燕塞湖—老龙头现代沉积及地貌路线
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发布时间：2022-05-04 17:39
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时间：2022-05-16 22:28
一、教学目的
位于山海关燕塞湖大坝—石河大桥—石河入海口。
(1)观察描述冲积扇的地貌特点，了解冲积扇的形成原因及类型。
(2)观察描述冲积扇沉积物的特点，了解定向砾石的野外测量及地质意义。
(3)观察辫状河道特征，描述心滩剖面。
(4)观察描述辫状河三角洲的地貌及沉积特征，认识辫状河三角洲形成和发育的控制因素。
(5)观察老龙头海蚀阶地和海积阶地。
二、地质背景
1.大石河形成的冲积扇和辫状河三角洲(图4-21)
大石河是秦皇岛地区最主要的最大型的河流，起源于青龙县境内燕山山脉，流经抚宁县柳江盆地低山丘陵区，至山海关燕塞湖出山口，在山前大面积展开，河道分流，最后于老龙头以西注入渤海。大石河属于山区河流，季节性明显，具有典型的近源、短流、高能的砾质河特点。河床沉积物以砾径大小不等的砾石为主，约占70%～80%，其次为粗砂。砾石成分以火山岩、花岗岩为主，其次为灰岩。砾径1～50cm不等，自上游至下游略具分选性。粗砂以长石、石英为主，其次为重矿物，填充于砾石之间或零星淤积于河漫滩。
图4-21 大石河冲积扇—辫状河—辫状河三角洲沉积体系(据柳成志等，2006)
大石河在燕塞湖以下流出山口，由于地形突然开阔，坡降变缓，河流由此出山口后水流分散，流速降低，河流从山区携带来的大量砾、砂碎屑迅速堆积下来，形成一个由山口向外散开、厚度逐渐变小、地形逐渐变缓的冲积扇沉积体，冲积扇扇面宽度达5km。冲积扇是近源快速堆积形成，沉积物分选性差，颗粒大小混杂，呈块状层理。
冲积扇平面上可划分为扇根、扇中、扇缘三个亚相带，由扇根至扇缘沉积物颗粒逐渐变细，分选性变好。燕塞湖处紧邻山口，为冲积扇扇根沉积，由粗大砾石组成，河床中砾石呈叠瓦状排列，最大扁平面倾向上游，长轴垂直河床分布，砾径多在10cm左右，砾石成分复杂，以火山岩为主，还有花岗岩、灰岩等。
大石河冲积扇扇面之上，自扇中以下发育辫状河道。辫状河以发育心滩为特征，致使河道不断分叉又合并，河道摆动迁移较快。心滩为以垂向加积作用为主、向下游前积为辅的河道内砂砾坝，平面多呈菱形。当心滩逐渐加积，厚度逐渐增大，到最后高出水面以上，其上生长植物，这时可称其为冲积岛。
大石河冲积扇扇端的辫状河冲积平原直接入海形成了典型的辫状河三角洲，水上的三角洲平原地貌十分清晰。三角洲的形成和发育主要受河流作用和海洋作用两方面控制。当以河流作用为主时，三角洲沉积不断向海推进，形成建设性三角洲。平面上呈鸟足状或扇状。当河流作用较弱，海洋作用较强时，三角洲沉积体中那些河流搬运来的碎屑物质被强烈地破坏和改造，从而具有海相沉积的一些特点，可称之为破坏性三角洲。按海洋作用类型不同，破坏性三角洲有浪控和潮控两种，前者的平面形态为鸟嘴状，后者的平面形态多呈港湾状。
大石河是季节性的山区砾石质河流，洪水期主要分布在7～8月份，其他时期河流能量较低，基本无冲积物被携带入海，所以洪水期发育建设性三角洲。河流带来大量的砂、砾沉积物，快速堆积并向海推进，至平水期已形成的三角洲沉积被海水波浪作用强烈改造，沉积物沿海岸再搬运、再沉积，在河口处可见沿岸流形成的沙嘴及海滩沙沉积，在浅水地带还可见水下沙坝平行于海岸分布，构成破坏性三角洲。
目前，由于燕塞湖水库大坝的拦截，大石河水极少能以洪水形式注入海中，因此现在河流对三角洲的建设作用极小，而以海洋的破坏作用为主，但是大石河河口属于辫状河三角洲，沉积主体为砂砾质，以砾石为主，抗波浪破坏的能力较强，所以至今仍保持较完整的扇状三角洲形态(图4-21)。
2.大石河河口地貌的特征
秦皇岛地区入海的河流较多，如大石河、汤河、赤土河和戴河等。河口区在河流和海水的共同作用下形成三角洲或宽广的滨海平原。
大石河河口区为辫状河三角洲，其入海处仍为砂砾质堆积物，河口内侧向北远眺可见残余的砾石堤，显现全新世(近几千年)以来大石河是积极向海推进的过程，只是近十几年来由于山口内建造水库，使河流能量大大减弱，推进作用受到抑制。
