近300年來(lái)福建長(zhǎng)樂(lè)海岸沙丘記錄的風(fēng)沙環(huán)境演變*

于曉莉 李志忠① 靳建輝 賴海成 申健玲苑秀全 徐曉琳 程 延

(1. 福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院 福州 350007; 2. 福建師范大學(xué)地理研究所 福州 350007;3. 濕潤(rùn)亞熱帶生態(tài)地理過(guò)程省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 福州 350007)

海岸沙丘發(fā)生于大氣、陸地和海洋交互作用的地帶, 是記錄海岸環(huán)境演變的良好信息載體(Murray-Wallace et al, 2001; Gardner et al, 2006; Scheffers et al,2012)。海岸沙丘發(fā)育與沙源供應(yīng)、向岸盛行風(fēng)、寬廣的地形空間、趨于干冷的氣候條件有關(guān)(王穎, 1987;吳正等, 1995a; 陳方等, 1996; 祁興芬等, 2004; 劉建輝等, 2006)。近年來(lái), 國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)海岸沙丘的形成時(shí)代、發(fā)育過(guò)程、沉積構(gòu)造及其記錄的環(huán)境演變進(jìn)行了廣泛研究。Tamura等(2011, 2016) 通過(guò)探地雷達(dá)(GPR)探測(cè)和光釋光(OSL)測(cè)年綜合分析, 揭示了日本鳥取海岸橫向沙脊在過(guò)去500年的演化過(guò)程, 并指出東亞冬季風(fēng)控制了海岸風(fēng)沙活動(dòng)。Clemmensen等(2015)研究發(fā)現(xiàn), 最近幾百年來(lái)西北歐海岸大規(guī)模風(fēng)沙活動(dòng)主要發(fā)生在小冰期(LIA), 與北大西洋風(fēng)暴增強(qiáng)呈正相關(guān), 而同期 NAO值為連續(xù)的負(fù)值。Clarke等(2009)分析認(rèn)為, 歐洲海岸和內(nèi)陸(包括丹麥、蘇格蘭、威爾士等地)沙丘在小冰期風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)烈, 是由于這一時(shí)期風(fēng)暴潮活動(dòng)增加, 促進(jìn)了沙物質(zhì)搬運(yùn)和沉積。D?rschner等(2012)對(duì)臺(tái)灣福隆海岸沙丘的研究表明, 海平面升降和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是海岸沙丘不同發(fā)育階段的主要控制因素, 大約 AD700前后的氣候變化以及臺(tái)風(fēng)活動(dòng)減少等促進(jìn)了海岸沙丘的穩(wěn)定。本文以我國(guó)亞熱帶海岸沙丘主要分布區(qū)福建閩江口以南的長(zhǎng)樂(lè)海岸沙丘為研究對(duì)象, 通過(guò)系統(tǒng)的年代學(xué)分析并選用適宜的代用指標(biāo), 重建福建東南沿海小冰期以來(lái)的風(fēng)沙活動(dòng)序列, 為探索臺(tái)灣海峽西岸小冰期海岸風(fēng)沙活動(dòng)特點(diǎn)及其成因?qū)ふ倚碌淖C據(jù)。

1 研究區(qū)概況

福建長(zhǎng)樂(lè)為亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候, 年平均氣溫19.3°C, 最熱月均溫27.6°C, 最冷月均溫6—10°C。多年平均降水量 1382.3mm, 降水季節(jié)分配不均, 全年降水主要集中在 5—9月, 占全年降水量的 65%左右, 年相對(duì)濕度在 80%以上(謝皎如, 1998; 鹿世瑾,1999)。長(zhǎng)樂(lè)地處臺(tái)灣海峽西岸, 大風(fēng)日數(shù)多, 夏季多臺(tái)風(fēng), 全年≥8級(jí)的大風(fēng)達(dá)30天左右。風(fēng)向具有明顯的季節(jié)性變化, 其中以 NE向占絕對(duì)優(yōu)勢(shì), 成為研究區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向, 僅 7月份以偏南風(fēng)為主(圖 1d), 年平均風(fēng)速為 6.9m/s, 最大風(fēng)速達(dá) 25m/s。長(zhǎng)樂(lè)海岸線總體走向?yàn)镹NE, 沿岸浪方向主要為SE和SW, 強(qiáng)浪方向?yàn)?ESE。沿海潮差大, 潮流強(qiáng), 屬于典型的強(qiáng)潮海岸(蔡愛(ài)智等, 2009)。長(zhǎng)樂(lè)東部海岸風(fēng)沙沉積物粒級(jí)組分主要是中砂和細(xì)砂, 海岸類型屬于沙質(zhì)海岸(陳方等, 1991)。

長(zhǎng)樂(lè)東部毗鄰福建最大河流閩江的入海河口南岸。全新世海侵后, 閩江流域泥沙逐漸充填了福州盆地及其峽谷口外淺水海灣, 鉆探獲知黏土和黏質(zhì)粉砂層厚約2—6m。福州和長(zhǎng)樂(lè)洼地的河口沖積層層厚5—10m, 主要是具平層理的泥和粉砂質(zhì)泥。河口前積層的組成物是 2—4Φ的中細(xì)砂。河口淺灘區(qū)由兩種地貌組成, 即河口水道向外延伸的槽溝和平行于槽溝不對(duì)稱的河口壩。其中淺灘沙壩的不對(duì)稱性主要受控于NE風(fēng)引起的波浪, 表明了河口砂在優(yōu)勢(shì)風(fēng)浪的作用下向南推移, 這一過(guò)程直接影響長(zhǎng)樂(lè)海岸風(fēng)沙地貌的發(fā)育和分布格局(石謙等, 1999; 劉蒼字等,2001)。長(zhǎng)樂(lè)海岸廣泛分布典型的海岸沙丘, 在不同岸段的現(xiàn)代沙丘系統(tǒng)內(nèi)側(cè), 風(fēng)沙堆積形成了不同形態(tài)的早期沙丘系統(tǒng), 包括橫向沙丘鏈、穹形沙丘、拋物線沙丘、不規(guī)則沙丘等。其中長(zhǎng)樂(lè)市江田鎮(zhèn)東山村的沙丘類型為橫向沙丘、橫向沙丘鏈、橫向復(fù)合型沙丘鏈(陳方等, 1992, 1996; 張文開(kāi)等, 1995; 董玉祥,2006)。本研究所選取的沙丘類型是處在固定狀態(tài)下的拋物線沙丘, 在 NE向盛行風(fēng)作用下發(fā)育 NW-SE走向的沙丘脊。

