茉莉花新闻网

中華青年思想與行動的聚合地

海滩的沙子为什么没被海浪冲入深海?

高赞答案里存在明显的错误,属于不了解沉积学有关知识的正常误解。

所以来指正一下。

海滩的沙子一直会被冲入海中,但因为有上游的新沙子补充进来,所以长期达到了一个动态平衡(或缓慢变化)罢了。

首先,自然状态下,人们看到的“海滩 /beach”是一个沉积物发生沉积的场所,海滩的沙子虽然看起来好像一直被波浪冲来冲去,很快又会被离岸流冲进海里,但如果在更长的时间尺度里,海滩是一个沉积物净积累区,沙子不会被冲入海里。

否则地质学家们如何研究古代滨海环境形成的海岸砂岩呢?

v2 df588f09f237eff82774c4937c8a937a 720w
太行山里大量存在着距今十几亿年之前的古海岸带滨岸相砂岩,他们没有被冲进深海,反倒保存在深时里。

第二,除了三角洲附近,海岸带的沙子只会在海岸附近来回运动,不会进入深海。

这是海水的水动力特性决定的一种沉积现象。

简单来说,沉积物颗粒具有不同的大小和轻重,所以水想要搬运它们,就需要一个特定的流速。尤尔斯特龙图解是一个沉积学的入门概念,欢迎了解。

v2 2eb6da54b64b3ffba989d682aae60eb6 720w
v2 16206b95086360577bb6b9b28f0c94fd 720w
了解一下水流速度对搬运能力和搬运颗粒类型存在决定影响即可

对陆地上的河流来说,百川入海,河水流速一般比较大,一般是可以带着砾石、沙子、泥质一起跑的。

v2 c4d59e1064f5fc23fcc85d2f43150de6 720w
辫状河是河流中(由于坡度较大)而具有较大能量的一种,搬运能力强,简单说就是砂石土俱下

但海洋里海水的运动规律与河流存在明显不同,这是很浅显的道理:它不像河流那样随时都有强大的能量,可以带着石头沙子泥巴一起跑。

所以海洋沉积有很明显的自身特点:滨岸沉积砂石,浅海沉积泥巴和少量沙子,远海陆棚沉积泥巴或石灰岩,三角洲可以把沙质带入远海陆棚,甚至冲下大陆坡,而大陆坡的滑塌也偶尔可以把陆棚的沙质带入深海,深海里正常来说全是泥质,偶尔会有内波内潮汐等深流洋流和事件沉积带来少量的沙子。

v2 d5d0e6eab81ed4d91bef4b442e37e895 720w

来,跟我学英语:海岸的 sand 是砂质,sandstone 是砂岩;浅海的 silts 是粉砂,clay 是粘土,shale 是页岩。所以……除了远洋深海里的海山岛屿、海沟边的岛弧地带、三角洲巨大可以冲下大陆坡的地方等个别特殊环境,深海里本来就是不会存在沙子的呀……

毕竟在沉积学领域,沙子是有着明确的颗粒直径含义的,是颗粒直径在 0.005mm~2mm 之间的颗粒,是近岸浅海和滨岸带的专属沉积物。

深海出现沙子,那都是需要深入研究的事件沉积、特殊沉积,是能出 paper 的!研究明白了能成大牛的!

v2 3d2b03f4c37f4a977493978d7677851d 720w
搞沉积学的应该对这个图不陌生咯

在海洋里,波浪是最强大的一种水流,于是我们会说惊涛拍岸卷起千堆雪什么什么什么的。

v2 e46a0eca92f033415b714852996733b3 720w

咱甭管波浪的能源来源是海里的地震滑坡,还是远海的狂风,或者谁在海里搞军演炸出来的,总之波浪是一种能量的传播形式,是一种横波,而海水则是能量的载体,拍到岸边了。

然后呢?

