海南环岛沙滩地貌动态及影响机制研究成果

海南岛的海岸轮廓和地貌形态是其地质构造运动与气候变化、海洋动力环境相互响应的结果（王颖，2002；张业明，等，2005；王宝灿，等，2006）。在漫长的地质历史中，海南岛区域的地壳经历了频繁、多阶段的构造运动，包括以褶皱形变为主、同时伴有断裂形变、酸性和基性岩浆活动及大规模混合岩化作用的加里东运动和华西—印支运动，褶皱形变的基础上断裂作用和中酸性岩浆侵入十分强烈的燕山运动及断块和大规模基性岩浆喷发的喜马拉雅山运动（严国柱，等，1979；张业明，等，2005；许德如，等，2007；王智琳，等，2015）。现今，海南岛存在四个横贯海岛的东西向断裂构造带（九所—陵水、感城—万宁、昌城—西昌和王五—文教）及与其联生的三个南北向断裂构造带（铺前—博鳌、琼山—石合和白莲—瑞溪）（严国柱，等，1979）。这些断裂构造纵横交错，使海南岛区域的地壳成为相互交错连接的多个块体；在此基础上，地壳块体之间的垂直差异性升降运动又形成了琼中隆起、琼东南坳陷和琼西北坳陷（王智琳，等，2015）；期间沿着EW向、NE向和NW向断裂发生了多次火山玄武岩喷出，从而形成了琼北火山熔岩台地及基岩岬角（王宝灿，等，2006）。第四纪以来，伴随着全球气候的冷暖交替，海平面出现了多次全球性的升降变化（赵希涛，等，1979；Ross和Ross，1986；Ballard，等，2000；Moucha，等，2008）；在低海面时，海南岛的岸线向陆架迁移，琼州海峡和北部湾的大部分海床都出露成陆，由陆向海输运的沉积物较丰富，而在海平面上升时波浪和海流则将陆架上的沉积物大量向岸线推移，并与由陆向海输运的沉积物相遇最终沉积（王宝灿，等，2006；Pe-Piper，等，2016）。高抒等学者根据对海南岛海岸全新世环境演化及其沉积记录相关研究的分析和总结，认为在公元前2000年之前的较长一段时间内，由于全新世高海面之后陆源沉积物对海岸的供给减少、同时潮汐作用相对较弱，导致海南岛沿岸形成了海洋动力信号较弱的“混杂堆积”，而目前存在的海洋作用主导和频繁台风影响下的典型海岸与陆架沉积形成在公元前2000年之后（高抒，等，2016）。随着全新世海侵时期的海平面上升，雷琼地区的低地逐渐被海水淹没，从而形成连通北部湾和南海之间的琼州海峡（赵焕庭，等，2007）。在琼州海峡形成后，海南岛正式成为一个独立的岛屿。发源于五指山脉的南渡江、万泉河、昌化江等河流由于受到海南岛地势和构造格局的控制，分别往北、东南、西方向流入琼州海峡、南海和北部湾海域，在滨海地带形成了堆积平原与丘陵相互交织的自然景观。此后海南环岛海岸及其邻近海域逐渐形成了多种沉积体系和海岸类型，如珊瑚礁、红树林、基岩岬角港湾、潟湖—沙嘴等。王宝灿等学者根据沿岸构造因素和各海区海洋动力因素的差异将海南岛的海岸划分为琼北、琼东、琼南和琼西四个区段，其中琼北海岸以火山玄武岩类所构成的岬角与港湾为主，琼东海岸主要为潟湖—潮汐通道—沙嘴地貌体系，琼南海岸除了潟湖—潮汐通道—沙嘴地貌体系还发育有沿岸沙堤、连岛沙洲及较为典型的珊瑚岸礁和海滩岩，琼西海岸则有海蚀陡崖、海蚀平台、河口三角洲、沿岸沙堤、珊瑚岸礁和风成沙丘等多种海岸地貌类型（王宝灿，等，2006）。