大石河河口处的沉积物经波浪的冲刷和改造，重新堆积形成大体平行于海岸线分布的砂砾质坝，内侧潟湖沉积发育，落潮时沿岸边可见泥坪及潮汐水道，潟湖水较深，可停泊渔船。潮坪上发育潜穴生物、生物钻孔及粪团粒。向海方向形成水下沙坝、水下天然堤和前缘席状砂(图4-22)。
图4-22 大石河河口地貌特征(据柳成志等，2006)
3.老龙头海蚀阶地和海积阶地
在老龙头海岸地带，地貌成层分异明显，标志着古海岸线的高度。自海滩向上可以识别出*阶地(图4-23)，分别为一级海积阶地，二级海积阶地，*海蚀阶地。其中*与二级阶地的高差约为5m，二级与一级阶地的高差约为3m，一级阶地与现代海水退潮时海平面高差约为2.5m。这些阶地表明在第四纪地质时期新构造运动的活动比较显著。
图4-23 老龙头海蚀和海积阶地素描图(据柳成志等，2006)
三、教学安排与教学内容
No.1
位于燕塞湖大坝外大石河河床内。
(1)观察冲积扇所处的位置、形态，了解其相带划分和沉积类型，分析其形成原因，建立沉积体的空间和时间概念。
(2)观察冲积扇扇根的地貌特点和沉积物特点，要注意描述砾石的大小、成分、磨圆度、分选性及填隙物性质，了解物源区及供源河流的特点并进行对比。
(3)观察描述砾石的定向排列，并测量产状，统计最大扁平面倾向、长轴走向，认识其形成原因和地质意义。
(4)绘制冲积扇平面示意图。
No.2
位于京山公路石河大桥北侧约200m处。
(1)观察扇中表面地貌及沉积物特点，主要注意与扇根进行对比。沉积物在从上游至下游的搬运过程中，颗粒的粒度逐渐变细，分选性变好，这里可以看到砾石变小了，砂质的含量增加了。经实验分析，砂粒成分中岩屑减少，石英增多，重矿物减少。
(2)观察辫状河道平面形态及沉积物特点。辫状河道特征包括:河道宽度、深度、水流特点、分叉多少、心滩形态、沉积物等。
(3)观察冲积岛出露的剖面层序，仔细描述心滩多期加积的沉积物特点，包括砾石大小、分选性、磨圆度、排列、层理类型及垂向变化。剖面显示多期沉积作用的加积叠置，每期沉积物垂向厚度20～30cm，沉积物以砾石为主，局部夹砂岩透镜体，砾石呈叠瓦状排列，最大扁平面倾向上游，可见大型楔状交错层理。在不同方向上观察，层理表现形式不同，在平行水流方向以平行层理为主，在垂直水流方向有楔状交错层理、槽状交错层理和冲刷面构造。
(4)河道中的砾石比心滩剖面中的砾石大，反映两者水动力条件和成因不同，分析这种现象。
(5)画出心滩剖面素描图。
No.3
位于滨海公路石河大桥。
观察辫状河三角洲平原地貌及沉积特征，理解辫状河三角洲形成和发育的控制因素。
(1)观察大石河辫状河三角洲顶点位置和分流河道，观察河流作用和海洋作用在辫状河三角洲平原上的表现和特点，理解辫状河三角洲形成和发育的控制因素。
(2)观察描述大石河辫状河三角洲平原的环境及沉积特征，注意分流河道与河道间沉积的区别，仔细描述沉积物的粒度、成分、分选性。
(3)画出大石河辫状河三角洲平面示意图。大石河辫状河三角洲的顶点就在石河大桥附近，可以清晰地看到辫状河三角洲平原的全貌，这里主要发育两条分流河道，东侧为主河道，西侧为分流河道，两者直通入海。还可以看到许多废弃的分流河道。分流河道中沉积物为砾石，河道间为细砾和黏土，受海水倒灌的影响，河道内水体已咸化，发育各种广盐性海洋生物。分流河道间大都位于水面之上，其上长有树木和杂草，是海生生物和陆生生物混生的地带。
No.4
位于大石河主河道入海口。
(1)观察大石河辫状河三角洲前缘的环境和沉积特征。辫状河三角洲前缘位于海平面以下，水体较浅，沉积物为细砾和粗砂，表面向海倾斜，大致在8m水深线处海水深度突然加大，以外为前辫状河三角洲。
(2)观察描述河口西岸的砾石堤和砂砾质海滩，仔细描述砾石的成分、含量、粒度、排列方向，并与冲积扇、分流河道沉积对比，了解其形成过程。
(3)观察波浪作用的特点及水下沙坝、沙嘴的分布，认识波浪作用对三角洲形成和分布的影响，理解三角洲沉积物的沉积和再沉积过程，了解三角洲的破坏作用和建设作用。
No.5
位于老龙头外海岸。
认真观察该处海岸地貌特征，认识海蚀阶地及海积阶地，划分阶地的级次，并绘制素描图。
四、回顾与思考
(1)冲积扇与辫状河三角洲形成的控制因素有哪些?
(2)河口地貌形态受控于哪些因素?
(3)海成阶地是如何形成的?
