第四纪海平面波动历史
自从地球上出现海洋以来，海平面就有升有降的波动，这种波动是由气候变化、构造运动或盆地体积的变化引起的。前第四纪海平面变化主要通过生物化石、生态地层学、层序地层学和地震等手段来确认，大部分是一个相对变化的概念。自新元古代以来，气候发生过多次剧烈波动，如震旦纪、奥陶纪-早志留世、晚石炭世-早二叠世、晚渐新世-更新世等。，冰川发育，导致海平面下降(图8-20)，变化幅度可达100 ~ 200m·m，远强于第四纪。这些冰期的海平面下降与冰川发育有关，而暖湿气候下的高海平面与稳定的构造运动和强烈的土地平整有关，使海平面相对上升，如中生代的高海平面。海平面的波动有明显的周期，每个周期都有一个基本特征:海平面以相对均匀的速度上升，在短时间内达到高海平面，然后在长时间的高海平面后迅速下降(明显快于上升速度)，低海平面持续时间一般较短，形成锯齿形的海平面波动曲线。这种变化规律可能与构造运动的周期性和洋脊的生长收缩有关。
在古近纪和新近纪，海平面变化可分为6个旋回，它们之间的界线年龄分别为60Ma、49。5Ma，39。5Ma，29Ma，22。5Ma，6。6Ma和2。每个周期都是由缓慢的整体海平面上升和急剧下降引起的。其中最显著的海平面下降事件发生在距今29 Ma，海平面从+200m左右骤降到接近-200m的高度，变化幅度达400m·m。中国有两个显著的高海平面时期:一是始新世，全国许多地区发生海侵，这是新生代最温暖的时期，当时北京年平均气温为15 ~ 20℃；第二个是上新世，中国东部发生大面积海侵。
图8-20前第四纪海平面波动(根据Vail等人，1977，1978)
图8-21东南大西洋古近纪和新近纪海平面波动与海底扩张速率变化对比(赵等，1992)
图8-22第四纪冰期和间冰期全球海平面波动(根据杨怀仁等人(1985)的资料整理)
2.第四纪海平面波动
(1)早中更新世
这一时期的海平面波动多基于地层中的证据，但地貌证据受到一定程度的破坏，难以成立。在地中海沿岸地区，有良好的海洋阶地，认为这些海洋阶地的形成可以与阿尔卑斯山的冰期和间冰期相比较，间冰期形成高海平面，冰期形成低海平面。但在第四纪早期，甚至在冰河时期，海平面都比今天高得多。由于不同地区新构造运动的差异，且其影响无法扣除，对海平面波动的估计差异较大，如Holmes (1965)和Landauer Fu (1973)对第四纪冰期和间冰期海平面的估计(图8-22)。中更新世有几次高海平面，时间分别为640 ~ 590 kab.p .，520 ~ 460 kab.p .，360 kab.p .，300 ~ 260 kab.p .，220 ~ 180 kab.p .
中国早中更新世海平面波动的证据主要来自东部平原和大陆架的钻孔资料。在华北平原，早更新世的海侵可达北京以东的通州，称为北京海侵(古地磁年龄为2。43毫安时)。甚至有人认为海水通过八达岭古河谷到达延庆盆地，是大规模的海侵。此后又有几次明显的海侵，如渤海海侵(1。5ma b.p .)和星海海侵。黄海、东海和南海的海平面也很高。
(2)晚更新世
晚更新世包括最后一次间冰期和最后一次冰期，海平面从早到晚总体呈下降趋势，但期间也有一定波动。
末次间冰期(130 ~ 75ka b.p .)对应深海沉积物氧同位素第五阶段(MIS5或OS5)，可分为三个亚暖期(MIS5a，C，E)和两个冷期(MIS5b，D)，其中MIS5e最暖，在欧洲称为。根据新几内亚珊瑚礁台地和深海钻孔V19 ~ 30的氧同位素阶段对比研究，显示存在三个相对高的海平面时期(120ka B. P.(MIS5e)、100ka B. P.(MIS5c)和80ka B. P.(MIS5a)。这一时期海平面普遍较高，但大部分时间海平面低于今天。只有在MIS5e，海平面比今天高6 ~ 18m。在中国北方，这一时期发生了白洋淀海侵和沧州海侵，出现了高海平面。黄海、东海和南海也发生了海侵。
图8-23新几内亚海平面波动与深海氧同位素阶段对比(根据N.J. Shacklerton，1986；引自曹伯勋等，1995)，横坐标上的1，2，3，4，5，6为深海氧同位素阶段。
图8-24末次冰期海平面波动(根据苍树溪等。, 1986)
