探寻西沙群岛：岛屿面积和高程概览

（1）组成

西沙群岛坐落在海南岛东南水深为900～1 000 m的大陆斜坡广阔台阶上，位于北纬15°46′～17°08′、东经111°11′～112°54′，从东北向西南伸展，在长250 km、宽约150 km的海域里，由45座岛、洲、礁、沙滩组成，其中500 m2以上的岛屿有32个，另有7个沙洲、10多个暗礁暗滩，海域面积约31 700 km2，岛屿陆地总面积约10 km2，是我国岛礁较多、分布最广的群岛之一。西沙的岛礁分为东西两群，西为永乐群岛，东为宣德群岛。

永乐群岛由琛航岛、珊瑚岛、甘泉岛、盘石屿、中建岛、广金岛、晋卿岛、金银岛等岛屿，以及森屏滩、羚羊礁、北礁、光华礁、玉镯礁等礁滩组成。其中，甘泉岛最高，海拔8.3 m左右，盘石屿最低，高程仅1.3 m。中建岛面积最大，有1.5 km2，盘石屿面积最小，仅有0.004 km2；宣德群岛由赵述岛、西沙洲、北岛、中岛、南岛、南沙洲、永兴岛、石岛、东岛和高尖石等岛屿，以及西沙洲、中沙洲、南沙洲、北沙洲、金银滩、西渡滩、海王滩、湛涵滩、滨湄滩、先驱滩和浪花礁等礁滩组成。其中，永兴岛面积最大，为1.9 km2，是西沙的主岛；石岛最高，达15.0 m。南沙洲和西沙洲，由珊瑚贝壳沙组成，是岛屿的雏形。西沙群岛中，除高尖石外，其余的岛屿均由珊瑚碎屑和钙质生物骨、贝壳沙砾组成，为珊瑚岛，岛屿四周高、中部低。高尖石为大洋中的火山岛，如图1.21所示。西沙群岛主要岛面积和高程见表1.3。

图1.21　高尖石火山岛

（2）地质与地形地貌

如前所述，西沙群岛发育于南海海盆西北水深900～1 000 m大陆斜坡台阶上，大部分岛屿的形成都受到地壳运动的影响。

表1.3　西沙群岛主要岛屿面积和高程

1）地壳的沉降运动

群岛地表1 000 m以下处有一层相当于老第三纪的风化壳，厚度28 m，其下是花岗片麻岩和基性火山岩，风化壳上是厚约1 km的珊瑚、贝壳碎屑灰岩。可见，约在老三纪前，西沙群岛的基底原是海面以上的陆块，后随地壳运动而下沉，沉速不大于珊瑚等造礁生物的成长速度，使造礁生物持续增长，发育成厚达1 km的珊瑚灰岩。

2）地壳的上升运动

地壳的上升运动起始于第四纪以后。群岛的一些岛屿（如石岛、东岛）出露的基岩受海蚀作用十分强烈，发育有大量的海蚀崖和浪蚀洞，远离高潮面达12 m的石岛上部也出现海蚀崖和浪蚀洞，如图1.22所示。这就证实西沙群岛基底经过漫长的沉降后，又经历了一个上升运动。有资料表明，这种上升运动目前仍在进行中，上升和海浪侵蚀的结果，使岩性多孔，溶洞十分发育。

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图1.22　石岛的海蚀现象

西沙各岛均承托在规模不同的礁盘上，有的礁盘上只有一个岛，有的礁盘则有两个或多个岛，如永兴岛和石岛就在同一个礁盘上，琛航岛与广金岛亦在同一个礁盘上。礁盘宽窄不一，有的仅几十米，有的几百米；礁盘上水深也不等，有的深达几十米，有的则退潮就外露。各岛地形受风浪的影响显著，除面积较小的岛屿外，几乎所有岛屿都呈东北至西南长、南北狭窄的长椭圆形，这种地形在很大程度上与南海每年有规律地盛行东北和西南季风及海流的协同作用而形成的堆积有关。强大的台风还能使岛屿的面积迅速增大或减小，并造成岛上地形起伏。目前岛上的沙堤就是不同时期在风浪作用下珊瑚贝壳沙堆积的结果，沙堤高3～5 m、宽50～100 m。岛屿为四周高、中部低平的碟状盆地，个别岛屿常存潟湖。碟状盆地比较显著的岛屿有金银岛、甘泉岛和永兴岛，如图1.23和图1.24所示。根据地质构成，西沙群岛的岛屿可分为三种类型：一是晚更新世形成的已石化的礁岩岛（如石岛），由珊瑚等生物碎屑岩化而成，有显著的海蚀地貌和岩溶地貌；二是全新世形成的发育了海滩岩和植被的灰沙岛（如永兴岛、赵述岛、北岛、中岛、南岛、北沙洲、中沙洲、南沙洲、珊瑚岛、甘泉岛、琛航岛和中建岛等），这类岛屿海滩岩和植被的发育，表明灰沙岛已成长到一定的高度和规模，由承接降雨而来的淡水存量足以供给植物生长，植被越茂密、覆盖度越高，表明岛上贮存的淡水越多；三是近期形成的无植被的灰沙岛，也即沙洲（如西沙洲、东新沙洲和新西沙洲等），这些沙洲诞生年代晚，高度低，约2 m，风暴潮来临可将其淹没，植被难以生长，并且海滩不稳定，海滩岩难以形成。