2 材料與方法

2.1 沉積特征

本文采樣工作于2015年7月8日在長(zhǎng)樂(lè)市江田鎮(zhèn)東山村東海沙丘剖面(DH)進(jìn)行, 天氣為陰天, 大風(fēng)6—8級(jí)。DH剖面位于長(zhǎng)樂(lè)市江田鎮(zhèn)東山村, 省道201線南側(cè) 50m 處(25°52′29.9″N, 119°34′44.5″E), 東部距離現(xiàn)代海岸線4.42km(圖1)。東海村海岸沙丘以拋物線型沙丘為主, 開(kāi)口大多朝向 NE, 兩翼指向 NE或NNE方向, 大部分沙丘已遭到人為破壞。沙丘剖面在拋物線沙丘背風(fēng)坡, 人工挖沙取土后形成, 整個(gè)剖面發(fā)育在一級(jí)海岸階地上, 頂部已經(jīng)完全被木麻黃林所覆蓋, 出露厚度約6m, 底部海拔約19m, 未見(jiàn)底。從上到下剖面大致分為 3個(gè)層段(圖 2a): A層: 0—130cm: 呈現(xiàn)灰白色(10YR7/2), 以中細(xì)砂為主, 其次為黏土和粉砂, 結(jié)構(gòu)疏松, 緩傾斜層理, 傾向 NE、NNE, 頂部0—50cm含較多草本植物根系, 并含少量黑色植物碳屑。該層不整合的覆蓋在下伏沙丘層上。B層: 130—500cm: 呈灰黃色(10YR7/4), 以中細(xì)砂為主, 其次為粗砂, 較緊密。其中 130—185cm 含較多植物根系和枯枝落葉, 發(fā)育緩傾斜層理, 傾角 2°—5°。185—500cm, 呈緩傾斜至水平層理, 其中灰白色砂層相間夾雜數(shù)條棕黃色砂層, 棕黃色砂層厚約2—5cm, 傾角約為 5°, 傾向 NW, 顯示為埋藏的拋物線沙丘沉積構(gòu)造。C層: 500—560cm, 呈淡棕褐色(2.5YR5/8), 發(fā)育波狀層理, 較緊實(shí), 濕度較大。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 OSL測(cè)年 根據(jù)剖面分層, 采用長(zhǎng)度30cm、直徑 6cm 的不銹鋼管, 垂直打入去除表層浮土的剖面刻槽中采集測(cè)年樣品, 取出樣品后用黑色塑料袋和膠帶密封鋼管兩端包裝編號(hào)并帶回實(shí)驗(yàn)室處理。共采集 6個(gè) OSL樣品, 從上往下依次編號(hào)為DH-01, DH-02, DH-03, DH-04, DH-05, DH-06。

圖1 福建長(zhǎng)樂(lè)東海海岸沙丘位置及區(qū)域風(fēng)況Fig.1 Location and wind climate of DH (Donghai) coastal dune along the coast of Changle, Fujian

圖2 福建長(zhǎng)樂(lè)DH沙丘地層剖面及OSL樣品采樣位置Fig.2 Stratigraphic characteristics of the DH section in Changle, Fujian, and the optically stimulated luminescence (OSL) sampling location

在實(shí)驗(yàn)室前處理過(guò)程和樣品制備如下: 在紅光(波長(zhǎng)為 640±10nm)條件下打開(kāi)樣品, 去掉鋼管兩端可能曝光的部分, 從這部分樣品中取20g烘干測(cè)定環(huán)境劑量率和含水量, 并保留中心未污染、未曝光的樣品進(jìn)行等效劑量測(cè)定。將樣品放入1000mL大燒杯中,依次加入 10%的鹽酸(HCl)和 30%的雙氧水(H2O2),除去樣品中的碳酸鹽和有機(jī)質(zhì)。期間進(jìn)行多次攪拌,待樣品反應(yīng)中止后加入氨水(NH3·H2O)進(jìn)行中和, 然后用清水反復(fù)沖洗, 直至樣品變?yōu)橹行浴Ｖ髮悠贩湃牒嫦涞蜏睾娓?40°C), 篩選出<90μm的組分。將篩選出的組分用 30%的氟硅酸(H2SiF6)腐蝕以清除長(zhǎng)石。再加10%的鹽酸去除氟化物, 然后磁選去除磁性礦物, 用清水反復(fù)沖洗至中性后低溫烘干, 最終篩選出58—65μm的石英顆粒, 制成樣片, 待上機(jī)測(cè)驗(yàn)。

等效劑量(De)采用單片再生劑量法(SAR)進(jìn)行測(cè)量, 流程如表1所示。樣品的238U、232Th和40K含量由中國(guó)原子能科學(xué)研究院采用中子活化法(NAA)測(cè)得。根據(jù)Aitken(1998)提出的石英礦物的環(huán)境劑量率與238U,232Th,40K之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系, 并考慮各影響因素進(jìn)行校正后得到環(huán)境劑量率(D)的值。OSL年齡計(jì)算公式為A=De/D, 單位為ka。

每個(gè)樣品用 16個(gè)測(cè)片, 激發(fā)光源分別為藍(lán)光二極管和紅外二極管, 其中藍(lán)光光源波長(zhǎng)為 470±2nm, 半寬5nm, 最大功率為60mW/cm2; 紅外光源波長(zhǎng)為 830nm, 半寬 10nm, 測(cè)試中兩種光源的最大功率為 90mW/cm2。本項(xiàng)測(cè)試采用兩種光源的最大功率進(jìn)行測(cè)量。光釋光信號(hào)經(jīng)由7.5mm厚的Hoya U-340濾光片進(jìn)入 9235QA光電倍增管(PMT)進(jìn)行記錄, 人工輻照源為(90Sr/90Y)β源。所有樣品使用福建師范大學(xué)Ris? TL/OSL-DA-20C/D型全自動(dòng)釋光測(cè)量?jī)x完成。

表1 SAR法測(cè)量流程(Murray等, 2000)Tab.1 Measurement process in SAR (single aliquot regenerative dose) method(Murray et al, 2000)

