新世
第五次大规模海侵发生了。8500年左右,海水扩散到该省东部,海侵在7000年左右达到最大值。江苏中部的东部在海里。此时江苏的海岸线大致是北起赣榆、沭阳,经泗阳、蒋坝,沿丘陵地带东缘,到达扬州,再转向仪征。高海平面使长江口退至镇江、扬州,波浪、潮汐的影响达到扬州的疏港和镇江的北固山、象山[3]。之后海平面波动,海岸线开始后退[4]。随后的几千年间,由于长江流域泥沙增加,海平面下降,长江港口线逐渐东移,同时在长江口开始发育河口沙洲,长江三角洲进入发展期,对这一地区的海陆变迁产生了深远的影响。
2新石器时代海岸变迁(约6000年前)
江苏中部东部最早有文献记载的海岸可以追溯到新石器时代。大约6000年前,海安-姜堰线以北就已经登陆,登陆后不久就有动物在这里生活,然后先民就在这里生活。根据海安双楼、青墩、郑龙等地出土的动物化石,以及新石器文化遗址14C的测年资料[5,6],与文化层对比,其形成时代为5000 ~ 6500年,相当于盐城大港西港贝壳堤的形成时代[7]。江苏东部其他地区尚未登陆。由此可确定海岸线在海安西侧,向北转向东台、盐城大港,与苏北古海堤相连(图1)。向西,大致沿杨桐运河和古扬州-泰国的沙岗[8]。连接。以杨泰古沙岗为代表的海岸线是当时长江口的北岸。长江口南岸线在扬中夹江附近的茅山东麓至长荡湖之间向南延伸[2],泰兴黄桥长江口沙坝开始形成。江苏中部东部的东台、海安以东、如东、南通、启东等地还是水域。
3历史时期的海岸变迁
3.1夏商
约4000年前的夏商时期,海面开始逐渐下降,海岸线东移,之后趋于稳定,沿海发展出新的海岸沙洲(东港)。苏中东部海岸线位于东台-海安西场,北接东港,东距不大。南部海岸线,即长江口北岸,变化较大,大致从海安西昌向西拐,沿安仁桥、姜堰顾高庄延伸,从以前的海岸线向南向东移动10 ~ 20km。随着长江三角洲的不断发展,黄桥地区的长江口沙洲逐渐露出水面形成沙洲,沙洲两侧为支流河床。傅海洲在史料《后汉书·郡国志》中有记载。《江南通志》记载:“府海州通州地,汉代为府海州。”周福海当时应该是长江口的一个沙洲[9]。从地理位置来看,今天如皋的西南地区,也就是黄桥沙洲的位置,根据钻探资料分析属于古支沉积[5]。南侧地势低洼,有湖泊沼泽,是黄桥沙洲南支所在。南通和海安地处沿海-浅海环境。
3.2秦汉时期(约2000年前)
据史料记载,盐城在汉代是一个沙洲[10]。根据盐城三阳墩出土的汉墓[4]推测,当时苏北中部沿海在阜宁、盐城、东台一线,向南与如皋东南部古长江口北岸线相连,海岸线位置较夏商时期仅东移数千米。但由于长三角东移,苏中东部海岸线变化较大,特别是长江口北岸海岸线向泰兴-济世-双甸线移动,向南移动约30km,向北基本维持在定索-福安-安丰东台线。战国时代的愚公说:“淮海只是扬州”。楚怀王十年(前391),扬州称广陵,仅广陵县位于长江北岸。西汉时因其东部土地的增长,海陵郡(今泰州)再置,东晋时如皋郡位于海陵以东。可以看到陆地逐渐向东移动。到西汉时,黄桥沙洲已与岸边合并[9]。同时黄桥沙洲与北岸相连,形成陆地。目前南通平潮、金沙一带出现了一个新的沙洲,即胡斗洲,又名胡斗洲[11],胡斗洲与如皋之间的道路为古横江路。泰兴、靖江是长江,如东、海门以东是三角洲前沿。
图1全新世以来江苏东部海岸变迁图
3.3隋唐时期(距今约1200年)
