大河之北·海洋篇:千里海岸

2019-11-14 09:28:13  來源:河北新聞網  責編:董健雄

大河之北·海洋篇:千里海岸

  在全國近2萬千米海岸線中,河北487千米的海岸線長度並不突出。

  但就河北所轄海岸線上,從秦皇島、唐山,經天津抵達滄州,從北向南依次展示著岩石海岸、砂質海岸和粉沙淤泥質海岸三種海岸類型,堪稱海岸大全。

  渤海,為什麼將河北的海岸線定格在現在的區域,我們所見的海平面又是否始終不變?

  什麼樣的地質動力造就了河北的海,河北海岸的不同又帶來了什麼樣的地貌特點?為什麼滄州的漁民要等潮出海,秦皇島被稱為沙軟潮平?

  關於海洋的開篇,我們就從鑲嵌在河北大地上藍色寶藏——渤海的形成和海岸類型説起。

  ●那海,那灣,那水

  >>此渤海灣非彼渤海灣

大河之北·海洋篇:千里海岸

  黃驊南排河入海口。 記者 趙海江 田明 攝

  2019年9月2日,滄州黃驊市南排河鎮歧口村。

  高揚著國旗的漁船越來越近,最終突突幾下熄火後,靠到了碼頭邊,船老大黑紅的臉笑開了花:船艙裏一筐筐的梭魚、皮皮蝦被抬上岸,漁民從這天起開始了一年中忙碌的時候——又到開漁季。

  歧口村的這種節奏和黃驊、海興沿海十余個漁村並無二致。

  但在地質專家眼中,這個小小的漁村卻是獨特的。

  按照行政區劃,河北省的海岸線被天津市隔斷為二。歧口村正是河北與天津海域的南分界點,與天津海域的北分界點則在唐山市豐南區澗河口西劉合莊。

  除此以外,河北省海域南部與山東以冀魯交界處大口河為界;河北省海域北部,則以秦皇島山海關區崔臺子作為與遼寧省的交界點。

  歧口村的特殊,並不止於此。

  2019年5月13日,中國地質調查局天津地質調查中心。

  王宏研究員拿出一張地圖,用鉛筆在渤海灣西岸畫了一個圈:“這,就是渤海灣灣頂。”

  他所指的灣頂正是歧口村所在。

  然而,此渤海灣非彼渤海灣。

  從地形輪廓上看,南北長約550千米、東西長約346千米的渤海海域,就像黃海深入內陸的一個面積約8萬平方千米的大海灣。

  但地理界、地質界所説的渤海灣,卻僅僅指唐山樂亭縣大清河口向西,穿過天津,經黃驊、海興地區再拐向東南,進入到魯北平原黃河口構成的渤海灣,它只是渤海的三個海灣之一;渤海還包括北部的遼東灣和南部的萊州灣。其中遼寧大連長興島與河北秦皇島聯線以北的海域組成了遼東灣。萊州灣則指由黃河口到山東龍口一線以南的海灣。

  可見渤海是由遼寧省、天津市、河北省、山東省在北、西、南三面環繞的我國最大的內海,其東經渤海海峽和黃海相通。

  同時,渤海也是我國水深最淺的海,平均深度只有18米,整個渤海有26%的水域水深在10米以內,95%的面積小于30米水深。

  三面環陸的渤海海岸線全長約3800千米,河北省的海岸線長487千米,約佔整個渤海岸線的1/8。

大河之北·海洋篇:千里海岸

  供圖/王強

  今天我們看到的渤海岸線,並不是數千年來一直如此。

  滄海桑田,形容的是由大海變陸地的過程。渤海的變遷尤其明顯。在地質史上,渤海經歷了陸地—湖泊—海洋的過程。

  “早在上世紀80年代初,我們與渤海海洋石油研究院合作,在渤海中部石油鑽四百米深度樣品中,就發現了暖水底棲有孔蟲和海相介形類,顯示渤海海盆大致在二三百萬年前已經受到海侵影響。”中國地質調查局天津地質調查中心王強研究員這樣説。

  在渤海南部,由國家海洋局第一海洋研究所完成的鑽孔研究,確定180米深、100萬年余的地層中,記錄了16個海洋沉積層和25個間冰期。加上40年前中國科學院海洋研究所在渤海中部鑽孔,近年中國地質調查局青島海洋地質研究所在渤海西部鑽孔的工作,皆豐富了此海域百多萬年來的地層記錄。