2.2.2 粒度分析 在DH剖面上, 按5cm等間距連續(xù)采集粒度分析樣品91個(gè)。室內(nèi)粒度測(cè)試前處理如下: (1)稱取經(jīng)過(guò) 2mm篩后混合均勻風(fēng)干的待測(cè)樣品5g, 放入潔凈干燥的燒杯, 加入5mL10%的H2O2溶液靜置 24h, 在電熱板上加熱充分反應(yīng)以去除有機(jī)質(zhì);(2)加入5mL10%的HCl, 加熱使其充分反應(yīng); (3)燒杯注滿蒸餾水靜置24h, 之后抽取上層清液, 重復(fù)3—5次直至溶液呈中性; (4)加入 5mL0.05mol/L的(NaPO3)6溶液進(jìn)行分散, 并用超聲波振蕩3—5min完全分散之后上機(jī)測(cè)試。上機(jī)測(cè)試采用英國(guó)馬爾文儀器公司生產(chǎn)的 MasterSizer2000激光粒度分析儀, 該儀器測(cè)量范圍為 0.02—2000μm, 粒級(jí)分辨率為 0.01Φ,每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試 3次, 以控制相對(duì)誤差小于 2%,最后取其平均值。上述粒度實(shí)驗(yàn)在福建師范大學(xué)濕潤(rùn)亞熱帶生態(tài)地理過(guò)程省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室土壤粒度分析實(shí)驗(yàn)室完成。

3 結(jié)果分析

3.1 年代學(xué)

3.1.1 光釋光測(cè)年分析 為了確保測(cè)試過(guò)程中測(cè)試條件的可靠性, 我們通過(guò)預(yù)熱坪實(shí)驗(yàn)和劑量恢復(fù)實(shí)驗(yàn), 確定了等效劑量的適宜預(yù)熱溫度為 220°C, 試驗(yàn)劑量的預(yù)熱溫度為180°C。沉積物樣品OSL測(cè)年結(jié)果的可靠性很大程度上與樣品的釋光性質(zhì)有關(guān), 采用 SAR法一般要求樣品的光釋光信號(hào)以快組分為主(張家富等, 2009; Madsenet al, 2009)。從本文實(shí)驗(yàn)獲得釋光信號(hào)衰減曲線來(lái)看(圖3), 樣品天然OSL信號(hào)2s內(nèi)快速衰減到本底值, 說(shuō)明釋光信號(hào)以快組分為主, 適合應(yīng)用 SAR法進(jìn)行等效劑量測(cè)定。再生劑量生長(zhǎng)曲線采用線性擬合的方法, 可以看出各測(cè)量點(diǎn)基本都落在生長(zhǎng)曲線上, 曲線擬合較好。從等效劑量值分布狀況來(lái)看, 大多數(shù)樣品等效劑量值比較集中,循環(huán)比率波動(dòng)范圍小于 5%, 表明測(cè)量過(guò)程中釋光感量已經(jīng)得到較好的校正。綜上所述可以認(rèn)為本文樣品OSL測(cè)試數(shù)據(jù)基本可信。

從DH剖面6個(gè)樣品的OSL測(cè)年結(jié)果(表2)可以看出, 剖面底部和頂部的年齡分別為302±9a和92±13a, 說(shuō)明東海沙丘主要形成于近300a以來(lái)。并且各個(gè)層位樣品的年齡值隨深度的增加而變老, 基本符合正常層位的地層學(xué)關(guān)系(下老上新)。但是155cm處存在個(gè)別測(cè)年值倒置現(xiàn)象。從剖面分層特征看,155cm深度位于上下兩段不同沉積特征的砂層中, 測(cè)片結(jié)果顯示這個(gè)樣品的年齡比較分散, 可能與樣品的單測(cè)片測(cè)量結(jié)果分散、含水量估算誤差和人為擾動(dòng)作用等因素有關(guān)。

圖3 福建長(zhǎng)樂(lè)東海沙丘(DH)樣品OSL信號(hào)衰減曲線、生長(zhǎng)曲線和等效劑量分布Fig.3 Decay curves, dose response curves and equivalent dose in aliquots of quartz from DH section samples

表2 福建長(zhǎng)樂(lè)東海剖面(DH)光釋光測(cè)年結(jié)果Tab.2 The OSL results of DH section

3.1.2 獨(dú)立年代學(xué)分析 為了驗(yàn)證 DH 海岸沙丘OSL測(cè)年結(jié)果的有效性, 需要對(duì) OSL年齡進(jìn)行獨(dú)立年代學(xué)校驗(yàn)。通常運(yùn)用海岸沙丘沉積中的貝殼碎片、古土壤層、泥炭進(jìn)行14C定年(Aagaardet al, 2007;Madsenet al, 2009), 也可以根據(jù)環(huán)境考古方法校驗(yàn)沙丘發(fā)育的OSL年代。

根據(jù)前人研究, 閩江口海岸沙丘(福建長(zhǎng)樂(lè)江田鎮(zhèn))下伏的褐黃色海相砂質(zhì)黏土層14C測(cè)年為 2.47±0.09kaB.P.(程乾盛, 1989)。長(zhǎng)樂(lè)、連江、寧德、霞浦等濱岸地帶的海岸沙丘中富碳細(xì)砂層,14C年齡為1725±100aB.P(王雨灼, 1990)。福建南部漳浦的古雷半島油沃村沙丘沙底部所含貝屑14C年齡為距今1400±90a(陳峰, 1986)。即福建沿海的海岸沙丘大部分是在2000年以來(lái)形成的。

前人在距離DH沙丘東北側(cè)約300m處的東山沙丘(DS)剖面深度7m處采集的白色蚌殼AMS14C校正年代為 AD660左右, 在深度 7—7.4m大量出土的青釉瓷片鑒定為唐代中晚期制品(靳建輝等, 2015)。我們?cè)?DH沙丘剖面 4—5m處也發(fā)現(xiàn)貝殼碎屑和陶瓷碎片, 雖然尚未進(jìn)行測(cè)年實(shí)驗(yàn), 但是根據(jù)其埋藏深度以及與DS沙丘的位置關(guān)系, 初步確定DH沙丘發(fā)育年齡晚于隋唐時(shí)期。DS沙丘的OSL測(cè)年顯示其主要形成于 2kaB.P.以來(lái)(王賢立, 2015; 靳建輝等, 2015),而本文 DH沙丘的測(cè)年結(jié)果顯示是在 302±9aB.P.(AD1713±9)以來(lái)發(fā)育的?？梢?jiàn), 這些毗鄰海岸沙丘OSL測(cè)年界定的海岸風(fēng)沙沉積時(shí)期, 與研究區(qū)含碳物質(zhì)14C限定的起始風(fēng)沙活動(dòng)時(shí)間大體上是吻合的,總體上與華南海岸沙丘廣泛發(fā)育時(shí)期相一致(吳正等,1995b), 同時(shí)可以看出歷史上華南海岸沙丘的發(fā)育具有多期間斷性特點(diǎn)。

