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第一章 海洋地质地貌
知识类型:
析出资源
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内容出处:
《福建省志·海洋志》
图书
唯一号:
130020020230006779
颗粒名称:
第一章 海洋地质地貌
分类号:
P736;P737
页数:
98
页码:
6-103
摘要:
本章记述了福建省海洋地质地貌的情况,其中包括了海区地理位置及地形、海洋地貌与动态、海底沉积、地球物理场与海洋地质、海洋地质资源等。
关键词:
福建省
海洋
地质
地貌
内容
海洋地质地貌是研究海水所覆盖的这一部分地球在时间上的发生发展,在空间上的分布变化规律的科学。研究内容有:海底地貌、沉积、地质构造、地质历史和成因,以及矿产资源等。福建海域地质地貌特征明显,具较多优势。
第一节 海区地理位置及地形
福建海区主体为台湾海峡,北为闽东北海区,地理位置重要。沿岸有大陆海岸、潮间带(滩涂)、海湾、岛屿等地形单元,属陆架海底。
一、地理位置
福建海区位于福建福鼎沙埕虎头鼻(27°10′N)至诏安铁炉岗大陆岸线以东或东南海域,地处中国大陆东南边缘,扼东北亚和东南亚航运通道的要冲,为中国东海向南延续的组成部分。北跨及东海南部,南与南海东北部相接。西为福建漫长曲折的岸线。
海区总体呈北东(下称NE)向展布,纵向长约580公里,0~200米等深线范围之内的面积约13万平方公里。主体为台湾海峡,东为台湾岛西侧平直海岸。闽、台海区相互联结和交融(图1-1)。
二、地形划分
(一)大陆岸线
海岸线系指大潮平均高潮位与陆地相接触的界线。根据福建省及全国海岸带综合调查,全省大陆岸线总长为3051公里,岸线长度居全国第三。直线距离与岸线长度之比的曲折率达1:5.6,居全国首位。各县市大陆岸线以霞浦县最长,达433公里。次为福清、莆田。仙游县岸线最短,仅4.4公里(表1-1)。
岸线虽漫长曲折,但总体延伸方向明显。自长乐松下往东北岸线总体走向为NE30°,其南岸线总体走向为NE40°。
(二)潮间带(滩涂)
福建海岸受断裂构造控制,许多岸段山丘直逼海岸,海底岸坡较陡,湾外滩涂又受风浪、海流冲刷,致使滩涂不甚发育。以海岸线直线长度为基数,全省滩涂平均宽度仅3.85公里,比渤海、黄海沿岸及长江口地区滩涂要狭窄得多。而且面积分布不均,大部分集中分布于海湾内。
全省大陆滩涂自岸至理论深度基准面(0米)面积为1994.5平方公里,以福清县滩涂最广,达333.8平方公里。次为莆田、霞浦。仙游县滩涂最少,仅4.7平方公里(表1-1)。
(三)海湾
福建是多海湾省份,计有125个海湾。海湾是深入陆地形成明显水曲的海域,湾口两个对应岬角的连线是海湾与外海的分界线。《联合国海洋法公约》第10条第2款规定:“海湾为凹入陆地的明显水曲,其水曲的面积要大于或等于的湾口宽度为直径划的半圆面积”。据此,全省有15个海湾,即沙埕湾、三沙湾、罗源湾、福清湾、兴化湾、湄洲湾、泉州湾、安海湾、同安湾、厦门湾、佛昙湾、旧镇湾、东山湾、诏安湾、宫口湾符合此规定要求。此外还有闽东北的晴川湾、文渡湾、硖门湾、牙城湾、福宁湾、黄岐湾、定海湾,闽中的海坛湾、坛南湾、高山湾、平海湾、大港湾、深沪湾等虽不符合《联合国海洋法公约》关于海湾的规定,但通常也称为“海湾”。
据对15个海湾地形要素统计(表1-2、表1-3),虽然沙埕湾、福清湾、兴化湾等湾20米以深水域面积尚未统计,但并不影响海湾总面积(滩涂与水域面积之和)等排名。全省计有大型海湾(总面积大于200平方公里)6个,中型(200~50平方公里)6个,小型(小于50平方公里)3个。在岸线长度中,如以100公里为界,大于100公里的长岸线海湾有7个。在滩涂面积中,如以90平方公里为界,大于90平方公里的广滩涂海湾有6个。在10米以深面积中,如以11平方公里为界,大于11平方公里的较深水或深水海湾有7个。在海湾最大水深中,如以30米为界,大于30米的深水海湾有6个。总计以上特征,全省有三沙湾(三都澳)、罗源湾、兴化湾、湄洲湾、厦门湾、东山湾、福清湾、沙埕湾达到或某项达到大型或长、广、深规模。其中以三沙湾为首,各项地形要素居于第一,总面积达713.89平方公里,岸线长达449.98公里,滩涂308.03平方公里,20米以深水域面积达143.85平方公里,最大水深达110米,堪称世界一流的深水大湾。
在海湾地形中,各湾都为陆地环抱,水域内有天然水道纵横构成可航水道,湾中有湾,港中有港。现以三沙、湄洲、厦门、东山为例(图1-2)。
1.三沙湾
位于闽东北沿海,地处霞浦、福安、宁德、罗源等地滨岸交界处。形状似伸展的右手掌,仅在东南方向的东冲口与外海相通,口门宽度仅3公里,构成为半封闭型海湾。内有一澳(三都澳)、三港(卢门港、白马港、盐田港)、三“洋”(东吾洋、官井洋、福鼎洋)等次一级海湾汇集,形成为湾中有湾、港中有港的复合海湾。水域面积达405.86平方公里,海底地形崎岖不平,有许多水道、岛屿和暗礁。三都、东安、青山等岛屿是主岛,东冲、青山、金梭门水道是主航道,湾内最大水深达110米。
2.湄洲湾
位于闽中沿海,湾内三面被大陆环抱,为多口门的海湾,从文甲口经采屿、大竹到后屿共有4个较大口门,宽度共达9.5公里。水域面积达216.73平方公里,10米以深位于湾中,并向湾口及湾中心加深,最大水深达52米。湾内岛屿层层设置,湾外有湄洲岛,口内有盘屿、大竹岛、小竹岛、大生岛,湾内有罗屿、横屿等。
3.厦门湾
位于闽南九龙江入海口附近,分为内港(含九龙江口)和外港。口门朝向东南,北起厦门白石经大担岛、二担岛、青屿至龙海市塔角。水域面积154.18平方公里,10米以深沿外、内港中心伸展,最大水深达31米。湾外有小金门岛、大担岛、青屿、浯屿等屏障。
4.东山湾
位于闽南东山、云霄、漳浦三县之间,呈不规则梨形伸入陆地,湾口朝南,口门狭窄仅5公里,其间有塔屿等屏障,是半封闭型海湾,水域面积为155.5平方公里,10~20米等深线水域面积为11.12平方公里,20米以深面积(5.11平方公里)沿塔屿东西2个水道伸入湾内。最大深度为36米。
(四)岛屿
1.数量分布
海岛系指被海水包围的小块陆地。据对大潮平均高潮面之上面积大于500平方米的海岛调查,福建省沿海岛屿总数为1546个(居全国第二,仅次于浙江),岸线总长度为2804.3公里,岛屿总面积为1400.13平方公里。各县、市海洋岛屿统计结果见表1-4。
全省海域岛屿中,以闽东北的霞浦县岛屿最多,达276个。闽东北(含福州市)沿海岛屿合计数达647个,占全省41.8%,但总面积及总岸线长却不及其南岸段。全省海岛总面积以平潭县最大(318.86平方公里),次为东山县。岸段岛屿总面积以闽南最大,达629.46平方公里。全省海岛总岸线长以平潭县最大(437.7公里),岸段岸线以闽中最大(1070.94公里)。
此外,各县(市)海岛分布不均,个数与总面积差异较大。如同样面向海的霞浦与罗源、平潭、福清与长乐等,金门、东山与诏安,其岛屿数目、面积、岸线长度就悬殊回异,而在一些大、中岛(海坛岛、金门岛、东山岛)周围,海岛密集分布。
2.面积分布
福建海岛面积(平方公里)大小不均。大型岛(100以上)有4个,中型岛(10~100)16个,其余为中小型及小型岛(1526个)(表1-5)。但大、中型岛面积占84%,面积集中分布于大、中型岛,这成为福建省岛屿的一项优势。就全国来说,如不计台湾岛与海南岛,中国岛屿基本状况是大岛少、小岛多,而福建省大、中型岛屿面积比例高。
在大、中型岛屿中,有16个是有人居住岛,海坛、东山、金门、厦门四岛为全省四大岛屿,其面积在省内分别为1~4名,在全国分别列5~11名,也即是在全国11个大岛(含台湾、海南岛)中其数目占36.36%。故大岛个体数目较多也是福建的一个优势(表1-6)。
(五)海区
1.台湾海峡
为位于闽、台两省间的海域,是连接东海与南海的水道。其南、北界限的划分不尽一致。南界常有二种划分,自台湾岛猫鼻头至东山岛或南澳岛。北界常有三种划法,自台湾岛北端富贵角至福建连江北茭,或至闽江口或至平潭岛。本文根据台湾海峡具有鲜明的综合特性,其南、北界限除根据闽、台两岸地形特点外,还基于海底地形、地质、地貌、地震以及闽江等入海泥砂等综合特点进行划界。
南界:台湾南端猫鼻头至广东南澳岛。
北界:台湾北端富贵角至福建连江北茭。
台湾海峡NE向纵向延伸,长约400公里,面积约9万平方公里。南宽北窄,南口宽约400公里,北口宽约200公里,北部最窄处(平潭一新竹)为130公里。南浅北深,南有台湾浅滩,成为与南海的天然分界,往东北方向渐深,北口通向东海陆架。内部地形起伏不均,可分若干单位阐述(图1-1):
(1)岸坡
福建海岸水下25米等深浅以内地形坡度一般较缓,仅海坛岛、晋江围头附近岸坡较陡。而台湾西岸水下25米等深浅以内坡度较陡。
(2)海坛岛东侧水下高地
顶部在水深25米以上,呈近东西向断续展布,延伸约50公里。
(3)台湾浅滩
位于22°30′~23°46′N、117°10′~119°10′E,为东海与南海的分界。水下地形由40米等深浅包围,面积约8800平方公里,以25米等深浅为界,长约150公里,南北最窄处约50公里。水深最浅处仅为10米以浅。内有砂丘分布,谷、峰间隔起伏,最大高差达22米。80%的砂丘底部宽度小于400米,底部大部平缓,坡度2°~7°的砂丘占77.1%,8°以上的只有13.7%。
(4)海峡西部盆地及深槽
海峡西部盆地又称中央盆地,位于23°30′~25°15′N,水深大于50米,西为福建岸坡,东为澎湖列岛、澎北台地,北为海坛岛之东的水下高地。深槽位于23°35′~24°30′N,水深大于70米,最大深度超过80米。
(5)澎湖与澎北台地
澎湖列岛附近为小于50米的台地,露出水面为岛屿,其南有八罩岛等台地与台湾浅滩相连。澎北台地位于24°0′~24°40′N,水深小于50米。
(6)台西北盆地
位于台湾新竹西北侧海域,水深大于60米,在海峡范围内延伸长约15公里,西南浅,往东北深,最大深度达90余米。
(7)台西南深水盆地
位于澎湖之东南、台湾西南及台湾浅滩东南。为陡坎相接,从40米陡降至100米,再降入1000~2000米深水盆地,达南海海域。其北为澎湖水道。
2.闽东北海区
南接台湾海峡,北至约27°10′N海域。地形特点与海峡明显不同,大体而言其内海底起伏程度低,海底自西向东缓缓倾斜,并渐深至100米以深。但海底坡度变化仍有所差异:50米以浅,地形坡度变化较缓;50米以深,地形呈波状起伏下降,起伏高度10米左右,一直倾斜下降至100米以深。
第二节 海洋地貌与动态
福建海洋地质地貌形态、成因特点明显,动态与变迁显著,其形成与所处的地理位置及地壳、地表的内外营力综合作用有关。
一、海洋地貌单元
福建海洋地貌可按海岸(含潮间带)、海湾、岛屿及陆架海底分述。
(-)海岸
1.类型及特征
按海岸组成物质或所处位置等,可分6类。
(1)基岩海岸
基岩海岸是福建海岸的主要类型之一。按基岩岩性可分为花岗岩、变质岩、火山岩(燕山期及新生代)等。其中以花岗岩及燕山期火山岩海岸分布较广,变质岩海岸分布于平潭一围头—古雷—东山岛等地,新生代玄武岩分布于金门、龙海镇海等地。根据分布位置、水动力条件及动态特征,又可分为弱侵蚀型和强侵蚀型二类。前者主要散布于海湾内的岬角和岛屿基岩岸段。后者见于突伸于外海的半岛和开阔海域中的基岩岛屿岸段,其海蚀崖、海蚀平台、海蚀洞、海蚀柱等海蚀地貌充分发育。
(2)砂质海岸
多见于基岩岬角之间较为开敞并面向外海的海岸,岸线较平直。各种砂质堆积形态——连岛砂洲、沿岸砂堤、砂坝、砂嘴等十分发育。连岛砂洲可分为陆连岛与岛连岛砂洲二类(后者在“岛屿”中阐述)。陆连岛砂洲两端为基岩山丘,向海一端原为岛屿,以后由陆连岛砂洲相连,中部为蜂腰状砂质平原。其规模不等,较大规模分布于古雷、六鳌、崇武、小山乍、佛昙等地,其中古雷陆连岛砂洲长约12公里,宽约1.0~1.5公里;六鳌陆连岛砂洲长约10~11公里,宽约1.5~2.0公里,堪称全国规模最大的陆连岛砂洲,远超过山东芝罘陆连岛砂洲(仅长6.0公里,宽0.5~0.8公里)。砂坝、砂嘴等也是常见的砂质地形,也主要分布于闽江口以南岸段,如闽江口梅花砂嘴、平海湾西埔砂嘴、泉州湾大坠砂嘴、围头湾塘东砂嘴、九龙江鸡屿砂坝、东山湾汕尾砂嘴、宫口湾渡西砂坝等,其形态典型,规模大,长达千米、宽数百米,顶部高出高潮位约1~2米。
(3)淤泥质海岸
主要分布在海湾内,由于波浪作用较弱,入湾河流泥砂及岸蚀物质供应充沛,淤泥质潮滩发育,宽阔平缓,一般宽度为数百米至数千米,主要由粉砂质粘土和粘土组成。在高潮位附近也时有砂带出现,但为粗细混杂砂,磨圆度差,多为原地海岸侵蚀堆积物。
(4)河口海岸
主要分布于闽江、木兰溪口、晋江口及九龙江口等较大河口两岸,以低平的河口平原形态展现,地形宽坦单一。内侧平原广布,如闽江口的福州平原,木兰溪口的兴化平原、晋江口的晋江平原、九龙江口的龙海平原等,口外潮间浅滩宽阔,向外淤涨。
(5)红树林海岸
为热带与亚热带区特有的海岸类型,分布广泛,南起诏安湾,北至沙埕湾都有零星片状展现。生长较好的主要见于东山湾内、漳江竹塔和九龙江口等地。一般生长于淤泥质潮滩上部,底质较细,水动力较稳定,隐蔽条件较好。树种以秋茄为主,树高约2~3米,最高达4米,一般仅1米左右。宽约30~50米,最宽达百余米。
(6)人工海岸
据统计,1950~1988年,全省浅海滩涂围海面积104.67万亩,其中3000亩以上78处,面积在3万亩以上的大型围垦有平潭竹屿(1960年)、厦门杏林(1970年)、连江大官坂(1980年)、厦门马銮(1960年)、东山西埔(1979年)等。在这些围垦工程中皆建有海堤,构成为人工海岸。由于海堤截弯取直,使自然岸线缩短或减少。1983年版的《福建省地图册》(福建省地图出版社)对全省海岸线长度统计为3324公里,而1986年海岸带综合调查中统计为3051公里,长度减少273公里的原因主要是人工海岸截弯取直造成。
在该海岸带调查中,对筑堤围垦、建设闸坝、护岸海堤、码头泊位等人工海岸长度不予专项统计,仍按上述五类统计(表1-7)。从统计结果表明,各类型海岸长度不等,全省淤泥岸占57.88%,霞浦、福清、莆田分别占前3名。基岩岸占20.36%,闽东北的霞浦、连江、福鼎分别占前3名。砂岸占18.52%,惠安、漳浦、莆田分别占前3名。河口岸以龙海、连江、福州最长,红树林岸以宁德、云霄、龙海最长。
2.潮间带(滩涂)
潮间带依海岸向海伴生,按水动力和土质组成可分二类阐述。
(1)按水动力作用特点可分为海滩、潮滩
海滩,多见于开敞的海湾内或基岩岬角、岛屿的迎风浪面的岸段,为波浪塑造或经波浪强烈冲蚀而成,按其物质成分又有岩滩、砾石滩、砂滩等:
岩滩,宽度各处不一,数十米至百余米不等,多数呈狭窄带状岩礁和片状平台沿岸分布。
砾石滩,一般在火山岩、变质岩岸段常见,宽度不大,仅约20~30米,中、低潮位没入砂滩之中。
砂滩,宽度一般为数十米至数百米,最宽达1000余米。沿岸常有砂堤发育,滩面上有放射状小冲刷沟。坡度变化大,髙潮区约为5°~10°,中、低潮区较缓约为1°~3°,并相应由中粗砂变化为中细砂。
潮滩,多见于海湾及河口,主要受潮流塑造。由于所处地理位置和动力因素的差异,其地貌和沉积物也不一致,又可分为:隐蔽的港湾潮滩,主要分布在半封闭海湾顶部,普遍为淤泥滩,宽度在数百米至数千米之间,坡度多为0.5‰~1‰,组成物质为粘土和粉砂质粘土。滩面单一,常有潮沟呈树枝状或蛇曲状分布。主沟常与河道相通成为航行通道。开敞的港湾潮滩,主要分布于各海湾口两侧,除受潮流作用外,并有风浪参与塑造。滩面虽宽阔平缓,但组成物质变化复杂,粗细不一。滩面形态也多样,有滩脊、浪蚀坑洼、浪痕等。河口潮滩,位于较大河流入海处,滩面略呈扇形向海突伸。如九龙江口潮滩,宽5~6公里,滩坡小于1‰。滩面由散射入海潮沟切割,沟滩相间,沟深不一,有的不及0.5米。闽江口潮滩分布于口门外各入海叉道之间,呈长条形向海突伸。川石岛之东有铁板沙、腰子沙,琅岐岛附近有佛手沙,大南支口有鳝鱼沙等潮滩,对航行影响大。
(2)按滩涂的土质成分,可分为淤泥、砂、泥砂三类
从土质类型面积统计(表1-8)表明,福建滩涂以淤泥质为主(占55.53%),其中闽江口以北岸段有526.63平方公里(占总数的25.13%,占该段的84.37%),而闽江口以南的平潭一诏安,以砂质滩涂居多,面积合计338.39平方公里(占总数的16.15%,占该段的20.85%)。在地貌部位上,淤泥质滩涂几乎都集中于海湾内。仅据16个海湾(含闽江口)统计(表1-9),湾内泥质滩涂占总面积80.15%。其中三沙湾泥质滩涂面积达173.76平方公里,居于全省首位,占全省的14.44%,占全省同类滩涂16.49%。兴化湾、湄洲湾泥质滩涂面积分别居第2、3名。而砂质滩涂多集中分布于平直岸段,海湾内仅191.51平方公里,大部分(约200平方公里)分布于开敞面向外海的平直岸段,如长乐、惠安、晋江、厦门、漳浦、东山等地。泥砂混合的滩涂分布位置较复杂,有的处于河流入海处偏北或澳角地段,如闽江口长门水道,在乌猪港、壶江岛、琅岐岛等,澳角常有泥砂交互叠合沉积。此外,在东山湾北旗至漳浦古雷头间,也出现泥砂混合的滩涂。
(二)海湾
1.类型
海湾是海洋深入陆地形成明显水曲的海域,其形成因素为陆地与海洋、内力与外力综合作用。
福建沿海陆地断块构造特征明显,断裂以NE向及北西(NW)向二组为主。海岸类型以断块基岩海岸为主。总体上说,福建海湾是断裂构造控制并受海侵淹没形成。但由于各湾新构造期地壳运动的差异,有的岸段处于沉降,有的岸段又处于上升;第四纪冰后期海侵程度不同,有的沉没范围大;或所处地理位置差异,有的位于河口附近、有的影响较少,致使断裂构造在地貌上的表现各异。以闽东北诸湾的断块形迹较明显。而其南岸段参差不一,其中不少湾顶毗邻河口受河流泥砂影响,淤积态势明显,呈现出各种形态。故按海湾地貌成因及形态可划分为五种类型:
(1)断层—溺谷湾沙埕湾
(2)断层—基岩湾三沙湾、罗源湾
(3)基岩湾湄洲湾
(4)河口—基岩湾福清湾、兴化湾、泉州湾、同安湾、厦门湾、东山湾、诏安湾
(5)河口—基岩—泻湖湾安海湾、佛昙湾、旧镇湾、宫口湾详见表1-10。
2.各类特征(表1-10,图1-3)
(1)断层—溺谷湾
仅见于沙埕湾。全湾呈狭长湾道深楔入陆,纵深延长达35公里,而平均宽度仅为2公里,最窄处在八尺门附近,仅数百米。湾顶有福鼎溪江、太姥山三沙溪、翁溪等溪流入,全湾呈清晰的溺谷形态。湾周边断层发育,有NE、NW向二组。如八尺门附近的NE向断层(F2)自南西(SW)至NE延伸,相应海湾狭道也呈此方向展布。福鼎、佳阳NW向断裂(F9、F8)自NW向SE延伸,相应其下方海湾也呈NW向,故全湾溺谷方向延展较规则,大致呈NW与NE两组方向,呈“折线”状往陆内延。如八尺门NE数裂(F1)往NE直伸潭头湾,显示断层成因在沙埕溺谷湾中有重要基础作用(图1-3),构成典型的断层—溺谷湾。