  “渤海灣西岸眾多鑽孔顯示了約十萬年以來,海洋沉積和陸地沉積交替出現,其中海水和淡水宏體貝類、腹足類、鏡下才能觀察到的微體古生物都有出現,表明地質歷史上,陸地或高於大海,或者海洋淹沒陸地的現象交替發生。”在中國地質調查局天津地質調查中心,商志文博士如是説。

  11700年前,地球進入了最後一個地質時期——全新世。由於全球氣候轉暖,沿海地帶漸次發生海侵,河北—天津沿海也在此時逐漸成為渤海的一部分。黃河在大約五千年前進入河北省黃驊西南部,豐富的泥沙沉積最終高出當時的海面,形成了陸地;約三、四千年前在黃驊城區附近和天津靜海地區,同樣因此形成了陸地;冀東灤河三角洲地區,隨灤河泥沙的空間分佈差異,相繼在一兩千年前成陸;黃驊南大港南側,是在千餘年前形成了陸地。

  >>沿海地貌之蹤

大河之北·海洋篇:千里海岸

  美麗的秦皇島岸線。 揣連海 攝

  2018年8月23日,山海關老龍頭。

  遊客們走上入海石城,遠眺拍照。

  這座始建於一千多年前的石城,深入渤海海域24米,最初是明朝修築的軍事防禦工事。高出海面數十米的軍事建築,一度成為海陸之間的重要戰略防線,見證著歷史的風雲變幻。

  約1.5億年前中生代燕山運動,是華北地臺上又一次地殼大規模改造運動,産生了宏偉的北東-北北東向的新華夏構造;由於地臺破裂,岩漿侵入,以及火山噴發,形成了眾多的斷陷盆地。渤海就是此時由郯廬斷裂帶等斷裂活動而産生的大型斷陷盆地。

  王強研究員用手蘸了水在桌子上寫了一個“廠”字。

  “石油和海洋地質學家認為,530萬年來的上新世形成了渤海和黃海,但是以湖泊、氾濫平原沉積為主,較少受到海水影響;青藏高原的漸次隆升,渤海和渤海灣盆地的漸次沉陷,是最終形成現代黃淮海(包括河北)平原的原因。”王強這樣介紹。

  俯瞰河北大地,北面有燕山山脈隆起,西面有太行山隆起,二者就像一個漢字的“廠”字,懷抱著河北平原,開口方向朝東南。“加上郯廬斷裂帶從安徽廬江北上,經江蘇斜貫山東半島、進入渤海,再到遼寧營口登陸,由於在海域這個巨型斷裂帶中部的扭張,加速了渤海斷陷盆地內部的分化;再加上第四紀海侵向陸地擴展,渤海盆地最終由湖泊轉變為內海。”

  從大清河以北到秦皇島轄區,地貌又發生了變化。

  2019年9月13日。

  順著沿海高速公路從滄州一路疾馳經唐山駛入秦皇島,會發現風景已經從滄州的一馬平川,到秦皇島的山海相依了。

  河北省地礦局第八地質大隊副總工程師邱若峰介紹,約6500萬年前進入新生代以來,新構造活動加劇,形成了河北平原西北部隆升、東南部下降的北東—南西方向延伸的三級階梯狀地貌:斷塊構造低山、丘陵臺地和海岸帶三個大地貌單元,呈現出低山、丘陵、臺地、平原、海灘的層次變化。

  由此,秦皇島地區海岸呈波狀彎曲的岬灣式,一部分海岸凸向海裏形成岬角,另一部分海岸凹向陸地形成海灣——岬角灣的岩石海岸剛好為修建港口和發展旅遊事業提供了良好的自然條件。

  河北境內渤海沿岸的第一座天然港口從這裡始建,也就不足為奇。

  >>渤海之潮

大河之北·海洋篇:千里海岸

  漁人晚歸。 潘如輝 攝

  2019年4月20日,黃驊市後塘村。

  90後船老大胡金髮即將出海。

  這是禁漁前的最後一次出海捕撈,他一定要趕在漲潮前回來。受淺海灘塗較深的影響,這一帶的漁民出海和靠岸停泊,都要借力一天兩個漲潮點。

  “咱河北的漁民,雖然守著同一片海,可潮不一樣。”胡金髮把腳踩在船幫上,黑紅的臉朝大海望去,“咱這潮灘淺,不等潮來漁船出不去海。”

  漁民的經驗來自於實踐,而精準的數據來自於科研。

  2019年10月14日。

  從國家海洋局秦皇島海洋環境監測站的辦公室望出去:一片碧藍,幾條漁船,白色的浪花一層推著一層,固執地卷向岸邊。

  預報室主任張萬磊的電腦上,實時顯示著幾組數字:潮位、波高、水溫……“這是我們設置在河北沿海不同區域的幾個驗潮站實時傳回的數據,我們這個站就是負責觀測統計這些海洋信息,並製作發佈風暴潮、大浪、海冰等海洋災害預警報。”

  漁民借助漲潮之際出海,遊客們借助海水退潮去“趕海”拾遺,説的都是潮汐作用。

  那麼潮汐發生時間是如何精準測算的?

