花岗岩风化壳的不均一性与海岸带的可蚀性研究-生态环境学报.PDF

生态环境学报 2011, 20(2): 199-207 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 花岗岩风化壳的不均一性与海岸带的可蚀性研究 —— 以南海北大陆海岸带为例 1,2 1 2 1,2 1 胡耀国 ，杨少芹 ，罗健 ，卢冬 ，彭四清 1. 广东省生态环境与土壤研究所，广东 广州 510650 ；2. 中国科学院广州地球化学研究所，广东 广州 510640 摘要：海岸带岩土动力学特征的差异是影响海岸侵蚀过程与方向的重要因素之一。南海北大陆海岸带主要由花岗岩风化边坡 组成。通过对该海岸带的北东翼及西南翼典型花岗岩风化壳剖面的黏土矿物及风化指标研究发现，两者存在不均一性：横向 上，北东翼黏土矿物主要以高岭石、伊利石为主；西南翼黏土矿物主要以高岭石、伊利石和绿泥石为主，两翼均未见较明显 的蒙脱石。相同层位比较，西南翼黏土矿物总量高于北东翼。垂向上，自地表到深部，北东翼黏土矿物组合及总量无明显的 分层性，而西南翼则呈明显的分层性且地表含量明显高于深部。海岸带的风化作用也存在明显的不均一性：表现为横向上， 北东翼海岸带风化程度要稍弱于西南翼；垂向上，北东翼化学风化指标 n(Al O )/n(SiO ) ，n(Fe O +Al O )/n(SiO ) ， 2 3 2 2 3 2 3 2 n(TiO )/n(Al O ) 、CIA 在风化壳中呈无规律变化，而西南翼则呈明显的分层性，这种分层基本与表土层、红土层及砂土层成 2 2 3 一定的对应关系。从化学可蚀性指标来看，由南海北大陆海岸带花岗岩风化壳演化而成的土壤均为强抗蚀性，但相同层位比 较，北东翼可蚀性要稍弱于西南翼剖面。研究认为，组成南海北大陆海岸带的花岗岩风化壳之黏土矿物与风化作用的不均一 性可很大程度影响海岸带的可蚀性。 关键词：花岗岩风化壳；不均一性；大陆海岸带；可蚀性；南海北 中图分类号：P59 文献标志码：A 文章编号：1674-5906 （2011 ）02-0199-09 4 我国大陆海岸线总长度达 1.8×10 km ，是全球 大陆海岸线的可蚀性。本研究选择沿南海北大陆海 海岸线最长的国家，而南海北大陆海岸线又是我国 岸线的典型花岗岩风化壳的典型剖面，分析其黏土 最长的海岸线[1] ，其海岸侵蚀率高达 21%[2] ，是南 矿物组成、空间分布与风化特征，探讨南海北大陆 海重要的海洋灾害之一。随着近年来风暴潮作用的 海岸带的可蚀性与花岗岩风化作用的耦合关系，试 加剧，海岸侵蚀作用也日益强烈，严重地阻碍着沿 图为深入研究南海大陆海岸带侵蚀机理及科学防 海海岸带环境保护、资源的科学开发利用与经济的 治海岸侵蚀灾害提供参考依据。 可持续发展，探讨海岸侵蚀过程与机理成为近岸过 1 海岸分带特性与研究方法 程研究的重要内容。 1.1 南海北大陆海岸带土壤及母质的分带性 岩土动力学特征是影响海岸带稳定性的重要 南海北大陆海岸带主要沿广东省陆海交界分 内因。近几十年来，国内外大量学者开展了有关海 布，呈 NE—SW 走向。组成海岸带的土壤主要以花 岸演化的模型与成因研究，但主要从外动力作用的 岗岩风化形成的赤红壤为主，少数地段出现由玄武 [3] 角度切入，缺乏对岩土地质条件的分析与调查 ，