河北昌黎典型海岸沙丘的沉积构造及其发育模式

姜锋，李志忠，靳建辉，邓涛，申健玲，于晓莉，苑秀全，赖海成，陈秀玲

(1.福建师范大学 地理科学学院，福建 福州 350007；2.福建师范大学 地理研究所，福建 福州 350007；3.湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室，福建 福州 350007)



河北昌黎典型海岸沙丘的沉积构造及其发育模式

姜锋1，3，李志忠1，2，3*，靳建辉1，2，3，邓涛1，3，申健玲1，3，于晓莉1，3，苑秀全1，3，赖海成1，3，陈秀玲1，2，3

(1.福建师范大学 地理科学学院，福建 福州 350007；2.福建师范大学 地理研究所，福建 福州 350007；3.湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室，福建 福州 350007)

摘要：采用探地雷达探测了昌黎海岸沙丘区典型横向沙脊和新月形沙丘的沉积构造，据此初步揭示了研究区海岸沙丘的沉积序列特征和发育过程。结果表明，昌黎海岸带在2 000 a BP波浪作用下发育滨岸沙坝，沙坝主要以向海向陆缓倾斜的沉积构造为主，现今的风成沉积发育于滨海相沙坝之上。海岸带向海一侧经历了潮上带前丘到横向沙脊的过程，横向沙脊在东北风的作用下主要发育向陆倾斜的高角度交错层理，同时由于向岸合成风力的阶段性变化，这些层理的倾角略有差异，记录了海岸带风沙活动的周期性变化；内侧新月形沙丘由4组倾角不同的层理组成，被较大规模的二级界面分隔，复合新月形沙丘(链)经历了由盾状沙堆到典型新月形沙丘的加积发育并遭受风蚀的过程。

关键词：探地雷达；GPR；横向沙脊；新月形沙丘链；沉积构造；沉积序列；发育模式；河北；昌黎

1引言

河北昌黎海岸沙丘带是我国北方海岸沙丘规模最大、沙丘类型最丰富的区域之一，自海向陆依次分布岸前沙丘带—加积性横向沙脊—新月形沙丘链—灌丛沙丘带—平坦沙席[1]。前人对昌黎海岸沙丘的研究，主要集中在海岸沙丘形态、粒度特征、海岸环境演变等方面[2—13]。董玉祥等[2—6]研究了昌黎海岸沙丘的沙丘形态、沙丘动态变化与不同类型沙丘的粒度分布模式。王颖和朱大奎[7]通过对沙丘沉积物分布、地形剖面分析，认为昌黎海岸沙丘是在冰期低海面时的岸外沙质浅滩基础上形成发育的。傅启龙和沙庆安[8—9]、王月霄[10]对昌黎海岸沙丘的形态和沉积构造特征进行了描述，并对海岸沙丘砂与海滩砂进行薄片统计、重矿物分析、电镜扫描、粒度分析等比较了两者的组构特征，分析了海岸沙丘的成因与发育过程。此外，傅启龙和沙庆安[8]、曾照爽等[11]和祁兴芬等[12]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主要有低角度交错层理、大型板状交错层理以及平行层理等。姜锋等[13]根据沙丘的沉积物沉积特点判断沙丘以潟湖外滨海沙坝为基础发育的。近期研究者主要关注这一区域的沙丘现代过程[2—6]。关于昌黎海岸沙丘起源与发育的认识，前人大多是利用海岸横向沙脊浅层风蚀剖面的野外观察等传统手段得出的结论，故对于海岸沙丘内部沉积构造和沉积序列情况尚不完全了解，这在一定程度上妨碍了我们对研究区海岸沙丘发育过程的深入理解，进而影响到区域海岸古地理环境演变历史的重建。