大多数人缺少一个概念,那就是海浪的影响范围是存在深度下限的,这个下限,叫做浪基面 / wavebase,深度一般是二分之一波长。

v2 2f0d47c680e1c42413f0ab85e47f5105 720w

那么当海浪从远海向岸边传播时,海浪只会在海底深度在浪基面以内的海底产生作用。

话有点绕,理解很简单:

v2 7d6e0f9489f14bb432877ad286d353b6 720w

也就是,在浪基面之下,海水基本是平静的,对沉积物也不会产生什么扰动。但在浪基面之上,海水才拥有搬运沉积物的能量,于是,会对海岸的沉积物不断产生冲刷和淘洗

结合前面的尤尔斯特龙图解(还没理解我就没办法了……先跟上再说),细颗粒沉积物会被海水以很低的运动速度带走,例如潮汐、海流等;粗一些的沙子会比较摆烂,它能被带走的范围,仅限于浪基面附近至海岸的位置,一旦波浪影响不到,沙子立刻就会沉积在浪基面附近的海底至海岸的范围里。

浪基面附近海底的水深有多大呢?几十米至一百来米的位置,远远不到深海——起码要超过千米才能称作深海嘛。

v2 f234d3fae3ec658d89ab200395c6312e 720w

所以,在很多海岸带,距离海岸几十上百米或数百米的海底,往往会有一条条的沙坝,这些就是在海底摆烂的沙子。在那前方不远,往往就是正常天气下浪基面能影响的最深位置,基本上也就是沉积沙子和沉积泥巴的界线附近了。

v2 80b75603b47677a953c9d5a28f316851 720w

所以你看,为什么沙子主要出现海岸带?

因为海岸带的海水能量高,把细颗粒的泥质冲走了,留下了沙子;

为什么沙子不会被冲去深海?

因为只有浪基面以上的海水有能量搬运沙子,水再深点、速度慢点,沙子就全都沉积了。

在海岸至浪基面的这段距离里,沙子确实会来回移动,看起来是动态的。但如果将这个范围作为一个整体,它却是一个净沉积区,也就是沉积学里说的 shore,滨岸环境。

v2 d60a5774f281195bec91d1c6e3f4a646 720w
黄色是砂,灰色是泥,这是基本的滨岸环境沉积模型,向岸砂多,向海泥多
v2 cdda956e919ddbf82fdc5d0829ab777b 720w

什么情况下沙子才会进入深海?

这需要相当特殊的海底地形需要特殊的深海搬运国臣,需要陆上河流向海洋持续的输沙能力。但它与沿岸沙滩已经不是一个体系的内容了,是是深海搬运和沉积的范畴。例如 Eudemonia 在答案里提到的,海底峡谷,这是一种很特殊的海底地貌,通常是连接陆地河流与深海的通道,它确实可以作为向深海输送粗粒砂质的重要渠道,在很多大河三角洲前端都有发现,连接着大陆架到深海盆地。

v2 214d055a74981c46432cc82f61e4468e 720w

只是,海底峡谷输送的砂源主要来自路上河流,少量来自陆棚,源于滨岸环境的砂子就更少了。

v2 f1d7761fea76df021bba212d01f3266a 720w

但它确实是沟通浅海沉积物和深海沉积环境的一种纽带。


高赞答案提到的海岸带侵蚀,其实也不是原本存在的沙子被带去深海,而是堆到了海岸带的其它位置。

海岸侵蚀是广泛存在的,它可以理解成相对稳定的天然海岸带在人类不合理活动下失去稳定,重建平衡的过程。简单说就是一处海岸失去稳定,海浪把沙子冲下来,被沿岸流冲去别的海岸重新沉积了。

所以你看,发生的仍然是沉积,侵蚀只不过是为别处的沉积提供了材料。


海岸带全都是发生沉积吗?

并不尽然。这与地壳处于沉降还是隆升状态有关,也与海平面处于上升还是下降有关,而更明显的差异,是沿海是否有能够让海水能量降低的环境

所以,海水能量磅礴无比的基岩海岸,就无法发生沉积,沉积物都被搬运走了,是一个纯粹的侵蚀海岸,是产生沉积物的地方。

但在能量变弱的地方,比如,有一个漫长斜坡让海浪消耗能量的地方,或者两个突出部之间的弯弯里,往往就是沉积沙子的砂质堆积海岸。

v2 819e458691429250fde1f851151157ff 720w

如果海水能量更低,比如因为地形因素阻挡了太多波浪啊,大陆坡太宽波浪筋疲力竭了啊,或者就是弯弯太封闭的话,那就连波浪都没有了,海岸线被日夜不休的潮汐控制。由于潮汐流速慢,只能把泥质冲上海岸,形成广阔的泥质堆积海岸带