全湾周边均为陡峻的低山丘陵环抱,山势高峻,尖峰峭壁,沟谷切割甚深,山丘濒逼海边,海岸极为曲折,以基岩岸为主。湾顶潮滩分布广,滩宽1.5~2公里,坡度0.6‰~1‰,十分平坦,并有零星红树林和草滩。水下浅滩(指水深1~10米)一般宽数十米至数百米,滩面平缓,微向水道和湾口倾斜。冲刷槽沿湾中向湾口断续分布,长数公里至10余公里不等,最宽达700余米,窄者约200米。水深一般20米,最深40余米。
(2)断层—基岩湾
见于三沙湾、罗源湾。三沙湾四周为山丘环境,海岸曲折复杂,山丘迫近海岸,岸崖陡峭,港湾深邃,水道绵长,海域广阔,为省内第一大湾和深水港湾。海岸以山地基岩海岸为多,约占全部岸线总长一半以上。全湾湾中有湾,港中有港,水道纵横。但方向性较明显,东吾洋、盐田港(东侧)为NE向,白马港、八都港—横屿—三都岛水道、金梭门水道等为NW向,东冲水道为N-S向。这与周边陆上断层方向一致,如鉴江—大屿(东冲)(F5,F3)、澳里(F2)、沈洋(F1)、溪南(F4)断裂为NE向,宁德一飞鸾(F6)、八都(F7,F8)、下白石(F9)断层为NW向,它们向海延伸或在旁侧陆域伴生,从而与海湾、水道形成有关,致使三沙湾为断层、断陷的基岩海湾。
三沙湾海底冲刷槽断续分布,以官井洋和东冲口等处最宽,宽约3~4公里,水深40~60米,最深达100余米,深度为全省海湾之冠。潮流砂脊、砂坝分布于湾内水道口或冲刷槽两侧,如白马港、盐田港、卢门港、宁德水道附近,长达数公里,宽约数百米。水下浅滩常为水道或冲刷槽分割,成片或带状分布,最宽者在东吾洋附近,宽达5公里左右。潮滩分布于湾顶及湾边,以宁德湾、东吾洋较多。
(3)基岩湾
以湄洲湾较典型。三面为丘陵台地环抱,岸线曲折,岬角相间,湾中有湾,岛屿众多。无大河入海,泥砂入湾较少,海岸以基岩(台地)岸为主。断裂构造虽甚发育,但由于台地风化较显著,断裂对海湾地貌影响不清晰。海底地貌中,冲刷深槽从湾内至湾口均有展布,一般水深15米以上,最深处达30米以上。水下浅滩及潮滩分布于冲刷槽两侧海底及湾顶、湾边,成片展布。
(4)河口—基岩湾
此类海湾较多,由于有较大河流注入,泥砂供应充沛,湾顶或湾内滩地及砂洲较广。海岸仍以基岩岸居多。
泉州湾:属河口—基岩湾,具有基岩、河口(砂、泥质)平原等海岸。注入的较大河流有晋江、洛阳江,含砂量高,滩面淤涨,岸线外移,水道浅化。海底地貌以潮滩、水下浅滩、砂洲为主。冲刷槽(深槽)分布于大坠门至秀涂一带,长2公里余,宽300~500米,水深10~15米,处于缓慢淤浅之中。
厦门湾:包括九龙江口、厦门内港(西港)、外港。海岸有基岩、砂质、泥质、人工等岸。周边断层较发育,主要有九龙江口断裂(沿海沧、厦门岛南岸)(F4,F3)近东西向延伸,筼筜断裂(钟宅—筼筜—海门岛,NE向)(Fl、F2),厦—鼓海峡(NW向)(F5)等。海湾、河口与断裂凹陷有重要联系,但相对与闽东北海湾相比,仍列入河口—基岩湾。海底地貌中,河口区分布有水下三角洲,呈不规则指状向湾口方向伸展,坡度约2%»,水深0~5米。潮滩主要分布于西港,湾顶宝珠屿等处滩面最大宽达2~3公里,坡度0.5‰~1‰。滩地地貌分带明显,近岸常有残留砂带,高潮区为草滩带,中低潮区为平滩带(粉砂质泥为主)。海滩由中细砂组成,主要分布在鼓浪屿东南面湾口两侧及厦门岛南岸。水下浅滩主要分布厦门湾外港区,水深10~15米。冲刷槽一般水深10米左右,深者达20~30米,分布于内、外港及九龙江口门部,其中厦鼓水道、火烧屿水道水深达30米。
(5)河口—基岩—泻湖湾
主要是一些小海湾—安海、佛昙、旧镇、宫口等湾。其内潮滩广布,湾口有砂坝、砂嘴阻拦,口门深槽窄小。
佛昙湾:全湾三面为花岗岩和玄武岩组成的缓丘和台地,近岸多海积平原,湾西有佛昙溪流入。湾口有砂嘴、砂坝分布,呈近于封闭的小型泻湖湾特点。湾内水域窄小,0米以深面积仅约2平方公里。潮滩几乎占据绝大部分海湾,最大宽度达4~5公里,从湾顶直抵湾口。水道(大型潮沟)水深一般小于2米,仅口门附近较深,最大水深小于5米。
(三)岛屿
福建省海洋岛屿按成因可分为大陆基岩岛、火山岛、冲海积岛、岛连岛等4个类型,各类型岛屿地貌特征显著不同。
1.大陆基岩岛
大陆基岩岛是大陆山丘向海自然延伸的部分,无论从构造、岩性、地貌等方面来看,都与邻区大陆有着密切关系,由于地壳下降运动(或海面上升)与大陆分离。福建省以花岗岩岛数量最多,约占海岛数的1/2,分布范围最广,自北向南均有分布,西洋岛、东引岛、西引岛、马祖列岛、白犬列岛等岛屿基本上都是花岗岩岛。火山岩岛次之,约占总数的1/4,分布范围也很广,星仔列岛、台山列岛、七星岛、福瑶列岛、浮鹰岛等岛基本上都是火山岩岛。变质岩岛分布于大、小金门岛、湄洲岛等岛。但许多岛是几种岩石混合组成。
各种岩石地貌形态不一。火山岩山势雄伟,如大嵛山岛为全省仅有海拔高于500米的岛屿,属侵蚀剥蚀低山地貌,超过400~500米以上的山峰几乎都是侏罗纪南园组火山岩,地形坡度达32°~40°。而两列低山之间低洼部分多由燕山晚期二长花岗岩组成,地势和缓,坡度12°~15°。其它一些岛屿,如三都岛黄湾山顶(460.6米)、江阴半岛双髻山(429.1米)、海坛岛君山(438.7米)等海拔400米以上的高丘陵均由南园组或石帽山群火山岩组成,而其它一些400米以下的高丘陵,如西洋岛的烟台顶山(221.3米)、琅岐岛白云山(275.4米)、大练岛围营山(238.5米)、东山岛苏峰山(274.3米)、大帽山(251.7米)多由花岗岩、变质岩、火山岩组成。其中花岗岩丘陵地势较和缓,火山岩、变质岩等则较陡,如东山岛苏峰山为变质岩组成,秀丽挺拔,山峰尖耸,誉为东山岛“第一山”。此外,花岗岩构成的低丘陵(<200米)及台地(10~50米)常有明晰的海蚀痕迹(海蚀穴、海蚀柱等),而其他岩石地形中并不常见。
2.火山岛
火山岛是指具有火山口喷发特征的火山岛屿,至1999年仅在漳浦前亭的林进屿发现,也是中国大陆沿岸海域目前发现的惟一火山岛。该岛距岸约2公里,面积0.16平方公里。岛四周为玄武岩石群,火山口位于岛上,口小数多,形成火山口群。火山喷发的气孔、气柱清晰可见,喷出物齐全。并受海浪冲蚀,岩石形态多种多样,惟妙惟肖。
3.冲海积岛
为位于河口段下游由海陆交互沉积物组成的岛屿,计有8个。其中以九龙江口河口的紫泥岛最大,面积为66.07平方公里,组成物质为上更新统至全新统海陆交互相沉积,厚度达60米。全岛地势平坦,为冲海积平原地形,海拔高度仅2~5米。
4.岛连岛
(1)类型划分
岛连岛为多种成因(陆相冲洪积、海积、风积等)沉积物组成的连岛砂洲与基岩岛屿联合构成。与单一的基岩岛不同,既有基岩岛,也有再沉积地形。基岩岛地貌一般是地形中央高度大,各地貌类型围绕“中心”有序展布,而岛连岛则交错分布。也与以岛屿丘陵、台地为中心向外扩展沉积的岛屿(如琅岐岛、粗芦岛、江阴半岛)或沿着原来的山间谷地沉积的岛屿(如三都岛)不同,它们都基本不脱离大陆基岩岛基本形态,而岛连岛是通过连岛砂洲平原将基岩岛联合与“粘结”,构成显著不同的形态。其类型属于大陆基岩岛与岛间再沉积的复合类型。
(2)分布区域
仅集中分布于台湾海峡西侧,自海坛岛至东山岛以断续成群展布,而相邻的闽东北沿海及粤东海域除闽东北有极个别小型出现外并不展现。
(3)范围、面积
延伸范围广,自海坛岛至东山岛,岛连岛延伸范围长约350公里,范围之广在全国沿海仅有。岛连岛个体面积不等,达到大型规模(≥100平方公里)有3个,中、小型规模也有若干(表1-11,表1-12)。
而全国沿海岛连岛分布稀少,规模也非常小,福建岛连岛规模与数目居于全国首位,海坛岛、东山岛、金门岛、南日岛等单就面积而言,分别居于全国5~9名,而就岛连岛来说则是全国规模最大或第一位的岛连岛。
(4)形态
单一岛连岛,由一个连岛砂洲联结2个或2个以上基岩岛屿构成,多为小型岛连岛,一般呈不规则哑铃状或“工”字形。连岛砂洲位于岛中部的中轴部位,呈蜂腰状地形如东庠岛、塔屿、大担岛等。复合型岛连岛,由数个连岛砂洲联结多个原始岛屿而成,形态各异,但仍显现单一型岛连岛基本形态。如:
海坛岛,全岛山地与平原相间,平原约占1/3,其间至少有9个连岛砂洲夹峙于原始基岩岛屿之中。西北部芦洋浦砂洲平原,介于苏峰山(186.5米)与君山(434米)间;东北部为流水平原,介于君山与王爷山间;中部为“腰状”平原,东南部也为多个砂洲联结。致使全岛外形轮廓似“坛”,亭亭玉立于海,故取名为“海坛岛”。
南日岛,地形呈哑铃状,东西长约14公里,南北最狭处宽仅0.8公里。西端为山丘,东南端约为6个小丘,其间约有1个砂洲,中部连岛砂洲呈蜂腰形,长3公里。
大金门岛,西端为玄武岩山地,东端为花岗片麻岩丘陵,东西长约20公里,中部为蜂腰状地形,平原宽约3.5公里,与南日岛相似,通过连岛砂洲联结使全岛成为哑铃状地形。
东山岛,有数个连岛砂洲。其中以山只砂洲最大,将北部山地丘陵与南部岛地相连,中部呈蜂腰状地形。东南有澳角连岛砂洲。全岛外形轮廓似“蝴蝶”,北部为头部及两翼,南部为飘撒的两尾,中部为纤细蝶腰,故又名“蝶岛”(图1-4)。
(5)连岛砂洲
岛连岛砂洲是岛连岛得以形成的联结体,与陆连岛砂洲有区别。该砂洲海拔一般为5米左右,最高为10米左右。地形平坦,呈平原状,地表略有起伏。面积不等,海坛岛芦洋浦砂洲、东山岛山只砂洲长达10公里以上,面积在30平方公里以上,为全国最大的岛连岛砂洲。大中型岛连岛周边有小型岛连岛分布,其连岛砂洲相应也小。如海坛岛附近的东庠岛砂洲(长x宽)约为1.4×0.4平方公里,南日岛附近西罗盘屿砂洲为0.15×0.15平方公里。
据对海坛岛芦洋浦、东山岛山只、澳角3个砂洲的钻孔揭示,连岛砂洲由陆、海、风成沉积而成。上部为全新统晚期的风积层,主要为中细砂,下伏有含碳的亚砂土、亚粘土,相邻区域的同位素测年为2431±98年。中部为全新统早、中期的海积层,上部为砂层,局部为亚粘土;下为亚砂土、粘土,局部为砂等,粘土内含贝壳,有孔虫、硅藻等海相化石。下部为更新统的冲、洪积层,上为亚砂土、亚粘土、粘土等,未见海相化石,为陆相沉积。粘土等的同位素测年为27183±76至大于5万年不等。总厚度为30~40米不等。底部为基岩风化壳,即基岩之上充填沉积有第四系更新统、全新统的陆、海、风成等沉积物。也即是通过此连岛砂洲沉积形成,而将基岩岛联结构成为形态各异的岛连岛。
(四)陆架海底
通常认为大陆架海底是自低潮线0~200米水深的大陆向海延伸的地带。福建海区海底绝大部分属东海陆架的一部分,可分为若干地貌单元。此外在台湾浅滩南侧有陆坡(200~2000米深度),但已在区外,现一并阐述(图1-6)。
1.水下岸坡
指低潮线0~20米等深线之间的海底岸坡,其水下地形总体走向和沿岸陆域山势走向相仿,多呈NE和NW向,同受NE和NW向两组主要断裂控制,故可认为水下岸坡是沿岸陆地的水下延伸部分。按地区差异自北向南可分三个区:
闽东北岸坡:自黄岐半岛至沙埕湾口,地形平缓,坡度接近1‰,宽度10~12公里。在沙埕湾、福宁湾、黄岐半岛、东冲半岛等处坡度较陡,5米等深线直迫岸边,坡度大于1.5‰,而且海底地形较复杂,岛礁众多,岛间冲刷槽常见。
闽中岸坡:位于闽江口至厦门湾之间,宽度不及其北岸坡。海坛岛以东岸坡宽仅4公里,坡度约为2.5‰。
闽南岸坡:位于厦门湾至广东南澳岛东北侧,宽窄不一,18~4公里不等。地形变化较复杂,在东山岛东部10米等深浅以东海域发育众多的水下砂丘。砂丘高度为1.8~2.3米、宽度一般为140~160米。由近岸向外,砂丘高度增高,而宽度减小。
水下岸坡濒临陆岸,与河口、海湾口相接,受河流泥砂及潮流作用,还相伴有河口与潮流三角洲等地貌形态:
河口水下三角洲:虽不普遍发育,但在闽江口、九龙江口仍有存在。如闽江口水下三角洲分布在入海河口以东,水深30米以浅的口外海滨,外缘从北茭、马祖列岛、白犬列岛一线拐入南沃山,长约35公里,宽28~60公里。九龙江水下三角洲位于河口湾内(海门岛、鸡屿一带),长8公里,坡度为1‰,前缘已近湾口,水深约10米以浅。
拦门砂坝:主要分布于泉州湾以南各河口湾口门之外,有的位于湾口中部,有的位于湾口两侧,并常有潮流通道切割成段或呈片状,致使一些小型海湾具泻湖特征。
潮流脊系:分布于兴化湾、福清湾、三沙湾、沙埕港等湾内外海域。如兴化湾一南日群岛潮流脊系自湾口至湾顶长达60公里,有一系列湾口砂坝、冲刷沟(槽)、辐射状砂脊、浅滩等分布。福清湾、海坛海峡潮流脊系也甚发育。三沙湾内主要在各小湾顶部和汇合处。
潮流三角洲:主要出现在三沙湾、罗源湾口外海底,自可门、东冲口起,呈喇叭状扩开,介于黄岐和东冲水下岸坡之间,约在30米等深浅以内海底发育,长50公里,宽10~35公里,由冲刷槽及槽间浅滩、前缘浅滩等部分组成。海坛岛海峡北口、厦门湾外金门水道南口也有分布此三角洲,但规模较小。如金门附近长约12公里,宽约10公里,呈扇形展布,主要砂脊有3条,脊槽相间分布。
2.海底倾斜波状平原
自岸坡往下倾斜延伸。闽东北海区分布较广,地形开阔,50米水深以浅,地形缓缓倾斜。以深呈波状起伏下降,起伏高度10米左右,一直倾斜下降至100米以深。台湾海峡内平原较窄,自岸坡水深下降至60余米。除闽江口外的海峡北端略宽以外,闽中、南岸坡外的平原较窄。澎湖以西的平原宽度增至为120公里左右,水深在50~60米之间起伏。
3.侵蚀浅滩
此类浅滩主要指台湾浅滩和台中浅滩。台湾浅滩位于东山岛和澎湖列岛之间,以25米等深线为界,东西宽约150公里,南北向最大宽度130公里,40米等深线以内的面积约8800平方公里。最浅处小于10米,低潮时甚至会露出水面。据在浅滩上作业的渔民报告,有的砂丘上还有近于水面的基岩,有的还是大面积裸露,为钓鱼作业的良好场所。浅滩由众多砂丘群组成。据实测剖面统计,在测线上的砂丘数为90~155个,宽度100~2000米,高度6~20余米,坡度1.5°~10°不等,平均间距508~1190米。在回声测深记录剖面上,地形显示“群峰林立、犬牙交错”,此种地形景观在中国大陆架海底地形中实属罕见(图1-5)。
台中浅滩位于澎湖列岛北面,东西宽约9公里,为东西向山脊,由砂所覆盖,且其表面有不对称的沙波纹,也显示为构造控制的残留特征。
4.侵蚀台地
主要分布于澎湖列岛周围,常称为澎湖台地。地形凹凸不平,一般水深在30~50米之间,凸出于海面上形成岛屿,其形成主要是侵蚀残留构成。
5.水下高地
位于海坛岛之东和24°25′N~25°10′N的海峡中部,由南、北两个高地组成,水深均在50米以浅。前者略浅,呈大于25米深的数个小丘断续分布,后者高地将台西北海底洼地与海峡中央盆地隔开,两者之间有一鞍部凹地相隔。从两高地延展方向看,可能是构造生成,为断块隆起的原始地形。
6.盆(法)地
海峡中央盆地位于23°30′~25°15′N的海峡中部,四周为60米等深浅封闭,狭长状呈NE向延伸,内部有70米以深的深槽。台西北洼地除NE端外均以60米等深浅封闭,西南端较浅,最大深度为70余米,往东北渐深至80余米,呈半敞开状与闽东北海区海底平原相接,延伸方向也为NE向。从其延展方向看,两者也主要是断裂构造形成。
7.海底峡谷
澎湖水道,介于澎湖列岛与台湾之间,其南端为南北向,北端转为NW向,水深由100米以深转向为70余米。八罩峡谷,介于澎湖岛与八罩岛间,NW向,水深大于50米。两峡谷形态呈“V”形,为在断层基础上形成。
8.海底陡坎
位于台湾浅滩南侧,深度由40米陡降至200米深、往下至2000米深为陆坡带。此处陆坡带以上的大陆架不发育,仅有台湾浅滩存在,两者之间地貌呈截然变化,而呈现出陡坎形态。
二、海洋地貌动态
福建海区处于大陆边缘,承受海、陆与内外力综合作用,海洋地貌动态活跃,变迁复杂,其中以岸滩、河口、海湾、台湾浅滩变化显著。
(一)岸滩
按其动态与变迁特征分为侵蚀型、淤涨型、稳定型三种。
1.侵蚀型岸滩
主要见于面向开敞海域的半岛、岛屿基岩岬角岸段和一些砂、土质岸段。
基岩岬角岸段,长期受海浪冲蚀,具有多种海蚀形态。虽因岩性坚硬,短期察觉不出变化,但属强烈侵蚀状态。
砂土质岸段,受海浪冲蚀,有的因海滩砂过量开采,砂滩补长不足,致使其短期内明显蚀退。较强烈的有:
霞浦外浒蚀退岸,为砂质平原,长4公里,25年期间后退约100米,年均蚀退4米。长乐江田砂丘岸段,长8公里,不少砂丘被海浪冲蚀切割形成陡崖,年均蚀退4~5米。海坛岛流水—西楼红土台地岸,长4公里,岸壁崩塌,年均蚀退1~2米。
莆田嵌头砂质平原岸,在20世纪初,村东南方原有一条东西方向古老砂堤,其上建有18巷房屋,以后受海浪冲蚀,现只剩下两条巷。当地常有“嵌头18巷”的变迁传说。
莆田笏石半岛南端乌宅红土台地岸段,长2.5公里,年均蚀退1米。
惠安峰尾一峥嵘红土台地岸段,长5公里,年均蚀退0.9~1.5米。
晋江白沙—湖尾—围头砂质平原、红土台地岸段,总长26公里,年均蚀退2~3米。
厦门高崎—黄厝—曾厝垵岸段,全长30公里,在松散土质岸段年均蚀退1~2米不等。东山岛南门湾砂质平原岸段,长2公里,年均蚀退1米。
相应在滩地也有明显蚀低。如峰尾一峥嵘岸段滩地年均蚀低为0.6~1厘米。平海镇东南原有一“三姓村”渔村,20世纪初,村前有一片砂滩先后被蚀吞,海岸也后退近200米,昔日村庄已不存在。
2.淤涨型岸滩
绝大部分见于湾内和湾顶,其次在岛连岛砂洲堆积处及沿岸砂流运动充沛处也有出现。
(1)湾内、湾顶岸段
湾内(顶)岸段淤涨明显,历来成为围海造地场所。据史料记载,古代福建许多沿海地方都还是海,如《兴化府志》载:千年以前“涨潮直至南山(今莆田城南凤凰山)之下,波光山色,互相动荡”。《仙游县志•舆地志》记载:仙游灵陂在木兰陂建成(1083年)以前,海潮还曾涌入,呈现“回流八十余里”的情景。古人(顾祖禹:<读史方舆纪要>卷九十九《福建•泉州》)也说:“凡诸港、浦、埭、塘皆古人填海而成之”。可见沿海许多岸段在淤涨态势的基础上经人工围垦而向海延伸。
其中以兴化平原开发最早。莆田在梁、陈时代(502~589年)为“平畴斥卤,稻苗不长,唯甫生焉”之地,原称“蒲田”。唐建中年间(780~783年),经“塍海为田,乃于杜塘筑长堤,遏大流,……溉北洋田二千顷”之后,海水退去,莆草不长,地名才改称为“甫田”。
晋东平原位于晋江南岸,原为海湾。随着晋江、九溪长期输砂入海沉积,到了唐代已有不少砂洲沼泽地浮现,直到宋代兴建清洋陂、湮浦埭、七首塘,并筑海岸长桥以遏海水入侵[(明)蔡清:《海岸长桥记》,引自方鼎《晋江县志》卷16],这片砂洲沼泽地变为良田。
漳州地区在隋唐以后还有野象出没,“自宋以后,民生日繁,鸟兽避迹”,耕地面积扩大,野象才慢慢绝迹。北宋时沿海筑海成田,把滨海斥卤之地开辟成大片良田,正如宋代《三山志》云:“海退泥淤沙塞,瘠卤可变膏腴”。
