第三辑 影响海底地貌形成的因素

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  渤、黄海海底地貌的形成,除受现代动态过程--堆积与冲蚀的影响外,在一定
程度上亦受海底构造及新构造运动的控制和影响。渤海、北黄海和南黄海是发育在
不同的新华夏构造平原上的凹陷和断陷盆地,而盆地的雏形是中生代末燕山运动断
陷形成的。渤、黄海海域穿插于不同的构造带之间,明显地受北北东、北东、北西
和东西向4组主要构造线的控制,并受到新构造运动的显著影响。

一、基底的地质构造对海底地貌的控制作用
  渤海是华北-下辽河沉降带上的新生代凹陷堆积盆地。北黄海是胶辽隆起带上
的新生代凹陷堆积盆地。南黄海是下杨子-临津江沉降带上的新生代凹陷堆积盆地。
新生代的隆起和凹陷都明显地受基底古构造和地貌的控制。由于渤海海峡、黄海狭
部及浙闽-岭南隆∞带的海底隆起断陷,它们都呈堤坝型构造盆地,从而接受了大
量沉积物的充填。断陷盆地和构造堤相间分布,造成了渤海和黄海底部地貌的骨架,
在平面上呈北北东、北东、北西和东西向4组断裂交切,分割成数块,在诸断裂活
动中,由于强度不同而产生程度不同的基底下陷,造成构造凹地串连,形成了渤、
黄海海域轮廓的外形。
  渤海海域轮廓明显地受构造断裂控制,其东侧是一条北北东向大断裂,该断裂
北起辽河口,沿辽东半岛西岸,经庙岛群岛西侧到莱州湾与郯庐大断裂相连;其西
侧亦是一条北北东向断裂,它从辽西海岸延伸至沙垒田东侧,至渤海湾与黄河口一
带时,构造线转为东西向。在以上这两条大断裂之间为凹陷沉降带,即渤海盆地。
渤海的基底是前寒武纪变质岩系,古生代时,沉积了古生界的海相碳酸盐层,而上
古生界的岩层极薄,甚至缺失,中生代时主要为陆相凝灰质砂岩、凝灰岩,也有泥
岩、砂砾岩及玄武岩、石膏等夹层,反映了当时的构造运动和火山活动都较强烈。
中生代时,渤海周围大部分隆起上升,而渤海相对下降,但渤海主要是新生代沉降
盆地,新第三纪以来的下沉,一直持续到现代。渤海的第四纪岩层皆未成岩,下部
主要是河相沉积,上部是河流三角洲相与海相沉积。渤海底部河流三角洲与水下河
谷相伴现象及近岸普遍分布着埋藏于海底的风化壳,标志着渤海是沉溺形成的,河
流三角洲相与海相主要出现在上第四系与现代沉积。可见,渤海是更新世末全新世
初形成的。渤海底部地貌就是在以上构造基础上发展形成的。
  渤、黄海基底不同程度的下陷和古地貌形态,直接影响了海底地貌的发育过程
和方向,并导致不同地貌类型组合的特征。构造盆地内和构造堤上的次级构造(隆
起与凹陷)直接控制了一些地貌类型形成的外力过程和存在形式。例如,现代浅海
堆积平原和海湾三角洲堆积平原与新生代的“凹陷”部位吻合,而现代冲刷强烈的
水下阶地与“隆起”部位相吻合等。海河和蓟运河等水下溺谷的发育都是沿构造断
裂发育的,渤海中冀北-辽西岸外的陆缘深槽与凹陷部位、黄海中朝鲜半岛岸外的
陆缘深槽与深大断裂和凹陷部位均相适应。

二、新构造运动在海底地貌上的反映
  渤、黄海区的新构造运动性质和总趋向,表现了断陷的幅度和强度不等。渤、
黄海新生代海盆的形成,是由于喜马拉雅山运动晚期闽浙-岭南隆起带的海底隆起
部分总体断陷,海水大规模入侵所致。喜马拉雅运动以后,渤海剧烈而持续下陷,
新生代沉积厚度达4~6公里;南黄海新生代沉积厚度达3~4公里;北黄海经历了第
三系隆升以后到第三纪末又转以下陷为主;渤、黄海第四系的沉积厚度基本上都是
300~500米。新第三纪时北西和北北西向断裂活动加剧,上新世时海底隆起部分总
体下陷,海水侵过构造堤使内陆盆地遭受海侵。因此,在中、新生代火成岩及火山
碎屑岩上复盖有800米厚的晚上新统-第四系海陆交互相沉积。喜马拉雅山运动晚期
的强烈活动,造成渤海海峡、黄海狭部断块构造堤下陷,渤海、北黄海及南黄海的
晚上新统-第四系地层超复了不同的构造单元,形成了普遍的沉积层。老第三纪渤
海、北黄海和南黄海断陷盆地在总体沉陷的背景上,伴有一定的差异运动,形成了
断陷的分割性。从近期构造堤和断陷盆地的相对运动速度来看,基底相对高起的渤
海海峡、黄海狭部和济州海峡等构造断块堤,近期的剥蚀速度与升降运动速度之和
大于断陷盆地沉降速度与沉积物堆积速度之差,因而构造堤造成地形凹折和沟谷纵
穿,这一差值反映了海盆内陆源物质丰富、潮流的冲刷作用强烈。喜马拉雅山运动
期间深大断裂的强烈活动,不仅直接导致了各凹陷盆地的下陷、扩大和海侵,而且
沿断裂还有一系列火山活动,近期地震活动仍很强烈,也可看到对海底地貌的影响。
例如,1668年郯城地震(8.5级)曾使连云港岸线向海推进了10多公里,并使云台山
以连岛沙坝与外海隔离,海底也发生隆起;1975年海城地震(7.3级)后,近岸的一
些水产网区已无法作业。此外,深部的构造变动在海底地貌形成上的痕迹亦很清晰。
例如在海峡底部形成的冲刷槽多沿断裂发育,沿断裂凹陷发育的冰期古河道,虽受
近期沉积物的充填堆积,但仍保留其凹折地形。在海盆中心堆积盛行之处,仍是底
部地形的低洼区。它们往往与近期深部的断裂活动和断陷作用相关,反映了新构造
运动对地貌发育的影响。