潮坪了解一下咯。

v2 3876a95563fc154a2bac9336deee920d 720w

在沉积学中,沉积沙子的沙滩,被称作高能海岸,或无障壁砂质高能海岸,简称无障壁海岸。

v2 545fcd5c66d9ca08bbfaf1f4c1a30f49 720w

它的特点是:

  • 海域开阔,没有大型地理阻隔,例如渤海就不算开阔,因为有山东半岛和辽东半岛阻挡
  • 近岸地区开阔,没有很多沙洲沙岛阻挡海浪,这涉及到“障壁”的字面意义
  • 如果可能的话,大陆架不要那么宽阔,过于宽阔的大陆架会让波浪能量早早衰减
  • 举个例子,台湾省的东西海岸就很不一样。东海岸直面宽阔大洋(开阔海),是典型的无障壁砂质高能海岸;西海岸则是狭窄的台湾海峡(局限海),波浪能量小得多,是比较典型的低能海岸(无障壁)。
v2 85ab0b8681252d59d659deb443438e1e 720w

中国最好的沙滩在台湾东海岸,三亚和秦皇岛别不服,这是海陆大格局决定的。看看这规模,这长度,这可是真·延绵不绝的沙滩

v2 6c038e4313074f3390f22608f1cb8039 720w

而沉积泥巴滩涂的海岸,叫做泥质低能海岸、障壁 - 堡岛 - 潟湖低能海岸体系、局限海低能海岸等名字,抱歉有点乱。

我们首先要理解障壁岛,barrier island的概念。barrier 字面意思是篱笆 / 阻碍物,这里翻译为障壁,意思就是“海浪传播路线上的篱笆”。

v2 c3640e1daa52cb1d0dc391de84ad0fb5 720w
v2 9bd7d5b3661c870b3b65eaaf5c24cd89 720w

我们知道,海洋里有两种海水运动方式,一种是被月亮太阳拉起来的潮汐,每天都有,高低变化,不受地形影响;另一种就是波浪,主要是风吹的,受地形影响大

在前面说浪基面的时候,提到了在浪基面附近容易聚集沙子,形成水下沙坝。

实际上,这个水下沙坝很容易就继续堆积,然后逐渐靠近海面,成为沙洲沙岛。或者在海平面波动时露出海面。

总之,它的作用就把海浪挡住了!

然后营造出一侧高能,一侧低能的双重海岸体系,最典型的例子在美国东南海岸。

v2 e71db02f9b3beaceaa94303f10838fb2 720w

在障壁岛外侧,开阔海的波浪日夜冲刷,形成典型的沙滩,绵长细腻。

在障壁岛内侧,几乎没有波浪的影响,只有海水因月亮太阳引力提拉产生潮汐,定期涨落,形成典型的泥质滩涂,细腻,长满植物。

v2 d93f33f4255a742a72a3fa725a0eee24 720w

在中国沿海,这类景观比较罕见,但仔细找找也是有的,例如华北最大潟湖,河北昌黎的七里海。

渤海湾虽然很封闭,但局部也有较强的波浪能量,沿海岸形成了一些沙滩、沙洲,甚至形成了较小规模的障壁岛体系。

v2 f57439971b66fa92413132d8243eee44 720w

我国沿海的低能海岸主要受地形影响比较突出,举个例子,青岛。

v2 58156cd5baccf65f05eafd6d47839c4a 720w

深圳

v2 3b640e5e07ee81be03a00bf9177fc529 720w

但有一个地方非常特殊,江苏北边盐城至连云港的大滩涂。

同类信息

查看全部

茉莉花论坛作为一个开放社区,允许您发表任何符合社区规定的文章和评论。

茉莉花新闻网

        中国茉莉花革命网始创于2011年2月20日,受阿拉伯之春的感召,大家共同组织、发起了中国茉莉花革命。后由数名义工无偿坚持至今,并发展成为广受翻墙网民欢迎的新闻聚合网站并提供论坛服务。

新闻汇总

邮件订阅

输入您的邮件地址:

linkedin facebook pinterest youtube rss twitter instagram facebook-blank rss-blank linkedin-blank pinterest youtube twitter instagram