淤涨型岸滩首先基于潮间带滩涂的不断沉积堆高与成陆。据对闽东南沿海11个县(由诏安至惠安)滩涂面积调查,1980年的滩涂比1950年扩大394.61平方公里,每年平均扩淤面积达7平方公里。自1950~1988年沿海围垦面积104.67万亩,初步预计尚可围海涂面积有197.26万亩。故人工围海仍将继续把岸段向海洋推进和延涨,毗邻的海湾内滩地及水道相应也显著浅化,并招致港湾淤积。
(2)连岛砂洲堆积处
在岛(陆)连岛砂洲背风及波影区为沉积物堆积及岸涨地。如:
平潭竹屿海岸增长,主要是强劲东北风将伯塘海岸砂经芦洋浦连岛砂洲平原至竹屿一带堆积。
东山岛西港一带海岸增长,是由于风砂自梧龙、山只、赤石等地搬运至西港沉积。漳浦古雷半岛西侧砂洲增长,为风砂从海滩登陆后,大量吹扬至西岸沉积。
莆田笏石半岛汀港、后亭一带在清康熙十八年(1679年)时还是海,大船可进入石亭村南龙王庙,20世纪60年代该村已距海1公里。主要是由于前方有黄瓜屿等岛礁浅滩,使其后方波浪消能,在波影区岸边堆积,正在构筑连岛砂洲。但至20世纪90年代,砂体已被人工大量开挖(图1-7)。
(3)沿岸泥砂流运移充沛处
如长乐漳港至东山陈海岸,沿岸有闽江口入海的砂流自东北向西南运移至该地湾内沉积形成海岸增长。
3.穗定型岸滩
为冲淤变化缓慢岸滩,如湾内基岩岬角由于外动力弱,岸性坚硬,长期变化不明显。有的开敞性面向外海的砂滩,虽有季节性变化,但常年冲淤基本平衡,岸段变化不大。
(二)海湾
按照海湾类型不同,各类具有不同的动态。
1.断层—基岩型海湾
此类海湾受断裂构造式基岩控制明显,缺少大河注入,入湾泥砂较少,深水航道较为稳定,仍处于海底冲刷状态。淤积地段主要在湾顶与湾内。
沙埕湾:主航道稳定,水深无明显变化。仅在湾顶(八尺门内)与侧湾(如店下湾)有淤积,淤积程度不等。如姚家屿位于沙埕港深槽末端,顶端为福鼎河入海口,港前深槽稳定,仅湾顶淤浅对港区有威胁。
三沙湾:淤浅主要发生在湾顶及湾内河流入海处。1975~1985年,霍童溪口滩地扩大,宁德水道边滩向东南方向伸延200米。白马港内赛岐港,1969年疏浚至海拔-4.6米,1976年淤到-2.0米以浅,码头前沿淤浅较著。侧湾如东吾洋,湾顶(沙江西滩)也明显淤长。但湾内较深水道稳定,仍处于冲刷状态。
罗源湾:湾内潮滩较广,由于围垦使潮流变缓,淤积明显。大官坂围垦后,可门一带淤浅1米,水道仍稳定。
湄洲湾:湾内无大河注入,航道水深稳定。湾顶如楓亭湾潮滩扩展较速,年均向海推进9米。
2.河口—基岩海湾
此类海湾有较大河流注入,泥砂入湾较多。同时由于围垦筑堤改变湾内水动力状态,潮流减缓,淤积较强。
福清湾:湾内有龙江注入,陆域泥砂入海较多,且有闽江入海南下泥砂流入湾,海域日趋缩小,淤浅态势严重。湾东北岸段沉积速率年均高达2.1公分。1999年湾顶海口码头已低潮干出。
兴化湾:湾内有木兰溪流入,陆域水土流失严重,淤浅显著。涵江在明朝时位于黄巷,并以码头村为港埠,当时还未成陆。20世纪60年代后的20多年内,湾顶潮滩向海淤涨约200~300米。三江口港日愈变浅,1958年,水深条件可建5000吨级船舶的港,到80年代后期,只能建1000吨级,并要乘潮进港。
同安湾:湾内潮滩不断扩大,淤积加剧。在高集海堤(1956年)建成后,湾顶又继续围垦、建闸,泥质潮滩增多。
厦门湾:西海域由于多条海堤兴建,宝珠屿海域淤积严重,1999年低潮时,仅剩几条狭窄水道。猴屿段在1970~1976年间,航道由原水深14~16米变为8~9米,虽已疏深,但浅化趋势仍在发展,需要经常清淤。
东山湾:漳江为入湾河,泥砂注入较多,湾顶淤浅,1965~1983年江口港道年均淤高30公分。八尺门海堤建后,水流变缓,附近潮滩显著淤积。
诏安湾:自八尺门建堤后,湾顶潮滩年均淤积10公分(1963~1983年),湾内潮滩广布,淤积显著。
3.河口—基岩—泻湖湾
此类多属小型海湾,淤积严重。如安海湾潮滩年均淤积10公分。旧镇湾霞美附近潮滩年均扩展1.2米(1963~1983年)。宫口港甲州以南潮滩年均淤涨30~40米。佛昙湾东坂村与大嵩岛间低潮时原为一片水域,20世纪后期干出为滩。
(三)河口
入海河口海陆变迁明显,福建主要河流历史上处于向海淤涨状态。如:
闽江口:据平原地区的钻探资料和考古成果证实全新世海进以后,福州盆地沦为浅海海湾。早在〈山海经〉中,已有“闽在海中”的记述,秦汉以前,福州尚处在海中。福州东门外东岳岭之东的竹屿、前屿、后屿、横屿等都曾是浮在水上的岛屿。市内东街口附近的澳桥相传在无诸时(公元前400多年)其四面皆水。福州古城建于汉初(公元前201年),古城冶山,范围狭小。晋朝太康三年(282年)老城与南门乌石山、九仙山一线之间均已成陆而成为陆上平原。在河口向海延伸中,河口潮流界点下移。宋淳熙十年(1183年),涨潮流可上溯至大箬(南宋淳熙《三山志•卷六》),距20世纪后期河口顶点以上约42公里。清光绪三十二年(1906年)大潮仍可达竹岐村(清光绪《新撰闽县乡土志•水利卷》),700年间,河口顶点下移34.5公里。而20世纪80年代,枯水大潮只能达到白头村,又下移7.5公里。在通海出口段,自亭江开始至120°E构成形如扇状的水下三角州,东西长近60余公里,南北宽(26°~26°15′N)约30余公里,面积1800余平方公里。琯头以下川石以外河段为拦门砂地段,其外侧的外砂,5米深槽自1913~1979年外移230米,年均向海推进3.5米,扩展缓慢。拦门砂坝顶地段水深仅2.7~3.0米,历年较稳定,但经多次挖深均难见效。而梅花水道(南支汊河道)淤浅严重,一些断面近50年来缩小30%,汊道内砂洲逐年扩大与增多。
晋江口:据钻探、考古及地貌分析,约距今6000~7000年时,海面位于现在5~7米高程,海水可达石砻附近,留存有11处贝壳遗址(于石砻发现)。约在2000年前,泉州平原出露。最早设治是在丰州(502~519年),至唐开元间(713~741年)在泉州现址才建州治(《泉州府志,卷三》)。推测在州治未建前还是一片沼泽滩涂。当时泉州城仅限于钟楼附近2平方公里。五代间(943~955年),城也仅拓至镇南桥(即涂山街头)。宋元时泉州为“世界第一商港”。涂门街元时称为半浦街,为浦姓人和阿拉伯人居住地,涂门外的津头浦是当时来往船舶停泊处。九日山位于西郊外,宋代泉州地方官会同市舶司官员每年夏冬两次在山麓的延福寺为中外船舶安全航行祈风,夏祈南风,冬祈北风,20世纪50年代以后,岸滩和水道淤涨更剧,1972~1979年,洛阳江水道淤积量达1300万方,年均淤厚0.25米,其中后渚—秀涂4公里长的水道年均淤厚0.44米。小坠门为泉州港口航门,是进出湾内秀涂和后渚的主航道通过所在,大坠岛以西的鞋沙有向南扩展趋势,也逐步变浅。
九龙江口:早在唐代陈元光屯兵于柳营江(今江东桥)时(687年),江东还是“一片汪洋”。龙海平原也是近千年形成。20世纪后期河口湾位于海澄以下,全湾及水道淤浅显著。如下游河床的屿仔尾北部1976~1993年水深已抬高2米多,年均入海泥砂量与1950年前后数年相比增长7倍以上,1958~1978年,18年间河口三角洲向海推进5公里多。石码港在1949年前,300~800吨船可直达漳州港,20世纪后期小客轮也要乘涨潮才能进出和靠泊。西溪等在20世纪50年代末期建闸,闸下游淤浅加快,砂洲浅滩更为发育,通航吨位逐年缩小。
(四)台湾浅滩
海峡南部的台湾浅滩深度在40米以浅,横亘于海峡南缘,地形从浅滩中央向四周倾斜,而南北两侧地形有差异。南侧从-40米陡降到-150米的大陆架边缘,并继续降至-200米以下的大陆坡。北侧虽有一些起伏,但深度总趋势自-40米往-60米以下。
台湾浅滩是渔业捕捞和拖网的良好场所,现不断打捞出人类活动遗物,如陶片、瓦片、石臼、三合土块等与动物、人类遗骨(古象牙、鹿骨、人类胫骨等)。联系到台湾岛上第四纪地层发现的动物化石,如中国犀牛、黄鼬、梅花鹿、小鹿、豹猫等都与福建大陆相同,为大陆迁移去的动物后裔。从考古发现,台湾更新世人类“左镇人”与大陆“山顶洞人”、“河套人”基本相似,台东长溪乡“文化层”与大陆也相似。故可推测,当第四纪冰期海面下降时,台湾浅滩成为海峡南北的“分水岭”,是联系大陆与台湾的“陆桥”,使第四纪冰期的大陆动物如野鹿、犀牛、剑齿象等及古人类得以迁移至台湾,台湾浅滩也就遗留这些迁移的凭证,以至被不断发现。这一浅滩在第四纪期间随海平面升降而时陆时海,成为海峡内海陆变迁较为频繁地区。
在此应连带提及闽南地区相当普遍流传的“沉东京、浮福建”的传说。在闽南,自惠安至诏安曾存或残存近20处“东京大路”石刻,有的还有入海的石砌斜道。毗邻的粤东汕头广澳、饶平拓林风吹岭、南澳县青澳也流传有此石碑,它们多出现于偏僻小港澳,古雷城堡(1969年尚存)建于明初,附近有一“东京大路”石刻,碑字之刻当属城堡建成之后。对于“东京”所在,历代〈东山县志〉也略有记载。清《铜山(东山)县志》:“东京乃指川陵山(一名苍陵山)东,俗称宋帝昺南渡时将都南澳,筑此为东京,地随缺陷而海”。民国《东山县志》:“川陵山,一名苍陵山,又称苏峰,俗传宋帝昺南渡将都南澳,筑此为东京,地后崩陷为海,俗传沉东京,浮南澳……东京即此”。但“东京”此时沉陷于海,应有大地震发生,而地方史籍并无记载和佐证。而台湾浅滩在人类远古时期曾可能为陆地,经历海陆变迁,也可能是这一“俗传”的依据。对这一流传尚须继续考证。
三、形成因素
福建省海洋地貌具有明显特点,内部差异显著,一些地貌单元规模居于全国首位,地貌动态活跃,变迁复杂。其形成与所处地理位置及地壳、地表的内、外营力综合作用有关。
(一)海洋及大气动力
福建省海域以台湾海峡为主,地形“狭管效应”明显,并处于东亚季风区前沿,大气风动力及海洋波浪、潮汐、海流等动力强劲。
1.风
沿岸岛屿及海域年均风速(米/秒),如台山岛(8.2)、海坛岛(6.4)、南日岛(9.1)、东山岛(6.8)等都为全国沿海岛屿风力最强劲或首位区。而且风向稳定,主导风向在NNE—ENE之间,三风向(NNE、NE、ENE)之和在50%以上,湾夕卜岛屿年均大风(>17米/秒)日大多在80天以上,如平潭岛达98.2天。
福建是台风袭击频发区。相应在海域产生台风巨浪及风暴潮。
2.波浪
海浪波向较稳定,每年9月至翌年4月NE向风浪盛行。台湾海峡1月平均波高1.7米,高于全国其它海区。涌浪波高2.5米,仅次于南海。10月风浪及涌浪分别平均为1.8或2.4米,都高于其它海区。最大波高,平潭达16米,除浙江嵊山外为全国沿海最大。
3.潮汐
福建沿海中、北段是中国4.0米以上的大潮差区,三都澳最大达8.4米,向北向南均逐渐减小。潮流速与潮差分布一致,兴化湾平均潮差>5米,湾内潮流流速达139厘米/秒。
4.海流
沿岸海域中北段秋冬季浙闽沿岸流自北南下,至平潭以南表层仍向南流。夏季为暖水向北流。而海峡内全年为黑潮支流,特别是夏季尤盛,冬季表层虽受南下流影响,底层仍为往北流。
大气及海洋动力对区内海洋地貌的塑造与变迁有重大作用。海蚀地貌形态多产生于面向NE或SE的动力强劲区,各种海蚀形态相应产生,一些岸滩面向开敞海域发生冲蚀后退。而在一些岛屿或岸岬的波影或背风区,由于动能迅速释放发生堆积。福建岸线曲折,岛礁林立,海域动力不均、在沉积物搬运的消能区便构成陆或岛的连岛砂洲,规模居于全国首位,构筑成全国最大的岛连岛,数岛延展范围约350公里,分布范围之广也仅台湾海峡独有。
潮流对潮生堆积形态起控制作用。一般典型三角州是发育在河流径流丰富,泥砂供应充足的弱潮河口,而福建潮流强,水下三角州规模也较小。同时由于水下地形起伏不均,也限制潮流脊系的发育,其规模远不及江苏北部沿海辐射砂洲,后者南北长200公里,东西宽90公里,海域分布有10多条巨大的水下砂脊组成的砂脊群。
海流对海底地貌塑造明显地表现在海峡南部水下砂丘上。砂丘形态北陡南缓,反映出波浪与海流对海底沉积物与地形的扰动与建造。台湾浅滩水浅,又为黑潮支流初入海峡部位,涌浪及台风浪强,对砂丘形态规则性发育有巨大作用。
(二)入海泥砂
福建有闽江、九龙江、晋江等入海,携带有大量泥砂注入,是构成沿岸堆积地貌的主要供应者。其中闽江(1951~1979年)年输砂量829万吨,大于东南沿海浙江、粤东诸江。全省多年平均入海砂量2000万吨,其中10条主要河流入海砂量年均为1677.83万吨(表1—13)。
各河入海泥砂入海后运移趋势明显,闽江除夏季往北可至闽东北的西洋岛外,其余各季均向南运移,秋冬季大量悬浮泥砂沿海坛岛东侧及海坛海峡南下。九龙江入海泥砂也沿南岸偏南运移。故闽江口及其南各河入海泥砂参与构筑了闽中及闽南海域堆积地貌,主要是入湾沉积或构成陆及岛的连岛砂洲的构成。而闽东北沿岸海域不仅得不到闽江河砂巨量供应,闽东北诸河(北溪、交溪、霍童溪、鳌江等)泥砂入海有限,仅占10条主要河流入海砂量的11.5%。其北瓯江(267万吨)、钱塘江(467万吨)砂量也有限,即使能随闽浙沿岸流南下至闽东北沿海沉积,数量也不多。因而该地沉积物质供应不充分,就难以形成如台湾海峡西侧砂、泥质较大规模的堆积形态。泥砂供应成为堆积地貌区域差异的重要条件。
(三)新构造运动
福建省第四纪期间新构造运动的地貌表现明显,沿岸海域差异显著。
闽东北沿岸海域沉降与海洋淹没特征较清晰,表现出岸线中基岩岸线较长,在该段岸线总长中占27.70%,在全省(基岩岸)居首位(占57.30%)。海湾呈断层—溺谷—基岩型,岛屿属大陆基岩岛,绝少连岛砂洲发育。瀕海平原直抵山丘,也绝少阶地分布。
闽中一南海域的海底上升特征明显。岸线以砂岸较多,在该段岸线总长中占26.9%,在全省砂岸中居首(占86.5%)。海湾多为河口—基岩型,小型海湾多具泻湖湾特征。岛屿中以岛连岛为特征,连岛砂洲经风浪作用堆积上升成陆,将基岩岛联结。与闽东北海域对比,台山列岛年均风速达8.2米/秒,台山、北礵岛最大波高分别为12或15米,大于该段的许多岛屿,但却不能构成连岛形态,除泥砂条件不足外,当是新构造运动下降为主要原因,因其沉降就只能形成基岩岛形态,而该段海域海底属上升性质则易形成连岛。在濒海陆域中海蚀的花岗岩红土台地与阶地较发育,其上海蚀形态广布。古地名、古河演变也呈现海退迹象,史料丰富。岛屿新构造上升明显。如南日岛港南村自隋唐以来已五次向海迁移,从南山头、宫顶、蠔山脚、南山脚迁至现今港南村。100多年前南日岛还为东西两岛,港南村抬升,海水后退约200~600米。
台湾海峡新构造运动,如以第四系沉积来说属于沉降性质,地貌形态的上升总体表现不清。但台湾浅滩有大量人类遗物及古动物化石存在,砂层中有适于浅海或潮间带生活的生物遗体(如蚶、蛤、贻贝等),表明曾有上升成陆或处于滨浅海环境,20世纪90年代末仍处于侵蚀状态,水下砂丘受海洋动力作用较为活动。
(四)海面变动
1.冰期、间冰期与海侵、海退
海面变动是海、陆变迁的重要原因。传统的说法根据中国第四纪有四次冰期,与世界气候期大体相当,认为台湾海峡有四次海面升降。早更新世(80万年前)鄱阳冰期,海峡海面曾下降约60米,台湾海峡大部分露出水面,大陆上新世一更新世动物种群(剑齿象、犀牛、大角鹿、四不像等动物)从大陆迁徙到台湾,后期气候转暖进入鄱阳—大姑间冰期,海面上升,海峡沉沧为海。中更新世有大姑冰期与间冰期,晚更新世有庐山冰期与庐山一大理间冰期,中、晚期有间冰期与大理冰期,相应台湾海峡海面也先后有数次升降。当海面下降时海底露出,台湾浅滩成为联系闽、台的陆桥,大量古动物与古人类移居台湾,构成有台湾古“左镇人”。冰后期(11000年以来)气候逐渐转暖,海面回升,在距今6000~10000年前海侵达到高峰,海峡及沿海区为海水淹没,沿海大海湾形成。
根据对海峡海底沉积物柱状剖面及沿海钻孔沉积样微体古生物、14C测年等分析,现已发现第四纪晚更新世至全新世有多次海侵。
金门海侵:在金门海域底质中发现,埋深分别为2.54米与3.0米,可见厚度分别为2.0米与1.01米,沉积物主要为粗砂、中粗砂和砂。含有水深30~50米的浅海环境生成的有孔虫与硅藻,并有代表常绿阔叶、针叶混交林的温暖湿润间冰期气候的孢粉,据上覆地层推测,年龄大于7万年前,属于庐山—大理间冰期(里斯—玉木间冰期)晚更新世早期海侵。
琅岐海侵:在闽江口琅岐岛南端CK₇钻孔底部深51.6~49.6米的灰褐色淤泥中首次发现,内含贝壳碎片和海相硅藻,属河口海陆过渡相沉积。古地磁测定在孔深49米处发现6万年左右的“拉尚事件”,据此确定为“琅岐海侵”。此海侵在海峡中部2个柱状样下部(埋深分别为2.0米和2.25米,可见厚度分别为0.54米和0.75米)也有发现,沉积物主要为以砾石和砂为主,夹砂质粉砂和泥质粉砂,内含滨海近岸的有孔虫沉积和气候温和湿润型孢粉,测得14C年龄为37058±943和41358±1954年以前。其下部未见任何生物化石,岩性特征为陆相地层,推测可能为早大理(玉木)冰期海退期形成,年龄约70000~60000年前。故此海相地层为早大理冰期间暖期海侵形成,年龄约60000~42000年前与“琅岐海侵”相当。
福州海侵:在福州盆地后屿ZH₉钻孔54.8~59.2米的含砾砂质泥的晚更新世地层中首次发现,内含丰富的海相硅藻,属气候较温和的河口海湾滨岸沉积。并从福建沿岸各地大量钻孔岩芯的微体古生物、14C和古地磁测年分析,此海侵层分布较广。海峡的一些柱状样岩芯也有此海侵层相当的沉积,年龄为42000~23000年前。
海峡海侵:见于海峡沉积物内,埋深数厘米至5.1米,沉积类型自中粗砂至泥质粉砂,类型繁多,内含水深大于30米的浅海环境有孔虫及硅藻化石,测年为23000~11000年前。但此时为晚大理(玉木)冰期,也可能为局部构造变动形成。
长乐海侵:福建沿海平原及岛屿低地零星分布全新世地层,内含浅水的暖温性或凉温性有孔虫、硅藻化石,以长乐地区发育最好。海峡柱状岩芯也普遍可见此海侵层沉积,内含有孔虫及硅藻化石,14C测年大都小于11000年以前,属于冰后期以来(11000年)的海相沉积,相当于“长乐海侵”层。
此外,根据海峡柱状岩芯(二个)粘土矿物分析,分别在柱状样60~265公分及251~256公分处以代表陆相成因的高岭石含量高为特点,分别达到41.9%和40.8%,而反映海水成因的伊利石仅为23.4%和31.1%,认为属于典型的陆相沉积,14C测年为37058±948年前和大于40000年前,为早大理(玉木)冰期沉积,反映出海峡海底当时成陆。
福建省海面变动及研究情况可初步综合,详见表1-14。
2.海平面变化历史的重建
第四纪海平面区域研究表明,全球一致的海平面变化曲线是不存在的,而应注重区域性海平面变化研究。经对具有准确高程和年代的海平面标志物,再经过压实、潮位和沉积水深校正等处理,分别对闽东北(闽江口以北岸段)、闽中(九龙江口至闽江口岸段)、闽南(九由该三曲线总的来看,福建三岸段海平面呈波动性变化,趋势可以比较。中、晚更新世(4万年前)以来海平面在4.2万、3.7~3.4万、2.5~2.2万年前发生波动,有过较高海面,可能与“琅岐”、“福州”、“海峡”海侵有关。全新世三个岸段均在7000年前达到现代位置,6000多年前达到高海面状态,此后海平面呈震荡性变化,并且没有明显的差异升降,反映出三“段”在构造上相对稳定。而全新世以前的晚更新世纪以来,北段海平面标志物位置远比中、南岸段为低,反映出闽东北岸段曾发生相对较大幅度的沉降,从而与该海域地貌特征一致。龙江口以南岸段)建立相对的海平面变化曲线(图1-8)。