  測算潮汐的叫驗潮井。一般情況下,這些驗潮井會設置在港口附近。張萬磊畫了一個桶狀裝置,又在桶的底部添了幾個開孔作為進水孔:“這些孔會濾掉海面的波動,讓驗潮井的數據更接近海洋潮汐的實際數值,這些注入驗潮井的海水會讓井裏的浮子上下起伏,這就是實時的海洋潮汐。”

  有趣的是,每個驗潮井的參照值並不參照平均海平面,也就是各有各的零點。“當地都會有一個理論潮高基準面,也可以叫理論最低低潮面,是以當地的最低潮面為零點。”張萬磊介紹道。

  “唐山和滄州海域都屬於不正規半日潮,通俗説就是每個月的大部分時候,一天中有兩個高潮兩個低潮,並且兩個潮的潮差不大,有時候會例外。漁民所説的等潮出海,就是等高潮位到來時,開船出海。”張萬磊説。

  整個渤海大部分海域潮汐是不正規半日潮,僅有兩個例外,一個是山東黃河口附近的正規半日潮海區,另一處就是秦皇島海區的正規全日潮。

  所謂全日潮,就是一天中有一個高潮一個低潮,所謂正規全日潮就是強調這種潮汐現象是常態。

  潮汐現象是在太陽和月亮天體引潮力影響下引發的海水週期性變動,分為正規全日潮、不正規全日潮、正規半日潮和不正規半日潮四種。海水通連的渤海,為什麼顯示了不同潮汐現象呢?

  這是因為在秦皇島山海關海域,有一處半日分潮無潮點。無潮點指的是在特定的地形和岸線條件下,向前運動的入射潮波和受海岸阻擋反射回來的潮波相互抵消,潮差極小的區域。半日分潮無潮點是潮波的一種,這個點沒有半日分潮,也就沒有起伏,被叫做正規全日潮。

  潮差是指一個週期內相鄰的高潮位和低潮位間的水位差,“秦皇島的潮差在河北省來説最小,只有0.73米左右。”而曹妃甸海域的平均潮差達到1.4米,滄州海域能達到2.2米。

  不僅如此,秦皇島一帶的潮流流速只有30—40釐米/秒,滄州海域可以達到70—80釐米/秒,流速最大的曹妃甸海域能達到150釐米/秒。

  這也是秦皇島被廣為稱讚的“沙軟潮平”的潮平所在。

  >>渤海之水

大河之北·海洋篇:千里海岸

  秦皇島岸線,岩石和海浪相交。 揣連海 攝

  俗話説,無風不起浪。

  翻涌的海浪又是怎麼來的呢?

  張萬磊指著窗外涌動的白浪説,海浪分風浪和涌浪,就河北來説,幾乎都是風浪,一年也就兩三次涌浪。涌浪就是風浪之後,風浪離開風吹的區域後所形成的波浪。

  波浪、潮汐、海流等都是海洋水文要素。當夏季的北戴河,遊客們撲通跳入大海,準備洗一個海水澡時,即使風平浪靜,依然會感受到海水的阻力或者推動力,這股力量正是海流作祟。

  “海流。按照成因可以分為潮流、風生流、密度流、潮致余流等。”張萬磊介紹,除潮流外,其他統稱為余流。余流是一種非週期性的海流,而潮流則是週期性的。密度流是因為海水鹽度、溫度不一致産生的密度不同,導緻密度大的海流向密度小處流動;另外,海底地形地貌不同也會引起海水的變化,這些疊加作用帶來了海水的運動動力。

  這種動力,在渤海與黃海的海水交匯時,産生了奇妙的自然現象。

  秦皇島港被譽為北方不凍港。和附近其他港口冬季船舶無法靠港比,這裡的優勢是海冰危害輕,一年四季均可作業。

  同一片渤海海域,為什麼這裡會有如此優勢呢?

