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【精品】海岸线变化的国家评价美国墨西哥湾海岸线的历史变化

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【精品】海岸线变化的国家评价美国墨西哥湾海岸线的历史变化【精品】海岸线变化的国家评价美国墨西哥湾海岸线的历史变化 《海岸线变化的国家评价:美国墨西哥湾海岸线的历史变化与海岸带土地损失》译文连载四 湾区海岸带地貌 湾区海岸带(The Gulf Coast)包括西佛罗里达、阿拉巴马、密西西比、路易斯安那和德克萨斯海岸(图3)。这些沿海低地包括各种特殊的海岸带地形,如大陆岸线、海湾、潟湖、三角洲平原、贝壳堤平原、障壁岛、半岛和潮道(图4)。每一种岸线的物理特征和地质格局均部分地决定着海岸线移动和海岸带变化的趋势和速率。本文将对图3中数字代表的地理位置或其特征进行描述。 墨西哥湾大...
【精品】海岸线变化的国家评价美国墨西哥湾海岸线的历史变化
【精品】海岸线变化的国家评价美国墨西哥湾海岸线的历史变化 《海岸线变化的国家评价:美国墨西哥湾海岸线的历史变化与海岸带土地损失》译文连载四 湾区海岸带地貌 湾区海岸带(The Gulf Coast)包括西佛罗里达、阿拉巴马、密西西比、路易斯安那和德克萨斯海岸(图3)。这些沿海低地包括各种特殊的海岸带地形,如大陆岸线、海湾、潟湖、三角洲平原、贝壳堤平原、障壁岛、半岛和潮道(图4)。每一种岸线的物理特征和地质格局均部分地决定着海岸线移动和海岸带变化的趋势和速率。本文将对图3中数字代的地理位置或其特征进行描述。 墨西哥湾大陆岸线 墨西哥湾海岸线的美国岸段主要由障壁岛组成。但是,也有一部分大陆海岸直接与墨西哥湾相连,中间未被潟湖和海湾隔开。例如,墨西哥海滩(25)、威尼斯(7)和那不勒斯(3)三地的佛罗里达砂质大陆岸线,就直接受到波浪的作用;砂质悬崖从巴拿马城(26)延伸到Ft. Walton海滩(28);Tarpon Springs(18)和Apalachicola(22)之间则为盐沼海岸。阿拉巴马仅有的大陆海岸是Gulf Shore(32)附近的一处海砂质海滩。在密西西比地区,砂质和盐沼大陆岸线从Pascagoula(40)向西延伸到路易斯安那州。路易斯安那西南部的Caminada-Moreau海角(47)和贝壳堤平原(51)属于大陆岸线。在德克萨斯,大陆岸线位于Sabine Pass(53)和Bolivar半岛(54)之间、Follets岛(57)和Matagorda半岛(60)之间及Rio Grande河口附近地区(68)。路易斯安那和德克萨斯地区的大陆岸线一般均为泥质、砂质海滩通常很窄。 海湾和潟湖 墨西哥湾边缘的绝大多数较大海湾是被淹没、但尚未被全部充填的河谷,因为注入海岸的河流携砂量很低。海湾(bays)的分布通常垂直于湾区岸线,但潟湖则平行于湾区岸线。一些潟湖就是当地命名的海湾,例如佛罗里达的Sarasita湾(8)和Santa Rosa Sound(29)。当河谷之间的高地被上升的海面淹没时便形成海岸带潟湖,所以潟湖又把障壁岛和大陆分开。 海湾和潟湖海岸被认为是侵蚀海岸的最宽延伸(Smith,1990;Doyle and others,1984;Canis and others,1985;Morton and Paine,1990;Penland and others,1990)。就土地损失方面而言,它们是最复杂的地区,因为具有不同的走向和地形,它们可在不同高程切割沉积物或抵御侵蚀。海湾岸线可以由砂、贝壳或泥等组成,能够形成低海滩、高悬崖或盐沼。因为这个关注于整个湾区岸线的变化,所以未对一般海湾和潟湖地区的岸线变化进行。 障壁岛 障壁岛的形成和演化 岛的砂的厚度和体积与障壁岛的形成过程有关,所以障壁岛的形成和相因为障壁 应的地形能够影响海岸线的移动。