3.“地动”与“水动”
通常把单纯的海面本身的升降变化称为“水动型”海面变化,把新构造运动的地壳升降称为“地动型”变化。两者常交错共生,往往“动中有动”,或互为“顺动”或互为“反动”。但目前尚无完善方法计算地质历史上地壳升降量的方法,特别是将两者区分开来究竟谁“动”还有待探讨。持“地动”观点依据大量资料认为,福建沿海在晚更新世期间发生过幅度较大的下降运动,台湾海峡是个巨型沉降带,长期处于下降之中。正是地壳的下降运动,部分抵消了玉木冰期极盛时期海面下降的幅度,台湾海峡没有出露成陆。台湾海峡的海水还越过现今海岸线,进入福建沿海大陆沉积海相地层,那个时候台湾海峡的海面高度大大低于现今海面。故认为前人提出的1.5万年前台湾海峡出露成陆仅是一种推论,并没有直接证据。
关于晚更新世海侵问题,已有研究者(张明书等,1999年、2000年),经对包括福建在内的大陆海岸带和一些岛屿岸带以及台湾海岸带晚第四纪事件沉积研究提出质疑,认为命名的晚更新“海相地层”都没有正常的海相沉积相序,其退积序列也不曾见到。大多数为海陆过渡相,常常是海相与陆相突变。其物质组成岩性特征与上下层沉积物在岩石类型上区别不大。其内含有的生物化石并不是原地理藏型,而都是异地搬运再沉积的。个别剖面的层序中也见到个别具有原生态的蚬类化石和保存较好的有孔虫化石。生物化石组合中,咸水生化石与淡水生化石混生现象并不乏见。并常夹有碳质物薄层,甚至有植物碎片。也没有发现潮坪沉积和遗迹化石层。沿岸及近岸陆架区并无晚更新世海侵的依据。对于今后一些新的海洋地质调查,认为不宜再将非原地埋藏型生物骨骼化石作为环境识别标志,也不宜用之进行14c年代测定,即便是有孔虫壳也是不适宜的。
(五)人为开发
福建海域海洋地貌尤以沿岸海域变化与陆上人为开发急剧有关,人为开发对地貌动态影响主要表现有三方面。
1.水土流失
福建陆域花岗岩等岩浆岩广布,形成赤红壤、红壤为主(占80%以上)的土壤,一旦失去植物保护,土质疏松粘结力差极易风化,形成水土流失。由于全省山多地少,随着人口剧增,历来为解决耕地不足,毁林开山造田现象持续普遍,工业、交通建设也曾忽视对土地和植被的保护。多年来过度砍伐,重砍轻造,森林覆盖率降低,1973年为48.5%,1983年为38.5%,致使水土流失造成海湾及河道淤积与淤浅。
2.临海工程不当促使淤积
福建临海工程有海涂围垦、河口建闸和港口建设。一些围垦工程虽是必要,但对海域海湾影响却不庸置疑。因海湾水深依靠潮流动力维系,围垦工程减少湾内纳潮量导致潮流速减缓,相应就产生淤积。如厦门高集海堤的修建(1954年),其历史功绩无可估量,也是当时历史条件的产物。但阻隔了同安湾和厦门西海域的水体交换,减缓了流速,造成海堤两侧潮滩的迅速扩大和水道淤浅。建堤前后海堤两侧淤积速率对比(表1-15),表明建堤后水道淤积速率显著增大,马銮湾海堤东水道达7.3公分/年,是建堤前的7倍多。
又如入海河流常有建闸断流,对海湾及河流排砂不利。据统计全省水利、水电拦河坝闸140多处,如九龙江西溪桥闸,枯水季蓄水使潮水完全不能上溯,洪水季泄洪放水,上游泥砂集中下泄,促使紫泥岛中港淤死,南港淤浅,石码港岌岌可危。同时闸下水位降低,船闸低潮干出1米多,已不能使用。
沿岸港口建设中普遍采用顺岸式码头,大量泥砂沿岸直推入海,挤占海域造地,但却对港域水深有害。今后宜采用挖筑式或从海域将泥砂“吹填”入码头。
3.海滩采砂过量
许多岸段侵蚀后退与人为采砂有关。海滩是天然护岸体,可削减波能及潮能对岸的侵蚀,然而过量采砂,造成滩地变陡,海浪直接冲击海岸引起松散土岸明显受蚀后退,形成人为灾害。
第三节 海底沉积
福建海底沉积类型繁多、分布状况复杂,按从粗到细的机械分异趋势展布,沉积物的物质成分虽各自有分布特点,也以沉积类型为基础而呈相似的分布格局,从而构成明显的沉积分区。
一、沉积类型
按照沉积物的不同颗粒粒径含量比例,福建海底沉积物计有砾石(G)、砂砾(SG)、粗砂(CS)、粗中砂(CMS)、中砂(MS)、中细砂(MFS)、细砂(FS)、砂(S)、粉砂质砂(TS)、粘土质砂(YS)、砂质粘土(SY)、砂—粉砂—粘土(S-T-Y)、砾—砂—粘土(g-S-Y)、粘土质粉砂(YT)、粉砂质粘土(TY)、泥(Y)及基岩(R)等类型。它们在海湾、河口、岛屿周围及陆架海底等地形单元内分布各有特点。
(―)海湾
福建海湾大小各异、海底地貌复杂,水动力及泥砂运移等差别明显,因而海湾沉积也异态纷陈。但综观其分布特点,相同类型海湾沉积仍有相似之处,表现出一定的沉积规律(图1-9)。
1.断层—溺谷基岩海湾
位于闽东北海域,由于水道深邃,口门束狭、潮流动力强,在口门及水道海底为砾石、砂砾分布、地形束狭处常见沉积物突变为粗粒。如三沙湾口门水道有大片砾石分布,沙埕湾地形束狭海底分布为砾石、砂砾、中粗砂等。湾顶或又无河流注入的僻静水域主要为粉砂质粘土,该类型在此类海湾分布最广泛。而在有河流注入的湾顶常有较粗粒沉积分布,如三沙湾白马港自上往下依次有粗中砂、中砂等分布。三沙湾内岛礁林立,地形岖崎不平,沉积情况相应复杂。而罗源湾地形较简单,其沉积也较单纯,可作为此类海湾沉积代表。
罗源湾口门狭窄,两侧岩岸壁立,水深流急,口门水道为砂砾及基岩。随水道向湾内延伸,沉积物依次为泥质砂、砂质粉砂质粘土、中砂及砂质粉砂质粘土等。该处涨潮流速大于落潮流速,有利于冬季沿岸南流浑水随流由湾口通过口门水道向湾内运移。沉积物类型分布正与此处泥砂运移趋势相符。而湾顶(西北处)有小溪(起步溪)注入,属山溪性河,注入湾内水道自上而下依次沉积有中粗砂及砂质粉砂质粘土,其粗细分异趋势反映出河流来砂,故罗源湾具有“双向”来砂特点。而水道之外广大边滩及浅水海底皆为大片粉砂质粘土分布,具有淤积态势。
2.基岩海湾
以湄洲湾为代表,周边无较大河流注入,沉积物分布主要由水动力条件决定。如岛屿间过水断面较窄,水流速度增大,常分布有砂砾沉积(湄洲岛、大竹屿、横屿等处),水道及邻岸浅滩常有粗质砂(中粗砂、粗砂)及砂质粉砂质粘土,湾内常为粘土质粉砂与粉砂质粘土。据水文泥砂测验结果,海湾泥砂的输出量和输入量较为相近,泥砂进出趋于相对平衡,海底沉积状及较为稳定。
3.河口—基岩湾
此类海湾沉积情况不一。福清湾以砂质与砂、粉砂、粘土混合沉积类型为主,粘土质沉积较少。总的分布趋势是水道内较多中粗砂、中砂、细砂,湾口为中细砂、细砂、粉砂质砂,往湾内、湾顶渐为砂质粉砂质粘土及少量粉砂质粘土、粘土质粉砂。其沉积来源于龙江向海湾输砂、岸蚀供砂及湾外向湾内运移输砂,来自于湾口的余砂也随涨潮流不断向湾内补偿,其补偿量大于湾偏南外泄的余砂量。泥砂运移结果使湾内沉积类型复杂化,岸滩不断淤积。同安湾沉积也较复杂,粗粒沉积类型分布于湾口、湾顶及西侧海堤水道,如湾口外有粗砂、砂砾,北部湾顶有砂砾与中粗砂,西侧海堤水道有砂沉积。而广阔的湾内中部为砂质粉砂质粘土及粉砂质粘土,南侧及西侧岸滩多泥质砂、砂等,其沉积来源较多,分别来自于湾顶河溪注砂、湾外自湾口入砂、海堤西通道携砂入湾以及岸滩侵蚀供砂,致使沉积类型复杂,混杂沉积(砂质粉砂质粘土等)分布较广。东山湾湾口沉积较粗,有砂砾、细砂等,湾顶漳江河口分布有砂质粉砂质粘土、中细砂、粉砂质砂等,湾东毗邻古雷砂洲的浅滩大片分布中细砂、细砂,湾西、南岸滩有局部细砂、砂质沉积等,湾中、湾北主要为粉砂质粘土、砂质粉砂质粘土、粘土质粉砂等。其沉积来源分别来自于湾顶河流注入、湾外运入、东侧风沙搬运入湾以及岸边侵蚀供应等,从而构成与其它湾不同的沉积分布。
4.小型河口—泻湖湾
此类海湾大部分仅在湾口有较粗沉积(砂砾、中粗砂等),如旧镇湾、佛昙湾、安海湾等,湾口部集中分布大部分沉积类型,而湾内沉积较单一,几乎全为粉砂质粘土沉积,反映出湾内沉积动力条件较弱,处于淤积态势。宫口湾沉积状况则不同,除湾口附近有细砂、砂质粉砂质粘土、粉砂质粘土等多类型分布外,湾内自湾顶向外依次由砂、粉砂质砂往粘土质粉砂分异沉积,单一分异趋势明显,表明河砂入湾后依序沉积,湾内水动力状况也较弱,淤积态势明显。
(二)河口
福建省入海河口属于山溪性河口,河口区并不长,但径流量较大,以落潮流占优势。由于水流把流域来的砂质沉积物直泻而下,随着水动力减弱,沉积物机械分异作用使沉积物粒径自上而下由粗变细,形成与许多海湾不同的单一方向的分异趋势。这在闽江、九龙江口等河口都可清晰见到,本目以九龙江河口为例阐述(图1-10)。
九龙江是福建第二大河,该河河口湾位于厦门嵩屿—龙海屿仔尾一线以西及河口三角洲(浒茂洲等)以东水域。两次海底沉积调查(1961年、1981年)表明,虽然由于上游人为建闸及泥砂供应变化影响,水下沉积状况发生明显变化,但河口湾沉积类型组合仍受粒径、比重控制,沉积物机械分异现象明显。如据1961年调查资料,大致在海门岛一鸡屿一线以西为粗中砂,往东为中细砂,再往东至嵩屿东南,粒度更细,粉砂质砂及泥质粉砂呈舌状伸展于厦门港海底的粉砂质泥之中。1981年调查,虽然沉积展布格局已有变化,但沉积机械分异趋势仍基本不变;大致在浒茂洲中、南港及海门岛西南水道内为粗中砂,海门岛西北侧及鸡屿南侧为中细砂,往东仅为细砂条带,外侧为泥质砂,厦门港海底仍为粉砂质泥。在柱状样的垂直变化方面也很明显,砂层自口内往口外渐薄,厚度从2~3米减至0.5~1米,粒度由粗变细,至口外为泥层代替。
调查也表明,以粘土和细粉砂为主体的悬浮体泥砂除沉积于河口湾浅滩外,相当部分往厦门湾内、外沉积。而推移质砂类(中粗砂类)主要在河口湾内沉积,部分可以冲积到南侧的打石坑以东的浅滩区,并往南入海沉积。
(三)岛屿周围
此处沉积复杂多变,随岛而异,沉积类型分布格局除河口岛外与海湾、河口显著不同。其分布受所处位置及水动力环境控制,显现出独特的沉积特征(图1-11)。岛屿潮间带沉积取决于所处的地貌动力环境。基岩海岸常毗邻海蚀平台及粗质(砂砾、粗砂、中粗砂等)沉积,砂砾磨圆度差,分选程度低。以波浪动力作用为主的海滩沉积,在基岩岬岸间小海湾一般有砂砾、砾砂、粗砂、中粗砂和中细砂等沉积,分选程度差,多来源于附近受侵蚀的岩岸岩石。而在开敞式海湾,如海坛岛坛南湾、海坛湾、流水湾、东山岛马銮湾、苏尖湾、宫前湾、南日岛南海滩都有中粗砂、中细砂、细砂等沉积,有时高潮带上有少量砂砾或粗砂沉积。以潮流作用为主的潮滩多为砂—粉砂—粘土,在湾内岛屿背向NE风浪的潮滩为粉砂质粘土,如江阴半岛、三都岛潮滩水动力以潮流为主,广泛分布此类沉积。
在岛间水道,峡口及束狭地段为潮流、急流通过地,海底常为粗粒沉积物,甚至为基岩露出(无沉积)。如东山岛与古雷头间狭窄水道,水流揣急,主要为砂砾、细砂沉积,并有岩石基底。三都岛、江阴半岛周围缩窄的潮汐通道上分布有潮流砂脊,脊上为较粗沉积物,相邻的槽谷斜坡以细粒沉积为主。
近海岛屿沉积因其位置而异。闽东北大嵛山岛和西洋岛为一些孤立基岩岛,除岛间及岛一陆间的峡口为粗粒沉积外,细粒粘土质粉砂与粉砂质粘土几乎覆盖了岛屿周围。闽中的海坛岛等东侧水下岸坡及海底平原基本为粘土质粉砂,而西侧的与大陆相隔的海坛海峡为粗粒的各粒级砂、砂—粉砂—粘土或粉砂质粘土等沉积。闽南东山岛又不同,东侧海域以粗粒沉积为主,西侧海域均以细粒沉积为主。河口附近岛屿如琅岐岛、紫泥岛海域,从近口段和汊河段的粗粒沉积到河口浅滩的砂质沉积或沙泥混合沉积,向外海过渡到口外海滨的泥质沉积,体现出河口沉积的分异特点。
岛连岛区海底沉积显现出自NE往SW的分异趋势。如海坛岛芦洋埔东北海滩为砂质沉积,西南海湾为砂—粉砂—粘土、粉砂质砂等。南日岛东北侧为砂砾沉积,西南侧为砂质。东山岛与古雷半岛间为砂质为主沉积,而岛西南砂沉积仅为小范围分布,大片为砂—粉砂—粘土混杂沉积。表明海砂与风砂联合沉积与分异分布。
(四)陆架
福建省陆架海底沉积类型分布格局清晰,按照类型组合分区及形成条件可分4个区阐述(图1-12)。
I.现代泥质沉积区:该区分布在台湾海峡北部及闽东北陆架海底,北端成片分布于水深约70米的内陆架。南端经海坛岛及其以东水下高地分成二支,西支往西南窄缩由水深50米至金门岛附近20余米,东南支直往东南延伸达台湾沿岸海底。沉积类型由粉砂质粘土、粘土质粉砂、砂质粉砂质粘土、粉砂质砂组成。
粉砂质粘土是粉砂和粘土两个粒级含量均大于20%,且粘土级多于粉砂级。为浙江内陆架海底延续而来,延展宽度逐渐变小,至海坛岛以北趋于尖灭。其内粘土级含量也由东北向西南减少。
粘土质粉砂为以粉砂为主(含量50%~68%),粘土级约为20%~40%。呈条带状自东北往西南延伸,海坛岛以北在粉砂质粘土外侧分布,宽度约20~40公里。往西南窄缩至金门岛附近仅约数公里宽而至尖灭,从而构成闽中沿岸海域一条泥质带。同时在横向粒级组成上,向外极细砂级(4Φ)增多,粉砂级(5~8Φ、6Φ)显著减少(图1-13),表明向外侧渐为砂质沉积物,内侧为粉砂质为主的泥质带。
砂质粉砂质粘土为砂,粉砂和粘土三个粒级会量均大于20%的混合类型,主要分布于粘土质粉砂旁侧局部地段。
砂质粉砂为粉砂和砂两个粒级含量均小于20%,且粉砂多于砂的混合类型,主要分布于泥质沉积区南端东南侧,向东南延伸斜切海峡直达台湾沿岸海底。其4米柱状样显示,自上而下沉积结构均一,沉积环境较稳定。此外在西南支泥质带外侧也有狭长带状分布,相伴而生。
此区形成条件从沉积类型及粒级组成特点来看,受闽浙沿岸流南下控制和影响,大量泥质成分从浙南海域运移至闽东北海域沉积,沿程泥质已有减少趋势,至海坛岛以东由于受南来往东北的台湾暖流“顶撞”而转向东流,当地渔民俗称的“推东流”现象可能与此有关。并受平潭以东的水下高地的阻拦,南下的泥质浑水沉积分成二支,西南支——泥质带与东南支——粉砂质砂带就得以形成。从而构成为中国长江口以南现代沿岸泥质沉积区的末端和终结地。
Ⅱ.近岸砂质沉积区:主要分布于闽南(九龙江口以南)湾外沿岸受风浪作用较强海域或开敞海湾,如漳浦赤湖、古雷、六鳌、东山岛东侧都有大片砂质沉积。东山岛以东近岸海域,潮间带为粗中砂、中粗砂,至水深10~15米左右的水下岸坡之间为中细砂,再往深水方向主要是细中砂和中细砂。并在水深20~25米深水区有众多的水下砂丘群分布。据对砂丘砂的石英颗粒电镜扫描显示,石英颗粒均受一定的磨蚀作用,一般为次圆状,具有各种水下撞击痕迹。此外闽中(闽江口以南)也有断续分布的砂质沉积,如长乐东岸、海坛岛东侧海湾、南日岛南北侧海底等都有砂质沉积。各种水道、峡口也常有更粗粒沉积。供应这些砂质的源地,除闽江、九龙江等输砂对海域砂质沉积有较大作用外,其它一些河流主要是在湾内沉积,仅有悬浮泥类迁至湾外。沿岸侵蚀供应及外海来砂是另一主要来源。尤其是闽南沿岸,自外海由波浪动力起动,经海流输送搬运至近岸沉积。
Ⅲ.残留砂沉积区:分布于台湾海峡南部及其向东北延伸区,并越过台湾岛北部水深大于约70米的外陆架与东海陆架残留砂区相连。沉积物类型自南而北依次有砾石、砂砾、中粗砂、中细砂、细砂等。
砾石,分布于台湾浅滩中部,砾石大小不均,砾径从0.2~100毫米皆有,以15~20毫米中砾为主。
砂砾,呈斑状分布于台湾浅滩中部,砾石含量22%~34%,以2~9毫米细砾为主。砂含量约47%~70%,以中粗砂为主。砂砾中含贝壳及其碎片较多。
中粗砂,大面积成片分布在台湾浅滩及其北侧,中粗砂级一般占80%~90%,含少量细砾和粉砂,含3%~10%贝壳。
中砂,分布面积不大,呈斑块状分布在台湾浅滩中部和西北侧,含砂量76.0%~99%,以中砂级为主(占44%~72%)。
中细砂,指中砂和细砂两个粒级含量均大于20%的沉积类型,分布广泛。
细砂,为细砂级占主要含量(多数>65%)的砂,并含少量中砂、粉砂及粘土等。成片分布在海峡中北部及台湾岛以北外陆架。
此砂质沉积区分布广,延伸长,自闽东北外陆架直到台湾浅滩纵贯延伸,一般认为是残留砂沉积物。主要根据:
砾石呈小片分布,最大在10厘米以上,而其内侧的近岸沉积中却没有发现。如此大的砾石是不可能在现代越过近岸砂质沉积而到达台湾浅滩的。
砾石及砂粒磨圆度甚好,反映出曾经波浪等强烈冲击,远非现代埋藏于水下水动力所能作为。
粗粒沉积物(砾、砂)中有大量只适于浅水和潮间带生存的生物遗壳,如猫爪牡蛎、条纹隔贻贝、心蛤、藤壶、紫蛤、蚬等,而现在却出现在海底水深20米以下。
对台湾浅滩14C测年中砂为5556±241年,中粗砂为14107±349年,表明是中全新世以前形成的,而非5000年以来的全新世晚期沉积物。
此砂质沉积区大片分布,并与福建主要河流(闽江、九龙江等)沉积物有泥质带(区)相隔,其物质来源不可能由现代大陆河流注入供应。
砂质沉积类型展布有序,自西南台湾浅滩往东北依次由粗变细,至细砂区虽有泥质沉积区南端东南支(砂质粉砂带)相隔,但该带之东北又为细砂,表明细砂成片分布,仍属此一沉积有序的分异沉积。此一分异趋势正与台湾暖流由西南往东北的流动趋势相符,反映出残留砂并非绝对“残留不动”,也处在运移和改造分选之中。台湾浅滩处于侵蚀状态,沉积物受到粗化改造。但从整个沉积区来说是残留性质,原属于冰期低海面时期残留的滨岸沉积。
在此残留砂体内发现有属于浅海沉积环境的有孔虫、硅藻组合。但这属于生物的混染或异地搬运成分,这在世界上一些残留砂体中并不少见,而非当时残留时期的产物。
Ⅳ.漆湖水道与陆坡泥质沉积区:分布于澎湖水道及台湾浅滩东南侧陆埤,沉积类型主要为粘土质砂及泥(粘土质沉积,含少量粉砂等),并有极少火山物,大洋微生物壳体增多。
二、沉积速率
同位素地质年代学方法在研究沉积速率中广泛采用,已应用14C测定法测定了晚更新世以来的沉积年代,并求出相应年代之间的平均速率。应用210Pb测定法测定了现代沉积速率(表1-16、图1-14)。
通过二种测定方法测出的沉积速率显示各海区具有各自特点,并具有区域变化规律,反映出沉积特性。
(一)海坛岛以东水下高地两侧
该水下高地阻隔自浙南、闽东北海域南下的泥质浑水,北侧为成片泥质沉积区,沉积速率较高。南侧分成西南支与东南支两支泥质带。东南支粉砂质砂带沉积速率明显低于北侧。据210Pb测定,水下高地北侧达4.8毫米/年以上(4.8~7.91),而南侧仅在4.8毫米/年以下(3.7~3.9)。14C测定数据也显示,全新世北侧(737站)3.12毫米/年,南侧(745站)仅为1.9毫米/年。
(二)闽江口—长乐水下岸坡—西南支泥质带
