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神奇的海灘巖

中國(guó)礦業(yè)報(bào) 評(píng)論 2021-08-02

  在我國(guó)南方海岸的海灘上,,偶爾可以看見一些奇形怪狀的石頭,,遠(yuǎn)看似層狀,很像沉積的地層,可見如書頁(yè)似的層理,;近看如水泥塊,然而里面卻不見光溜溜的鵝卵石,,只見棱角狀的,、大小不一的礫石塊和粗粒的砂子;如果仔細(xì)觀察,,里面還可見貝殼碎片,、珊瑚等海洋生物殘留體,這種奇怪的石頭在地質(zhì)學(xué)上稱之為海灘巖,。

  海灘巖的成因及分布

  海灘巖(beachrock)是海洋地質(zhì)學(xué)中的名詞,,是指海灘上砂、礫等碎屑物質(zhì)經(jīng)碳酸鹽膠結(jié)作用而形成的巖石,,海岸沙灘在熱帶,、亞熱帶地區(qū)干濕季交替的氣候下,,高低潮轉(zhuǎn)換過程中海水水面升降所造成的潮間帶交替,使海水中的碳酸鈣得以溶解和沉淀,,潮間帶海灘上的砂層和混雜其中的貝殼碎屑被碳酸鈣膠結(jié)而形成的巖層,,這些膠結(jié)物一般為高鎂方解石和文石。

  地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為,,海灘巖是一種熱帶,、亞熱帶地區(qū)的濱海沉積巖,分布于海灘地帶,,成因與區(qū)域氣候干濕交替,、海水蒸發(fā)、高低潮轉(zhuǎn)換,、大氣淡水淋溶等作用相關(guān),,是在特殊自然環(huán)境下形成的一種特有的海相沉積巖,初看像是海灘沙被水泥膠結(jié)起來,,極堅(jiān)硬,。

  研究表明,目前所見的海灘巖大都形成于第四紀(jì)的全新世,,即距今約1萬(wàn)年,,第四紀(jì)全新世中晚期發(fā)現(xiàn)最多,也就是距今6000年以來形成的海灘巖最多,。超過1萬(wàn)年的海灘巖鮮有報(bào)道,。從形成時(shí)間方面來講,海灘巖是一種非常年輕的巖石,,我國(guó)南海西沙群島還有正在形成的海灘巖,。

  全球海灘巖主要分布在熱帶至溫帶海岸帶地區(qū),我國(guó)的海灘巖主要分布于熱帶和亞熱帶地區(qū),,基本上位于長(zhǎng)江口以南的海岸帶或者島嶼的海灘上,,除海南、廣東,、廣西外,,福建、浙江也有發(fā)現(xiàn),。所以,,如果有報(bào)導(dǎo)說在我國(guó)北方的海岸帶上發(fā)現(xiàn)有海灘巖,那就需要仔細(xì)加以甄別,。

  海灘巖的特征及用途

  海灘巖的礦物主要由石英,、長(zhǎng)石組成,膠結(jié)物主要是鈣質(zhì),所以非常堅(jiān)硬,。巖石整體呈砂狀結(jié)構(gòu),、塊狀構(gòu)造,最大的特點(diǎn)是其中含有貝殼碎片,,這可以區(qū)別于水泥塊和其它巖石,。基于海灘巖的礦物組成和膠結(jié)物,,因而其顏色主要呈灰白色,、灰黑色,偶爾還可見灰黃白色,、淺灰黃色,。相對(duì)于其它五顏六色的沉積巖,海灘巖的色調(diào)比較單一,。

  海灘巖的層理和波狀交錯(cuò)層理清晰,,和其它沉積巖一樣,地質(zhì)學(xué)家也可以用羅盤測(cè)量它的產(chǎn)狀,。海灘巖的產(chǎn)狀非常神奇,,它的層理傾向永遠(yuǎn)指向大海的方向,就像向日葵迎著太陽(yáng)一樣,。層理的傾角一般幾度至十幾度,,有的可能到二十多度,這與海灘巖形成時(shí)的地形和海浪的強(qiáng)弱有關(guān)系,。如果我們發(fā)現(xiàn)海灘巖的傾向指向了陸地方向,,或者它的傾角近直立了,那么這個(gè)地方的海灘巖一定受到外力的作用而使它的位置發(fā)生了變化,,這個(gè)外力可能是地殼的升降、地震等,。

  海灘巖形成在水動(dòng)力條件很強(qiáng)的海濱潮間帶,,成巖期及成巖后即遭受海浪、生物等外營(yíng)力的風(fēng)化剝蝕,,現(xiàn)今巖層厚度為風(fēng)化殘余厚度,。經(jīng)過海水、海風(fēng)侵蝕,,在海灘巖上形成海蝕洞,、海蝕塔、海蝕天生橋,、海蝕帆等的地貌景觀,。例如,在海南省三亞市鹿回頭風(fēng)景區(qū)就可見到這些奇特的地貌景觀。

  海灘巖主要由陸源的花崗巖砂礫巖屑和海生生物碎屑兩大組分組成,,鈣質(zhì)膠結(jié),,雖然成巖時(shí)間短,但是成巖程度較好,,形成的巖石比水泥塊還堅(jiān)硬,,錘擊不易碎裂,居住在附近的居民直接把海灘巖切塊,,作為建筑材料蓋房子,。令人驚奇的是,海灘巖還可以加工成動(dòng)物飼料,。有一種海灘巖中,,其中的貝殼碎片含量很多,達(dá)到90%以上,,這類海灘巖加工成的礦粉除了含有豐富的鈣外,,還含有有機(jī)質(zhì)、磷,、鉀等元素,,這些元素均有利于動(dòng)物的生長(zhǎng)和發(fā)育,當(dāng)然可以當(dāng)作動(dòng)物的飼料了,。

  海灘巖的科學(xué)價(jià)值

  第一,,海灘巖可以指示海平面的變化。地質(zhì)學(xué)家把經(jīng)過潮差修正后的各個(gè)海灘巖高程和年齡,,繪制在高程-時(shí)間坐標(biāo)系上,,便可獲得海灘巖所在海區(qū)的海平面相對(duì)變化曲線,從而可以分析海平面相對(duì)升降的基本特征,。

  第二,,海灘巖可以反映古氣候狀況。海灘巖是特定氣候條件下的產(chǎn)物,,地質(zhì)學(xué)家根據(jù)其分布的地區(qū),,可以判斷該地區(qū)海灘巖生成時(shí)的氣候特征。另外,,海灘巖中膠結(jié)有各種各樣的貝殼屬種,,地質(zhì)時(shí)期的氣候環(huán)境不同,形成的貝殼屬種也不同,,據(jù)此也可以判斷海灘巖形成時(shí)的古氣候狀況,。

  第三,海灘巖可以反映新構(gòu)造運(yùn)動(dòng),。海灘巖現(xiàn)今的分布高度是海平面和地殼新構(gòu)造升降的綜合表現(xiàn),。假如某個(gè)地區(qū)地殼保持穩(wěn)定,,海灘巖生成后其高度沒有變化,則這個(gè)海拔高度是海灘巖生成時(shí)海平面高度的反映,,并且同一地區(qū)同一時(shí)期的海灘巖的分布高度應(yīng)該基本相同,。假如兩處海灘巖同一期生成,但是海拔高度差別較大,,那么則是新構(gòu)造差異升降的結(jié)果,。

  總之,海灘巖不僅外形奇特,,形成環(huán)境奇特,,而且還記錄了大自然滄海桑田的變化歷史,它是自然界給予人類的瑰寶,,未來等著你我去揭開它的神秘面紗,。

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