世界范围的障壁岛通常形成沿岸低平原的外缘。如它们名字暗示的那样,它们被水包围着,与相邻的大陆被潟湖、海湾或盐沼分开,与相邻的障壁岛被潮道分开。障壁岛是数千年以来在波浪和风力作用下形成的长而窄的砂堤。一般而言,它们是低坡度海岸长期淹没的产物。障壁岛的形成可用三种独立的过程解释(图5):(1)风成砂丘的淹侵(McGee,1890),(2)砂嘴加积(Gilbert,1885),和(3)浅滩出露(De Beaumont,1845)。每一种形成过程都可以解释一些障壁岛的成因(Hoyt,1967),但是没有一个单一过程能够解释所有的障壁岛的成因(Schwartz,1971)。 1 图3 墨西哥湾海岸带地区索引图 图4 湾区海岸带常见地貌类型 当相对上升的海平面部分地淹没了海岸砂丘的大陆边缘的砂脊时,障壁岛可由风成砂丘的淹侵形成(图5A)。上升的海水包围了沿岸的砂丘,最终淹没了砂丘和高地之间向海一侧的海岸平原,形成潟湖。 砂嘴加积(图5B),是沿着海滩主延伸方向的障壁体的侧向扩展,被沿岸流沿岸搬运的砂堆积在岬角边缘、或已形成的障壁岛的下游端(沿岸流的下游方向—译者注)。砂嘴加积是广泛存在的过程,由此形成的障壁岛横截海湾并使之成为潟湖,或先已存在的障壁岛向下游方向不断被扩大。向后弯曲的砂脊就是砂嘴加积的野外证据。这种类型的成因主要发生在海面稳定和/或砂的供给过量 2 的环境。 浅滩出露,是由于侵蚀供给的砂和海底沉积物的再分配导致的已经淹没的砂坝向上生长(图5C)。砂的垂直加积导致海底砂坝最终出露海面形成障壁岛。浅滩出露归因于相对海面的微小回落,例如一次风暴过后(风暴增水造成海面暂时上升,风暴过后,海面回落),而且浅滩出露需要当地有足够的砂源供给来维持障壁岛的存在。 所有这三种障壁岛成因机制都可以在墨西哥湾北部找到。许多障壁岛—佛罗里达州的Sanibel岛(4)、密西西比州的Horn岛(36)、德克萨斯州的Galveston岛(56)—最初曾在陆架上迁移,最后当约5000年前海面上升变缓时转而向海方向移动(图6)。当砂嘴与大陆岸线相接时,一些障壁岛侧向生长,如佛罗里达的St. Joesph半岛(24)、德克萨斯的Bolivar半岛(54)。另一些障壁岛以残留障壁岛为核心形成,这些残留障壁岛是过去海面与现在等高时形成的,如东Dauphin岛(35)和阿拉巴马的Morgan半岛(33))。还有一些障壁岛—Mississippi Sound(39)障壁岛和佛罗里达州的Anclote Key(17)—可能是由于外滨砂质浅滩出露形成的(Otvos, 1979; Davis and others, 1985)。这种障壁岛的向上建造在浅海地区最常见,因为那里波能低、陆架平缓、风暴事件造成快速加积的砂能够极大地影响近岸环流和波浪状况,这种情况非常适于解释佛罗里达西部障壁岛的成因。 现在,最高的障壁岛和最大的风成砂丘见于砂富集的加积(向上建造)和进积(向海建造)障壁岛地区,如德克萨斯的Central Padre岛(66)、阿拉巴马的东Dauphin岛(35)、和佛罗里达的St. Joseph半岛(24)。当海面到达现在的位置,大量海岸带砂被向岸搬运并堆积在高位障壁岛(high profile-barriers)(图7),同时由于具有巨量砂的供给,所以障壁岛侵蚀速率很低。向岸迁移后退的障壁岛,例如佛罗里达的St. George岛(21)、路易斯安那的Chandeleur岛(43)和德克萨斯的南Padre岛(67),远离砂的主要物源区,因而具有典型的较高的侵蚀速率。 湾区障壁岛形态 障壁岛地形占墨西哥湾北岸的三分之二强的地区。每一障壁岛因其高度和形态的差异,而分属高位或低位(high-profile or low-profile)障壁岛(图7)。障壁岛高度和在某一高度上岛的连续性,决定了其抵御风暴潮水和越流水的能力。