此处自闽江口向南延伸,经长乐以东水下岸坡沿海坛岛、南日岛、湄洲岛外侧达金门岛附近。210Pb测定数据显示,闽江口外及拦门沙、长乐以东岸坡沉积速率较高,如口外(212站)1962年以前达22.0毫米/年,1962~1984年达9.0毫米/年,长乐岸坡(250、261站)也达11.0~21.0毫米/年。往南至海坛岛以东的泥质带北端(311站)降为11.0~14.0毫米/年。再往西南,速率渐降,至湄洲岛东南(756站)仅分别为4.9毫米/年。14C测定数据也显示大致有相似趋势,如闽江口拦门沙全新世期间1站等平均速率为4.68毫米/年(0~784年),而其南各处较低。这些都说明闽浙沿岸流南下携带的泥质浑水及闽江口排入海的悬浮泥质大量在闽江口及其以南落淤,致使该地沉积速率较高。越过海坛岛后,一股沿西南方向延伸形成泥质带,北端沉积速率较高,往西南渐低,至末端随带形变窄其速率也迅降。
(三)海湾及沿岸
据现有²¹ºPb测定数据显示,有大河(九龙江、晋江)注入的厦门港、泉州湾沉积速率较高。如厦门湾南侧(XB-2站)达9.0~15.0毫米/年,湾外也达9.0毫米/年(555站)。泉州湾顶达37.0毫米/年(498站),湾内及湾外也达7.6~20.0毫米/年。而缺少大河注入欠泥沙充分供应的海湾沉积速率则较低,如兴化湾(338站)为5.0毫米/年、湄洲湾(442站)为4.0毫米/年、东山湾(625站)为2.1毫米/年。(粤东)南澳岛附近沿岸海底(702、838站)也较低,仅在2.2~4.1毫米/年之间。这些说明海湾的泥砂来源中以河流注入为主,凡有泥砂充沛入湾的速率较高。
(四)台湾海峡中南部
仅据14c测定数据显示,全新世(11000年)期间沉积速率在0.25毫米/年以下,小于沿岸及泥质带、泥质沉积区。如海峡809站为0.25毫米/年,760站为0.08毫米/年,775站为0.04毫米/年。而沿岸除405站为0.2毫米/年外,其余绝大多数都在0.29毫米/年以上,如(粤东)南澳岛北(702站)为0.29毫米/年,湄洲岛东南756站为0.48毫米/年。海坛岛以东水下高地南北两侧就更高了,远非海峡中、南部所比,说明台湾海峡沉积速率相对较弱。
三、矿物成分
(一)重矿物
重矿物(比重一般>2.86)是海底沉积物物质组成的一部分,见有50种以上。其种类繁多,含量不均。主要矿物分布广、含量高,有绿帘石、角闪石、钦铁矿、磁铁矿、云母类、黑云母、锆石、白钛石等。次要矿物分布也广,但含量较低,有电气石、石榴石、红柱石、赤铁矿、透闪石、白云石、金红石、锐钛矿、自生黄铁矿、榍石、辉石等。少量矿物含量虽低,但出现机率较高,有独居石、十字石、磷灰石、斜黝帘石等。少见矿物含量低,分布零散,有自生菱铁矿、磷钇矿、蓝晶石、钍石、橄榄石、硅灰石、硅线石、符山石、尖晶石、海绿石等,按其成因,绝大部分都属陆源碎屑矿物,极个别为海成自生矿物。其分布特点明显,在河口、海湾、沿岸水下岸坡及台湾海峡西侧有着与沉积类型分布共同特征,体现出不同区域的沉积规律。
1.河口
闽江口是典型的山溪性潮汐河口,河口区长约80公里,魁岐以上为径流作用占优势的河段,其下逐渐为以潮流作用为主的分汊河道及口外海滨。据对闽江口表层沉积物中重矿物鉴定分析,可划分为5个组合类型(图1-15)。
I.磁铁矿一绿帘石一赤铁矿一锆石组合,重矿物平均含量为63%,磁铁矿、赤铁矿等金属矿物平均含量为57.7%(磁铁矿31.6%),锆石为4.5%,角闪石14.3%。分布在近河口段、南北港、入港航道及水道,为在水动力较强的条件下沉积。
Ⅱ.磁铁矿—赤铁矿—锆石组合,重矿物平均含量达20.3%,磁铁矿为37.2%,锆石达8.4%,皆为各组合类型首位,而角闪石仅3.4%、绿帘石仅10.7%。分布在水深较浅、流速较缓的砂坝、砂嘴地区,使此类比重大的重矿物集聚。
Ⅲ.磁铁矿—绿帘石—赤铁矿—角闪石—云母类组合,分布于河道两侧边滩及潮滩,由于水浅、流速小,重矿物平均含量只有1.7%,大比重金属矿物含量减低,而角闪石含量达14.4%,云母类为5.0%,皆居于首位。
Ⅳ.绿帘石—磁铁矿—角闪石—赤铁矿组合,分布于口外海滨5~10米等深浅附近海域,由于主要受潮流旋转流影响,流速变缓,水流挟砂能力降低,比重较大的重矿物(磁铁矿19.3%、锆石2.0%)减少,而绿帘石、角闪石含量增加,绿帘石高达39.5%。
V.绿帘石—赤铁矿—磁铁矿—角闪石组合,分布于北部边滩(5米等深浅以浅区),水动力较弱,绿帘石也较高(27.3%),其它金属矿物含量较低(磁铁矿20.3%、锆石2.3%)。
故由以上组合类型分布可见,含量高低受水动力及地形控制。除南北向因地形及水动力条件而变化外,自西往东随径流、潮流等水动力的减弱,重矿物含量按比重大小分异,与沉积物按粗细的机械分异一样,形成大比重重砂物—磁铁矿(比重4.9~5.2)等在内,较轻的角闪石(比重3.06~3.40)、绿帘石(比重3.37~3.50)等在外有规律的沉积。
九龙江河口湾,位于浒茂洲、乌礁洲以东至嵩屿以南,重矿物含量分布趋势与闽江口一样,除随着浅滩、砂洲、水道等地形因水动力变化而不同外,基本趋势仍然自西往东随着径流作用渐弱而潮流作用增强,重矿物含量自湾顶(>10%)向湾外递减,直到小于2%(图1-16)。
2.海湾
海湾沉积物中重矿物分布复杂,由于地形崎岖,岛屿林立,水动力状况剧变,重矿物分布虽受按比重分异趋势控制,但分布情况远比河口区复杂而呈现不同特点。
三沙湾,海底地形复杂,湾顶有河流注入,霍童溪注入的湾顶(樟湾港),磁铁矿含量高(50.2%),往下至复鼎洋、官井洋、三都锚地该矿物含量下降,而较图1-16福建九龙江口重矿物含量变化图轻的角闪石含量增高(达9.2%)。东冲水道水流湍急,磁铁砂、钛铁砂含量较高,而宁德水道处于湾顶,宁德溪来沙不多、水流较弱,相应以角闪石会量最高为特点(达19.3%)。东吾洋地处僻静湾内,自生黄铁矿含量高(达49.1%),黑云母含量也达3.7%(表1-17)。
厦门湾、鼓浪屿北侧为内港,东南侧为外港,由于九龙江河口湾入海物质及岸蚀等物质供应不同,受波浪及潮流的不同作用,重矿物组合可分5区。内港西侧岸蚀物质沉积较多,以磁铁矿(32.88%)、钛铁矿(18.12%)含量高为特点,而东侧以悬浮的黑云母含量高(达7.34%),自生黄铁矿相应也含量高。外港的南、北两侧由于波浪动力较强,磁、钛铁矿含量较高。而其中部海底以潮流作用为主,黑云母达4.84%,角闪石达5.17%(表1-18)。
湄洲湾,湾顶以磁、钛铁矿含量高,至湾中降低,而角闪石、黑云母含量增高。湾口由于水动力增强,两者又有降升。
诏安湾与湄洲湾类似,湾顶与湾口两部位的钛、磁铁矿与角闪石、黑云母也呈消长关系,显示按比重分异规律。
有的海湾因附近陆源岩石特殊,重矿物成分有所显示。佛昙湾重矿物有20余种,成分与其它诸湾虽相同,但辉石含量较高(达13.51%),仅次于磁铁矿,主要是附近玄武岩风化供应。
3.水下岸坡
沿岸水下岸坡重矿物含量分布具有区域差异性(表1-19)、(图1-18)。闽东北岸坡(I₁)重矿物含量低,以绿帘石最高,次为角闪石、黑云母。闽中岸坡(I₂)矿物含量变化大,磁铁矿显著增加达16.2%,角闪石、黑云母含量较闽东北岸坡增加。闽南岸坡(I₃)重矿物又显著不同,钛铁矿含量特高达76.4%,而磁铁矿含量较低仅3.5%。局部地区辉石含量富集。而在垂直于海岸自岸向海的横向变化上,磁铁矿与角闪石含量呈负相关关系(图1-17),即近岸磁铁矿含量高,随着愈离岸线角闪石含量增加,显示按比重分异的特点。
在矿物形态上,岸坡重矿物一般呈棱角状,磨圆度差,表面新鲜。黑云母是易风化不稳定矿物,岸坡及河口黑云母不少较完整,少受磨损,并缺少较稳定的白云母等云母类矿物。
所有这些都显示岸坡重矿物形成年代新,来源于陆源物质,受附近源地岩性影响。闽江与九龙江物质输入及闽浙沿岸流南下浑水沉积以及海峡台湾浅滩砂质推向岸坡都是构成区域差异的原因。岸坡重矿物还受比重分选影响,形成横向重矿物分异沉积。
4.台湾海峡西侧
重矿物含量变化明显表现自南向北的纵向变化(表1-19)(图1-18)。
南区(II)为钛铁矿、绿帘石、锆石、磁铁矿、石榴石矿物区,矿物种类多,除黑云母、云母类、白云石、自生黄铁矿、角闪石、绿帘石等外,多数矿物为全区高值区。如钛铁矿达26.83%。
中区(Ⅲ)为角闪石、绿帘石、钛铁矿、石榴石矿物区,特点是角闪石(27.09%)、绿帘石(2.041%)含量高。
北区(IV)为云母类、自生黄铁矿、角闪石矿物区,特点是片状矿物和自生矿物富集,云母类含量达46.06%,自生矿物(黄铁矿、菱铁矿)含量居全区之首。白云石含量也高,其中不乏自生形成。
在矿物形态上,不少重矿物圆度较好,呈圆粒状、圆角或扁柱状,部分表面黯淡粗糙。云母类为稳定性较高矿物在北区大量存在。
这些显示海峡海底重矿物形成年代较早与近岸岸坡较新不同,属于残留性质沉积。而且分异方向与沉积物由SW往NE从粗到细变化一样,也呈现由大比重往较轻比重的大规模运移分选,显示受北上台湾暖流控制。
北区又受南下海流作用富集沉积片状矿物。说明海峡西侧沉积年代不仅比岸坡要老,而且沉积环境也有明显不同。
(二)粘土矿物
沉积物中粘土矿物主要为水云母(伊利石)、绿泥石、高岭石、蒙脱石。其含量随着物质来源、沉积环境及海水动力条件不同而有各自区域特点(表1-20)。
近岸海域以水云母为主,高岭石次之,其中以闽东北海域水云母含量较高。同时海峡北部水云母也高于南部。该区水云母是陆源粘土矿物、属于结晶化学特性稳定的白云母型,未遭强烈破坏和化学风化,脱钾程度低。其含量较高反映出该海域气候相对南部凉爽,且经南下沿岸流搬运而沉积。
高岭石含量以近岸海域最高,其含量与水云母成逆相关关系。即自河口到口外,高岭石含量减少。而水云母易于悬浮和搬运,含量增加。海峡南部由于闽中南气候温热,化学风化较强,砖红壤发育,高岭石来源较丰,其含量大于北部海域。高岭石与水云母含量分布,在海坛岛以东呈“舌状”等值线伸展,反映出该地南下流与北上暖流交汇往东伸延,与该地沉积类型中泥质沉积速率特点一致,也是海坛岛以东水下高地地形阻隔所致。
四、微体古生物
(―)孢粉
据对沉积物中孢粉鉴定,台湾海峡沉积物中乔木花粉占孢粉总数47.4%,草本花粉占15.5%,蕨类孢子占37.1%,分属于58个科属。其含量以北部和近岸较丰富,而南部与外海较贫乏,呈现出自北向南与自西向东孢粉含量逐渐减少的特点。南部台湾浅滩含量最少。
按其含量组合特征,可划分3个分区(图1-19)。
I.近岸:松属—栎属—草本花粉组合区,主要分布于长乐沿岸以北至闽东北沿岸,以禾本科花粉为主。
Ⅱ.海坛岛以北:松属—栎属—青冈栎—栗属—栲属组合区,以木本成分为主,松属成分居多,常绿栎类和栲属也相对较多。
Ⅲ.海坛岛以南至台湾浅滩:蕨属—松属—青冈栎—栲属组合区,以蕨类成分为主,木本成分次之。
由以上组合分布来看,其主要来源于邻近陆域,反映出福建沿海亚热带植被特点。由于孢粉比重较轻,可飘浮于大气或随水流运移,能显示出海域沉积环境差异。
(二)硅藻
据对台湾海峡西侧域沉积物的现生和遗体硅藻分析,鉴出50个属179种和变种,其中海水种155种,广盐种13种,淡水种11种。按照其数量和优势种的变化及淡水种等检出情况,可分为4个硅藻组合分区(图1-20)。
I.近岸区,以具槽直链藻、柱状小环藻、条纹小纹藻为主要优势,与东海近岸及闽北近岸组合相同,显然是受闽浙沿岸流影响的现代沉积环境。
Ⅱ.海峡西侧中部,以具槽直链藻、减少圆筛藻强大变种、柱状小环藻、波状辐裥藻为主要优势种。
Ⅲ.海峡西侧南部,以具槽直链藻、琴式菱形藻、粗纹藻、洛氏圆筛藻为主要优势种。
Ⅳ.台湾浅滩,以洛氏圆筛藻、威氏双壁藻、粗纹藻、具槽直链藻、琴式菱形藻为主要优势种。该浅滩大量发现洛氏圆筛藻,它属于亚热带种,适宜在海水至半咸水环境中生活,也为河口低盐种。表明浅滩曾可能属于河口或滨岸低盐沉积环境,为晚更新世低海面时期残留沉积。至于介于浅滩与近岸现代沉积区之间的南、中部则为过渡性沉积区。因而与沉积类型分布也有密切关系。
(三)有孔虫
据对沉积物鉴定,共发现有孔虫129属270余种,其中底栖有孔虫122属240余种。按其分布特征,有4个组合分区(图1-21)。
I.现生金伯尔虫组合,分布于近岸区,水深小于50米,又可分三个亚组合:
(Ia)毕克卷转虫一少室卷转虫亚组合,分布于厦门港以北近岸海域。
(Ib)球室卷转虫一透明筛九字虫亚组合,分布于厦门港及其以南近岸海域,水深一般小于25米。
(ic)现生金伯尔虫一强壮箭头虫亚组合,分布于滨外海域,水深20~50米。
Ⅱ.强壮箭头虫组合,分布于溝湖盆地,水深50~80米。
Ⅲ.串珠虫一曼顿半泽虫组合,分布台湾浅滩。
IV.类加氏虫一重串珠虫组合,分布于南海陆架,水深大于50米。
在以上组合中,典型的底栖冷水种饰带透明虫在北部呈舌状向南展布,而南部都未见其踪迹。较冷温水种的泡抱球虫在区内大量分布,这些都应是低温沿岸流南下影响的表现。而在台湾浅滩出现一些通常在热带海域生长的“大有孔虫”,应与台湾暖流进入有关。故有孔虫组合分布反映出区内沉积环境及海水流系分布。
五、化学成分
据对沉积物中化学成分(主要成分与微量元素)测定,含量分布特点明显,与沉积类型关系密切。
(—)主要成分
1.有机质
总的含量分布特点是近岸高、外海底,北部高、南部低(表1-
21、图1-22)。如海峡西侧沉积物平均含量(%,下同)为0.37,小于岸坡(0.92)。含量受细粒沉积物控制,粘土与有机质含量呈明显线性关系,呈正相关,故泥质沉积区含量高。
2.碳醆盐(CaCO₃)
均值为外海大于近岸,南部大于北部。砂质沉积区,台湾浅滩及其西南海域由于是著名渔场,砂砾中含较多贝壳,碳酸盐含量很高。
3.钙(CaO)
与碳酸盐分布特点一致。
4.铁(Fe₂O₃)
总趋势为近岸高,外海低。岸坡均值(4.41)大于外侧。闽东北海域大于闽南,显示泥质中含量较高。
5.镁(MgO)
与碳酸盐含量分布相反,近.岸高于外海,北部高于南部。
6.锰(MnO)
以北部泥质区含量高(>0.075),往南下降,至台湾浅滩含量仅0.025。同时近岸也较高,台湾西岸大于0.075,南澳岛大于0.1。
(二)微®元素
根据对铜、铅、锌、镍、锆等测定,微量元素随沉积物类型、地形单元及其元素地球化学特性等不同而有各自分布特点(图1-23)、(表1-22、23)。
1.铜(Cu)
含量以近岸较高,外海渐低,泥质沉积区含量高,海峡南部砂质区较低。在同类地形单元的不同类型沉积物(自泥质粉砂至粗砂)中的含量变化显著。如海湾泥质粉砂铜含量平均为16.3毫克/千克,而粗砂类(中粗砂、粗砂)仅为7.5毫克/千克,但在不同地形单元的相同类型沉积物中含量变化却不显著,如海湾泥质粉砂铜含量为16.3毫克/千克,沿岸为18.7毫克/千克,海峡中北部为15.3毫克/千克。
2.铅(Pb)
分布特点与铜的变化趋势有差异。表现在海湾内含量较高,在各种类型沉积物中含量较高,往外至沿岸海域或海峡西侧都呈降低趋势,这是与铅、铜的地球化学特性及沉积吸附能力差异造成,铅的第一水解常数较大,易被吸附,“清扫”期较短,具有先行解析沉积特性,而铜较为逊色。
[=此处为表格(表1-22 福建各海域单元不同沉积类型Cu、Pb含量表 单位:毫克/千克)=]
3.锌(Zn)
含量分布与铜相似,仍呈现近岸高,外海低及泥质高,砂质低的特点,变化趋势不及Pb明显。
4.镍(Ni)
含量分布也与铜、锌相似。
5.锆(Zr)
含量分布虽也受泥质控制,在泥质沉积区与台湾海峡北部较高,但在细砂及粉砂质砂中出现含量次高峰或高峰(表1-23)。经矿物分析检查,高含量主要为重矿物锆石等显示,此矿物耐风化,入海后抗溶蚀,其富集使锆含量增高,在富集区构成锆的高品位。
6.锶(Sr)
含量在中粗砂内最高,湾口水道也较高,主要受钙质控制,与生物甲壳富集有关,与文石、云解石呈类质同像关系。故其含量分布与其他元素(Cu、Pb等)显著不同。
故由上述,福建省海底沉积物分布规律清晰,沉积类型按从粗到细的机械分异。自台湾浅滩往东北发生大规模分异,沉积类型由砂砾、粗砂类往细砂分异沉积。自闽东北海域往南,越过海坛岛及以东水下高地形成二支泥质带往南西及南东延伸或终结,泥质带成分及形态沿程发生变化。各矿物、微体古生物、化学成分分布虽有各自特性,但以沉积类型分异为基础也有着相似的分异。从而在海湾、河口与陆架海底形成明显的组合分区,各分区特点显著,如泥质沉积区与残留砂区的沉积类型及物质成分有各自组合特征。
第四节 地球物理场与海底地质
本节根据海洋地球物理场(重力异常、磁异常、人工地震反射层组)及地质调查资料,对海底地质(地壳厚度、地层、主要断裂、变质岩带、岩浆活动、构造单元、构造性质)进行阐述。台湾海峡地质构造特性十分显著。
一、地球物理场
福建海洋地球物理调查资料分布不均,台湾海峡东侧及邻区开展较早。1981年以后台湾海峡西部也开展多次重力、地磁、反射地震等综合地球物理调查。通过调查,为海洋地球物理场特征及地质构造研究提供初步依据。
(一)重力异常
地球表面某点由于地下物质及其密度分布不同,实测的重力值与正常重力值之差为重力异常。采用布格方法(消除因测点高程、地形起伏及测点与基准面之间物质层的引力对重力观测值的影响而进行的联合校正)之后,再减去测点在与地球大地水准面最接近的均匀的旋转椭球体面上的正常重力值而得出的差值为布格重力异常,它是分析重力场的主要依据,用于研究地球内部的质量分布及地质构造特征。通过对区域布格重力异常图的编绘,可显示区域重力异常及地质特征(图1-24)。
1.海区以正异常为主
福建海区西侧为陆域,陆上以负异常为主,东侧台湾岛除海岸山脉为正异常外也为负异常。而福建海区为正异常,自台湾浅滩至闽东北海区异常值在近岸,除少数外都在0~40毫伽,台西南海区在50~200毫伽之间。
2.异常展布呈NE向带状明显
异常值高低相间,近岸海域基本上为低值异常,海峡中部为NE向展布的重力较高值异常,至台湾沿岸又为低值异常。
3.异常呈NW向块状分割
表现为NE向异常不连续展布,常有NW向断开或分割现象。
4.存在低值异常区
在海峡南部的厦门一澎湖列岛之间及东部的台湾新竹附近海域分布有低值异常区。
5.梯度呈密集带状展布
福建沿海重力梯级带主体方向为NE。海坛岛以北转为NNE向,向北可延至浙江镇海;漳浦以南转为SWW向,延续至广东汕头。梯级带总长千余公里,异常等值线平行排列。澎湖南部有弧形梯级带,呈向北凸出,从北往南异常值从50毫伽增至200毫伽,东北翼梯度较陡,北西翼较缓。
重力异常以上特征显示海区断裂构造、地壳厚度、沉积凹陷深度及基岩性质等不同特点,为地质推断提供信息。
(二)磁异常
福建海区地磁场总磁场强度为4000~4500纳特(nT),磁倾角为30°~40°,属中低磁纬度地区。在磁异常图上往往显示为北负南正的特点,且异常类型齐全,有单峰高值、高值锯齿状、低缓宽波状、高值宽波状、正负或高背景下的波状起伏等类型。这些特点除与磁纬度有关外,主要反映本区域不同成分岩浆活动和磁性基底性质。根据磁异常强度、梯度、走向及各类磁异常相互结合特点,结合深部磁异常特征和磁性基底上、下界面深度的计算结果,可把本海区分为6个磁场区(图1-25)。