3.2 粒度分析

粒度分析結(jié)果顯示(圖4), DH沙丘剖面的粒度組成以中砂和細(xì)砂為主, 兩者總含量約 81.58%。其中,中砂含量 35.91%—60.74%, 平均含量 51.42%; 細(xì)砂含量12.38%—53.30%, 平均含量30.16%; 粗砂次之,平均含量為 14.96%; 極細(xì)砂含量較小, 平均含量為2.71%。黏土、粉砂和極粗砂含量很少, 三者總含量為 0.74%, 只在部分深度出現(xiàn)。例如黏土集中在 150—200cm部分, 粉砂在200cm以上部分顯著增多, 極粗砂只出現(xiàn)在 200cm以上部分。我國(guó)海岸風(fēng)成沙的平均粒徑(Mz)介于 0.21—4.14Φ， 平均值為2.01Φ； 標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)介于 0.26—2.57Φ， 平均值為 0.6Φ； 偏度（Sk)介于–0.48—0.65, 平均值為 0.07； 峰態(tài)（Kg)介于0.80—3.09， 平均值為1.19?？傮w特征以細(xì)砂為主, 分選好,偏度對(duì)稱近于正偏， 峰態(tài)很寬(董玉祥, 2003)。由圖5可知, DH沙丘的平均粒徑、標(biāo)準(zhǔn)偏差、偏度、峰態(tài)值分別介于1.30—2.20Φ, -0.97—0.56Φ, -1.82—1.03, 0.92—1.24, 平均值分別為1.71Φ, -0.66Φ, -0.19, 0.96； 總體特征以中細(xì)砂為主， 分選極好， 負(fù)偏至近對(duì)稱和中等峰態(tài)。海岸風(fēng)成沙的粒度組成一般以中砂或細(xì)砂為主,粉砂含量較少, 基本不含黏土(董玉祥, 2003; 王賢立,2015), 從整個(gè)剖面看, DH沙丘基本符合海岸風(fēng)成沙的特征。

圖4 福建長(zhǎng)樂(lè)東海(DH)沙丘剖面不同粒級(jí)含量隨深度的變化特征Fig.4 The variations of different grain size fractions with depths of the DH section

但是DH剖面200cm以上和460cm以下部分變化差異較大。在460cm以下部分, 極細(xì)砂和細(xì)砂含量顯著增多。可能反映了上中下三個(gè)層段后期遭受的風(fēng)化作用時(shí)間和強(qiáng)度不同。與北部約300m處的DS沙丘相比, DH沙丘的平均粒徑偏粗, 可能與兩個(gè)沙丘所處的海灘沙源、輸沙通道位置有關(guān), 但兩者的平均粒徑或中值粒徑在剖面上的變化趨勢(shì)大體相似。除了極粗砂, DH剖面樣品粒度組分均有一定的波動(dòng)旋回變化。因此, 本文采用DH沙丘平均粒徑(Mz)作為記錄沙丘發(fā)育時(shí)期風(fēng)力強(qiáng)弱的替代指標(biāo)。

圖5 福建長(zhǎng)樂(lè)東海(DH)沙丘粒度參數(shù)剖面變化Fig.5 Grain size characteristics of the DH section

從東海沙丘(DH)剖面代表樣品的頻率曲線(圖 6)可以看出, 粒度頻率分布區(qū)間大體一致, 粒度分布相對(duì)集中, 總體上呈現(xiàn)單峰寬度窄、峰值高的特點(diǎn), 反映了相對(duì)穩(wěn)定的沉積環(huán)境和較單一的物質(zhì)來(lái)源。但是不整合面之上灰白色(10YR7/2)段與中部灰黃色(10YR7/4)段及下部棕褐色(2.5YR5/8)段粒度特征存在明顯差異。上部黏土、極細(xì)砂、粉砂和極粗砂顯著增多, 并呈現(xiàn)單峰加一細(xì)尾的特征, 細(xì)尾部分反映了海岸風(fēng)沙沉積之后遭受了較強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化作用,導(dǎo)致黏土和粉砂等含量增加。不整合面上下層樣品的測(cè)年結(jié)果也說(shuō)明了這一點(diǎn)。DH-01和 DH-02測(cè)年結(jié)果分別為 92±13a, 123±4a(圖 2), 說(shuō)明沙丘發(fā)育在123±4a(AD1892±4)以后可能經(jīng)歷了沉積間斷, 之后再次活化接受沉積, 此期間可能經(jīng)歷了強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化作用導(dǎo)致黏土和粉砂含量增加。中部層段除了不含有極粗砂, 其余各粒度組分變化不大。

下部棕褐色段極細(xì)砂、細(xì)砂顯著增多, 中砂、粗砂和極粗砂減少, 頻率曲線特征和中部表現(xiàn)一致。這種差異可能是海岸風(fēng)沙沉積以后遭受后期化學(xué)風(fēng)化作用造成的。巖性特征上表現(xiàn)為棕褐色, 類似閩東南沿海廣泛分布的“老紅砂”特征。吳正等(1995c)對(duì)華南沿海老紅砂系統(tǒng)研究認(rèn)為, 老紅砂粒度組成以細(xì)砂和中砂為主, 含有粉砂和黏土, 這和 DH沙丘下部層段粒度特征一致。早期研究(吳正等, 1994; 曾從盛等, 1999)認(rèn)為, 沙丘砂的紅化作用時(shí)間要上千年至上萬(wàn)年, 才能形成淡紅棕色。但近年研究發(fā)現(xiàn), 在適宜氣候條件下只要幾百年時(shí)間, 海岸風(fēng)沙就能發(fā)生紅化現(xiàn)象。胡凡根等(2013)在福建晉江庵山沙丘研究中,就發(fā)現(xiàn)OSL年齡在1ka左右的老紅砂, 本文剖面下部的“棕褐色”砂層年代很可能與晉江庵山老紅砂沉積風(fēng)化年代大體相當(dāng)。