海堤是在沿海平原地区修建的抵御潮汐、防止海水入侵的人工标志。据考证[12]建于唐代(756 ~ 761)的长风堰,北端在阜宁沟墩,南端在大丰刘庄以南,北宋时建于东台、福安。海堤基本代表了当时的海岸线位置。1973如皋白蒲镇西十里发现一艘唐代沉船[13],证明秦汉时期的横江古道在唐初依然存在。至唐末,海安以南海岸线明显向海推进,横江淤塞,胡斗洲与北岸如皋相连[14]。此时如东西部海域已全部登陆,海岸线东移至福安-如东-前-东社一线,与长江口北岸海岸线相连,海门南部地区已形成一大片沙洲。这一时期的海岸线反映了长江三角洲自汉代以来迅速增长,海岸线向东移动20 ~ 50公里,向南移动约20 ~ 50公里。与长江流域开山填海密切相关[15]。
3.4北宋(约900年前)
据史料记载,北宋时期(1023 ~ 1027)修筑的防御海堤称为龚凡堤,其北段走向类似长风堰[16],大致与通榆公路平行。海堤南段转向鲍莉,向东通过如东-前-吕四港,大致代表了这一时期江苏东部的海岸线位置。海安沿北岸线向东移动不大,海安-如东段向东推进约5 ~ 10 km。如东、吕四地区的三余湾就这样形成了。这一时期南通东部海域淤积成陆,南通北部——启东淤积最快,海门沙洲岸边合并,长江口北岸线推至现在的启东。
3.5明清(1368 ~ 1911)
南宋初期(1128),黄河取淮河南下入海,于1855年北归,历时700余年。它携带大量泥沙入海,使苏北沿海迅速向外推挤。明朝弘治七年(1494),黄河泛滥淮河入海,到1582,河口开始体现出突进的趋势。苏中东部北部海岸线明显向海推进,淤积约10km。海岸线大致在大丰-沈藻-鲍莉线和长江三角洲南部的海岸线上,但在此期间速度较慢。清朝光绪年间(1820),苏联东部东台段海岸线已推进至三仓-鲍莉以东,推进约20公里。鲍莉——如果东部海岸弱推进,三鱼湾海岸线向东推进约10km。
4现代海岸变迁
黄河北归150年间,江苏省海岸线进入调整期。从1855到1890,黄河口海岸线停止向海推进,海洋动力作用开始侵蚀废弃的黄河口,海岸线呈全线后退趋势。而苏中东部沿海持续淤积,区域内淤积速度最快,如东南海岸线,35年平均淤积高达12.5km,其他岸线一般不超过10km[17]。从1890到1921的30多年间,该区海岸线仍在淤积,长江口1890前形成的启东沙洲已扩展为陆地,启东口已经形成。
从1855 ~ 1921年,经过60多年的调整,基本完成了海岸的塑造和巨量泥沙的再分布和搬运。苏中东部沿海一直沿袭着历史海岸的淤积状态。东陵港-新开河口、长江口岸线已淤入海约12km,川水港岸线已达65438。
20世纪70年代以来,在海洋水动力的作用下,海岸线逐渐变得顺直,但进退特征基本遵循历史海岸线的演变规律。
5现代海岸稳定性及演变趋势
苏中东部属于淤泥质海岸。根据20世纪70年代以来的4幅卫星遥感影像资料,除东灶港-郝志刚岸线外,本区岸线处于淤积状态。
5.1川水港-东灶港岸段
包括东台、海安、如东、通州、海门沿海,为淤泥质海岸,淤泥质沉积,滩宽不一,其中川水港小洋港段宽度为1000 ~ 5000m,东陵港-东灶港段为500 ~ 2500m,其他沿海段较窄。该岸长期淤积,但淤积速度缓慢且不均匀。小洋港北岸段和东陵港-东灶港岸段为强淤海岸,年均淤积分别为360m和435 m。小洋港-东岭港岸段淤积较小,年均淤积约92m,属于弱淤海岸。1977 ~ 1984淤积成120 ~ 4400 m,年均17 ~ 733m;但在1984 ~ 1997,淤积速率为0 ~ 3800 m,年均0 ~ 292 m,明显减缓。