  這要從一支流入渤海的暖流説起。黃海暖流,是東亞近海的黑潮暖流的分支。這支暖流從老鐵山水道處穿過渤海海峽進入渤海,也稱為渤海暖流。渤海暖流一直向西、向北,直至抵達陸地邊緣;這股暖流使秦皇島成為渤海沿岸少有的不凍港。

  大海從來都不曾平靜。

  我們現在看到的渤海海平面,其實近年來都在緩慢地上升。實際上自距今約260萬年的第四紀地質時期以來,渤海海盆在總體沉降背景下,海平面受冰期和間冰期旋回控制,曾反復上升下降。

  冰期時期全球溫度降低,海水結冰,海平面下降。而間冰期時期,全球較溫暖,覆蓋在地球的冰蓋部分融化;雖然融化的冰蓋減少了對地幔的壓力,會導致一部分陸地反彈抬升。

  自1.17萬年前進入到與人類社會最接近的全新世,這個間冰期時期海平面是否穩定呢?

  答案也是否定的。

  距今約2萬餘年前的末次盛冰期,全球冰川發育,全球海平面下降,我國東海的海平面大約在-135米。“到距今5000餘年前,海平面大概抬升到-5米上下,從此進入一個緩慢上升的階段,直到約2000年前上升到今天的高度。”商志文畫了一個橫軸和縱軸來表明海平面的浮動。

  自然資源部編制的《2018年中國海平面公報》顯示,我國沿海海平面變化總體呈波動上升趨勢。1980—2018年,中國沿海海平面上升速率為3.3毫米/年。2018年,中國沿海海平面較常年高48毫米,其中渤海沿海海平面比常年高55毫米。

  3.3毫米,在我們的生活中,幾乎可以忽略不計,但這個數字對很多科研工作者來説,關乎重大。

  科研工作者通過採集鑽孔中沉積物、古生物等材料,測定其年代,重建不同時期的海平面高度,來匯聚成一張海平面變化曲線。

  “海平面曲線變化,是全球科研工作的熱點。”王宏介紹,在多國科研人員共同努力之下,形成的一份3.5萬年以來東亞海平面曲線變化圖中,採用了天津地質調查中心的12個點位資料,“這張圖還在不斷完善,根據海平面的變化歷史,我們也可以推測未來海平面變化的趨勢。比如海水繼續上漲,加速侵蝕岸線怎麼辦?由此來制定相應的防範機制。”

  ●滄海與陸地

  >>平坦的灘塗

大河之北·海洋篇:千里海岸

  黃驊南排河入海口。 記者 趙海江 田明 攝

  2019年5月1日,黃驊。

  當地人把養蝦池叫做汪子。一早,看守汪子的工人鑽出窩棚伸個懶腰,目光投向東面太陽剛升起的地方——渤海。

  這一帶為粉沙淤泥質海岸,漫長的灘塗提供了便利的海水養殖條件。

  粉沙淤泥質岸線是由小于0.063毫米粒級的粉沙淤泥組成的海岸。

  “這種岸線附近地形平坦、開闊,物質組成以淤泥質或粉沙質沉積物為主,滲透性差、餌料豐富,也就形成了傳統的制鹽和海水池塘養殖産業。”河北省自然資源廳前總工程師肖桂珍介紹。

  在河北,粉沙淤泥質岸線分佈在樂亭大清河口至豐南劉合莊冀—津陸域界點,以及黃驊歧口冀—津陸域界點至海興大口河口冀—魯陸域界點,長約192千米,佔全省大陸岸線總長度的44%。

  沒有細軟沙灘、沒有海水蔚藍,甚至淤泥質岸線的海水顏色要相對發黃。

  遼寧旅順老鐵山與山東蓬萊田橫山之間的連線,是渤海與黃海的分界線,這裡“涇渭分明”十分明顯,深藍色的黃海和黃色的渤海相交于一線。

  為什麼淤泥質海岸的海水發黃呢?

  海水顏色是受海水中浮游生物、無機物的懸浮顆粒以及天空顏色等許多條件的制約。

  當懸浮體含量小于20毫克/升時,海水為深藍—碧綠色。隨著懸浮體含量增加,水色相應變黃,含量30—50毫克/升時,海水呈黃綠色,含量大於100毫克/升,海水呈濁黃色。因為渤海浮游生物含量相對減少,所以,影響海水顏色的主要是海水中的無機物顆粒,尤其是黃河攜帶來進入渤海海域的黃土物質,更造成了水色偏黃。

  在渤海的沿海高速公路跑上一圈,會發現滄州一帶的海水顏色相對更加濁黃,這和黃河曾從這一帶入海有很大關聯。

  “8000—5000年前,黃河從滄州南側的孟村入海。5000—4000年前,黃河從天津一帶入海,由於地表平坦,黃河擺動較大,黃河以及海河攜帶大量的泥沙下瀉,在這一帶形成廣闊的沖積平原。”河北省科學院地理科學研究所學術委員會原主任吳忱研究員介紹説。