概率累積曲線能夠反映沉積物的搬運(yùn)方式并為解釋沉積環(huán)境提供依據(jù)。從圖7可以看出, DH沙丘剖面概率累積曲線分別呈現(xiàn)二段式、三段式和四段式的特點(diǎn)。0—130cm, 樣品呈現(xiàn)滾動(dòng)-跳躍-懸浮三段式特點(diǎn), 其中滾動(dòng)組分和懸浮組分直線斜率較大, 說(shuō)明其分選性較好。130—285cm 層段, 樣品呈現(xiàn)滾-跳-懸-懸四段式特點(diǎn)。粗截點(diǎn)在2Φ左右, 兩個(gè)懸浮總體截點(diǎn)大約在8Φ。第一個(gè)懸浮總體區(qū)間寬, 斜率小, 分選差; 第二個(gè)懸浮總體區(qū)間窄, 斜率大, 分選性較好;285cm 以下, 基本呈現(xiàn)滾動(dòng)-跳躍兩段式特點(diǎn), 不含懸浮組分, 其中跳躍組分百分含量較大, 達(dá)90%以上,滾動(dòng)和跳躍組分直線斜率都比較大, 說(shuō)明其分選性較好。一般說(shuō)來(lái), 風(fēng)成沙丘沙具有跳躍組分高、滾動(dòng)組分和懸浮組分含量低的特點(diǎn)(董玉祥等, 2008)， DH沙丘剖面各層段跳躍組分含量都很高, 滾動(dòng)組分和懸浮組分含量低, 因此是現(xiàn)代海岸典型的風(fēng)沙沉積。另?yè)?jù)薩胡判別函數(shù):Y風(fēng)成∶海灘= –3.5688Mz+3.7016σ2–2.0766Sk+3.1135Kg (Sahu, 1964)分析, 0—200cm樣品Y風(fēng)成∶海灘值介于–4.80—4.98, 屬于風(fēng)成沉積, 同時(shí)受到波浪、潮汐作用; 200—460cm樣品Y風(fēng)成∶海灘值介于–2.29—1.44, 以波浪、潮汐作用為主; 460cm以下樣品Y風(fēng)成∶海灘值介于–3.68—–1.07, 遭受風(fēng)力、波浪和潮汐共同作用。

圖6 長(zhǎng)樂(lè)東海(DH)剖面代表樣品頻率曲線Fig.6 The grain size distribution frequency curves of the DH section

圖7 長(zhǎng)樂(lè)東海(DH)剖面各段樣品概率累積曲線Fig.7 The probability accumulation curves of the DH section

4 討論

4.1 長(zhǎng)樂(lè)東海沙丘發(fā)育時(shí)期氣候環(huán)境

關(guān)于華南海岸沙丘形成年齡的研究表明, 華南沿?，F(xiàn)代海岸沙丘沙是近3000年以來(lái)的晚全新世發(fā)育的(吳正等, 1995b), 晚全新世是全球氣候總體趨于降溫且冷暖頻繁交替的時(shí)期, 包括羅馬暖期(約公元前1世紀(jì)—4世紀(jì)中期)、黑暗冷期(約4世紀(jì)末—10世紀(jì)前期)、中世紀(jì)暖期(約10世紀(jì)中期—13世紀(jì)末)、小冰期(15—19世紀(jì))、20世紀(jì)暖期等(Lamb, 1977)。長(zhǎng)樂(lè)DH沙丘發(fā)育于近300年來(lái)的AD1713—AD1923,即小冰期中晚期, 相當(dāng)于晚清-民國(guó)時(shí)期。王紹武等(1998)利用史料、冰芯δ18O、樹輪等重建的中國(guó)各區(qū)近 400—1000年的 10年平均溫度序列表明, 1560—1699年和1790—1899年可以作為小冰期的兩次主要寒冷階段。

我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)近1000年溫度序列和北部地區(qū)近 530年來(lái)的夏季氣溫序列表明, 小冰期內(nèi)部存在1410—1499年、1560—1709年及1770—1919年3個(gè)冷期以及1500—1559年和1710—1769年2個(gè)相對(duì)偏暖的時(shí)期, 并且整體呈現(xiàn)冷干的氣候特征(葛全勝等,2002; Liet al, 2007)。北半球溫度變化曲線顯示(圖8),16世紀(jì)后期到17世紀(jì)(1570—1700年)、18世紀(jì)末至20世紀(jì)初(約1760—1920年)是過(guò)去500年北半球最明顯的兩個(gè)寒冷階段, 18世紀(jì)氣候則相對(duì)溫暖。因此從年代學(xué)分析結(jié)果看, DH沙丘發(fā)育期是小冰期第二個(gè)冷期之后相對(duì)偏暖的時(shí)期和第三個(gè)冷期。

史料也記載了長(zhǎng)樂(lè)東部海岸風(fēng)沙地貌發(fā)育的氣候背景。明弘治《長(zhǎng)樂(lè)縣志》記載: “長(zhǎng)樂(lè)縣東北有東湖, “延袤二十余里”, 乃由“海風(fēng)飛沙, 積而成之”。清光緒二十八年(1902年)編《福建沿海圖說(shuō)》記載:“數(shù)十年前, 東海濱田舍相望, 今則一片平沙, 目斷無(wú)人煙, 過(guò)其地者每不勝滄桑之感焉?！?林惠來(lái),1982)?！镀教犊h志》記載: 平潭島蘆洋浦于乾隆十四年曾因大風(fēng), “海砂隨潮涌上, 近海鄉(xiāng)村悉遭壓覆, 一夜砂埋蘆洋浦十八村”?！皺M山東北, 清初該處共十三村, 雍正年間盡被風(fēng)沙壓廢”。至1949年, 海岸林草殆盡, 一片荒蕪。可以看出, DH沙丘發(fā)育階段正是處于明清氣候寒冷、海岸風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)烈的時(shí)期。

