基于GPR图像的河北昌黎海岸横向沙脊北段沉积构造和其成因_姜锋.pdfVIP

第34 卷第8 期 地 理 研 究 Vol.34, No.8 2015 年8 月 GEOGRAPHICAL RESEARCH August, 2015 基于GPR 图像的河北昌黎海岸横向沙脊 北段沉积构造及其成因 1,3 1,2,3 1,2,3 1,3 1,3 1,3 姜 锋 ，李志忠 ，靳建辉 ，邓 涛 ，王贤立 ，夏 菁 （1. 福建师范大学地理科学学院，福州 350007 ；2. 福建师范大学地理研究所，福州 350007 ； 3. 湿润亚热带生态地理过程省部共建教育部重点实验室，福州 350007） 摘要：运用探地雷达对河北昌黎海岸带横向沙脊的沉积构造进行探测，通过对探地雷达探测 影像进行处理与解译，获得海岸沙丘约20 m 深度范围内的海岸横向沙脊沉积构造图像，包括沉 积层理的倾向、倾角与平面展布信息等。研究发现，昌黎海岸横向沙脊北段的沉积构造主要由 高角度交错层理和波状交错层理组成，两者之间界面应为古海滩沿岸沙坝的顶面。界面以上 发育稳定的向SWW 倾斜的高角度交错层理，倾角约为30°~32° ，为向岸风作用形成的前积层 理；横向沙脊的丘顶可见槽状交错层理，可能是沙丘脊顶部沉积作用对风向季节性变化的响 应。界面以下波状交错层理发育，为波浪作用形成的海滩沉积构造。结合前人对探测区地层 调查以及全新世晚期以来海岸线变迁研究成果综合分析，认为海岸横向沙脊是大约2000 aBP 以来，以澙湖海滩沿岸沙坝为基础经长期风力吹扬作用持续增长而发育的风成沙丘。 关键词：探地雷达；横向沙脊；沉积构造；环境演变；河北昌黎 DOI: 10.11821/dlyj201508013 1 引言 海岸沙丘是砂质海岸带广泛发育的一种地貌类型，反映了陆地、大气和海洋三者之 间的相互作用，所以海岸风沙沉积承载了海平面变化和海岸环境演变的信息[1-3] ，海岸沙 丘沉积构造是海岸沙丘发育过程和海岸动力环境共同作用的结果。传统研究海岸沙丘沉 积构造的手段，大多借助天然或人工取土出露的剖面，如吴正等[4]主要依据海岸带顺风向 人工开挖的探槽剖面，研究了新月形沙丘、横向沙丘和抛物线沙丘的层理类型和准同生 变形构造。傅启龙等[5-7]通过风蚀浅层剖面或人工开挖浅层剖面初步观察了昌黎海岸横向 沙脊的层理类型，发现这里的海岸横向沙脊层理构造发育，主要有低角度交错层理、大 型板状交错层理以及平行层理。但是天然或人工取土出露剖面在深度及信息连续性等方 面不总是理想的，良好的出露剖面在野外也并不常见。并且人为挖取剖面的方法具有一 定的破坏性，在松软的砂质地区还存在剖面坍塌的危险。 探地雷达 （ground penetrating radar ，GPR ）是近年兴起的无损、连续探测沙丘沉积 [8] [9] 构造有效的手段 ，在国内外已经被广泛应用于各种沉积体内部构造的研究中 。博塔 收稿日期：2015-01-06; 修订日期：2015-05-13 基金项目：国家自然科学基金项目 ）；福建省自然科学基金面上项目 （2013J01153 ）；福建省 科技厅公益类科研院所专项基金 （2013R09 ）；福建省教育厅A 类科技项目 （JA 11061） 作者简介：姜锋 （1990- ），女，山东聊城人，硕士，主要从事地貌过程与第四纪环境演变研究。 E-mail: jiangfeng226@163.com 通讯作者：李志忠 （1962- ）男，四川绵阳人，教授，博士生导师。主要从事风沙地貌与环境演变研究。 E-mail: lizz@ 1559-1568 页 1560 地 理 研 究 34 卷