探地雷达(GPR)近30年开始广泛应用于沉积学以研究沉积体内部构造及沉积环境，在国内外已经被广泛应用于海岸带各种沉积体内部构造的研究[14—15]。21世纪探地雷达与其他方法结合开始更广泛地应用于海岸沉积构造的研究中。探地雷达与地质地层调查、沉积学分析等传统方法结合，除了可以得到沙丘内部的沉积构造图像之外，还可以分析沙丘的形成过程、动力过程以及沙丘内部记录的单一高能事件比如风暴潮[16—17]，如揭示日本海岸沙丘在过去500年的构建过程以及海岸线的移动等[18]。以探地雷达作为探测手段，获取空间分布较为连续的海岸沙丘内部的沉积构造和沉积序列信息，并结合研究区的全新世地貌环境判别研究区海岸沙丘的发育过程与发育模式。

2材料与方法

2.1研究区概况

昌黎海岸属于平原砂质海岸带，研究区地质构造处于华北地台的燕山沉降带[22]。由于区域内新构造活动导致滦河频繁改道，因此滦河冲积三角洲范围不断变化，晚更新世冲积扇范围曾至现今七里海以北。全新世以来渤海海面发生数次波动变化，约7 000 a BP渤海海岸线东北方向达团林一带；此后海岸线逐渐后退，西汉末期即2 000 a BP小范围海侵后，至汉唐时期海平面有所回落，昌黎海岸带滨海沙坝出露海面[23]。滨海沙坝形成后阻隔外海，内侧即形成七里海潟湖，滨海沙坝对波浪的阻隔造成了沙坝西侧潟湖较为平静的沉积环境。至此，昌黎海岸带自陆向海形成潟湖、海岸沙丘带、海滩3个地貌单元。从研究区地层的沉积构造特征看，向海一侧的风成沙丘之下为滨海相海滩沉积的单层结构，而向陆一侧风成沙丘下伏为潟湖沉积和滨海相海滩沉积的双层结构[20]。而整个海岸带的滨海相沉积又叠置于晚更新世滦河冲积层之上。

河北昌黎海岸沙丘是我国北方海岸带极具区域特色的海岸地貌类型之一，在滦河三角洲以北、新开口以南的沙丘带发育最为典型，此段海岸沙丘由海向陆主要发育横向沙脊与新月形沙丘链，沙丘高度向陆逐渐降低(图1b)。多个新月形沙丘两两相连形成新月形沙丘链，在新开口以南，这样的新月形沙丘链分布有20多列[19]，形成与横向沙脊斜交的羽状沙丘带。横向沙脊和新月形沙丘链之间的丘间低地高程较小，雨季易积水，干旱季节也能保持较高的地下水位，芦苇等水生植物生长茂密。沙丘带西侧为七里海潟湖，通过新开口与海相通并有小河淡水注入。历史时期，七里海潟湖的发育经历多次短时期的扩大、缩小、咸化和淡化；据历史资料记载，过去七里海的范围较现今大得多，现今七里海潟湖面积仍在不断缩小[20]。

昌黎属于暖温带半湿润大陆性季风气候，冬季干冷多风，夏季高温多雨。年平均气温10.1～11.0℃；年降水量为600～680 mm，其中夏季(6-8月)降水量占全年降水量的73%～75%，冬季(12月至翌年2月)降水量仅占全年总量的2%～3%。本区域常风向为东北风与西南偏西风，风频分别为12%、13%。年平均风速为4.5～5.5 m/s，超过4 m/s风速的风向有ENE、NNW，频率分别为6%、2%，全年春季(3-5月)风最大，冬季次之，夏、秋季较小[21]。NE向岸风与WSW离岸风交替出现，但NE向岸风为区域内最强频次最多的向风，因此研究区盛行的合成风向为NE风，对沙丘发育影响较大(图2)。

2.2数据采集

2013与2014年两次前往研究区，重点对滦河三角洲以北、新开口以南沿海岸分布的横向沙脊及其西侧新月形沙丘链的沉积构造进行了实地探测。探测使用了加拿大Sensors and Software Inc生产的PulseEKKO PRO雷达系统，主要布设了两个探测剖面01和02(图1c)。剖面01长约310 m，大致成东西向，横穿整个横向沙脊的横断面以及新月形沙丘南部的翼角；剖面02线长82 m，与01线相隔约120 m，大致呈东北-西南向，自新月形沙丘迎风坡坡脚垂直脊线测至背风坡坡脚。探测频率选用100 MHz的天线，电磁波速度0.1 m/ns，天线间距为1 m，天线移动步长为0.2 m，探测时窗为450 ns，脉冲电压为400 V，探测深度为20.24 m。同时，沿两条GPR探测剖面，采用美国Trimble公司生产的R8GNSS RTK(Real time kinematic)设备同步进行了高程测量，得到的数据用于GPR剖面的室内高程距离修正处理。高程测量的系统误差为±10 cm。收集到的GPR数据在室内使用pluse EKKOTM软件进行处理，包括增益处理、高程距离修正等，所获得的探测雷达图像就可以反映实际的沙丘地形变化和沉积构造产状信息(图3，图4)。