4.2 小冰期長(zhǎng)樂(lè)海岸沙丘發(fā)育的區(qū)域?qū)Ρ?/h3>

如前所述, DH沙丘發(fā)育于近300年以來(lái), 福建沿海其他區(qū)域也有小冰期(LIA)海岸沙丘發(fā)育的年代學(xué)記錄。如長(zhǎng)樂(lè)東山沙丘的 OSL測(cè)年結(jié)果記錄了海岸沙丘發(fā)育的一個(gè)重要沉積期是在 800aB.P.左右(靳建輝等, 2015)。晉江庵山沙丘的 OSL測(cè)年結(jié)果顯示沙丘是在距今854±95a形成的(胡凡根等, 2013)。漳浦霞美下蔡沙丘下覆泥炭層14C年齡為700±50aB.P.(陳承惠等, 1982)。這一時(shí)期福建氣候總體表現(xiàn)為溫涼背景下的干濕交替。例如閩北仙山盆地泥炭沉積物色度和有機(jī)碳含量變化指示了由偏濕(AD910—AD1640)至偏干(AD1640至今)的轉(zhuǎn)化(宋瑞卿等, 2016)。

我國(guó)東部沿海其他地區(qū)也有小冰期海岸風(fēng)沙沉積記錄的研究報(bào)道。如遼寧盤錦海岸沙丘發(fā)育期為820±100 aB.P.以來(lái), 發(fā)育初期冬季風(fēng)較強(qiáng), 且發(fā)育初期和末期氣候均為干冷, 并對(duì)應(yīng)北方降塵頻率較高的時(shí)段(王小樂(lè), 2014)。廣東惠來(lái)南海鄉(xiāng)下伏炭質(zhì)粉細(xì)砂14C測(cè)年結(jié)果顯示沙丘于510±90aB.P.開(kāi)始發(fā)育(吳正等, 1995b)。臺(tái)灣福隆海岸沙丘天然露頭剖面的 OSL測(cè)年結(jié)果顯示, 沙丘最近一次再活化是在AD1380—AD1840, 距該剖面1000m左右的四個(gè)沙脊測(cè)年結(jié)果顯示沙丘發(fā)育在 AD1930—AD1970,AD1920—AD1960, AD1840—AD1940, AD1250—AD1560, 這一階段沙丘穩(wěn)定發(fā)育與過(guò)去 700年氣候變化、沉積物供應(yīng)增加、臺(tái)風(fēng)活動(dòng)減少密切相關(guān)(D?rschner et al, 2012)。

全新世晚期尤其是 LIA時(shí)期, 世界海岸多個(gè)地區(qū)有海岸沙丘再活化和廣泛發(fā)育的研究報(bào)道。例如東北亞的日本鳥取海岸(Tamura et al, 2011, 2016), 韓國(guó)江陵海岸(Choi et al, 2014), 南亞的印度那都海岸(Alappat et al, 2011), 歐洲西海岸和波羅地海岸等(Bailey et al, 2001; Clarke et al, 2002, 2006; Ballarini et al, 2003; Bateman et al, 2004; Wilson et al, 2004;Sommerville et al, 2007; Clemmensen et al, 2007,2015;), 這些地區(qū)的砂質(zhì)海岸都曾處于小冰期強(qiáng)烈的冬季風(fēng)作用下, 頻繁的冬季風(fēng)作用和風(fēng)暴潮活動(dòng)對(duì)海岸沙丘的發(fā)育產(chǎn)生重要影響。

4.3 長(zhǎng)樂(lè)海岸沙丘發(fā)育與全球氣候變化

小冰期成為世界海岸沙丘發(fā)育的一個(gè)活躍時(shí)期,與小冰期全球氣候的劇烈波動(dòng)有關(guān)(圖8)。通過(guò)GPR探測(cè)、OSL測(cè)年和歷史地圖綜合研究, Tamura等(2011,2016)重建了過(guò)去 500年日本鳥取海岸兩條沙脊的演化過(guò)程, 發(fā)現(xiàn)東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度和海岸線變化對(duì)海岸沙丘發(fā)育有重要影響。例如, 15—17世紀(jì)和19世紀(jì)冬季風(fēng)變強(qiáng), 海岸沙丘向陸加積; 18世紀(jì)冬季風(fēng)減弱,海岸沙丘向海進(jìn)積。Van Vliet-Lano?等(2014)將西北歐小冰期海岸沙丘發(fā)育與全新世風(fēng)暴、北大西洋濤動(dòng)(NAO)及大西洋年代際振蕩(AMO)聯(lián)系起來(lái), 認(rèn)為沙丘發(fā)育程度受控于北大西洋風(fēng)暴強(qiáng)度。其中, 風(fēng)暴增加的氣候模式表現(xiàn)為NAO負(fù)相位、AMO正相位, 或NAO和AMO均處于負(fù)相位, 并在十年或更長(zhǎng)尺度上表現(xiàn)出一定的相關(guān)性。

福建長(zhǎng)樂(lè)海岸除了7月份為SSE風(fēng)外, 全年其余月份盛行NE或NNE風(fēng)。冬季NE向盛行風(fēng)不僅風(fēng)力大而且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng), 直接控制了 DH沙丘的發(fā)育, 而這種NE風(fēng)或NNE風(fēng)受控于東亞冬季風(fēng)系統(tǒng)。如果將DH沙丘記錄的風(fēng)沙活動(dòng)期與廣東湖光巖瑪珥湖沉積物磁化率指示的冬季風(fēng)強(qiáng)度(Yancheva et al, 2007)、格陵蘭冰芯指示的北半球溫度變化序列(Vinther et al,2006; 王紹武等, 2007)、北大西洋濤動(dòng)指數(shù)NAO(Ortega et al, 2015)等對(duì)比(圖8), 可以看出DH沙丘是在 LIA中后期亞洲冬季風(fēng)強(qiáng)度稍弱時(shí)期發(fā)育的, 即AD1713—AD1923。此時(shí), 北半球溫度整體是偏低的。例如貴州荔波龍泉洞石筍記錄顯示, AD1800—AD1930我國(guó)西南地區(qū)的氣候是寒冷-稍偏涼的(張美良等, 2009)。同時(shí)DH沙丘活躍期位于AD1650—AD1700和AD1820—AD1900兩個(gè)低溫期之一(圖9)。因此DH沙丘發(fā)育期與廣東瑪珥湖沉積物磁化率指示的LIA以來(lái)東亞冬季風(fēng)變化趨勢(shì)、北半球溫度變化序列有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