从海岸的位置来看,川水港-东灶港的海岸线位于废弃的黄河三角洲和长江三角洲的交汇处。由于北方海岸的侵蚀后退,大量泥沙沿海岸南移,长江来的泥沙向北扩散,每年该段仍有大量泥沙。因此,海岸线近期仍在淤积并向外扩张,未来还将继续淤积。但值得注意的是,小洋港-川水港沿岸段水动力条件复杂,滩面发育潮汐冲沟,潮汐水道迁移,对滩面有强烈的侵蚀作用。从80年代中期开始,低潮滩由淤积变为侵蚀,近20年来侵蚀距离达到500 ~ 2000m。
5.2东灶港-蒿枝港岸段
这是一个侵蚀性海岸,长24公里,位于海门和启东沿海。防波堤外的海滩非常狭窄,沉积物比北部海岸厚,海滩表面发育潮汐冲沟。由于南黄海涌浪的影响和风浪的作用,以及防波堤外沙脊的存在,波浪折射效应明显,使得东灶港东南吕四附近海面为波浪汇聚区,波浪增大。此外,海岸垂直于东北风浪,使得海浪侵蚀岸线,刷滩面较深。从20世纪70年代到80年代中期,海岸线平均每年后退25米。自20世纪80年代中期以来,由于海堤的修建,风暴潮的入侵和破坏得到了有效的防止,长期处于侵蚀和衰退过程中的海岸线也得到了永久性的保护。未来由于小苗洪神槽的影响,该板块的强势侵蚀仍将持续,刷量仍在继续。这一段的高潮滩几乎被侵蚀,但因为有海堤的保护,海岸线不会后退。
5.3蒿枝港-联兴港岸段
这是一个长约45公里的稳定海岸。堤外海滩宽3.5 ~ 5.5公里。沉积物为淤泥和淤泥,出现于20世纪70年代。近期由于物质来源有限,冲淤基本平衡,海滩变化不大。该海岸段的连兴港河口水下无沙洲,来自东海的季节性风浪对海岸冲刷强烈。最近大米草的种植起到了很好的促淤护岸作用。同时,由于该海岸段处于长江入海口,并有长江泥沙补充,近期海岸线滩面基本稳定。
6结束语
第四纪以来,江苏东部海岸带经历了五次大规模的海陆变迁。海陆变迁受海平面波动、地壳运动和河流泥沙输移等综合因素影响。黄河夺淮南北归、长江南荡和沙洲并合是历史时期造成江苏东部海岸变迁的两个主要因素。
宋代以前,东台沿海相对稳定,变化缓慢,而南部沿海由于长江三角洲的发展,东移明显。南宋初期,黄河夺淮入海,使东台海岸线迅速东移,而南方海岸线缓慢向海移动。黄河北归后,海岸变化进入调整期,但仍呈现东移的淤积状态,淤积速度明显减缓。
从20世纪70年代中期至今,多时相遥感影像显示,近期内苏中东部海岸线仍在演变,长期内总体上仍将延续历史时期的演变。除东灶港-蒿枝港处于弱侵蚀衰退外,沿海大部分河段处于淤积状态,未来仍将保持淤积趋势。值得注意的是,小洋港-川水港沿岸段水动力条件复杂,潮汐通道的迁移对滩面产生强烈侵蚀,低潮滩由淤积变为侵蚀。
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第四纪以来江苏中东部海岸的变化与演变
徐雪秋、张、范、吴、
(江苏省地质调查院,南京210018)
文摘:江苏省中东部地区第四纪以来海岸发生了复杂的变化和演变。长江海岸线和河口东移,冲积侵蚀大陆,形成广阔的滨海平原。现今海岸的变化正影响着滩涂资源的开发利用和港口生产。根据第四纪地层的变迁、人类活动遗迹、历史文献和遥感影像,分析了第四纪以来海岸的变化和演变。
关键词:江苏省中部到东部;第四纪;海岸带;变化