3结果分析

砂质沉积体沉积环境的鉴别，最客观的证据莫过于反映其动力过程的沉积构造。因此，海岸沙丘沉积构造能为判别沉积环境和沉积过程提供重要依据。海岸沙丘的沉积构造是砂质海岸带最普遍、最易直接观察的现象，是海岸沙丘沉积固有的特征，是海岸带沉积过程的直接产物，可以反映海岸动力环境的变化[24]。赵希涛等[25]，业治铮等[26]就根据沙丘的沉积构造，恢复了我国若干海岸带的古沙丘类型、沙丘空间分布及古风向。

图1　研究区位置(a)、沙丘地貌类型(b)及GPR测线位置(c)Fig.1　Location of the area(a)，types of coastal dunes(b)，and location of GPR profiles(c)

图2　研究区季节风频(%，a)、平均风速(m/s，b)和全年风频(%，c)[10]Fig.2　Seasonal frequency of wind direction (%， a)， mean wind speed (m/s， b)，and annual frequency of wind direction (%， c) in study area [10]

图3　GPR探测剖面01图像(A)及解译后的图像(B)Fig.3　GPR image of profile 01(A)and interpretation of GPR image of profile(B)

3.1横向沙脊沉积构造与沉积序列

海岸带以缺乏植被覆盖的活动的横向沙脊高度最大，平行海岸呈NNE 20°走向，一般高度在20～30 m，最高可达40 m；横向沙脊的两坡明显不对称，迎风坡(向海坡)较缓，坡度8°左右；背风坡(向陆坡)较陡，坡度30°～32°，背风坡接近干沙休止角。

图3为GPR探测影像(图3A)和解译后的图像(图3B)。从图3可以看出，海岸沙丘内部存在强反射面(a、b、c)，这些强反射面上下层理组合特点有明显差异，反映了沉积环境的重大变化，可以作为划分沙丘内部沉积序列的一级界面；在同一动力条件下由于风沙活动的侵蚀或是再沉积作用变化形成的层理构造，被二级界面分隔。一级界面以上的现代横向沙脊构造相对简单，而测线西侧穿过的新月形沙丘南翼，沉积构造较为复杂(详见3.2节)。其中，横向沙脊一级界面a之下，向海一侧(0～20 m测段)局部见有向海倾斜的低角度平行纹层夹杂波状纹层，倾角与向海一侧的一级界面平行；向陆坡一侧(130～150 m测段)也见有向陆倾斜的低角度交错层理与波痕纹层，右侧的新月形沙丘翼角一级界面b之下也发育有向陆向海缓倾斜的低角度交错层理和波状层理。这种层理组合是滨海沙坝常见的沉积构造，形成于海岸波浪遇沙体破碎，越过沙体搬运泥沙再沉积的过程中[27]，另据姜锋等[13]一级界面处的沉积物粒度参数表现出海滩砂的特征。所以横向沙脊与新月形沙丘一级界面以下的古沙丘核应该是高海面时期形成的两列滨海沙坝。

一级界面a以上，在0～30 m测段、海拔15 m以下，可见向上弯曲的弧形交错层理，厚约6 m，其向海一侧坡脚有下凹的弧形层理楔入。这种向上弯曲的弧形层理构造是草灌丛植物固定的风成沙堆所常见的沉积构造，由于海岸带草灌丛沙堆最早出现在以风力作用为主的潮上带滨海沙坝向海缓坡上，常称之为前丘。前丘在缓慢向陆迁移的此长彼消过程中叠加复合发育成高大的草灌丛沙堆，底部残余的弧形沉积构造叠覆穿插，形成探测所见的楔形交错层理，此为沿岸横向沙脊发育的第一阶段。