障壁岛的成因和外形也部分地决定着岸线的稳定性(Morton, 1979)。 低位障壁岛—例如德克萨斯的South Padre岛(67)、路易斯安那的Chandeleur岛(43)、阿拉巴马的西Dauphin岛(35)和佛罗里达的St. George岛(21)—的典型特点是,前缘分布着不连续的可以被极端风暴潮水淹没的低窄砂丘。这也使得风暴潮时期,整个障壁岛经常遭受越流水的冲刷。越流水形成潮道和冲积扇,并把砂从海洋搬运到障壁岛或其附近的潟湖里。障壁岛的向上建造是对相对海面上升的响应,并且砂从海向潟湖搬运,使得无论障壁岛怎样向陆移动,它总是保持其大体的形状和规模。如果砂的供给不足或发生快速的相对海面上升,那么障壁岛的移动也会加速。然而,如果海面上升太快,那么障壁岛就会原封不动地被直接淹没,成为陆架上的水下砂体。 高位障壁岛—如佛罗里达的Sanibel岛(4)、德克萨斯的Matagorda岛(61)和Central Pasre岛(66)—是数千年来持续、大量的砂供给的结果。这种障壁岛的特点是具有宽的、连续的、植被完好的砂脊。即使是极端风暴发生,较高的障壁岛亦可有效地阻当风暴、并防止越流水的发生。对于高位障壁岛,因为其贮存大量的砂,可以很好地抵御风暴的长时间侵蚀,不会出现障壁岛被冲决而使岛中心被淹侵的现象。然而,高位障壁岛的淹侵可以发生在潟湖一侧或人为造成的砂脊间断处,如横穿障壁岛的道路或海岸带建设造成的破坏。 3 图5障壁岛的三种可能成因示意图 贝壳堤平原 路易斯安那州西南部和德克萨斯东南部的贝壳堤平原(51,53),是密西西比三角洲向西的延伸。在地貌上,它由砂和贝壳组成的高滩脊构成,并被富含有机物的泥质沉积充填的低沼泽地隔开(Gould 海平面时期,此时海岸带平原的and McFarlan, 1959)。砂质滩脊代表三角洲缓慢建造和可能的略高的 沉积物被波浪再搬运、沿岸线堆积。夹在中间的沼泽地则代表了泥质沉积物堆积和三角州向前推进时期,此时泥质沉积物的供给和堆积大于波浪的侵蚀作用。贝壳堤平原的进积作用发生于数百年前,现在岸线正在经受侵蚀。 图6 墨西哥湾过去150,000年以来海面变化曲线,显示大致的变幅和发生变化的时间,据Moor(1982)修改 潮道 潮道是分隔障壁岛的主要水道(图4),墨西哥湾与小海湾之间的海水和海洋有机物的交换和迁移在这儿进行。由于潮道迁移和潮水在潮道内的的高流速,不稳定潮道附近的岸线形态多变、且易被快速侵蚀。潮道附近岸线的长期变化速率和不确定性,在揭示岸线变化和由此产生的海岸灾害方 4 面意义重大。本项目中,潮道附近岸线的变化速率和不确定性可能被低估,因为这些地点的横剖面通常少于四条岸线,而为了保持计算的连续性,凡是此类情况均需排除(参见图2,译者注)。 图2当横剖面与4条岸线的交点数据缺失时,这类横剖面即被舍弃的四种情况 大部分潮道被用作进出海湾和码头的航道。这些航运潮道要经常保持足够深的吃水深度、并修筑砌石护坡;而在未被人工改造的潮道两侧,仍是天然的砂岸或海滩。通过湾区障壁岛几段人工改造潮道,已经改变了那里的水循环模式、沿岸流和沿岸漂砂,并且在局部地点导致侵蚀或加积(Morton, 1977b; Dean and O’Brian, 1987)。 有些潮道在风暴时被打开,并保持很长一段开放时间,例如1969年飓风Camille在密西西比Ship岛(37)冲出了一条被称作Camille的潮沟,1926年的飓风在佛罗里达的Caladesi岛(15)和Honeymoon岛(16)之间冲开了一个飓风缺口(Davis, 1994)。当狭窄的砂嘴或半岛与岬角相连后,障壁岛的冲蚀现象通常会再次出现。这种现象通常也出现于潮道顺潮流流向明显迁移形成的小型障壁砂坝和水动力很弱的退潮水道地区。 长而窄的小潮障壁岛,具有较低的地形(最大砂丘高度,2m)。那些远离潮道的障壁岛则对冲蚀作用最敏感、并且在极端风暴淹侵期间易形成新的潮道。