三、河流在海底地貌形成中的作用
  入海河流每年携带大量泥沙等物质入含在水动力作用下使泥沙按粒级分异作用
并沉积,又由于咸淡水混合后物理化学条件的变化,使细粒悬浮物质发生絮凝作用
而沉积,结果使岸线逐年向海延伸,水下三角洲也不断地向海扩展,使海水变浅了,
地形变缓了。黄海以水色浑黄著称,主要是黄河和长江水注入之故。黄河年均输沙
量为10.8亿吨,长江年均输沙量4.8亿吨。长江口的潮流和径流作用都很强,在口
外海滨段,涨潮流速大于落潮流速,泥沙上移,但在河口段,落潮流速大于涨潮流
速,泥沙下移,形成了水下三角洲。黄河口是以径流作用为主的弱潮汐河口,涨潮
流速小于落潮流速,泥沙下移,形成陆上三角洲和巨大的水下三角洲。1855年前,
黄河曾由苏北入海,故南黄海西北部海底地貌上仍保留有古黄河三角洲,黄河改道
注入渤海后,使古黄河三角洲物质来源中断。海河年均输沙量为8070万吨,辽河为
5511万吨,滦河为2496万吨,潍河为913万吨,胶莱河为196万吨,小清河为261万
吨,白浪河为204万吨,这些河流的河口都属于径流为主的河口。鸭绿江、大同江、
汉江和礼成江等河流流出辽东半岛和朝鲜半岛,虽然这些河流的潮流作用强,径流
量不大,但由于河床坡度大,流速大,故能把粗粒物质携入黄海。

四、沿岸流的影响
  黄海沿岸流由于受地形控制,在成山角附近流幅变窄,流速急增,最大流速达
0.6节。绕过成山岬后流向西南,流速又骤减,使所携带泥沙发生沉积。由于物质
来源丰富,故沉积的速度较快,形成了大面积的泥质粉沙现代沉积,结果使水深变
浅,地形平坦,形成了水深只有17米的石岛外侧浅滩地貌。黄海沿岸流进入南黄海
后,受到石岛外侧浅滩的影响而分成两股流南下,最大流速达0.5节,把大量粉沙
向南携带并对原残留物质进行改造,故对黄海沉积物质类型影响很大。黄海沿岸流
的另一分支与海岸平行向西南一直流到海州湾,构成鲁南沿岸流,使泥沙继续向西
南搬运,并不断沉积。

五、第四纪冰川的影响
  渤、黄海海区在进入第四纪晚更新世以来,曾发生过多次海进与海退,岸线摆
动较大,因而引起海岸动态、水动力条件、物质来源和沉积环境的显著变化,在海
岸和海底地貌上以及沉积物分布上都反映了这种变化。
  玉木冰期期间,曾使海平面变化幅度达100米以上,致使古海岸线在高海面时
期自陆后退,在低海面时期向海推进至海底140米左右处。结果,大陆架被河流相、
湖泊相沉积覆盖,形成了宽阔的三角洲和平原等堆积地貌,并切割出河谷和湖泊洼
地。冰期期间,由于气候干燥,物理风化作用强,形成了剥蚀平原和古风化壳;而
在晚冰期时(距今约1.5~1万年间)和冰后期海平面上升时期,在大陆架又广泛发育
了古海岸地貌。
  (一)古湖泊地貌
  大陆架上不仅残留着未被现代沉积填埋的沉溺的湖沼洼地,而且还广泛发现含
陆相化石的湖沼沉积,这是冰期海退时在大陆架低洼处滞水成湖泊发育形成的。
  (二)古海岸地貌
  指古海岸线及古海成阶地等。由于低海平面时形成的古海成阶地在冰后期因海
水上升而淹没,以及现代水动力条件的改造或埋藏,使沉溺的古海岸地貌失去了其
原生面貌。在辽东湾口外,仍保留有低海平面时残留的古海滩。古海滩多呈凸形,
以细沙为主,分选良好,有机质含量低,有孔虫和介形虫壳呈白色和褐色,白色为
现代种,褐色为污染的古代种。残留沙中含有长牡蛎、藤壶、竹蛏、红螺、文蛤等
河口-潮间带和浅海贝壳化石,这些残留壳体和贝壳化石,一般均已遭受到强烈磨
损,标志着古海岸带高能环境的沉积。
  (三)古水下阶地
  分布很普遍,一般有20、30、40、50米三级。黄海中仍可见60米、75米阶地。
水下阶地的成因较复杂,有古侵蚀阶地,也有古堆积阶地;有古剥蚀平原,也有古
堆积平原;有海成的,也有陆成的。如山东半岛、辽东半岛和朝鲜半岛岸外的各级
阶地面上,都有基岩出露或老沉积物零星分布其间。从胶州湾至海州湾分布的20米
阶地面上,也有基岩出露,而且在现代沙质沉积物之下含有陆相介形虫埋藏风化壳。
所以,水下阶地是古剥蚀-堆积面遭受海侵过程后再受波浪夷平的复成面。