在测段30～150 m之间、一级界面之上，逐渐过渡为向陆单向倾斜的连续的高角度交错层理，层理倾角25°～28°，测点100～150 m之间即为现代横向沙脊的背风坡，背风坡层理为风沙流越过沙丘顶沿背风坡滑落的前积层，倾角约30°，接近干沙天然休止角(28°～32°)。进一步观察发现，这些高角度斜层理的厚度和倾角并不完全相同，根据其厚度或倾角发生细微变化的层理即二级界面可以划分为若干层组单元，这些二级界面即再沉积作用面。这些被二级界面分隔的层组，可能反映了向岸盛行风平均风力强度或风向的周期性变化，记录了海岸风沙活动的不同期次。这些向陆单向倾斜的高角度层组，反映了探测区在相当长的一段时期内，在相对稳定的向岸盛行风作用下，海岸风沙以前丘为基础，持续向陆加积增高的发育演变过程。此外，在现代横向沙脊顶部发育有向两侧缓倾的层理，反映了丘顶遭受季节性风向变化(向岸风和离岸风)的影响。

测段150～200 m为两列沙丘间的低地，发育水平纹层或波状交错层理，由下至上层理形状逐渐从波状渐变为水平状，这种层理组合类型大多是静水沉积环境和湖滨浅滩沉积环境发育的。当滨海沙坝未完全出露海面时，这里处于浅滩沉积环境，层理多成波状。在沙坝逐渐出露海面的过程中，则是由风力吹扬干燥的海滩砂或者偶尔的越坝激浪流搬运海滩砂进入沙坝间低地，风沙和波浪两种动力混合搬运沉积过程形成近水平层理。

在130～300 m测段，海拔高度0 m的位置处有一清晰连续的反射面，这个反射面之下雷达信号明显减弱，且这一反射面上下的层理构造特征没有明显变化，均为不连续的水平或波状纹层，推测这一界面为地下潜水面，由于水分对电磁波的严重削弱作用使得潜水面以下的反射效果减弱。潜水面以下还可分辨出一明显的强反射面(一级界面c)，但由于受水分和深度的制约，这一强反射面之下的沉积构造不甚清晰。但是，根据新开口附近近岸地带的钻孔以及该地区全新世地层信息显示[20]，滨海相沉积下伏地层为河流相沉积，所以这一界面之下可能为滦河摆道至此入海时的河漫滩沉积。

3.2新月形沙丘的沉积构造与沉积序列

新月形沙丘是风积地貌中最常见，也是研究最多的形态类型之一。研究区固定或半固定的新月形沙丘链广泛分布于横向沙脊的向陆一侧，脊线大多为NW-SE走向，高5～15 m，新月形沙丘两坡也明显不对称，向海一侧(迎风坡)坡形微凸且坡度较缓8°～10°，叠置有雏形新月形沙丘；向陆一侧(背风坡)坡形下凹且坡短较陡28°～30°，从卫星影像和实地考察看，新月形沙丘或复合新月形沙丘形态颇为典型。GPR测线02从新月形沙丘的迎风坡坡脚到背风坡坡脚，大致垂直于新月形沙丘链脊线走向进行探测。从探测结果(图4A，B)可见，所探测新月形沙丘(链)内部沉积构造变化较大，沉积序列组合较复杂。

根据探测所获得图像，在海拔2～4 m范围，有一条横贯整个探测剖面的很清晰的界线b，界线上下层理组合特点明显不同，反映界面上下的沉积环境发生很大变化，可作为划分上下沉积序列的一级界面。一级界面以下，表现出与横向沙脊一级界面a以下相同的层理构造特征即向海坡(0～50 m测段)为向海缓倾的波状交错层理与平行层理，向陆侧(74～86 m测段)为向陆倾斜的交错层理与波状层理。这个一级界面b对应于图3中的一级界面b，为横向沙脊西侧的滨海沙坝顶面。