在海岸附近通过的快速运动的飓风推动的海洋风暴大浪比沙丘更高时,潮道就可能形成。当时间不足以使潟湖水位响应(因风暴而)增高的开放大洋水位时,高水头驱动向岸水流漫过窄的障壁岛并切割出水道(Morton, 2002)。在历史上,佛罗里达西海岸就是这样一个对强烈风暴(的抵御)极为脆弱的发育大量老的开放潮道或封闭潮道重新打开的地方(表8)。 5 图7 高、低位障壁岛的地形特征,据White等(1987)修改 地质历史和背景 在两次海平面相对较高时期,河流三角洲、盐沼和障壁岛建造了墨西哥湾北岸宽阔的沿海平原。海拔最高的沿海平原形成于130,000年前的晚更新世间冰期,当时海面比现今高6,8m(图6)。发育现代沼泽和障壁岛的较低的沿海平原形成于~5,000年前,当时海面已达到现今位置。在130,000年到5,000年前之间,湾区海岸的形态和成因受到了由大陆冰川的扩张和消融引起的海面变化的极大影响。现今湾区海岸的类型和很多形态各异的海岸特征,反映导致沿海平原淹没与出露交替的海面波动。 大约18,000年前,当末次冰期结束时,海面大约比现今低130m(图6)。低海面形成了深切大陆架的河谷。随着冰川融化、海面上升到现在的位置,这些河谷被淹没,但大多数仅被沉积物部分充填。那些冰期河谷未被充填的河段,成为现今位于墨西哥湾边缘的主要海湾,如Galveston湾、Mobile湾和彭萨科拉湾。只有一些大的河流—例如德克萨斯Rio Grande和 Brazos河、路易斯安那州的密西西比河和佛罗里达州的Apalachicola河—携带的大量沉积物充填了河谷,并在墨西哥湾内建造了三角洲。 冰期后,从较凉较湿气候向现今较暖较干气候的转变,极大地影响了注入墨西哥湾的沿海平原河流的水量和输砂量。当降雨量减少时,入海河流水量与携砂量随之减少,结果导致一些河流三角洲的蚀退,如德克萨斯的Rio Grande和Brazos河(Morton, 1979)。当三角洲蚀退时,邻近一些曾经向陆蚀退的海滩和障壁岛却由于局部充足的砂供给开始向海方向建造。建造这些向海加积的海岸的砂来源于邻近三角洲或大陆海岸的侵蚀,以及因海面上升而被淹没的位于大陆架上的更新世障壁岛沉积物的再搬运。在佛罗里达州Sanibel岛、阿拉巴马州Morgan半岛、密西西比州Cat岛、德克萨斯州San Jose岛(图8)和很多其它障壁岛的大量湾区连续古岸线位置的滩脊是老砂源供给充足的证据。 表8佛罗里达西海岸历史上飓风潮道与相伴风暴高程表。Davis and Gubeaut (1990) 和Barnard(1998)总结了潮道形成和封闭的情况。风暴分类(Saffir-Simpson分类)、等级及风暴浪高度资料源于国家飓风中心与美国陆军兵(1984)。飓风强度等级的判定根据与有记录的最强飓风对比获得。NR指未划分等级。象限是飓风中心的地理位置。 6 RF是最大风暴面向海岸方向的右前方。涨潮和落潮分别指水流向岸和离岸的运动方向。 障壁岛 最近的入等级/最大风暴障壁宽度风暴日期 潮道名称 风暴象限 岸段 (m) 潮口 (km) 级别 浪高(m) Johns Pass Sand Key 125 5.5 NR 4.6 ? 1848年9月 New Pass Longboat 200 5.0 NR 4.6 1848年9月 RF 涨潮 Key Hurricane Hog Island 150 4.5 3/39 2.9 1921年10RF涨潮 Pass 月 Midnight Pass Siesta Key 120 9.5 3/39 2.1 1921年10RF涨潮 月 Redfish Pass Captiva 50 6.1 3/39 2.0 1921年10RF涨潮 Island 月 Indian 75 1.6 4/12 1926年10未定名 ,1.8 RF 落潮 Rocks 月 Elena1985 Willy′s Cut Caladesi 100 0.9 3/56 1.5 RF涨潮 Island 气候 岸区海岸带降雨量的分布,具有明显的东西向气候梯度特征,这在每个亚带内的植被和地质过程中均有反映。