I.福建沿岸复杂变化磁场区:该区大致为以海岸线为界的西部陆域,磁异常以复杂变化的磁异常为主,波长短,幅值较大,具明显的NE向排列,基本上与岸线平行。经对异常向上或向下延拓(5公里或10公里)处理后,磁场面貌趋于简单或较一致,反映磁源物质较浅,在磁性上较均一且分布面积很大。但深部磁异常方向仍然保持NE方向,显示出沿岸漳浦—长乐附近有一条NE向磁异常分界线,可能为一条切割较深的断裂带。从磁性基底埋深浅(大都小于1公里)显示此区为隆起性质,岩石以中酸性花岗岩为主。
II.台湾海峡西北部变化磁异常区:西部邻接I区,南部以泉州—(台湾)北港为界,东部大致在海峡“中线”略偏东。此区磁异常变化较大。幅值达400~500纳特,但波长较长。根据磁性基底计算,该区磁性基底较浅,变化较大,浅的在1公里左右,深的在4公里左右,全区可能为磁性基底隆起区,但在隆起区内可能存在较小拗陷。磁性基底可能与I区相似。
Ⅲ.台湾海峡东北部低缓变化磁场区:西界紧接Ⅱ区,东界不详,可能在台湾岛,南界仍在北港—泉州连线附近。区内异常为变化十分平缓的低幅值异常。经延拓计算,磁异常随高度变化稍有降低,但不显著,磁性基底埋藏较深,最深处大于7公里,最浅处大约3公里,并有向西变浅趋势。根据磁异常特征推测,构成的磁性基底可能为弱磁性火山岩。
Ⅳ.闽南外海(台湾海峡西南部)降低变化磁场区:西与I区相接,北为Ⅱ区,东部大致以海峡“中线”为界。区内磁异常为在降低的磁场背景下的变化磁异常。变化幅度最大在300纳特左右,磁异常波长较大,平面图上略呈NE向。经延拓后负异常衰减较快,正异常衰减较慢。据磁性基底计算,该区是一个低拗陷区,磁性基底在3公里左右,并向西侧陆域及海峡东南部变浅。磁性基度可能为中酸性岩浆岩。
V.台湾浅滩—澎湖的升高变化磁场区:西邻Ⅳ区,北接Ⅲ区,东部为台湾岛,南部为澎湖列岛南部和台湾浅滩南部。此区异常是在升高背景下的变化磁异常,变化幅度较大达500纳特左右。磁异常呈NE向。磁性基底埋藏较浅,小于2公里,大部在1公里左右,是一个磁性基底的隆起区。经延拓计算,磁异常随高度变化衰减较快,这可能与该区磁性基底埋藏较浅有关。构成磁性基底可能是磁性较高的中性岩浆岩,有些地方可能还有成枕状分布的中基性岩浆岩。
Ⅵ.台湾西南部海域宽缓变化磁场区:位于V区东南部,磁异常以低幅值的变化磁异常为主,波长特长,有些长达数十公里。幅值变化很小,不到200纳特。磁异常呈东西向排列。延拓后,磁异常随高度变化很小,仍保持东西向排列。磁性基底埋藏较深,一般大于3公里,在台湾岛南部最深达5公里以上。反映出该区可能为一较大面积的盆地,磁性基底岩性较单一,可能为一些弱磁性变质岩构成磁性基底。
(三)(人工)地震反射层组
1.层组的划分
通过地震剖面显示,分析反射层的变化特征及其层系间的接触关系,参照横穿台湾海峡东部地震剖面和地震解释剖面等(图1-26、图1-27)资料,划分出TV、T₂°、T₃°、T₄°、Tg五个反射界面(图1-28)。虽然台湾海峡西部地层至今尚未被钻井揭露,但通过参照对比,可初步确定各地震层组(I、II、Ⅲ组)的地质时代(表1-24)。
2.层组特征及分布
I层组:T₀(海底)—T₃°之间为I层组,T₃°为一有特色的反射界面,上为一套产状比较水平、连续性较好、比较密集的反射,反映“拗陷”型沉积结构特征。T₃°—般呈双相位强反射波,比较连续,容易追踪,削蚀和上超现象比较明显。对照A-A′、B-B′、C-C′剖面认为是“始新世一渐新世之间明显而广布的不整合面的反映”,故把T₃°定为上渐新统与始新统的分界。而该分界之上,属晚渐新世一第四纪沉积。其中又以I₃°、T₂°不整合面为分界,分成Ⅰ₁、Ⅰ₂、Ⅰ₃三个亚层组。
Ⅰ₁、Ⅰ2亚层组(T₀—T₂°):为分布范围最广的一套层组,呈水平层状反射,该层组厚度变化小,时代属上新世至第四纪,以滨一浅海相砂泥岩互层沉积为主。
Ⅰ₃亚层组(T₂°-T₃°):为一套近水平层状、中强振幅,视频率较高(一般为30~50赫兹),连续性较好,同相轴比较密集的反射层组,反映以滨一浅海相砂泥岩互层为主的沉积,时代属晚渐新世一中新世(或主要为中新世)。
Ⅱ层组:T₃°—T₄°之间为Ⅱ组,为海峡西部发育最厚的一套反射层组。主要分布在凹陷区内,凸起区缺失,反射层产状略为倾斜,具平行结构,振幅相对较弱,层速度一般为2800~4000米/秒,视频率为30赫兹,几何外形呈楔状。据地震剖面解释,推断II层组可能属始新世沉积。其底界面T₄°主要分布在凹陷部位,凸起上缺失,无法广泛连续追踪,不整合面特征因地而异,明显程度不一,对照地震剖面解释推断为古新统与始新统的分界。
Ⅲ层组:T₄°一Tg为Ⅲ层组,主要分布凹陷部位,沉积中心偏居主断层下降盘一侧,最大沉积厚度为2600~3400米。自沉积中心往西北斜坡或在凸起上,厚度明显变薄或缺失。该层组产状比Ⅱ层组的倾角略大些,以中强振幅为主,视频率为25赫兹,层速度一般为3000~5000米/秒,几何外形大体上呈楔状,沉积主要受主断层控制,推断主要以海陆过渡相或浅海相砂泥岩沉积为主。其底界面Tg,为海峡西部分布范围较广的一个反射界面。在凹陷斜坡部位及凸起或隆起上,一般为呈双相位强反射波,比较连续,容易追踪,其下伏无反射具明显上超现象。往深凹部位,品质明显变差,弱而不连续,较难辨认。从区域角度考虑,与邻区资料对比,暂定Tg为白垩系与前白垩系的分界,其上的T₃—Tg层组为白垩系一古新世的沉积。
二、海底地质
本区海底地质调查研究程度较低。海峡西部直接钻探还未开展,仅东部开展较多。故对海底地质了解主要根据海峡东部资料及地球物理成果综合解释。
(一)地壳厚度
由于缺乏深地震测深资料,主要利用布格重力异常推算地壳厚度。据台湾海峡及邻区地壳厚度图(图1-29)显示具有明显特征。
1.海峡属于减薄型地壳
大陆地壳平均厚35公里,而台湾海峡地壳厚度仅在29公里以下。与相邻的闽、台陆域相比较薄,如台湾中央山脉厚达35公里,福建大田、漳平一带为34公里左右。
2.自陆向海呈波状起伏
西侧陆地厚,至海峡厚度减薄,向东至台湾又增厚,台湾东部外海又减至20公里,形成波状起伏的厚度变化。显示海峡内具有地幔上隆、地壳减薄,台湾中央山脉地壳加厚,受大洋板块俯冲挤压造山特征。(图1-30)
3.分区明显
与邻区共组成4个区。海峡减薄型地壳区、东侧台湾岛与西侧福建地壳区、东南台湾西南海域大陆—大洋地壳过渡区(由27公里急减至20公里)。
(二)地层
根据地球物理勘测、石油勘探等研究,海区内的白垩系一新生界地层都有不同程度的发育。但由于台湾海峡东、西部工作程度不一,西部目前仅据地震反射层划分层组,还未直接钻井揭示。本目按自老到新的时代顺序,东部以A-A′剖面、西部以JL-120剖面阐述(图1-31)。
1.白垩系(K)
白垩系已在海峡东部的南北部大部分地区被揭示,主要属一套海相碎屑岩建造,但不同地区发育程度、厚度及埋深等均有差异。
海峡南部地区的白垩系,已在澎湖、台湾浅滩和台西南盆地等处钻孔中钻遇。除台湾浅滩东缘(CEJ-1井)属中白垩统外,其余主要属下白垩统。澎湖一带白垩系下统发现于通梁一号井(TL-1井)的503.5米以下,由含燧石且受到热液蚀变的长石砂岩、砂岩、粉砂岩及玄武岩等组成。台西南盆地中心位于高雄西南约50公里海区,白垩系以坚硬页岩夹粉砂岩和砂岩为主。
海峡北部地区的白垩系主要发育于东海陆架西南部至基隆外海一带,据地震剖面解释,推测白垩系最厚可达4000米。
2.古新统(E₁)
据目前钻井揭示资料,海峡东部仅北部地区发育古新统,主要属一套海相碎屑岩建造。
基隆外海一带岩性主要由页岩和细砂岩互层组成,夹灰岩和火山碎屑岩,厚度>858米,不整合在白垩系之上。
海峡西部目前仅据地震反射层组Tg—T₄°划分有E₁—K地层,广布全区。除澎北凸起沉积较薄外,凹陷区沉积皆厚达2000米左右。
3.始新统(E₂)
海峡东部以北部地区发育较好,南部较差。基隆外海始新统沉积最大厚度约1000余米。海峡西部除在澎北凸起缺失此地层外,拗陷区均广泛分布此层(T₄°一T₃°)。
4.渐新统(E₃)
海峡东部全区均有发育,以南部地区发育较好。南部地区(台湾浅滩、西南盆地)有钻探揭示证实存在。如台湾浅滩渐新统由一套浅海——次深海相页岩间夹粉砂岩组成。台西南盆地渐新统揭示厚度53~430米,下部为细到极细粒砂岩,夹薄层灰岩,厚度65~277米。经勘探测试砂岩层是一个很好的油气储集层。上部以页岩夹粉砂岩为主,厚度53~380米。北部地区较差,基隆外海彭佳屿盆地钻遇一套此地层,厚度329~548米。
5.中析统(N₁)
广泛分布。如澎湖一带的中新统位于320米深度之下(TL-1井),由海相砂岩、泥岩夹灰岩组成,厚度185米,不整合在下白垩统之上。台西南盆地中新统位于约1700米深度以下,以海相砂岩和页岩为主,夹灰岩薄层,厚度估计在500米以上,不整合在渐新统或白垩系之上。在致昌构造区(CFC)下部中新统砂岩中已钻获丰富油气。北部地区中新统目前是推测其存在,但大都未经证实。
6.上新统一第四系
广泛分布,北部地区属以滨、浅海相为主的碎屑岩沉积,除澎湖隆起一带含较多火山岩和火山碎屑岩外,其余地区均由砂岩、粉砂岩、泥岩及一些松散的砂砾、砂、粘土等沉积物组成,厚度不一。澎湖隆起一带厚约320米,南部地区最大沉积厚度大于2300米,北部地区沉积厚度大于600米,大致呈由北往南增厚趋势。
海峡西部以地震反射层组T₃°—T。划分为Q—E₃,分布广泛,差异不明显。
(三)主要断裂
根据地球物理探测及相邻陆上地质断裂推测本海区断裂构造以NE、NW方向为主,主要断裂延伸长度大,切割深度较深,控制海底地质构造的分布格局(图1-34)。
1.北东(NE)向断裂
①长乐—南澳断裂带:位于福建省长乐、福清、莆田笏石、惠安、晋江、龙海港尾、漳浦杜浔,东山八尺门、广东南澳之西,长约400多公里,宽2~12公里,两端入海。该断裂大体上是平潭一东山变质杂岩带的西界,断裂带之西为未变质的中生代岩石。同时也为台湾海峡与福建重力异常区的分界,断裂带之东为正异常,其西为负异常。断裂带以规模宏大的重力梯级带为特征。当布格异常下延5公里,梯级带分解为数条次一级梯级带,表明它是由一系列断裂组成的断裂带。地震测深资料显示断裂带两侧的地壳厚度有明显变化,横切梯级带的重力剖面计算表明两侧地壳厚度相差达3公里。重力资料推断沿断裂带有数个隐伏的基性岩体与地表已出露的组成一条NE走向基性岩带。此断裂由一组高角度或直立的压剪断裂或剪切带组成,动力变质与蚀变普遍,主要发育于晚侏罗世火山岩和花岗岩之中,发生时间主要在早白垩世初的燕山运动二幕。
②福建滨海断裂:大致位于乌丘屿—兄弟屿外50~70米等深线一带。主要特征:在50米海水等深线以东不存在福建省沿岸分布的众多岛屿。沿此断裂带地震活动强烈,曾发生泉州海外8级地震、南澎岛外7.25级地震,兄弟屿及南澎列岛一带近代小震活动频繁。布格重力异常特征在海峡重力高的背景上有局部重力异常沿断裂呈串珠状展布,推测重力高可能反映隐伏的基性岩带存在。反射地震资料显示有基性火山岩穿刺,表明断裂深度较大。同时在地震测线剖面上见到倾向东南的断层或断层组,其东南侧发育有断陷盆地。故推测该断裂将台湾海峡分为东西两部分,西部为隆起区、东部为凹陷区。
③嘉义—东沙断裂:位于台湾西海岸嘉义一带,向西南台湾浅滩及东沙群岛方向延伸。在重力异常图上表现为一连串的升高布格重力异常带,异常幅度为15~25毫伽。磁场上该断裂西北部为正异常带,南部在负磁场背景上分布有一连串的正异常。在沉积厚度上,该带北部新生界厚度为1000米,而南部急剧增厚至2400米。
2.北西(NW)向断裂
与NE向断裂一样,NW向断裂为海区重要的一组断裂。NE向断裂以压剪性断裂为主,而NW向断裂以张性为主,与NE向断裂共同支配着海区轮廓外形及构造格局。
④宁德—(台湾)三貂角断裂:此断裂走向NW300°~320°。在台湾岛北端富贵角一三貂角呈NW310°平直延伸,地形坡降急陡下跌百余米,延入海中,地震反射剖面和地磁剖面在此通过均反映这里有一组断裂存在。该断裂延伸入台湾海峡时,断裂两侧的沉积厚度、时代及重磁场特征均有明显差别。断裂南侧的沉积厚度仅有550米,推测为晚中新世至第四纪的沉积。断裂北侧的沉积厚度突然增厚至3400米,可能为渐新世以来的沉积。断裂最大断距推测约2600米。断裂两侧布格异常相差40毫伽。断裂以南的重力异常曲线起伏变化大,磁力异常曲线表现为起伏不平和变化剧烈、跳跃的磁场特征。断裂以北的重磁力曲线变化均较小,比较平静。从上述物探资料分析,该断裂带大致是观音隆起的北界,向西北延伸可和福建陆上的松溪一宁德NW向断裂带相联结,从而构成为台湾海峡的北界。
⑤南平—福州—海坛岛北侧断裂:福州—南平断裂沿闽江向北西延至建宁附近,长达270公里。断裂西段控制了两侧的沉积建造,东段被晚侏罗世火山岩覆盖。航磁资料表明,沿断裂出现一长200公里,宽5~10公里的异常带,反映了沿裂隙充填有花岗岩体或闪长岩体。该断裂东伸入海,使海岸线在海坛岛至南日岛之间约50公里长的地段突然向东突出30公里。
⑥沙县—南日岛断裂:以NW32(T方向延伸,沿断裂有超基性岩体分布,反映出断裂切割深,东南端入海使南日岛—海坛岛断块东突30公里。
⑦上杭—诏安断裂:陆上断裂入海后继续以走向310°方向向SE延伸,海域布格重力异常转折明显,磁异常两侧错开,与福建滨海断裂交汇处曾发生7级以上大地震。而其西南的广东沿海并无7级以上大震的发生。此断裂继续向东南延伸可能与巴士海峡断裂相连。由于南澳以东大震的发生为台湾海峡断裂控制,受海峡海底应力场统一作用,并参照海峡南部地形轮廓特点,海峡南界以南澳——(台湾)猫鼻头为界。
⑧澎湖—七星岩断裂:位于台湾岛西南海域,海底地形呈NW向平直下切,急剧坡降。该断裂带与NW向重力梯级带吻合,东南端延续至台湾岛以南的七星岩被南北向的重力低截断。沿北西向至澎湖列岛南端大屿、花屿出现玄武岩,继续往北西推测与陆域永安—晋江断裂相连。
3.其它方向断裂
⑨连江—澎湖断裂:为近南北向断裂,北起寿宁,经连江入海斜切台湾海峡,向南延伸至台西南盆地。南日岛以北布格异常以NEE向的梯级斜列展布。此断裂带大致控制海峡西部凹陷的分布,南段的乌丘屿一澎湖东侧为乌丘屿凹陷(或称晋江凹陷、南日岛盆地),西侧为厦澎凹陷(或称九龙江凹陷、澎湖盆地)。
⑩九龙江口断裂:近东西向展布,卫片显示断裂控制九龙江河谷展布及厦门岛南岸延伸,沿断裂有岩层破碎带延伸,海上磁异常出现错开,沿带历史地震频繁。
(四)变质岩带
台湾海峡东西两侧对称分布有变质岩带,由系列的变质岩构成(图1-32)。
I.平潭—东山变质岩带:自东山至南澳岛延伸长达375公里,宽10~25公里,由区域变质岩和超变质岩组成,包括各类片岩、变粒岩、浅粒岩、斜长角闪岩、各种混合岩、片麻岩及混合片麻岩等。据对变质矿物生成温度及压力研究,变质过程属低压高温变质作用。据岩石同位素测年和古生物化石推断原岩时代为早古生代或震旦纪—早古生代,变质岩达到变质高峰年龄为1.5~1.7亿年。
Ⅱ.大南澳中生代变质岩带:位于台湾中央山脉东翼大南澳岩石群出露区,分布有角闪岩块、蓝闪石片岩、蛇绿岩系等岩石,参照相邻的琉球八重山群岛同类岩石对比或测定变质年龄为1.59~1.75亿年或79百万年,可划分为东西二带(高温低压与高压低温变质带)。
Ⅲ.中央山脉新生代变质岩带:台湾中央山脉中第三纪沉积岩层普遍受到轻度变质作用,形成为硬板岩及板岩带,变质程度由西向东逐渐增强。
故可见台湾海峡西侧变质岩带并不是单一生成,而是与台湾岛有紧密联系在共同地质场作用下的产物,也与海峡生成密切相关。
(五)岩浆活动
1.分布
台湾海峡海底岩浆活动频繁,目前已发现有多期岩浆活动。
前第三纪,根据海域物探调查结果,推测前第三纪基底有中生代火山岩或侵入岩。澎湖列岛通梁1号井在深503.5米以下曾钻遇玄武岩及玢岩,时代可能是白垩纪。
新生代,岩浆活动明显,喷发活跃。
始新世,在澎湖台地周围,早一中始新世地层火山活动活跃,形成基本上是陆相成因的红色页岩和凝灰岩沉积。在海峡西部厦澎凹陷东南部斜坡与深凹交接部位,地震剖面上见到T₃°以下反射层呈乱岗状,反射层断断续续,局部甚至无反射,具有强顶反射特征,可能为一个较大范围的火成岩发育区。对照磁测资料,这些火成岩体无明显异常表现,推测可能以中酸性喷出和侵入岩为主。
中新世,海域地震剖面中处处可见火山活动形迹。如新竹外海的A—A′地震剖面(图1-26)可见大量火山岩通道穿插于中新世地层中。在海峡西部凹陷也都有火山岩分布。该期岩体在地震剖面上特征比较明显,多呈柱状(似火山通道),两侧反射层突然中断,其间无反射,具强顶反射特征,刺穿层位直达T₂°反射界面(图1-33)对照A—A′地震剖面图,它是中新统与上新统分界的重要标志。
在磁测剖面上,多数岩体具明显尖锋状正异常特征,推断该期出浆活动以基性玄武岩质火山喷发为主。
上新世一更新世,澎湖列岛几乎全由玄武岩流覆盖,最大高度约在海平面之上50米,钻孔揭示地下述有320米厚的玄武岩。同位素测年(K-Ar法)为1300~800万年。
2.岩石特征
据对闽、台地区玄武岩研究,福建福鼎、闽清、松溪等地玄武岩以碱性玄武岩(碱性橄榄玄武岩和碧玉岩)为主,明溪、松溪一带还出现强碱性玄武岩(橄榄霞石岩和橄榄玄长岩),而拉斑玄武岩出现很少。福建沿海(漳浦、龙海)一带玄武岩则以拉斑玄武岩为主,次为碱性玄武岩,且碱性较弱。台湾、澎湖列岛也都同样出现碱性系列和拉斑系列玄武岩,未发现强碱性玄武岩。在碱性玄武岩中,福建陆上具有钾质与钠质系列过渡的特征,而往台、澎则属钠质系列玄武岩(Na₂O含量远大于K₂O)。
在化学成分上,福建内地玄武岩以低SiO₂(45%~47%)、A1₂O₃(12%~13%)和高Mgo(9%~11%)、高钾(>1.8%)为特征。而往东至沿海及澎、台,除沿海碱性玄武岩K₂O高含量外,均以富SiO₂、Al₂O₃和低MgO、贫钾、磷为特征,如福建沿海拉斑玄武岩K₂O平均含量为0.43(0.28-0.78),P₂O₅平均为0.21(0.10~0.49);海峡中的澎湖拉斑玄武岩K₂O含量为0.7(0.37~0.95),台湾碱性及拉斑玄武岩K₂O普遍低,分别为0.23及0.32。但若与大洋玄武岩相比,海峡(澎湖)玄武岩Al₂0₃偏高,MgO或FeO偏低。故海峡玄武岩具有从陆往大洋过渡特征(表1-25),而且高铝或富铝特点具有指示构造环境意义。由于高铝玄武岩主要分布于造山带、岛弧和活动大陆边缘,福建沿海牛头山玄武岩及澎湖玄武岩反映构造环境活跃。
漳浦牛头山玄武岩含有若干幔源包体,如二辉橄榄岩、尖晶石橄榄岩角砾等。其形成于1000~1200℃:之间,于70~90公里深处的地壳以下地幔层形成。据对拉斑玄武岩锶(Sr)、钕(Nd)同位素测定,牛头山玄武岩143Nd/144Nd比值为0.512745-0.513055,87Sr/86Sr比值为0.703792-0.704174,台湾海峡拉斑玄武岩87Sr/86Sr为0.70373±0.00006,碱性玄武岩为0.70386±0.00004。与全球平均值(87Sr/86Sr=0.7047,143Nd/144Nd=0.51246)相比,锶比值偏低,钕比值偏高,与上地幔岩石特点一致,也显示出有来自于地幔深源成分。