在一级界面以上，测线不同位置上的层理组合也有较大变化。以二级界面为界，大致可以划分为4个层理组合不同的沉积单元。依据新月形沙丘发育的一般模式[28—29]，从各个沉积单元之间的相对关系分析，大致可以整理出所探测复合新月形沙丘的沉积序列：

在下伏的滨海沙坝之上，在向岸风的作用下形成了沉积单元I，以向陆缓倾斜的交错层理为主，但层理倾角10°～20°变化较大。尤其在探测线44～64 m之间，层理倾向较大变化，局部层理向海缓斜，呈现楔形交错层理组合。可见，在早期滨海沙坝沉积的基础上，海岸风沙被高潮线上的草灌丛截留发育了草灌丛沙堆，在向岸的盛行东北风作用下，草灌丛沙堆叠覆加积增高，进而发育成背风坡层理向陆倾角逐渐加大的盾形沙丘。

沉积单元Ⅱ呈现典型的向上弯曲的弧形层理，层理分别向海向陆倾斜，这是草灌丛沙堆内部常见的沉积构造，应当是在雏形新月形沙丘迎风坡脚，风沙流受到丘间地草灌丛植物的拦截阻滞，发育了小型的草灌丛沙丘。

在盛行风沙流的持续作用下，盾形沙堆持续加积增高，向陆背风侧层理倾角进一步增大，达28°～30°(沉积单元Ⅲ)，雏形新月形沙丘的形态特点越发显著。而后现代沙丘高度明显增加，丘顶层理倾角平缓，但沙丘表层背风坡层理倾角已达30°～32°，与现代新月形沙丘落沙坡坡度一致并接近干沙休止角；此阶段背风坡坡度逐渐变陡，落沙坡倾角与干沙休止角一致，沉积单元Ⅲ代表了典型新月形沙丘阶段的沉积构造特点。

沉积单元Ⅳ由向海倾斜的层理组成，倾角8°～10°，与现代新月形沙丘迎风坡坡度一致。总体来看，沉积单元Ⅳ覆盖在沉积单元Ⅰ雏形新月形沙丘、沉积单元Ⅱ草灌丛沙堆之上，代表了一次区域性较明显的风沙加积过程即风沙流沿沙丘迎风坡爬升过程的沉积。同时，沉积单元Ⅳ的缺失部分位于新月形沙丘迎风坡中上部，应当是迎风坡中上部强烈的风蚀作用所致，可能代表了探测区近期风沙环境的明显变化。

此外，在探测剖面01(图3)200～300 m的测段图像显示的是图4新月形沙丘南部翼角的沉积构造特征。可见新月形沙丘翼角部分的沉积构造仍然由缓长的迎风坡和陡短的背风坡组成，层理倾向相背倾斜，但向陆向海的层理倾角均明显和缓。

4讨论

渤海约在西汉末期又开始出现海侵活动，汉唐以后海平面回落[23]，同时据王月霄等[30]对冀东海岸带海岸线的研究，距今2 000 a时，海面有所回升，此后逐渐回落至目前标高。根据研究区全新世地层和古地理环境考察分析以及渤海湾海岸线的变迁，可知昌黎海岸带风成沉积下伏的滨海相沉积在2 000 a BP出露海面并隔离渤海形成西侧的七里海潟湖。海平面波动的过程中滨岸沙坝逐渐形成，最近2 000多年来潟湖逐步缩小，干涸湖底与滨海沙坝开始接受东北风吹扬和海岸风沙沉积，逐步发育了现今海岸带风沙地貌景观[23，31]。