从佛罗里达到德克萨斯东南部,年降雨量丰富,属半湿润型气候,盐沼广泛分布,海拔较高的海岸地区发育了沿海森林,风成作用对地形改造很有限。在德克萨斯的南Padre岛,蒸发量大于降水量,属于半干旱型气候。这里降雨量较低,盐沼稀少,已没有森林发育,草是障壁岛地区最主要植被,巨大的活动砂丘使风成作用成为重要因素。德克萨斯Corpus Christi附近的降雨量与蒸发量大致相等,其南部和西部地区由于长期干旱,致使植被萎缩或死亡,发育了巨大的活动砂丘区(图9)。海滩侵蚀情况表明,大量源于海滩的砂被搬运过障壁岛,堆积在毗邻的泻湖或相邻的陆地,形成了广泛的风成砂丘区。 海岸带过程 湾区海岸带属于小潮(潮差,0.5m)、风暴为主的地区,受气象事件直接控制的活跃的海岸带过程,使该地区处于不断变化之中。风趋波浪和潮流,是控制沉积物运移和湾区岸线演化的最重要的地质营力。风向和强度随季节发生变化,全年大多数时间盛行南风。在冬季月份,冷锋路径前方的风的循环格局和低气压形成了侵蚀海岸的向岸强风和高波浪。每一次冷锋穿越海岸之后,风向发生转变,新的强北风驱动的波浪在很多地区侵蚀障壁岛后的海岸。 墨西哥湾天文潮属于全日潮或混合潮,潮差一般小于1m。在一个平均潮周期内,高、低潮间的水位变化仅0.5m左右。湾区验潮站资料表明,自上世纪初以来该地区的海面呈现相同的变化规律(图10)。潮差的年变化由气象和海洋因素决定(Hicks,1968),其中的一些变化与干旱和异常高的降雨量有关(Morton,1994)。潮差记录的平均值显示,如佛罗里达西海岸等地区,因为下覆硬质灰岩层稳定,所以潮差变化相对稳定。德克萨斯的Galveston岛与路易斯安那的Grand 岛的验潮站资料显示,20世纪相对海面上升了0.3,0.6m(Lyles等,1988),这一上升速率是全球海面上升速率0.18cm/a(Gornitz and Lebedeff,1987)的3倍。 7 图8 湾区障壁岛岸段的长的线性砂脊和沼泽地。德克萨斯州San Jose岛反映了过去数千年间湾区近积岸线的位置 图9 德克萨斯北Padre岛的活动砂丘,通过搬运海滩砂而加快风蚀作用。当固定植被因自然原因(干旱、野火)或人类作用(离开公路的车辆碾压、过度放牧、建筑)而被破坏时,砂丘便开始重新移动 造成湾区海岸淹没速率与全球海面上升速率不一致的主要原因是地面下沉(Swanson and Thurlow, 1973)。重复水准测量发现,地面下沉与海岸平原的区域性掀斜有关。海岸线向海一侧正在下沉,而向陆一侧正在上升(Swanson and Thurlow, 1973; Holdahl 和Morrison, 1974; Jurkowski等, 1984)。地区性的总趋势是下沉速率较高,如休斯顿Calveston地区(图11)和密西西比河三角洲,这些地区的加速下沉是因地下水过量开采(Gabrysch, 1984)、沉积物压实及油气开采(Roberts等, 1994; Morton等, 2002)造成的。 8 图10 墨西哥湾验潮站记录的海平面平均年际变化的长期趋势(数据来源于National Ocean Service) 湾区正常天气波高,0.6m(Bretschneider, 1954; 美国陆军工程兵, 1983)。最大波浪和最强的持续风速伴随着大的飓风,它们造成了最大的财产损失和人员伤亡。进入湾区或在湾区生成的飓风通常沿着向北或向西的路径运行(图12)。因此,风暴的首选路径使我们有可能确定风暴登陆的特定位置。通过对历史飓风登陆地点资料的分析,国家飓风中心指出,德克萨斯的Galveston一带、路易斯安那东南部和密西西比,阿拉巴马海岸是最危险的地段(Simpson and Lawrence, 1971)。