  1978年,吳忱和同事們在滄州青縣一帶打孔取樣,就黃河古河道流經地進行科學考察。

  “鑽到地下十幾米深取上來的泥土中,第一層是河流沉積層,為灰黃、灰白和黃色;第二層是海相層,以褐灰色、灰黑色為主,沉積物更細,有沙、黏土、粉砂質黏土和淤泥。”吳忱説,這證明河水和海水曾在這裡交匯。他抓起一支鉛筆畫了一張草圖,頂點是孟村回族自治縣,又迅速地塗抹出一塊碩大的區域,指著這裡説:“從這,黃河入海沖積出面積超過15000平方千米的孟村黃河古三角洲。”這就是如今滄州沿海一帶廣闊的土地。

  2018年9月,唐山大清河鹽區。

  滷水池裏的鹽粒直徑已經達到了1釐米,一望無際的鹽田,像棋盤一樣規整排列,海水從一個格子到另一個格子,通過蒸發形成高濃度滷水,最終形成一粒粒海鹽。

  鹽區設置在唐山沿海灘塗上。唐山擁有663.84平方千米的灘塗,佔全省943.10平方千米灘塗面積的70%還多。

  灘塗係指界于平均大潮高潮線到平均低潮線之間海水週期性淹沒地帶,通常也稱潮間帶。

  灘塗在漲潮時被海水淹沒,退潮時露出水面。人們通常所説的趕海,就是等潮汐退去時,在灘塗上尋找被海水遺留下來的海産品。

  灘塗條件複雜、多變,海洋生物種類豐富。同時,因地處海洋與陸地交接地帶,也是海洋捕撈、海水養殖、海鹽生産的重要場所和濱海旅遊、港口航運、海岸工程的直接作用空間。

  當然,這也是渤海沿岸成為鳥類遷徙路線的原因:正是這些灘塗上海水褪去遺留下來的海洋生物,成為鳥類在漫長遷徙過程中停下來補給的食物。

  >>沙丘與潟湖

大河之北·海洋篇:千里海岸

  俯瞰昌黎沙丘。 揣連海 攝

  2019年5月2日,昌黎黃金海岸。

  起伏的沙丘一片金黃,腳踩上去,細膩到幾近無感。不遠處鬱鬱蔥蔥的樹林,就是被譽為沙漠綠洲的景觀。

  大海、沙丘、綠洲,三景同框並不普遍。這也是1990年9月30日,國家將昌黎黃金海岸列入首批國家級海洋自然保護區的原因。

  這一帶屬於砂質岸線,集中在秦皇島、撫寧、戴河口到唐山樂亭大清河口,長約163千米,佔全省大陸岸線總長度的37%。

  砂質海岸以灤河口為界,分為南、北兩段。北段沿岸是典型的風成沙丘,沙軟潮平、岸灘開闊,適宜開闢海水浴場和開展多種岸灘遊樂活動。南段,受灤河豐富泥沙和海洋動力的共同影響,近海發育有離岸砂壩,塊狀的潟湖—砂壩複式海岸。受離岸砂壩庇護,岸線穩定,距深水區較近,近岸陸域地勢平坦開闊,為宜港、宜旅遊岸線。

  砂質海岸主要由砂和礫石組成,“砂”是粒徑大小為0.063毫米至2毫米的砂質顆粒。這裡能形成砂質岸線,首先要探尋砂的來源。

  “從砂質沉積物所含重礦物成分看,黃金海岸保護區的沙資源主要是灤河的貢獻。灤河發源於內蒙古巴延吉爾山北麓,流經燕山山脈,其間還有十條河流匯入灤河。灤河出山區後,形成了以灤縣為頂點的三角形沉積體。由於靠近山區,流路短、落差大,灤河攜帶的砂礫石使它成為多砂河流,把大量的砂物質輸送到了海岸帶,形成沖積扇—三角洲體系。”王強研究員以黃金海岸為例進行分析。

  岸線的形成,只是給神奇地貌打了地基。大自然的鬼斧神工又對地貌進行了修飾。

  比如,砂質海岸上巨大沙丘的形成。

  “行星風係的東北風是灤河三角洲和昌黎地區常年主要盛行風,強勁的東北風和夏季東南季風疊加吹飏,特別是在風暴潮作用下,更使得沙灘上沙物質進一步向陸地方向移動、卷飏,先形成沙堤,然後越堆越高,最終在兩三千年前,形成沿現代海岸線分佈的縱向沙丘。”王強如是説。