Trouet等(2009, 2012)研究發(fā)現(xiàn), LIA期間 NAO在正負(fù)相位之間反復(fù)振蕩。當(dāng)NAO持續(xù)為正值時(shí), 冬季風(fēng)暴增加, 促進(jìn)西北歐海岸沙丘的發(fā)育; 當(dāng) NAO為負(fù)值時(shí), 冬季反氣旋活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致風(fēng)暴減少, 抑制海岸沙丘發(fā)育。符淙斌等(2005)探討了 NAO影響中國(guó)東部氣候的大氣動(dòng)力學(xué)機(jī)制, 認(rèn)為 NAO變化引起北大西洋環(huán)流系統(tǒng)的改變, 可能會(huì)導(dǎo)致西風(fēng)帶槽脊系統(tǒng)發(fā)生變化, 進(jìn)而對(duì)地處歐亞大陸西風(fēng)帶下游的我國(guó)氣候產(chǎn)生影響。在百年尺度上, 冬季NAOI(北大西洋濤動(dòng)指數(shù))及西伯利亞高壓強(qiáng)度和東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度整體呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系, 相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到–0.92、–0.95(王永波等, 2002)。DH沙丘發(fā)育于近300年左右, 這一時(shí)期氣溫是偏冷的, 并且 NAO與冬季氣溫的變化在AD1600年以后呈現(xiàn)明顯的反相關(guān)關(guān)系(圖9)。這一結(jié)論證實(shí)了NAO與冬季風(fēng)強(qiáng)度在百年尺度上呈現(xiàn)反相關(guān)性這一觀點(diǎn)。

福建地處我國(guó)東南沿海, 位于東亞夏季臺(tái)風(fēng)登陸的前沿區(qū)域, 海岸帶受臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮影響強(qiáng)烈。對(duì)過(guò)去1000年來(lái)長(zhǎng)樂(lè)海岸沙丘(DS, DH)、晉江庵山沙丘的活動(dòng)期與臺(tái)風(fēng)登陸福建沿海頻率分析(Fogarty et al, 2006), 發(fā)現(xiàn)兩者的相關(guān)性不明顯。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料(1949—1990年)(楊華庭等, 1993), 福建沿海風(fēng)暴潮最大增水 457cm發(fā)生在閩江口的梅花, 其余各站均在 200cm以下。由 DH沙丘距離現(xiàn)代東部海岸線約4.42km和DH剖面海拔高程12m可知, 現(xiàn)代風(fēng)暴潮產(chǎn)生的風(fēng)暴增水對(duì)其影響不大。但是分析DH剖面的沉積物粒度, 可推測(cè)明清時(shí)期風(fēng)暴潮對(duì)其可能產(chǎn)生較大影響, 也可能是大風(fēng)條件下, 強(qiáng)勁的 NE風(fēng)吹蝕干燥的海灘砂堆積在 DH剖面。因此需要進(jìn)一步提高海岸風(fēng)沙沉積序列的OSL定年精度, 才有可能獲得辨識(shí)臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮事件較高分辨率的海岸風(fēng)沙活動(dòng)序列。

4.4 海岸沙丘發(fā)育與區(qū)域海岸線變遷

圖8 福建長(zhǎng)樂(lè)東海(DH)沙丘及其他海岸沙丘發(fā)育階段與東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度、近千年北半球平均溫度變化、北大西洋濤動(dòng)指數(shù)(NAO)對(duì)比Fig.8 The timing of the DH coastal dune and other ones, and the comparison with the intensity of East Asian monsoon, Northern Hemisphere temperature, and North Atlantic Oscillation index (NAO)

海岸沙丘發(fā)育于沿海地帶, 受海平面升降變化影響顯著, 因而海岸沙丘的形成發(fā)育與海平面變化密切相關(guān)。海岸沙丘發(fā)育于高海面時(shí)期還是低海面時(shí)期, 目前仍存在不同認(rèn)識(shí), 主要集中在晚更新世古沙丘(老紅砂)和全新世新沙丘。閩東南沿海的古沙丘(老紅砂)主要是在晚更新世中期和晚期發(fā)育的, 當(dāng)時(shí)大陸架廣泛出露, 東海海面比現(xiàn)今低100m左右(曾從盛等, 1999), 全新世以來(lái)海平面則大幅上升。吳正等(1997)討論了華南沿海老紅砂的成因和形成環(huán)境, 認(rèn)為老紅砂是晚更新世末次冰期低海平面時(shí)形成的,并在其后高溫濕熱氣候下和相對(duì)高海平面發(fā)生紅化作用。胡凡根等(2012)對(duì)晉江科任老紅砂的研究認(rèn)為其發(fā)育于晚更新世末次間冰期以來(lái)氣候暖濕的高海平面, 而在末次冰期低海面發(fā)生沉積間斷。而全新世新沙丘(DS沙丘)記錄了海岸風(fēng)沙沉積大都發(fā)生在3000年以來(lái)福建海平面波動(dòng)下降時(shí)期(王賢立,2015)。因此, 海岸沙丘發(fā)育時(shí)期的海平面高低與區(qū)域規(guī)模和時(shí)間尺度有關(guān)。

在晚全新世以來(lái), 全球氣候在溫度波動(dòng)下降中轉(zhuǎn)為涼干, 世界各地普遍發(fā)生振蕩性海退。福建閩江下游福州盆地 FZ5鉆孔全新世孢粉和硅藻分析結(jié)果顯示, 1900aB.P.以后福州盆地發(fā)生了快速海退(樂(lè)福遠(yuǎn)等, 2016), 至 700a B.P.以來(lái)海平面趨于穩(wěn)定(謝在團(tuán)等, 1983)。在中世紀(jì)(唐宋暖期)以后的 800aB.P.是長(zhǎng)樂(lè)DS沙丘發(fā)育的一個(gè)重要沉積期, 可能記錄了福建東部沿海小幅度海退的情況(王賢立, 2015)。距DH剖面北部約300m的DS剖面記錄了海平面變化的信息, 其中0.8—0.2kaB.P.海平面是海退期、低海面時(shí)期,0.2kaB.P.至今, 海平面是海進(jìn)期、接近現(xiàn)代海面(靳建輝等, 2015)。野外采樣過(guò)程中, 在DH剖面淡棕褐色層段(5m)發(fā)現(xiàn)大量棕色瓷器碎片呈團(tuán)塊狀分布, 可能是歷史時(shí)期人類活動(dòng)掩埋下來(lái)的?；蛟S可以推斷,DH沙丘發(fā)育時(shí)期海岸帶存在一定的人類活動(dòng), 高海平面出現(xiàn)的可能性不大。