飓风很少折回在St. Petersburg附近登陆,所以西佛罗里达这一带海岸无论任何年份均很少遭到飓风的袭击。然而,由于该地区高度发展、人口密集,所以该区仍是一个潜在的风暴灾难高危区。 在穿过湾区北部海岸之前,逆时针旋转的飓风驱动近滨流,携带大量海滩和近滨砂沿岸流动。高潮、大浪和强流伴随着风暴在障壁岛和海滩上留下半永久性的标志。例如,佛罗里达州St. George Sound北部海岸,由1985年Elena飓风造成的侵蚀悬崖至今仍清晰可见。19世纪初和1948年两次冲决阿拉巴马州Dauphin岛的风暴潮沟,在1979年因Frederic飓风引发的漫溢全岛的高水位时重新进水、并冲毁了连接大陆的堤道。接下来的第二年(1980年),飓风Allen重新占据了德克萨斯州Padre岛的60多个越流潮道,在一些地区毁坏了多处主要环岛公路。在佛罗里达,即使相对较弱的风暴也已经毁坏了码头、海挡、游泳池、道路、房屋、旅馆及其它建筑,因为这些建筑的地基都很脆弱,且直到下一次风暴来临之前被冲蚀的海岸仍没有被完全修复(Clark, 1986)。飓风Camille,Frederic和Eloise(图13)的严酷教训仍没有引起密西西比、阿拉巴马和佛罗里达州海岸带居民的足够重视,他们在每次大风暴破坏之后仍在原地重建家园。 9 图11 德克萨斯州休斯顿附近约200栋房屋因抽取地下水引起的下沉而淹没 图12 20世纪一些最致命和破坏力最大的大西洋和湾区飓风路径,数据来源于国家飓风中心 砂源 维持湾区障壁岛与海滩的砂源,主要来自对大陆海岸和大陆架的侵蚀。湾区海岸带河流一般而 10 言对湾区海岸的砂量贡献很小。只有很少一些河流,如德克萨斯州的Rio Grande 和Brazos河,直接输送砂到海滨地区。但是,绝大部分河流搬运的沉积物在距离海岸线很远的入海河口就沉积下来。路易斯安那州密西西比河搬运的细颗粒沉积物在水深相对较深的大陆架边缘才沉积下来,对建造海滩和障壁岛毫无贡献。 最近数千年来砂补给的自然减少因近来河流筑坝、河道输浚和建造堤坝等人类活动而加剧。防洪控制工程使大部分河流丧失了搬运沉积物的能力,从而极大地减少了直接向湾区海岸或湾头三角洲的沉积物输送量。即便某些河流输送的沉积物能够达到海岸,潮道堤坝打乱了沿岸流、重新划分了海岸类型,阻碍了沉积物在某一岸段与相邻岸段的交换。在天然沿岸流系统未被改变时,经由潮道输送的砂被分配给相邻岸段。现在,湾区的很多岸段被延长的、砂不可穿越的堤坝(指没有过水涵洞的实心坝—译者注)或深水航道所分割,如坦帕, Mobile, Calveston和Corpus Christi湾入口处的情况。人类对沿岸流的干预使原本加积或稳定的海岸开始被侵蚀(Morton, 1979)。 各州湾区海岸的一般特征 佛罗里达州西南部、西部和狭长海岸带的岸线类型、物质组成和经济发展程度各不相同。该地区包括红树林沼泽、砂质障壁岛、大陆海滩、不规则淹浸的喀斯特地貌和盐沼。障壁岛占据了大部分岸段,从Marcos岛到Anclote Key、从Destin到Perdido Key(图3)。只有从Marco岛到Sanibel岛和从St. Joseph半岛到Destin的海岸例外,那些地方分布着砂质高地。Apalachicola三角洲边缘也分布着障壁岛,但是它形成了一个大的凸出部,突然改变了海岸线的走向。低波能海岸的北部也有三角洲,那一带还同时发育着向南延伸至Anclote Key的喀斯特地形(Price,1953;Tanner, 1960)。盐沼和高地沼泽小丘覆盖了被淹浸的灰岩岸段,那里缺乏好的地表排水系统,潮道明显受下伏灰岩基岩构造格局的控制。喀斯特地区的河流不可能搬运足以建造和维持海滩的大量沉积物。从佛罗里达州Crystal河这样的地表河流和地下泉注入的淡水维持的半咸水环境发育了墨西哥湾巨大的线性牡蛎礁。低波能海岸的盐沼前端的袋状海滩(湾头滩)大部分是由来自牡蛎礁和滨外浅滩的破碎贝壳组成的(Davis等,1985)。 