1605年，琼州（海南岛）东北部的琼山县（现琼山区）发生M7.5级大地震，造成琼州海峡东南侧海底及其相连的琼北陆块东部的沿岸区域大面积同震快速下沉，原先为陆地的内湾东寨港、北创港和外湾铺前港等地区陷没成海，沉陷深度2～10 m不等（徐起浩，1986，2006；张振克，等，2008）。根据近期GPS地壳变形监测数据，包括东北部琼州大地震陷落区在内的海南岛及其周边海域地壳的垂直升降运动速率不高于4.6 mm/a（Hu，等，2007；Hu，等，2014）。海南岛上河流的含沙量通常较少，20世纪90年代之前的监测数据显示，海南岛多年平均输沙量为400万吨，其中南渡江龙塘站为52.2万吨，万泉河加积站为52.3万吨，昌化江宝桥站为84.9万吨（李龙兵，1992）；由于岛内水利工程的建设及水土保持措施的实施，海南岛入海径流和泥沙通量在波动中逐渐减少，2006—2008年的监测数据显示，海南岛主要的三条入海河流的年均输沙量分别为南渡江龙塘站19.3万吨，万泉河加积站19.7万吨，昌化江宝桥站18.1万吨（杨志宏，等，2013）。台风季节（7—10月）是南渡江、万泉河和昌化江主要的输沙时期，其间的输沙量占全年输沙量的比例分别为74.4%、77.4%和89.3%。在目前地壳和平均海平面基本稳定、陆源入海泥沙较少的情况下，海南环岛参与海滩地形变化的泥沙主要来源于前海滨沉积物的再悬浮及后滨的侵蚀作用。(www.xing528.com)

因此，海南岛海岸变化的主要影响因素是包括台风在内的海洋作用，其中又以波浪的作用为主导。在盛行的NE和NNE向风浪的控制下，琼州海峡南部沿岸的整体泥沙输运趋势为自东向西，朝向为ENE向的岸线侵蚀最严重；南渡江三角洲的东部废弃，河流下泄及东部侵蚀的泥沙向西部的海口湾淤进，在附近沿岸形成了沙坝和堡岛等地貌（陈沈良，1998；龚文平，王宝灿，1998；戴志军，等，2000）；澄迈角西南侧的新海湾的沿岸泥沙在常波况下存在双向运动（即海湾两侧的泥沙向湾顶移动、发生堆积），而在台风和东北大风引起的大浪作用下，湾顶的泥沙则发生向北运动（陈子燊，1993）。20世纪90年代以来，海南岛东北部文昌岸外的珊瑚礁及附近岸滩的演变受到了较多的研究关注（萧艳娥，丘世钧，2003；毛龙江，等，2008；钟小菁，等，2012；邵超，等，2016），这是由于该海域的珊瑚礁坪在多年过度开采的过程中受到了破坏，部分岸段因失去珊瑚礁坪消浪和遮蔽的保护作用而持续发生严重的侵蚀后退。海南岛其他岸段的沙滩也在波浪的持续作用下发生了不同程度的侵蚀。例如，公元前2000年以来，南渡江东部的多个河口逐渐萎缩封闭，原三角洲失去了泥沙供应，在波浪的作用下面临严重的海岸侵蚀和后退（罗宪林，等，2000）。在三亚湾沿岸，海湾西侧波浪侵蚀作用较强，滩面形成陡坎；中部岸段位于岛礁遮蔽区，岸滩较为稳定；东部岸段虽然也受到岛礁的遮蔽作用，但由于人工修建的草坪和步道破坏了海滩原有的消浪能力，也呈现侵蚀状态（毛龙江，等，2006）。针对三亚湾受到侵蚀较为严重的岸段及其原因，三亚市政府对岸滩进行了相应的治理，使三亚湾的海滩侵蚀状况有所缓和（李喜海，梁海燕，2008）。基于万泉河口博鳌附近岸滩150份沉积物样品和泥沙输移模型（Gao和Collins）的分析结果表明，万泉河口北侧的岸滩以淤积为主、沉积物由南向北进行沿岸运动，万泉河口南侧的沉积物运动则较为复杂，靠近河口的局部岸段受到侵蚀（高建华，等，2002）。根据野外现场调查和海滩剖面监测结果，万宁东部的海岸普遍发生侵蚀；台风和风暴潮等自然因素虽然是海岸侵蚀的重要驱动力，但是防护林砍伐、砂矿开采等人类活动才是近期万宁东部海岸发生侵蚀的主要原因（田会波，等，2016）。利用历史地形图岸线及多期遥感影像提取的海岸线等资料，不同学者都得出海南岛岸线受到侵蚀、自然岸线尤其是砂质海岸逐渐减少的结论（黄少敏，罗章仁，2003；王洁，等，2011；姚晓静，等，2013；包萌，2014）。