但其稀土元素含量,牛头山拉斑玄武岩稀土元素与重稀土元素比值为2.2~3.1,稀土元素总量较低。镧(La)与镱(Yb)比值介于6.4~8.9之间,属于大陆型富轻稀土型。铜(La)与I鲁(Lu)比值介于51~87之间,显著大于大洋岛弧和弧后盆地该比值(0.4~7.3),而有别于大洋岛弧。
故玄武岩岩石化学特征显示出具有大陆边缘混染特点,除具有大陆性成分外,并有深处地幔岩石的混染。
(六)构造单元
根据地球物理探测、地质钻探及地质推断,海区在台湾海峡以北属东海陆架盆地,其内有东引岛凹陷、彭佳屿盆地(凹陷)、彭佳屿台地等,台湾海峡内有台西盆地(含乌丘屿凹陷、厦澎凹陷、新竹凹陷、台中凹陷及某些隆起、凸起等)、东沙—澎湖—北港隆起、台西南盆地等构造单位(图1-34)。由于地质研究程度不一,了解也详略不等。将主要单元阐述。
1.西部斜坡带
位于台西盆地最西部,面积约9000平方公里,其东面与台西盆地毗邻,以1000米沉积等厚线作为分界。西界为福建滨海断裂。西部斜坡带内主要为晚第三纪晚期一第四纪沉积,厚度一般在200~1000米。最大沉积厚度可能达1800米,结合邻区地质资料推断,此处可能发育有白垩系。
2.乌丘屿凹陷(又称晋江凹陷或南日盆地)
位于台西盆地西部拗陷北部,东与东部拗陷相邻,其间可能有一鞍部隆起。该凹陷为一长条形,总体呈NE—SW走向,凹陷面积约5000平方公里。沉积厚度具有东厚西薄,中部厚,南、北薄的特点,凹陷主体最大沉积厚度达7800米。地震剖面显示,以T₃°为分界,T₃°以上层组“拗陷”型沉积不发育。T₃°以下T₃°—Tg的地震反射层呈东断西超的箕状结构,断陷性沉积比较发育。上渐新统或中新统一第四系(T₀—T₃°)沉积厚度自西北往东南方向逐渐加厚,由400变至2200米。白垩系一始新统(T₃°-Tg)的厚度自西北往东南增厚,沉积中心内的白垩系一古新统(T₄°一Tg)最大厚度为2400~3400米,始新统(T₃°—T₄°)最大厚度为3400~3800米。
3厦澎凹陷(又称九龙江凹陷或澎湖盆地)
位于台西盆地西部拗陷西南部,凹陷面积约5600平方公里。凹陷内白垩系一新生界最大沉积厚度达8000米以上,厚度变化具有东厚、西薄,中部厚,南、北薄的特征。地震反射层组的结构特征同晋江凹陷,以T₃°—Tg层组的箕状断陷沉积比较发育。其中T₃°—T₄°层组(始新统)最大厚度为4200~5400米,T₄°一Tg层组(白垩系一古新统)最大厚度为2000~2600米。T₀—T₃°层组(上渐新统或中新位一第四系)的沉积厚度自西北往东南方向逐渐增厚,沉积中心最大厚度达1700米。
4.澎北凸起
位于台西盆地西部拗陷中部,其南、北分别与厦澎凹陷,乌丘屿凹陷相邻、地震资料表明,在凸起上T₃°—T₄°地震反射层组全部缺失,T₄°—Tg层组基本缺失,凸起上沉积盖层厚度较薄(一般为600~1000米),主要为晚第三纪中晚期一第四纪的沉积,缺失始新统和部分白垩系一古新统。澎北凸起面积为990平方公里。
5.东部拗陷(或称台西盆地东部地区的台西—台中盆地)
面积约18800平方公里,其内可划有新竹凹陷、苗栗凸起、台中凹陷三个三级构造单元。根据磁性基底资料推测,白垩系一新生界沉积厚度最大可达10000米以上。其中以晚渐新世一第四纪沉积为主,最大厚度达5000米以上,已有钻孔揭示。白垩系一始新统一般埋深较大,仅在凹陷边部或凸起上有钻孔钻遇(图1-35)。
6.东沙—澎湖—北港隆起带
位于海峡中部,主体是NE向,两侧受断裂控制。大部分地区长期隆起,只在边部及晚第三纪以后因台湾强烈隆起才被海水覆盖。由于北西(NW)向断裂切割,形成东沙隆起、台湾浅滩隆起、澎湖隆起和台湾北港隆起等次一级构造单元。
7.台西南盆地
盆地走向呈NE向,长约400公里,平均宽150公里,面积约6万平方公里。北界为东沙一澎湖一北港隆起南缘的嘉义一东沙断裂。内部有NW向断裂(如澎湖—七星岩断裂)及一条NE向低隆起。据钻井揭示,在此低隆起上发育有上新统、中中新统、下中新统、渐新统及上白垩统地层。隆起的南、北为两个拗陷,据地震剖面资料,拗陷中可能还有始新一古新统分布。
台西盆地单元划分列于表1-26。
(七)构造性质
福建省海区构造特性明显,有四大特性。
1.复杂性
在海区位置上,福建海区处于东海与南海交接部位,既有东海盆地向南延伸部分(闽东北海底),又有结构复杂的台湾海峡与南海相邻。在与陆域关系上,西侧为东南沿海中生代火山岩、侵入岩分布区,东侧为台湾中、新生代变质岩与新生代隆起、造山区,也为太平洋西侧地震活动带之一。台湾海峡及其邻区海洋地质结构在中国各海区中为最复杂,其内部地质构造单元隆、凹不均,断裂抬升的隆起(凸起)与地〓式断陷交错纷纭,并不单一。由于海区地质复杂,也同时由于工作程度有限,历来成为地学界关注之区,众说争鸣。
Con.扬子中生代构造带Arc.太平洋新生代岛弧带及原地岩系A.台湾移置体I.推覆带Ⅱ.滑移带Ⅲ.晚古构造带Ⅳ.新生构造带V.中生构造带Ⅵ.澎湖陆——陆碰撞带
一类依据西太平洋板块(含菲律宾板块)向西及向北俯冲的观点,认为台湾岛属于西太平洋边缘岛弧带的一部分。其西侧相邻的台湾海峡相应被称为“前陆盆地”、“弧后盆地”、“陆缘裂谷”、“陆缘裂陷盆地”等。另一新说认为台湾岛在地理位置上虽处于岛弧带中,但不是西太平洋岛弧组成部分,其西侧的台湾海峡不存在弧后性质的盆地。台湾岛及其南北延伸面积30万平方公里是一个外来移置体。移置前应处在缅印交界地区,在2~3百万年前后由印澳板块与欧亚板块最新碰撞滑覆而来,推覆距离至少在1500公里以上。台湾移置体构造单元轮廓可划分为(I)推覆带、(Ⅱ)滑移带、(Ⅲ)晚古构造带、(Ⅳ)新生构造带、(V)中生构造带、(Ⅵ)澎湖陆——陆碰撞带。该移置体之西为(大陆)扬子中生代构造带,其东为太平洋新生代岛弧带及原地岩系(图1-36)。如按此说,台湾海峡地质将更为复杂。
2.独特性
台湾海峡是一个分区明确具有独特性质的海区。它东、西为闽、台所限。北界以宁德一三貂角断层为界。该断裂在陆上长度(松溪一宁德)达150公里,入海延伸后长达200多公里,规模宏大。并切割台湾岛北端,构成为观音隆起北界,其南侧沉积厚度仅550米,北侧增厚至3400米,最大断距达2600米。南界根据地形轮廓、地质构造、地震及沉积盆地环境差异等特点也较明确。如上杭一诏安断裂在陆域长达160公里多,入海延伸后与福建滨海断裂交汇,成为地震多发区之一,历史上曾发生7级以上地震,而其西南(南澳岛西南)广东境内并无7级地震发生。南侧的南海珠江口盆地也与台西盆地环境存在差异。珠江口盆地中新世为滨、浅海相沉积,早第三纪为陆相。而台西盆地中新世为海陆交互相,早第三纪为浅海相。台西盆地较珠江口盆地埋藏浅,新生界地层薄,火山活动频繁,地温梯度高,与珠江口盆地有显著不同。故台湾海峡南界以南澳岛—台湾猫鼻头为界。
台湾海峡有不少独特的地质现象。如西岸长乐—南澳变质岩带长达375公里,为低压高温变质岩带,与台湾中央山脉大南澳的太鲁阁低压高温变质岩带、玉里高压低温变质岩带这一双变质岩带遥相呼应,共同成为大洋板块俯冲、碰撞后在岛弧隆起带与大陆板块边缘形成的特有现象。又如西岸具有断块特征,南平—福州断裂与沙县—南日断裂将海坛岛—南日岛断块东推30公里,从而构成一块庞大的断块凸起,十分醒目。又如福建滨海断裂之东为拗陷区,不存在大陆性基岩岛分布。其西为隆起区,岛屿星罗棋布,呈现出NE向断裂的断块特征。西侧陆域特别是长乐—南澳断裂切割使地壳隆起现象显著,当与NW向断裂交汇,河谷、海湾沿NW向断裂发育而断陷交错,使古海平面变化非常复杂。而相邻的浙江与东海古海平面变化较有规律,反衬出福建沿海新构造运动对古海平面变化具有干扰和迭加的特点。
3.过波交接性
福建海区处于东海与南海交接部位。东海盆地向西南延伸,至闽东北海域窄缩,海底有东引岛盆地、澎佳屿盆地(图1-35)等。至台湾海峡更为聚敛,西侧仅有乌丘屿凹陷、厦澎凹陷。南面的南海盆地也有珠江口盆地与台西南盆地往东北伸入或与台湾海峡交接。在地壳厚度上,澎湖以南为27公里厚,往南急剧减薄到20公里厚,呈现出从大陆性地壳往大洋地壳过渡特点。在岩浆活动中,海区隆起区或陆缘(澎湖、漳浦牛头山)为碱性及拉斑玄武岩,无强碱性玄武岩分布,属高铝或富铝的钠质系列成分,并有深源幔体参入,与大洋及陆域玄武岩有显著不同,显示由陆到海到大洋的过渡性特点。
4.同源、相关性
福建海区介于闽、台之间,与大陆及台湾岛具有同源、相关性,地质经历相同或相似。
早在古生代时,闽、台二叠纪时同属浅海环境,生成有含嵯科化石的石灰岩。三叠纪一侏罗纪时,由于大洋板块向陆俯冲,当时台湾海峡还未形成,而是与闽、台一起成为亚洲古大陆一部分。故从当今地理上的大陆来说,是指台湾海峡西岸的大陆。但从地质概念上的古大陆来说,中国古大陆包括台湾岛绝大部分。台湾是中国古大陆的组成部分。
如按台湾岛是“外来移置体”的观点,台湾岛及台湾海峡早在2~3百万年前就与大陆拼接,地质特点相互关联。
台湾由于受地壳板块俯冲运动冲撞挤压造山,地层岩石发生强烈摺皱、逆掩、逆冲及变质等现象,台湾岛挤压增厚。新生代继续隆起造山,平面上至少缩短160公里。而往西至台湾海峡地层摺皱平缓,再至海峡西岸主要以断块型式出现。地质构造形态虽不相同,但却是该区域构造场的不同地域表现。从大洋板块与大陆板块作用与反作用来说,大洋板块向陆俯冲,同时也受到福建大陆板块反作用与抗衡,减缓台湾岛地理位置位移及变形程度,大陆成为台湾地质的坚强后盾。
根据数学模拟分析,台湾海峡及邻区现代构造应力场可分为烈(600帕)、强(500~250帕)、中(250~125帕)三个应力区(图1-37)。烈应力区分布于台湾海峡东北部、台湾岛北部和东部,强应力区分布于海峡大部和台湾西南部,中应力区分布于闽粤地区。各应力区地震活动不同,烈应力区7级以上强震最多,其中有两个8级以上地震;中应力区则无7级以上强震。此应力区分布表明,台湾海峡及邻区共处于同一地质构造场之中,并自东而西由强渐弱。
造成此种地区差异的原因,从根本上说,动力来自于大洋板块的向陆俯冲。由于向西及向北俯冲,台湾岛地壳显著增厚至35公里以上。而台湾海峡减薄,地幔上隆。西侧陆域又增厚至30公里以上。从而造成沿海峡东、西两侧各有一个地壳基底倾斜面或梯级变化带。沿此梯级带方向,产生NE向纵向断裂,垂直此梯级带方向常因大陆刚硬基底(花岗岩等组成)产生NW向张性断裂,并横贯海峡与贯串闽、台。由于海峡基底上隆,边缘也隆升,基性喷发岩也独具特点。或因基底上隆不均,或因断裂交错作用,致使台湾海峡构造单元呈现隆起与凹陷单元的不均分布。
故从各方面来看,台湾海峡及两侧邻区具有地质同源、相关性,也即是具有一体性。
第五节 海洋地质资源
福建海洋地质资源丰富多彩,有矿产、土地、海港、旅游等,其中许多方面独具特色。
一、矿产
(一)海底石油
1.油气勘查与勘探概况
台湾海峡东部海域经过历年地质调查与勘探,已在海上钻井110余口(表1-27、图1-38)发现2个油气田和十几个见油气或重要含油构造。其中有长康(CBK)、致昌(CFC)油田及长胜(CBS)、长安(CBA)、长隆(CBL)、振安(CDA)、振威(CDW)、鹿港西、台西(THS)、长恩、建恩、致胜、致德、致兴等十几个油气构造。在台湾东北海域也进行钻探,发现澎佳屿北(YCM)含油构造。新竹外海的长康油田(CBK)是最大的一个,于1984年在CBK-11孔施钻,获日产凝析油143吨、天然气100万立方米,为海峡第一口高产油井,现该油田探明天然气储量46亿立方米,凝析油114万吨(835万桶),1986年投产,日产天然气100万立方米,凝析油548吨(4000桶)。至1991年上半年已累计生产天然气6.9亿立方米,凝析油约23万吨。台西南致昌油田(CFC)已有6口井探获工业油气流,其中F-l、F-9、F-103口井日产气190万立方米以上,凝析油34.2吨(250桶)以上。截止1991年7月台西南盆地已有钻井22口,有33%的钻井见工业油气流。台湾海峡西部海域也进行地质勘查,在靠近福建大陆一侧,发现有乌丘屿凹陷(或称晋江凹陷等)与厦澎凹陷(或称九龙江凹陷等),可望有油气田存在。
2.油气主要地质特征
经勘查与勘探表明,海峡海底发育有巨厚的白垩纪—第三纪沉积。根据其沉积—构造特征,可大致划分为3个盆地4个凹陷。即海峡北部的东部盆地(内有新竹凹陷、台中凹陷)、靠近福建大陆一侧的海峡西部盆地(内有乌丘屿、厦—澎凹陷)及海峡南部的台西南盆地(图1-34)。按其东、西方向又可分为海峡东区(东部盆地、台西南盆地)及西区(西部盆地)。
(1)东区:本区自白垩纪以来属于陆缘的裂陷盆地,后期转为前陆盆地。早白垩世和新生代地层比较发育,盆地(凹陷)中心部位白垩纪以来沉积最大厚度达1万米以上,主要属于滨海—浅海相沉积环境。在白垩纪—新生代期间具有多期基性火山喷发,规模虽不大,但火山岩分布普遍,造成地热场较髙。据长康(CBK)油气田和长胜(CBS)含油气构造实测,中新统地温梯度高达4.26℃/100米,有利于有机质向烃类转化,从而降低了生油门限深度,中新统的生油门限深度约为3公里。下第三系和白垩系因时代较老,埋藏较深,且受火山岩体影响,其生油门限深度一般比中新统浅。经勘探表明区内有2~3套油气勘探目标层,中新统一上渐新统、上古新统一始新统、白垩系(可能还有侏罗系)等为几套中等(较好的)生油岩,有机质类型与台湾西部同属IIB—Ⅲ型干酪根。这几套生油岩业经钻探证实能生成油气,而且其储、盖层良好。主要储层为三角洲相灰白色中、粗粒石英砂岩和砂岩天然裂隙,在澎湖—北港隆起区还可能存在灰岩和生物礁储层。盖层主要为白垩系页岩、始新统暗色泥质岩、渐新世页岩、下中新统、中中新统页岩等,这些页岩也是良好生油岩。
在油气藏类型中,计有背斜构造圈闭、断块构造圈闭、地层—背斜复合圈闭以及砂岩天然裂隙储集层。海峡地层总体向东倾斜,由于油运移趋势由生油凹陷中心向地层上倾方向,海峡东缘受较强烈挤压,油气即沿地层上倾方向由台湾岛陆上往西北和西南方向运移,有可能在海底各圈闭构造或裂隙储集层内蕴藏。
(2)西区:自白垩纪以来发育了两个较大的沉积凹陷,总面积达1.1万多平方公里。白垩系—新生界地层沉积厚度达8000米以上,推断的找油目的层始新统、古新统(含白垩系)最大厚度超过4000米。而覆盖层较薄(渐新统一第四系),推断在2000多米深度即可钻遇含油地层。在澎湖西北50公里处的振威一号井(CDW-1)(厦—澎凹陷东部)于始新统探获原油百余桶。西区接近古大陆物质来源,沉积物主要属于滨海—浅海相,具有较好的生、储、盖层油气组合。据对厦澎凹陷及西部海底沉积物油气地球化学调查,测定项目有汞、水化学、烃类气、紫外、荧光、等离子元素测量、蚀变碳酸盐、同位素等,并分别对各单项指标进行统计,圈定异常。其中烃类异常分布规律明显,与地质构造吻合性较好,对下伏油气藏指示意义较大。据对地震剖面解释,西区以断块构造圈闭为主,少数为半背斜(断鼻)、滚动背斜、披复背斜构造的油气藏类型,此外还可能存在岩性圈闭、地层不整合遮挡圈闭、古潜山圈闭及断层遮挡圈闭等油气藏类型,故是一个具有多种油气藏类型的地区。据初步统计,已发现至少34个含油气构造,最大面积约38平方公里,大部面积小于10平方公里,有利的含油气构造距大陆岸线不到80公里,便于勘探和开发。
3.远景评价
据对海峡东区勘探,其油气地质条件良好,具备有各种不同类型的成油组合,油气资源潜力大。其北部的东部盆地已探明长康油气田,虽属小型规模,但却可能成为较大型的先兆。台西南盆地已进行22口钻井(截止1991年7月),获见工业油气流井较多,尤以致昌(CFC)构造为佳,显示油气资源潜力大。西区乌丘屿与厦澎两个凹陷具有多层成熟的生油岩,生、储、盖层条件较好,存在三大类10种圈闭类型,发现34处局部构造,也具有良好的成油条件。
但至20世纪末,还无法对福建海区油气资源进行明确评价。西部海区由于还处于“调查”阶段,研究与勘查程度有限。东部海区虽然进行较多钻探,钻井数比相邻的珠江口盆地多两倍以上。钻井结果虽然发现为数不少的含油构造,但大部分无开采价值,已经开发的也全属小型油气田,其勘探成果比珠江口盆地差得多(珠江口盆地东部钻井59口,发现16个油口,其中5个中型,1个大型)。此种勘探效果不佳恐怕是战略部署和研究不足,而不能归咎于海区远景差。但也不能完全回避本海区地质特点,如基底较东海和珠江口盆地埋藏浅,新生界地层较薄,火山活动较频繁,岩脉穿插多,断裂构造裂隙发育,沉积盆地范围不及相邻海区主盆地等。这些对油气生成有利有弊,涉及到对远景的全面评价。但就总的说来,对海区石油远景了解不充分,研究程度较低,今后随着勘查与勘探的深入开展,其远景评价将趋于确切。
对资源量估算,各家不一。现综合各家估算结果列表(表1-28)。
(二)砂矿
1.滨海砂矿
福建省滨海砂矿主要分布于闽江口以南,有铁砂、钛铁矿、金红石、锆石、独居石、磷钇矿、型砂、标准砂、玻璃砂等,共有矿床21处、矿点77处,总计98处。其中经详查、勘探17处、普查22处、踏勘59处(图1-39)。
铁砂矿:共有矿点49处,主要分布于福清湾、海坛岛、兴化湾、湄洲湾、围头湾、东山湾等地。矿体多产于全新统一现代海积砂层中。含铁砂层一般长100~500米,部分长达4米,个别如莆田上欧长10公里,宽一般几十米,厚一般10~20厘米,个别1米以上。有用矿物以磁铁矿为主,有少量赤铁矿和褐铁矿。品位变化悬殊,一般几十公斤/立方米,个别达520公斤立方米(福清小青岛)。部分矿点伴生钛铁矿(一般10~20公斤/立方米,福清澳口达207公斤/立方米)、金红石、独居石等。
钛铁矿、金红石:共有4处,其中小型矿床2处,均已普查或勘探。矿体长300~3200米,宽20~344米,厚1.5~3米。厦门黄厝厚达11米,钛铁矿含矿率4~80公斤/立方米,TiO₂25%~48%,目前探明储量51430吨。金红石伴生矿(漳浦东林,诏安宫口)的品位为385~448克/立方米,已探明储量1794吨。
硅砂矿:集中分布于海坛岛及深沪湾、东山湾内,为全新统海积及现代风积成因。按其SiO₂含量及用途可分为型砂、标准砂、玻璃用砂等。型砂6处,有5处为大型矿床,矿体长188~4000米,宽60~1160米,厚0.5~11米。型砂SiO₂含量高,多在95%以上,Fe₂0₃低(0.23%~0.35%,个别至1%以上),已探明储量5.4亿吨。开采地主要有长乐东山、晋江、平潭等地,长乐江田一文武砂矿为大型企业。标准砂1处,为平潭竹屿至长江澳型砂矿的伴生矿,含SiO₂>96%,泥质含量少,砂粒均匀,物理性能稳定,已探明储量1300万吨,远景资源量亿吨以上。现在平潭竹屿建厂,为全国惟一的标准砂供应厂,作水泥检验用砂,并可生产化纤砂、石油压裂砂、过滤砂、绝缘砂、磨具硬度检验砂等。玻璃用石英砂矿10处,其内大型矿床3处,SiO₂86.8~98.24%,大部在96%以上,已探明储量近亿吨,远景储量在2亿吨以上。其中东山梧龙、山只玻璃砂矿以“量大质优”著称,已大规模生产,远销国内及港澳、日本等地。