图1.23　甘泉岛碟状盆地

图1.24　永兴岛地质地形剖面示意图

（3）土壤

西沙群岛上层土壤的成土母质相对单纯，由珊瑚、贝壳等生物碎屑沙砾组成，在成土过程中没有次生黏土产生，空隙率高，渗透性强。土壤可分为两类：一类是林地土壤，位于常绿乔、灌木林下，由珊瑚沙、鸟粪和枯枝落叶分解的腐殖质构成，称为石灰质腐殖质土，颜色灰褐，质地松软，有机质含量高，可达12%左右。在西沙群岛主要岛屿上，这类土壤的面积大，对地下水的影响很大；另一类土壤是冲积珊瑚沙，分布于各岛沿岸的海滨，由风浪堆积的珊瑚、贝壳沙粒构成，颜色黄白，含盐量高，缺乏有机质，植物稀少。

（4）气候

西沙地处热带，太阳高度角大，空气含尘量极少，能见度大，太阳辐射很强，无雾天气，日照时数长，全年高温，年均温度26℃以上，一月平均气温接近23℃，温度的年变幅和日变幅均小，只有6℃左右。海水温度也高，表层水温25～28℃，加之海水透明度大，含盐量3.5%。这种气候和海洋环境特别适合珊瑚发育生长。西沙群岛海拔不高，由季风带来的水蒸气不能阻留成地形雨，主要靠台风和对流雨，年均降雨量约1 400 mm。由于每年台风状况不同，年降雨量波动较大，一年之中雨量分布也很不均匀，6—11月为雨季，降雨量约占全年的85.7%；12月至次年5月为旱季，雨量仅占全年的14.3%。降雨量的变化会引起地下水贮量的变化。影响地下水贮量的另一重要因素是蒸发量，西沙群岛的蒸发量很高，年蒸发量达到2 472 mm，超过年均降雨量的76%。一年中蒸发量也随季节变化，3—6月蒸发量大，11月至次年2月蒸发量较小。

（5）水文

图1.25　琛航岛潟湖

珊瑚岛礁有特殊的地质构成，又置身于大海的环抱之中，面积小、海拔低，因此，具有特殊的水文状况。首先，无地表径流。由于地表结构疏松，渗透性强，各岛屿除雨季少数低洼地有间歇性积水外，大都无地面径流。天然地表水以潟湖的形式存在，在西沙群岛的东岛和琛航岛有封闭式的潟湖，如图1.25所示。湖水长期靠雨水补给，矿化度逐渐降低。其次，地下水分上层淡水和下部咸水。珊瑚岛含水层为疏松的珊瑚碎屑和多孔的珊瑚灰岩，地下水与海水相通，弥散作用形成深部咸水层，其下为海水，咸水层上承托一层淡水水体，形状犹如一枚透镜，称为“淡水透镜体”。淡水透镜体靠雨水补给。根据南海地质资料，淡水埋深一般1.5～3.5 m，但由于淡水透镜体承托于海水之上，所以埋深会随着潮汐的涨落而上下波动。另外，地下淡水的水质、水量与岛屿大小、成岛时间和生物作用等因素有关，因此，各岛淡水水体的水量、水质不尽相同。有的岛屿淡水贮量多，有的则少；有的淡水矿化度低，无色无味，清澈透明；而有的岛屿，淡水有色有味，含盐量高。