  如果説砂質岸線上還有什麼必須一提,那麼七里海潟湖肯定不能被遺漏。

  什麼是潟湖呢?——在濱海地帶,由於海水受到地形限制,與海洋不完全隔絕或週期性隔絕,從而引起其中水介質的鹹化或淡化,即稱為潟湖。

  七里海位於北戴河新區南部沙丘帶內側,為現代潟湖。

  七里海名曰“海”,其實並不是海。

  距今一萬多年前,在全球性氣候進入大暖期的背景下,海平面上升,沿海平原發生海侵後,現在的黃金海岸以及其後的陸地同樣被海水淹沒,成為海域的一部分。

  五千多年前,海侵達到最大範圍後,河流沉積速率開始加大,超過了海平面的上升速率,發生海退,陸地逐漸形成。

  “在這一過程中,一些入海水道逐漸淤淺、縮小,與海洋的聯繫逐漸減弱,形成潟湖環境。七里海就是這樣的典型潟湖,只不過一度阻斷七里海與海洋聯繫的主要是風成沙丘。”王強介紹。

  這種阻斷,造成歷史上七里海大部分時期為淡水湖泊。

  據《昌黎縣誌》記載,由於連年乾旱,七里海曾在1858—1959年乾涸,現在的潟湖出口(新開口)是1883年灤河氾濫,洪水傾入七里海,將沙丘衝開的一條水道。新開口形成後淡水變成了鹹水,導致現代七里海的最終形成。

  >>天然良港的基礎

大河之北·海洋篇:千里海岸

  北戴河濕地。 潘如輝 攝

  2019年9月6日,秦皇島港股份有限公司第六港務分公司。

  翻車機房重達80噸/節的車廂緩慢進入預定區域,對準、卡緊,轟隆一聲,3節車皮被一次性翻入軌道下方的皮帶,順著架設在翻車機房上方的皮帶機被送往堆場。

  和如今現代化港口比,秦皇島一帶利用天然岸線作出海港口,已經有千年之久。

  早在戰國時期,渤海北岸有碣石,被譽為燕國“通海門戶”,就是指秦皇島附近。

  秦皇島北部燕山余脈順勢而下,在海岸形成了一連串的太古代混合岩質岬角。我們的祖先早就利用這些岬角型天然港灣作為漁獵、商業和軍事補給的基地。

  人類利用自然條件修建海港的可能,是建立在港口基岩岩石岸線的天然優勢之上的。

  基岩岩石是被海浪衝擊形成的海蝕平臺等海蝕地貌。岩石海岸的主要特徵是岸線曲折、灣岬相間、岸坡陡峭。

  從戴河口至止錨灣的海岸線上眾多的山體岬角,將海岸又分割成長度不等的岸段;每個岬角恰似一座天然擋砂丁字壩,阻隔了相鄰海岸段的砂粒運動。

  這一段岩石海岸坡度較陡,5米等深線離岸僅500米,10米等深線離岸3500米,15米等深線離岸12500米,水深條件好,足以建設萬噸以上級泊位。

  同時,秦皇島港港池和航道年淤積厚度不足1毫米,航道、錨地沒有島嶼礁石,便於船舶航行。且岸線明顯凹入秦皇島岬角和金山嘴岬角之間,導致港灣內風浪小,海域內水深,受暖流影響,海冰危害輕,也就有了北方不淤不凍良港的美譽。

  河北省的岩石岸線分佈于山海關張莊崔臺子冀—遼陸域界點至北戴河戴河口,是典型的岬角—港灣海岸,岸線全長82.34千米,佔全省大陸岸線總長度的18.8%。

  邱若峰介紹,秦皇島現代海岸帶由三個岬角段與三個海灣段組成,自東向西依次為:山海關岬角、東灣(山海關至秦皇島)、秦皇島岬角、中灣(秦皇島至金山嘴)、金山嘴岬角、西灣(金山嘴至洋河口西)。