贝壳砂:共6处,多分布于闽江口以北岸段潮间带上(连江坑园和霞浦洪田等),为小型矿床,探明储量逾百万吨。矿物成分含CaO50.06%~52.55%,SiO₂0.9%~4.2%。
稀有、稀土金属砂矿:
锆英石矿3处,其内诏安宫口、厦门黄厝为小型矿床,砂体长1000~3000余米,宽120~250米,厚1~3米,品位100~300克/立方米,已探明储量6400吨,地质储量近万吨。
独居石矿16处,其中中型1处、小型2处。主要分布在厦门湾、东山湾、宫口湾、次为福清湾和湄洲湾。矿体一般长几百米,宽几十米,厚1~3米,品位100~500克/立方米,个别1公斤/立方米。已探明储量2868吨,地质储量4000吨。
磷钇矿,为小型矿床,分布于厦门黄厝和诏安宫口,与锆英石矿为同一矿体,品位几十克/立方米,探明储量仅百余吨。
锆英石、独居石、磷钇矿多为共生砂矿床,如厦门黄厝、诏安宫口及漳浦东林等,多富集在砂坝、砂嘴、连岛坝及水下浅滩处,同时还伴有钛铁矿与金红石,可综合利用和开发。
2.海底砂矿显示
福建海底砂矿尚未勘查。仅据海底表层沉积物样品分析,锆石、金红石、独居石、钛铁矿等有用重砂具有异常及高品位,其空间分布关系密切,尤以锆石高品位分布较明显,集中分布于海峡西侧24°~25°N及闽南岸坡。
锆石:在24。~25°N海峡西部海底呈大片分布,中间部分达工业品位(≥1000克/立方米),外侧为边界品位(1000~500克/立方米)及异常品位(500~250克/立方米)。闽南岸坡也出现多处异常以上品位。
金红石:与锆石相似,仍在相同地区呈现高品位大片分布或团块散布(图1-40)。
另据柱状沉积样分析,品位的垂直分布也与表层一致,高品位也集中分布于相同地区。
据锆的地球化学显示,高含量分布与锆石高品位分布一致,可为锆高品位显示的佐证。
故根据此高品位分布,结合对海底沉积类型、海流、波浪等形成条件分析,认为海峡西侧(24°~25°N)可能具有富集成矿条件,值得今后海底找矿重视。
(三)牡蛎礁
沿岸海湾、潮间带及水道分布有牡蛎礁或贝壳堆积。组成牡蛎礁体的化石主要为近江牡蛎、长牡蛎,个体大,长10~15公分,宽5~6公分,厚1.5~2公分。次为僧帽牡蛎、猫爪牡蛎,个体一般长4~5公分。偶见有少量斧蛤、条纹贻贝、心蛤、豆斧蛤等。礁体常与淤泥或砂混合堆积,其化学成分,氧化钙50.6%~52.55%,二氧化硅0.3%~4.2%,故可作为水泥原料和烧石灰之用。据对数个牡蛎礁产地勘测,分别具有不同规模(表1-29)。
二、土地
福建沿海不少土地资源与海洋地质作用有关,形成海积平原,滩涂与连岛砂洲。本目对后二者阐述。
(一)滩涂地
处在平均高潮线以下仍受潮水约束的过渡地带为潮间带滩涂。按土质成分可分淤泥、沙、泥砂三类滩涂。福建省滩涂以泥滩为主(占55.53%),多分布于湾内(占湾内滩涂80.15%)。沙滩占18.55%,多分布于开敞面向外海岸段。在地段分布上,闽江口南、北又各自不同。各类滩涂主要养分不同,以泥滩养分最高,有机质含量平均为1.8%,全氮0.08%,全磷为0.12%。砂滩养分含最低,泥砂混合质滩介于两者之间(表1-30)。
根据各类滩涂物质成分及环境特点,主要用于养殖、围垦种植、晒盐和旅游。
1.滩涂养殖
在河口岸段的泥滩地由于靠近河口有充足淡水资源调节,海水盐度较低,适于养蛏,如连江、宁德、长乐、福清、惠安辋川、晋江陈埭、龙海紫泥等河口岸段。在海湾内远离河口的滩涂,风浪小中低潮区,海水盐度较高,泥滩地多用于蚶类、竹蛎差殖。闽江口以北诸湾叉道多养海蛎,其南如云霄、漳浦、诏安等湾多泥蚶。海砂滩涂,在河口岸段由于表层多有薄层淤泥混杂,适宜蛤类生长。海泥砂混合滩地,主要分布在河口段港湾内,常具有上泥下砂或多层交叠,最适宜养蛏,如福州琅岐、晋江陈埭等地产蛏,产量高,肉质好。
2.围垦种植、晒盐
福建河口与湾内滩涂明显逐年扩展,在有淡水供应、土质深厚、养分丰富的泥滩地适于围垦种植。历年来已开展大规模围垦种植,对解决耕地不足,弥补粮食供应等方面有重大作用。在淡水资源缺乏岸段,特别是闽江口以南滩涂,地表蒸发强度大,大多数海拔在罗零+3~+4之间,可实现纳潮、进滩海水自流化,最适宜滩涂晒盐。福清、惠安、莆田、漳浦、同安等盐场盐产量高,盐质好,首先得益于优良的泥滩地条件。
(二)大型连岛砂洲
闽江口以南沿海陆连岛与岛连岛砂洲分布较多,其规模大小不等,较大规模的有古雷、六鳌、崇武、小岞、海坛岛芦洋浦、东山山只、南日岛中部等。其中长度在10公里以上有芦洋浦、山只、古雷、六鳌连岛砂洲,堪称为全国沿海最大连岛砂洲。
中国沿海岛屿基本状况是小岛多,大岛少,无人岛多,有人岛少,缺水岛多。数量颇多的大陆基岩型小岛中,土层薄,平原耕地少,土地贫瘠,农业种群单调。而福建沿海闽中南一带岛屿由于连岛砂洲生成,促使大岛(>100平方公里)构成,并拥有多项开发资源。如岛屿的耕地、园地面积较大。据对7个岛连岛土地面积统计,耕地占岛屿陆域面积25.4%,园地占7.4%,其中海坛岛耕地占29.5%,东山岛耕、园地合计占34.95%。其比重显著高于湾外大陆基岩岛。也显著高于福建省平均水平(耕地为10.39%,园地为2.18%)。至20世纪末由于防风林兴建并发挥防风效益,连岛砂洲耕、园地价值也显著提高,砂业的农业开发,发展果树及特种种植前景很好,连岛砂洲农业已成为岛屿农业的支柱。同时由于连岛砂洲联结数岛成为岛连岛,扩大岛屿面积,产业较多,人口兴旺。如福建湾外岛屿人口绝大部分(90%以上)集中居住于11个岛连岛之中,岛连岛成为岛屿人群居住的最佳选择。相应社会行政单元也集中于岛连岛,全省湾外县级岛3个(平潭、东山、金门),21个乡级以上岛屿中,岛连岛有9个(占42.5%),因而大型岛连岛也成为全省沿海岛屿的中心岛和“龙头岛”。
三、海港
福建海港资源丰富,具有众多深水港,主要受地质地貌条件形成。
(一)主要地学条件
1.地质断裂构造控制
福建沿海断裂构造十分发育,主要是NE和NW等组断裂交错组成网络状断裂构造格局(图1-41)。
NE向断裂带,自西向东有①福鼎前岐—诏安太平断裂、②长乐—南澳断裂、③平潭—东山澳角断裂。它们在地表或岛屿断续延伸,规模大,深切地壳,沿断裂带具有动力变质、挤压破碎岩石带分布。控制断块山地、丘陵、海岸、岛屿及岩体整体展布。
NW向断裂,自北而南垂直于海岸总体走向有规则等距展布,有④松溪—宁德断裂、⑤南平—福州断裂、⑥沙县—南日断裂、⑦永安—晋江断裂、⑧上杭—云霄断裂等,规模也达100公里以上,控制着盆地、河流及岛屿等展布,使其沿NW方向延伸。并在盆地及海湾内发生断陷沉积,在挽近地质时期仍强烈活动,继续沉积或隆起。地表的垂直形变柚也多呈NW方向延伸。
东西向断裂,如⑨南靖书洋—厦门断裂,延伸也在100公里以上,断裂带形迹明显,其下端使九龙江西溪沿东西向入海、沿线形成漳州盆地及河口湾断陷沉积,厚度达80米以上。至20世纪末仍继续沉降。
福建海湾(含河口)特别是大型深水海湾主要受断裂控制,在几组断裂交汇和交错处形成,只是因后期海平面淹没或地壳上升影响清晰程度不同而已,有的可称断层—基岩湾,有的称“基岩湾”或“河口—基岩湾”,其本质上都是断裂式海湾,可谓“逢湾必断”或“逢湾必陷”。断裂构造为福建深水海湾形成奠定基础。
2.地形掩护条件良好
福建沿海湾由于受断裂控制,断块地形交错分布,并受冰后期海侵淹没影响,断块山、半岛、岛屿等地形单元复合排列,构成对湾内的良好掩护。既使湾内腹大水深、又常使口门狭小,口内外又常有岛屿设障,故湾内水域平静,无需或较少营建人工防波堤掩护,在大风浪时船舶可锚泊作业。如三沙湾(三都湾)位于陆地山丘与岛屿重重庇护之中,口门狭窄,历来是著名军港,誉为“东方珍珠港”。福州马尾港在《福建通志•清〉中就曾描绘为“重山环抱、层层锁门,固七省(自辽宁到广东)形势最盛之区”。晚清洋务运动时期曾为中国现代海军摇篮与造船基地。湄洲湾为大陆环抱,并有岛屿三层设置,湾外有湄洲岛,湾口有盘屿、大竹岛等,湾内有罗屿、横屿,在孙中山先生《建国方略》中就将其列为东方大港。厦门港湾外有大担、二担、青屿等岛链分布,极大削弱外海涌浪和风浪进入,内港又有鼓浪屿屹立,致使港内为优良避风港,鸦片战争后辟为“五口通商”之一口。
3.淤积趋势
福建海湾多属强潮型湾,沿岸河流输砂量在全国各大河中居于后位,不少湾内淤积物主要为悬浮物,主要源于本地。历史上福建森林茂密,水土流失少,海湾淤积趋势不强。如泉州港历史上曾为“世界最大港口之一”,晋江曾是“宽大而湍急”(据马可•波罗)。据后渚掩埋的古船体分析,700年以来每年淤积速率仅4毫米左右,其淤积速率之小与中国北方一些港口实不可比拟。但近百年来,特别是20世纪50年代以来发生明显淤积。如泉州湾后渚、福清湾海口港、兴化湾三江口、龙海石码港、厦门内港等明显淤积,主要是陆上水土流失加剧及人为工程不当引起,且整治较少。应该说海湾的近期淤积能够整治,其地学基础条件良好,只要能合理开发,综合整治,海港自然优势将可充分发挥。
(二)资源分布
1.深水港资源
优良海港的主要标志之一是要足够水深,能容纳大型船舶进港。港口水深条件直接关系着港口发展前景。据全国沿海统计,可建5万吨级以上的深水港址有34处,福建就有6大深水港湾(沙埕、三沙、罗源、湄洲、厦门、东山)。除沙埕湾外,水域面积都在150平方公里以上,深水面积在36平方公里以上,进港航道普遍在12米以上,深水岸线在10公里以上。其中以三沙湾在水深要素各方面均居第一,为福建乃至全国居首位的深水湾,并具有世界一流水平(表1-31)。
2.组合配套性好
表现在二个方面,一是类型齐全,有(大陆)海岸或海湾,河口、岛屿等多种类型港口(表1-32)。二是规模组合配套,有大、中、小型港口,遍布于全省沿海。这些对于建设全省海运网络,把“大门开在海上”,面向海内外,沟通内地有着重要意义。
四、旅游
福建海洋与海滨旅游资源丰富多彩,充满区域特色,从海洋地质地貌观点可分4类。
(一)海岸景观
1.海蚀形态
由于海岸历经地质沧桑巨变,沿海水动力(波浪)强,使岩石自然雕塑成千姿百态的海蚀形态,分布于海拔不同高程。
海蚀柱,为海岸岩石经海浪冲蚀形成的孤立石柱,形态各异。如“半洋石帆”,又名“石牌洋”,出露在海坛岛西部海面的一座岛礁上,岛礁中有二石柱并峙,高的约30米,低的约20米,前后排列酷似舟帆,底部为海蚀平台形似船体扬帆行驶。海蚀蘑菇,见于惠安下炉村山丘等地,由花岗岩组成,高约数米至10米,形似巨大蘑菇,故名。“羊角石”,位于东山岛,海拔84.4米、由花岗岩构成,高约6米,上部有双角貌似羊角。
海蚀槽沟与海蚀拱桥,为海浪冲蚀岩石节理裂隙或岩脉等形成直而立的沟槽。若沟槽上部岩块仍然保存,便构成一座天桥。如平潭青峰村西北海岸有一典型海蚀拱桥,桥面高约12米,桥洞高约6米,宽2米。桥下为海蚀槽沟,深10米。每逢潮水涌入,海浪滔滔冲击蔚为壮观。湄洲岛天后宫岸边,因花岗岩中的岩脉岩性软弱,经海浪冲蚀成槽。当潮浪吞吐时,相间排列的潮沟发出共振的潮音。诗云:“初似管弦细响,继如钟鼓齐鸣,再若龙呤虎啸,最后则如巨雷震天,骤雨泻地。”故该潮沟处又名“湄洲潮音”,其妙与浙江普陀山“潮音洞”齐名。
海蚀洞,为海岸岩石受海浪冲蚀形成,以平潭流水乡的“仙人洞”及东山岛龙屿“穿山洞”最出名。
2.风动石
多数由花岗岩节理裂隙风化剥蚀而成,并受到古海浪冲蚀,使其孤悬于岸边悬崖,或半坐半悬或摇晃欲坠,十分奇特。最闻名的为东山岛“铜山风动石”,石高4.37米,宽4.57米,长4.69米。当独自1人选择最佳推出点时可以晃动,据说大风也有动感,故流传为佳话。此类石蛋地形在沿海分布广,平潭、泉州、厦门、漳浦都有分布。漳浦古雷、六鳌等地分布有风动石景群,其中最大一块高8米,长18米,宽10米,是迄今所知全国最大的一块风动石。该石基座高为8米形体似兽形的晶洞花岗岩,形状似恐龙家族的“窃蛋龙”,故取名“窃蛋龙风动石”,寓意奇特。
3.玄武岩火山喷发海岸
北起金门岛,经龙海镇海、牛头山止于深土一带。由黑色玄武岩构成陡崖,崖面高达30余米。海滩分布有砾卵石,形态扁平浑圆。牛头山潮滩上有古火山口,呈椭圆状,长约300米,宽140米。中心为喷气口,口径仅30厘米,四周有环状皱纹和放射状裂隙。围岩为喷溢形成的层状粗玄岩,火山口颈相是三次侵入的含尖晶石、橄榄石的碱性玄武岩和粗玄岩充填。粗玄岩颈突兀地表,柱状节理紧密整齐,呈环状围绕火山中心排列,十分壮观。
4.砂滩
初步估计适宜开辟为海滨浴场的砂滩长约300公里,除闽东北海域的霞浦、福鼎略有分布外,主要分布于闽江口以南沿岸。福建省海滨砂滩主要优点,不仅数量多,而且质量好。多数砂滩远离河口,水质清澈,无污染。砂滩洁净,无油、泥污染,沙层厚,富有弹性,砂粒适中,适感好。海岸深入陆地,滩缓,浪平,无鲨鱼威胁,有安全感。海域(<1.5米等深线)宽阔,容量大。气候适宜,水温高,游泳季节长。如长乐下沙砂滩长达18公里,平潭龙王头砂滩长达9公里,东山岛乌礁湾砂滩长达9公里,都是全省大型优良砂滩,开发海滨浴场潜力很大。
5.砂丘
沿岸砂丘类型有砂滩、新月形砂丘、砂丘链、纵(横)砂垄、接触砂丘等。其砂质洁净柔软,砂粒细圆,粒度均匀,适感性强,是砂浴、滑砂和野营活动的良好场地。也主要分布于闽江口以南沿岸,以长乐、平潭、东山东海岸砂丘规模最大。如长乐梅花—首祉沿岸砂丘类型最多,规模最大,南北连绵37公里,东西横亘2~4公里。梅花一带的接触砂丘,随着山峦伏起,高达百米,雄伟壮观,堪称“闽海沙漠风光”。
(二)海岛及群礁
福建沿岸岛、礁星罗棋布,宛如朵朵明珠在万顷碧波之中,著名风景岛有:
1.海坛岛
为全省第一大岛,周围散布146个小岛及千余个群礁,有“千岛之县”美称。岛上山丘与平原交错,有全国规模最大的岛连岛砂洲与类型齐全的海蚀景观,东岸又有连绵延伸的海滨浴场,山海风光绚丽多彩。
2.东山岛
古城铜山为全省十大风景名胜区之一。铜山风动石驰名中外,海蚀岩形态多姿(如“石僧拜塔”、“鹰嘴岩”、“虎崆滴玉”等)惟妙惟肖。海滨浴场(马銮湾、乌礁湾等)充满南亚热带海滨特色。由于风光特色鲜明,又誉为“天然影视棚”,已在岛上拍摄外景影视20多部。
3.鼓浪屿
为小型花岗岩基岩岛,最高峰日光岩92.7米挺拔矗立,成为厦门风景名胜形象。海岸线长6.5公里,砂岸岩岸交错,海水浴场依次相隔邻接。配上全岛中西式建筑、街道及绿树花卉,素有“海上花园”之称。其地理位置极佳,游人络绎不绝,列为全省十佳风景区之冠及全国重点风景名胜区。
4.湄洲岛
面积16.6平方公里,是海峡女神妈祖的故乡,也为妈祖文化的发祥地(世界妈祖海神的祖庙)。岛最高峰为妈祖庙山(海拔95.2米),建有一座16米高的妈祖神花岗岩巨型雕像。山前有海蚀景观岩石群,岛中部为连岛砂洲,内有天然淡水湖,南岸有“湄洲潮音”海蚀槽沟。还有砂滩及防护林等。
5.琅岐岛
位于闽江入口处,有花岗岩丘陵及海、河积平原,东海滩细砂柔软,海水洁净,适于海浴。岛上古刹名寺古炮台较多,有“白云观日台”等,为闽江口第一奇景。
6.大嵛山岛
位于闽东北海域,为全省最高的海岛,海拔541.4米。岛上岩石由中生代火山岩组成,山峦起伏,山间400多米高处有天然淡水湖名“大天湖”,湖水容量85万立方米,湖水清澈,为地下涌泉形成。岛周围沿岸礁石奇观,有五叠石、海螺石、金鲤洞等,岛上有“千层岩”、“金猴观日”等。
7.三都岛群
位于三沙湾内,有40多个海岛和礁群,如青山岛东岸崖壁有“仙人画”,岩面石纹显出“关云长骑马持刀”形象。斗帽岛之东岩面上有块巨石状如螺壳,高约3米,可同时容3~5人。还有“金鱼驭珠”、“海豹戏水”、“烈马回首”等岩景。
8.东门屿
位于东山岛东北侧,由塔屿和北天尾组成,塔屿海蚀景观多,有鹰嘴岩、“洞磐石”等奇岩怪石,岛中部有一小型连岛砂洲,北端为北天尾,有著名寺庙。该屿与中国温州江心屿、厦门鼓浪屿、台湾兰屿齐名,称为“四大名屿”之一。
(三)海峡及海湾
沿岸共有大小海峡10余处,较大的有海坛海峡、南日海峡、厦鼓海峡。海峡风力大,年均风速达8~9米/秒,约为4~4.5级,一般3级风力可开展风帆运动。沿岸海湾众多,两侧风光秀丽,是海上观光旅游及运动的优良场所,很有开发前景。
(四)地学旅游胜地
福建沿海蕴藏有丰富的地质地貌遗迹,是长期的内外力地质演变遗留的不可再生的自然遗产,具有科研、科普和旅游价值,为地学旅游提供丰富场地。
1.断块海岸
是以NE、NW等组网络状断裂构造为基础形成的断块海岸,沿岸比比皆是。较典型有平潭岛北端(NW向)及平潭王爷山、晋江围头、东山澳角等地,断块特征显著,为全国沿海少有。
2.东山溴角一平潭变质带
呈NE向延伸长达约300公里,除有变质岩分布外,还有玄武岩火山岩喷发带分布。其位于大陆边缘与台湾海峡西侧陆缘,是研究海峡成因及板(块)内边缘构造变动的地质场所,历来受到重视。
3.古火山口
已发现古火山口2处。牛头山火山口最为典型,位于大陆海岸潮间带上,有三次喷发和充填,已辟为“漳州滨海火山国家级地质公园”。相邻的林进屿海滩有火山喷气口群,出现16处圆环形构造,发育于气孔、气柱状玄武岩层中。每一圆环直径3~30公分,圆环中有放射状、环状裂隙,环中心常见一突兀于地表0.6~1米高的玄武岩柱锥体,或柱锥体被整体剥蚀成凹坑。此圆环构造是由于熔岩下的含水岩层被岩浆加热引起蒸气爆发而形成的无根喷气孔,是世界罕见的喷气口群。
邻近的南碇岛上有140万根巨柱,呈六角形或多边形,垂挂于20~50米的海岛崖壁上,为玄武岩巨型柱状节理景观(图1-43)。
此外还有后蔡湾无根火山气孔群,佛昙鱼鱗石坑火山石林等。
4.古海岸变迁遗迹
古森林遗迹,先后发现二处——晋江深沪湾、漳浦前湖湾,两“迹”特征列于表1-33。
古泻湖遗迹,晋江龙湖原为泻湖,曾与海相通,后被深沪湾砂坝封闭与海隔离。湖面积现为1.62平方公里,湖容量405万立方米。平潭三十六脚湖,也为古泻湖,曾与海相通,现与海分离,面积2.1平方公里,湖容量1510万立方米。两湖均成为淡水湖,后者为福建省最大的天然淡水湖。
古海湾遗迹,以兴化湾较典型,相传远古时期潮水直达南山脚下,现在的码头村等都曾是古港口所在,而今一片平原。
古牡蛎礁,近岸及海湾水道均有发现,而后海域生态环境变化难以生长。
诸如上述等等,对于研究海岸变迁及升降都有意义。
5.台湾浅滩
分布有密集的水下砂丘群,并时有动物及人类化石、遗物等发现,该处水浅,易潜水观察和采集。开展地学观测,对于研究该浅滩成因及“东山陆桥”颇有学术意义。
知识出处
《福建省志·海洋志》
出版者:方志出版社
本志下限至2000年,系统记述福建省海区环境的自然状况以及海洋科技的进步和成就。分海洋地质地貌、物理海洋、海洋生物、海洋化学、海洋科技等6章。
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