阿拉巴马州的大洋海岸是湾区各州中最少的。阿拉巴马州海岸带和德克萨斯、佛罗里达的接近大陆、但又被潟湖分隔的砂质障壁岛(Dauphin岛、Morgan半岛和Perdido Key)相似。和其余海岸相似阿拉巴马海岸的其它特征,是成为地形主要特征的未被充填的河谷(Mobile湾和Perdido湾)。 密西西比海岸由被宽潮道、布满茂密松林的大陆悬崖和发育小潮道、小海湾的盐沼分隔的障壁岛链组成。这是一段有着两个开放海滩的独一无二的海岸,一个在障壁岛向海一侧前缘,另一个是面向密西西比湾(Mississippi Sound)的大陆海滩。障壁岛低且窄,受向西沿岸流的影响通常向西移动。维持密西西比障壁岛的砂来自东部或障壁岛下伏的砂质平台(Otvos,1979)。虽然密西西比障壁岛低、而且被较宽的潮道分隔,但是在湾区洋面上生成的波能的绝大部分在到达大陆之前就被这些障壁岛吸收了。但是,诸如飓风Camille(等级5,参见表8)这样的超强飓风则是例外,它可以完全超越障壁岛并直接作用于大陆海岸。飓风潮道周期性切割密西西比障壁岛,如1969年的Camille飓风将Ship岛一分为二。 路易斯安那海岸主要是密西西比河现代鸟足状三角洲和更老的三角洲叶瓣。三角洲主要由泥组成,因此正在向陆退缩的、大部分仅有薄层砂的海滩覆盖在三角洲平原之上。三角洲边缘的障壁岛由再搬运的薄层砂楔构成,也正在高速向陆后退。这些低的、相对窄的障壁岛经常被风暴浪淹没,从湾区侵蚀的砂被风暴搬运,沉积在附近的小海湾,导致障壁岛的向陆迁移(McBride等,1992)。Chandeleur, Grand Gosier, Curlew和Breton岛组成了向东的弧形移动障壁岛,勾勒出St.Bernard子三角洲的废弃和沉没叶瓣的轮廓。被侵蚀的砂质海滩和短的障壁岛是鸟足状三角洲西侧边缘的典型特征。这些海滩向西延伸到Grand岛,它是一个贴附在三角洲废弃的Lafourche叶瓣上的障壁岛。窄的砂质海滩形成了Lafourche子三角洲的Caminada-Moreau岬角海岸,这里的Timbalier岛和Dernieres岛很窄,是缓慢移动的障壁岛,构成了Lafourche子三角洲的一个老的快速下沉区。从Dernieres岛向西到Grand Chenier,湾区海岸主要由盐沼和泥坝(mud bars)组成。构成这些泥坝的物质来自向西的沿岸流和流入Atchafalya湾的Atchafalya河。路易斯安那西海岸高的砂质滩脊和相间的盐沼湿地构成了chenier平原。Chenier平原的砂质海滩从Grand Chenier一直延伸到德克萨斯东南部。 与全新世的河流三角洲(Brazos-Colorado和Rio Grande)和更新世的大陆海岸(Morton,1979)有关的德克萨斯海岸的砂滩和障壁岛,以一种非常规则的形式排列。所有这些由泥质三角洲沉积物组成大陆海岸,形成了湾区众多的大型岬角。这些岬角聚集波能,在过去的数千年里一直被侵蚀。在快速侵蚀的大陆海岸由于缺少砂的供给而阻止了沙丘的生长。这样一来,大陆海岸的最高部位就 11 成为由砂和贝壳质越流沉积物构成的狭窄台地。沿岸流在在大陆海岸之间会聚,沉积了大量的砂,结果形成了高位障壁岛(Bolivar半岛,Galveston岛,Matagorda岛,San Jose岛,Mustang岛和Padre岛的中部和北部)和岛前巨大的风成沙丘。因不断向陆后退,低位海进障壁岛(Follets岛,Matagorda半岛和Padre岛南部)分布在大陆海岸的边缘。德克萨斯湾海岸和潟湖的组成和对陆地损失的敏感程度,也一直在变化之中。 图13 1975年Eloise飓风在佛罗里达州巴拿马城附近造成的财产损失,引自Morton(1976) 12
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