末次冰期气候寒冷，相当于深海氧同位素的第4、3、2阶段。这一时期海平面波动剧烈，总体上保持下降，在25 ~ 15 kab.p .时达到最低，之后迅速上升，但不同时期海平面有所不同(图8-24)。在末次冰期的不同时期，世界各地的海平面高度是不同的，60ka时为-11 ~-24m，40ka时为-21 ~-40m，30 ~ 25ka时为-20 ~。在中国东部，海平面有两次周期性波动，即下降和上升。第一次循环发生在氧同位素的第4和第3阶段。在70～40k ab . p .阶段，即氧同位素第4、3阶段的早期，即大理冰期早期，中国东部地区完全海退，海平面普遍下降。黄海海岸线位于-75m，东海海岸线位于-100m左右，称为黄海海退。但渤海出露大面积陆地，形成陆相沉积。40 ~ 30 kPa b.p .阶段，即氧同位素当量第三阶段，全球气候温暖湿润，中国东部发生海侵，称为太湖海侵(图8-25)，海平面上升。当时海平面只比现在低8 ~ 10 m。第二个旋回发生在氧同位素第二阶段，时间为30 ~ 10 kab.p .，是末次冰期最繁盛的时期，我国称之为大理晚冰期。这一时期前期海平面下降较快，在18 ~ 15 kab.p. (LGM)，中国东部海平面最低，海岸线位于-150 ~-160m(图8-26)。渤海、黄海露出海面，长江向东推进约600km，称为东海海退。15 ~ 10 kab . p .气候逐渐变暖，但波动仍相当剧烈。据说在冰川晚期海平面逐渐上升到-30 ~-20米。
(3)全新世
全新世，海平面经历了从上升到最高再到下降的变化(图8-27)。全新世早期，海平面迅速上升，达到8mm/a，6 kAB.p .时达到最高，比今天高出约2 ~ 3 m，之后逐渐下降，稳定在今天的海平面。但也有学者不认同上述变化过程，认为全新世没有高海平面时期，是逐渐上升到现在的海平面位置；有学者认为它在5 ~ 3.6kab.p .达到现在的海平面，之后一直稳定到现在。所以对全新世海平面变化有三种不同的看法。
中国全新世海平面波动经历了上升-最高-下降三个阶段。
上升阶段(10 ~ 6kab.p .)，由于气候变暖，冰川融化，海平面迅速上升。10 ~ 8k ab.p .期间，海平面从-40m左右上升到-15 ~-20m；到8 ~ 6k时，绝对压力上升到-5m。
图8-25中国东部海平面波动与世界海平面变化对比(据曹伯勋等，1995)。
图8-26末次盛冰期中国东部海岸线位置(据张兰生，1992；简化)
图8-27全新世海平面波动与气候波动曲线对比(根据赵等1992)
在高海平面阶段(6～5k ab . p .)，自北向南发生海侵，渤海称为黄骅海侵。海岸线向西推进80 ~ 100 km，形成该时期的贝壳堤(贝壳堤V)(图8-28a)。东海称为镇江海侵，海岸线到达沭阳-洪泽-镇江-常州-杭州一线(图8-28b)，长江口退至镇江。这一时期的海平面比现在高2 ~ 4米。
在下降阶段(5 ~ 0 kab.p .)，海平面在波动中下降，达到现在的海平面位置。在渤海湾西岸，有四个因这一时期海平面下降而形成的贝壳堤，即贝壳堤VI (4。7 ~ 4kab.p .)，贝壳堤ⅲ(3。8 ~ 3kab.p .)，贝壳堤II (2。5 ~ 1.6kab.p .)和贝壳岩脉I (1)。
图8-28渤海湾西岸不同时期贝壳岩脉分布图(a)及全新世中期苏北平原和太湖海侵范围(b)(据赵等，1996；中国自然地理，1984；修改)
(4)现代海平面变化趋势
现代海平面变化是指现代冰期结束后，20世纪以来的海平面变化。现代海平面变化主要是根据世界各地观测站的数据来研究的。这些观测数据表明，近100年来，全球海平面一直在上升，上升速率为1.2 ~ 5.5毫米/年，而中国的上升速率相对较小，为0.08 ~ 1.05毫米/年..由于温室效应的影响，极地地区的冰川正在融化，海平面继续上升。
中国近几十年海平面变化的周期约为10年，振幅在10 ~40cm cm之间。渤海湾、长三角、东海沿岸和北部湾在未来几十年可能呈上升趋势，辽东半岛和山东半岛可能呈下降趋势。从全新世海平面变化的规律来看，未来几十年或几百年海平面变化的范围可能不会超过3m。