  “港灣因有岬角環抱,水域廣闊,掩護條件好,岸線穩定。”肖桂珍如是説。

  事實也確實如此。

  岩石岬角突出於海中,近岸有海蝕崖、海蝕柱和海蝕拱等海岸地貌,鴿子窩景點的鷹角岩就是典型的海蝕地貌。

  2018年8月23日,站在數十米高的鷹角岩下抬頭看,這塊由於地層斷裂形成的臨海懸崖上,佈滿了大小不一的孔洞,這正是被稱為鴿子窩的“窩”所在。

  很難想像,這些曾被鴿子視為窩的孔洞,居然是海水不斷沖刷而來,也是海蝕地貌的一種。

  “海蝕地貌,是海水上升和下降的過程中形成的。”吳忱説,海蝕地貌分海蝕龕、海蝕穴、海蝕柱、海蝕洞、甚至海蝕溝,從幾釐米到幾米深度不等,鴿子窩是海蝕柱。

  “聯峰山高出海平面140多米,山頂和山腰也有海蝕地貌,那是河北沿海保存海蝕地貌最好的地方,這也説明海平面曾一度達到這個高度。”吳忱介紹。

大河之北·海洋篇:千里海岸

  北戴河鴿子窩典型的海蝕穴地貌。 劉學忠 攝

  那麼海蝕地貌是如何形成的呢?

  吳忱用河蝕穴形成的壺穴原理舉例:“河流在漲落過程中,夾帶著的沙子不停在石頭上旋轉沖刷,約兩三千年才能形成一個幾釐米深的河蝕穴。”

  所以河蝕穴從平面看是圓形的,但是它的縱剖面是痰盂狀,且中間鼓起一塊鼓包狀,“河蝕穴‘肚子’要遠比‘口’大,而且河蝕穴中往往還能看到磨圓的礫石;礫石隨水流旋轉的時候,水流的離心力會促使礫石摩擦更靠近邊緣的部位,形成中間的小鼓包,這就越發證明河蝕穴是沖刷形成的。海蝕穴中海蝕平臺上的圓形穴形成與此同理——只不過海蝕岩壁上的海蝕穴是海浪衝擊而致。”吳忱説。

  ●大海的印跡

大河之北·海洋篇:千里海岸

  唐山港京唐港區。 新華社記者 楊世堯 攝

  2019年5月13日,王宏辦公室。

  辦公桌上放著好幾個30多釐米長的牡蠣殼,他拿起一個牡蠣標本説:“這個傢夥生活在4000年前。”

  地質學家為什麼要研究一個古牡蠣殼體呢?

  在渤海灣西岸,分佈著兩類很有特色的古海岸遺跡,那就是海河以南、基本以在水上堆積為主的古貝殼堤,和海河以北水下堆積的古牡蠣礁。

  海河下游以北的渤海灣西北岸約5000平方千米範圍內,至今已發現了50余處牡蠣礁體,最大的兩處分別位於天津轄區和唐山豐南大吳莊。

  “50余處礁體大致可以劃分為10道礁群,從西北向東南(從陸向海)逐漸變年輕,最年輕的現代礁體就存活于現在天津大神堂海區。”王宏介紹。

  長牡蠣是一種生長在鹹淡水混合的海岸河口區的水生雙殼類動物,軟體包裹于鈣質殼體中。由此種生物自動聚集形成的“礁體”稱為牡蠣礁。牡蠣個體生長極為緩慢,一年大概長1釐米—1.5釐米。

  “牡蠣被譽為先鋒動物,需要一個安靜的生長環境,同時,它不能移動,需要附著在海底和其他較硬的物體、甚至是在前期死亡的牡蠣個體上生活,牡蠣礁的頂部可以生長到當時海平面的高度。”商志文介紹,牡蠣礁是渤海灣西北岸滄海桑田巨變見證的重要載體。

  “渤海灣所有牡蠣礁體都被數米厚的泥質沉積層覆蓋,深埋其下的牡蠣礁體的牡蠣由方解石質的生物碳酸鈣構成,通過測定牡蠣殼體各年輪層氧同位素含量,可以還原古海水溫度、鹽度等重要信息,重建當時的地質環境,也可以據此預判未來的環境變化。”商志文説。

  古貝殼堤是渤海岸線變遷的另一個見證。

  2019年5月14日,黃驊古貝殼堤。

  一塊石碑埋在南排河鎮張巨河村外的泥沙裏:黃驊古貝殼堤省級自然保護區。人為破壞及海風侵蝕,目前只能看到破碎的貝殼摻雜在細沙之中。

  “渤海灣貝殼堤內的貝殼屬種基本一致,主要包括毛蚶、蛤蜊、青蛤、牡蠣、海扇等,以及琩螺、玉螺等共40多種。”王宏介紹,這麼多貝殼堆積於此,形成貝殼堤,是大海的“簸選”作用,波浪將潮間帶及潮下帶的大量貝殼及其碎屑搬運至高潮線,並堆積下來。