众所周知，影响海岸风成沙丘发育的因素主要有风况、沙源、地形空间等[24]。从风频和风速看，研究区以东北向岸风为主，风速大频率高，且多发于冬春干旱季节；强劲的东北风掀动高潮线以上干燥的海滩沙形成风沙流，从而为海岸沙丘的发育提供了基础。南部滦河携带的大量泥沙，使海滩砂物质得到源源不断地补充[8]，海滩砂为海岸沙丘的发育提供了丰富的沙源。在这些条件的综合作用下，昌黎海岸带成为我国北方规模最大最典型的海岸沙丘分布区之一。昌黎海岸沙丘类型以横向沙脊与新月形沙丘及新月形沙丘链为主体，由海向陆依次发育岸前沙丘、横向沙脊、新月形沙丘链、平坦砂席等风沙地貌类型。其中，岸前沙丘是以出露海平面以上的滨海沙坝为基础发育的。岸前沙丘形成初期，经历了高潮线以上草灌丛植物截流海岸风沙发育草灌丛沙堆的过程。海岸风沙以岸前沙丘为基础向陆输移，在持续向岸风沙流作用下不断加积增高形成高大的海岸横向沙脊。横向沙脊内部沉积构造相对简单，以向陆高角度倾斜的层理为主，即海岸沙丘在盛行的向岸风沙作用下持续向陆加积，层理间大多平行且层理横向延伸范围大。各个层组之间倾角倾向的变化，则反映了向岸盛行风力强度的周期性变化。

昌黎海岸横向沙脊沉积构造组合与Kenneth和Haim[32]，吴正和吴克刚[33]指出的横向沙脊沉积构造模式大体一致。Tamura等[18]对日本鸟取海岸三列横向沙丘研究结果同样表明横向沙丘内部以向陆倾斜的层组为主，最大倾角25°，其中靠近海岸的一列横向沙丘向海坡下部由于18世纪东亚冬季风减弱导致出现向海倾斜的加积层理，横向沙丘内部可辨别出连续的再作用面、不连续的侵蚀面与地下潜水面。此外，Havholm等[34]对美国东南部大西洋海岸的横向沙脊研究也发现一致向陆加积的前积层理。可见海岸横向沙脊发育高角度的向陆倾斜层理是一种普遍的沉积构造模式。

研究区的新月形沙丘是风沙流围绕障碍物(草灌丛等)堆积后，在单一风向的作用下，经历了盾状沙堆、雏形新月形沙丘、成熟新月形沙丘的发育过程，雷达探测所揭示的各个沉积构造单元的叠覆关系，大体印证了新月形沙丘发育模式的3个阶段[28—29]：即由盾形沙堆(沉积单元Ⅰ)到雏形新月形沙丘(沉积单元Ⅱ)再到典型新月形沙丘(沉积单元Ⅳ)的发育过程。新月形沙丘不同部位所处的风沙流流场不同所形成的沉积构造也不同，新月形沙丘主体以高角度交错层理为主，但翼角部位发育的交错层理则比较和缓。Gómez-Ortiz等[35]认为，海岸带的新月形沙丘内部存在不同的叠置单元，并且层理的角度可以代表风沙活动的强烈程度，层理倾角越大，风沙活动越趋强烈。随着新月形沙丘逐步发育成熟，新月形沙丘落沙坡层理倾角逐渐变大并接近干沙休止角，可能暗示了新月形沙丘形成中区域风沙活动有变强烈的过程。

19世纪50年代以来，研究区海岸带大量植树造林防风固沙[37]，阻碍了海滩砂向陆的输移，风沙活动减弱。尤其是2008年以来，研究区海岸沙丘普遍遭受风蚀，沙丘形态变化显著(图5)。以所探测的新月形沙丘(链)形态变化为例，由于翻越横向沙脊的风沙供应量急剧减少，新月形沙丘在向下风方向迁移的过程中，迎风坡中上部发生了明显的风蚀。除了人类活动的影响，风沙活动减弱与近50年冬季风减弱有关。

图5　探测新月形沙丘2008年(a)与2014年(b)卫星影像比较Fig.5　The Google image of the barchan dune in 2008 (a) and 2014 (b)

5结论

根据昌黎海岸沙丘带GPR探测所获得的沉积构造信息、结合研究区全新世地貌环境分析，可以初步归纳研究区海岸带及海岸沙丘发育模式如下。

(1)研究区的横向沙脊以滨海沙坝为基础而发育，且经历了以草灌丛沙堆为主的海岸前丘以及持续向岸风沙作用下，海岸前丘向陆加积增高演化为高大横向沙脊两个阶段。横向沙脊层理以向陆倾斜的单斜层理为主，倾角接近落沙坡的干沙休止角，各组层理倾角倾向的变化可能反映了区域风力强度的周期性变化，总体上表现为典型横向沙脊的沉积构造特征。从沉积序列看，所探测横向沙脊的发育经历了潟湖外缘滨海沙坝-海岸前丘-不断向陆加积增高的演变过程。