據(jù)歷史文獻(xiàn)記載(圖 9), 福建長(zhǎng)樂(lè)海岸線自秦漢以后, 經(jīng)唐、宋、元、明、清、一直到現(xiàn)在, 總體上階段性向海推進(jìn)。這反映了晚全新世海平面總體下降背景下的次級(jí)波動(dòng)情況(劉傳標(biāo), 2014; 劉路, 2014,2015)。其中, 北線海澳(潭頭澳)向海推進(jìn) 1000—5000m 左右, 古海岸線之外的港口(福興, 文石、霞江、汶上、鳳洋等)現(xiàn)在都是潭頭澳內(nèi)的陸地。東北線, 現(xiàn)今的湖南鎮(zhèn), 過(guò)去的“沙洋坡”, 至今向海推進(jìn)近萬(wàn)米。東南線, 鶴上洋, 漳港澳經(jīng)圍海造田, 至今向海岸推進(jìn)約10000m。明弘治《長(zhǎng)樂(lè)縣志》記載:“長(zhǎng)樂(lè)縣東北有東湖, 至明初鄭和下西洋時(shí), 太平港雖開(kāi)始淤塞變窄, 但主航道仍然深廣, 所以鄭和船隊(duì)能在太平港內(nèi)停泊。蓋因這里地處閩江口南岸, 江水受東北風(fēng)頂托, 把所帶泥沙折向南流, 在沿岸形成沙堤和沙洲。到唐天寶年間, 鶠林調(diào)集鄉(xiāng)民圍筑而成湖泊; 相傳, 這里的海岸線曾經(jīng)三遷: 唐時(shí)岸線在今姚坑山、大當(dāng)尾和龍口下, 清初移至海塘下, 清末又遷港嘴。”小冰期中后期AD1705—AD1920是長(zhǎng)樂(lè)東部海岸沙丘的主要發(fā)育期, 至今長(zhǎng)樂(lè)東海附近的海岸線向東推進(jìn)約了2000—3000m。

圖9 漢代以來(lái)各個(gè)歷史時(shí)期長(zhǎng)樂(lè)海岸線位置圖(據(jù)文獻(xiàn)《福建省歷史地圖集》修改)Fig.9 The coastline changes in Changle since the Han Dynasty in China (202—220BC)

5 結(jié)論

(1) 福建長(zhǎng)樂(lè)海岸沙丘(DH)砂基本符合典型的海岸風(fēng)成砂特征。砂樣粒度組成以中砂和細(xì)砂為主,其次是粗砂, 三者總含量為96.54%。平均粒徑、標(biāo)準(zhǔn)偏差、偏度、峰態(tài)值分別介于1.30—2.20Φ、–0.97—0.56Φ、–1.82—1.03、0.92—1.24, 平均值分別為1.71Φ、–0.66Φ、–0.19、0.96, 總體分選極好, 負(fù)偏至近對(duì)稱和中等峰態(tài)?？赡苁茱L(fēng)力作用強(qiáng)弱變化的影響,在剖面上各粒級(jí)組分和粒度參數(shù)均表現(xiàn)出一定的波動(dòng)旋回變化, 因而可以作為過(guò)去風(fēng)沙環(huán)境變化的有效代用指標(biāo)。

(2) 根據(jù)OSL測(cè)年結(jié)果綜合分析, 長(zhǎng)樂(lè)東海沙丘(DH)主要是近 300年來(lái)的小冰期中后期 AD1713—AD1923發(fā)育的, 即晚清-民國(guó)早期是長(zhǎng)樂(lè)海岸風(fēng)沙沉積的活躍時(shí)期, 這一時(shí)期位于小冰期第二個(gè)冷期之后相對(duì)偏暖的時(shí)期和第三個(gè)冷期。雖然該時(shí)段東亞冬季風(fēng)呈現(xiàn)波動(dòng)減弱趨勢(shì), 但總體上呈現(xiàn)干冷多風(fēng)的氣候特點(diǎn)。大約AD1700以來(lái), 在盛行東北風(fēng)驅(qū)動(dòng)下,長(zhǎng)樂(lè)海岸風(fēng)沙活動(dòng)頻繁, 疊加人類活動(dòng)可能破壞了海岸帶植被, 海岸帶風(fēng)沙地貌廣泛發(fā)育, 長(zhǎng)樂(lè)東海沙丘(DH)即形成于這一時(shí)期。

(3) LIA晚期以來(lái), 福建長(zhǎng)樂(lè)海岸沙丘發(fā)育期與東亞冬季風(fēng)、北半球溫度變化序列有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即北半球溫度偏低波動(dòng)、東亞冬季風(fēng)增強(qiáng)時(shí)期有利于海岸沙丘廣泛發(fā)育。但是與北大西洋濤動(dòng)(NAO)相位變化序列的相關(guān)性不明顯。在較長(zhǎng)的時(shí)間尺度內(nèi)提取海岸風(fēng)沙侵蝕和沉積記錄, 可能要利用多個(gè)剖面加密采樣進(jìn)行 OSL定年確定年代學(xué)標(biāo)尺, 以便更加準(zhǔn)確地提取海岸沙丘記錄的古氣候信息。

(4) 長(zhǎng)樂(lè)海岸沙丘(DH)發(fā)育與海平面變動(dòng)密切相關(guān)。自漢代以來(lái), 福建長(zhǎng)樂(lè)海岸線逐漸后退, 由以前狹長(zhǎng)的半島加幾個(gè)孤懸的海島, 到唐代江海泥沙在閩江口淤積成淺灘低地, 宋代時(shí)繼續(xù)向海推進(jìn)發(fā)育為濱海平原, 明代發(fā)育為長(zhǎng)樂(lè)兩大平原直到廣泛出現(xiàn)海岸風(fēng)沙沉積, 海岸線向海推進(jìn)了大約 5—10km。低海面及海退過(guò)程有效促進(jìn)了研究區(qū)海岸沙丘向海進(jìn)積, 同時(shí)也對(duì)明清以來(lái)人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生較大影響。

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