  渤海灣西岸貝殼堤自海邊向陸、依據年代從新到老大致分為四道。

  自天津市海河口向南,經驢駒河、高沙嶺、白水頭到馬棚口,斷續分佈的貝殼堤為第一道,是在高潮線附近由風暴浪堆積而成的貝殼堤。

  北宋慶曆八年(西元1048年)到金章宗明昌五年(西元1194年),曾引黃河入海河,故而海河中游泥沽向東至塘沽之間形成的陸地,是距今千餘年的黃河亞三角洲,沿海第一道貝殼堤指示了當時三角洲穩定後的岸線位置。

  第二道貝殼堤規模最大、最連續,北自天津市海河中游軍糧城,經二道閘、泥沽,向南再到鄧岑子、楊岑子、新開路、板橋、大港,跨過獨流減河,延續到河北黃驊歧口村;歧口向南再經高塵頭、張巨河、趙家堡,到賈家堡一帶。歧口貝殼堤底部測年兩千多年,上部一千多年,視為第一、第二道貝殼堤疊加。第二道貝殼堤在天津大港上古林地區最寬達200米。

  第三道貝殼堤北段見於天津市東部小王莊-張貴莊-巨葛莊-南八里臺-中塘,南、北大港間又分為三支,南段見於黃驊城東王肖莊-武帝臺一帶,貝殼堤測年為三四千年。

  第四道貝殼堤位於天津大港區子牙河以南翟莊子村西,測年五千年,向南延續數千米,進入河北境內;在黃驊市城區南側東孫莊—苗莊地區有較大規模貝殼堤出露,距今約六千年,與天津南部翟莊子所見是各自獨立的。

  由黃驊城南到歧口村,兩地相距30—40千米,貝殼堤年齡相差近5000年。這正説明在這5000年來,黃驊海岸線的向海推進,陸地面積不斷擴大。

  很明顯,貝殼堤並非自北向南連貫延續下來的,包括黃驊濱海劉洪博村的“貝殼堤”,很多是一些河口海水倒灌上溯形成的貝殼堆積,黃驊武帝臺附近更是有人工作用疊加的貝殼堆積。

  考古學者曾在第四道貝殼堤及其以西地區發現戰國、秦、漢時期的遺址和文物,表明當時這裡已有人類經常居住活動。

  西元11—892年,黃河改從山東入海,黃驊一帶岸線相對穩定,形成了第二道貝殼堤,考古學家在這道貝殼堤上也發現了豐富的唐宋文化遺址。

  “這就是説,貝殼堤測定的年代和從其中出土的文物是相吻合的。”王宏説,這也印證著在海退過程中,各時期的祖先們在沿海留下的印跡。

  吳忱給我們描繪了一幅人類在沿海活動的軌跡圖:全新世中期,也是我國歷史上的商周時期,黃河在天津入海時,河北平原上大多是湖泊沼澤,僅在太行山、燕山山前,石家莊、北京等洪沖積扇一帶有人類活動,洪沖積扇以東都是沼澤,人類無法生存。

  商周以後,河北南部天氣變涼,海平面下降,海岸線向海後退,河流前伸,河流堆積、沉積速率超過了海面高度,各地陸續成陸,湖泊被填埋,“短短二三百年間,人類順著太行山脈向前活動,到了秦漢時期已經有人在現在的渤海邊活動。到漢朝,黃驊海岸線上的第三道貝殼堤附近有人類活動也就順理成章。”吳忱説。

  王宏拿出一張拍攝于上世紀80年代初期的照片,身高一米八多的他站在黃驊老狼坨子村5米高的貝殼堤陡坎前,仍顯不出高大。“平緩的海灘有消能作用,但是向岸運動的風暴潮浪,依然能在此處形成5米高的貝殼堤陡坎,説明海水向岸邊的搬運堆積能力非常強。當時濱海賈家堡貝殼堤最高,達到黃海海拔11米。”

  上世紀90年代後期,王宏再到老狼坨子村時,看到這個曾有百十戶人家的漁村已徹底搬遷了,僅留下殘垣斷壁。“從1870年至今,這一帶的海水侵蝕掉陸地約1千米。”王宏介紹。

  這是把地質變遷的時間從數萬年縮短到近百年之後的所見;即失去貝殼堤保護的海岸,可能被強勁的海浪沖刷侵蝕掉。

  這也是研究貝殼堤和牡蠣礁的價值之一。

  約佔地球表面71%的海洋被譽為蔚藍的寶藏。渤海海岸的先民曾一度追逐著海退成陸的腳步,踏上人類生存發展的漫漫長路。直到今天,我們依然沒有停止對海洋的探索。 (記者 白雲

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