(2)研究区新月形沙丘(链)沉积构造复杂，各个沉积构造单元组成的沉积序列反映的区域新月形沙丘不断迁移增长的演化过程。新月形沙丘各个沉积单元主要由不同倾角的斜层理构成，沉积序列记录了由盾状沙堆、雏形新月形沙丘到成熟新月形沙丘的演化历史，其间经历多次风蚀过程，形成多个侵蚀再作用面(二级界面)。

(3)昌黎海岸沙丘带发育的基础是七里海澙湖外侧的滨海沙坝，这个过程大致可以追溯到汉代以前。随着最近2 000 a来海平面波动下降，在高潮线以上的滨海沙坝迎风一侧首先发育了以草灌丛沙堆为基础的海岸前丘带，随着持续向岸风沙作用，海岸前丘不断增高演变为高大的横向沙脊。横向沙脊西侧的古滨海沙坝上，虽然有强盛的并延续迄今的东北向岸风的作用，但逐步增长的横向沙脊对海岸带风沙流的拦截，使得向内陆的风沙流输移受到一定限制，因此只发育了新月形沙丘和新月形沙丘链，并最终演变为现今的海岸沙丘景观。

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Sedimentary structure and development model of typical coastal dunes along the coast of Changli County， Hebei Province

Jiang Feng1，3， Li Zhizhong1，2，3， Jin Jianhui1，2，3， Deng Tao1，3，Shen Jianling1，3， Yu Xiaoli1，3， Yuan Xiuquan1，3， Lai Haicheng1，3，Chen Xiuling1,2,3

(1.CollegeofGeographicalSciences，FujianNormalUniversity，Fuzhou350007，China;2.InstituteofGeography，FujianNormalUniversity，Fuzhou350007，China;3.KeyLaboratoryofHumidSubtropicalEco-geographicalProcess，MinistryofEducation，Fuzhou350007，China)

Abstract:In order to detect sedimentary sequences and formation history of transverse ridge and barchan dune in the Changli coast, images from Ground-penetrating radar (GPR) are interpreted. The result shows that sand barrier formed under wave action along the coast 2 000 years ago. In landward and seaward slope of the barrier, reversed dip cross-lamination developed respectively. High transverse ridge and barchan dunes formed on the sand barrier, which is the basis of Aeolian dunes. The transverse dune evolved from fordunes in supratidal zone. High angle landward-dipping reflectors dominate the section inside the transverse dune. Under the reaction of the northeast wind, the dip direction of these bedding is SWW. Meanwhile, secondary changes of wind lead to the differences in angle of bedding, which record phases of wind-sand activity. The processes of barchan dune are more complex. According to some extensive reactivation and erosion surfaces in the barchan dune, four sedimentary units can be distinguished. The different structures of units indicated that the barchan dune experiecned a transition from a dome to a typical barchan dune, and got eroded thereafter.

Key words:ground penetrating radar ; GPR; transverse dune; barchan dune; sedimentary structure; sedimentary sequence; developing model; Hebei Province; Changli County

收稿日期：2015-09-29；

修订日期：2015-12-29。

基金项目：国家自然科学基金(41271031，41301012)；国家自然科学基金委员会——福建省人民政府促进海峡两岸科技合作联合基金(U1405231)；福建省科技厅公益类科研院所专项基金(2013R09)；福建省自然科学基金(2014J01151)。

作者简介：姜锋(1990—)，女，山东省聊城市人，主要从事地貌过程与第四纪环境演变研究。E-mail:jiangfeng226@163.com *通信作者：李志忠，教授，主要从事地貌过程与第四纪环境演变研究。E-mail:lizz@fjnu.edu.cn

中图分类号:P736.21+3

文献标志码：A

文章编号：0253-4193(2016)07-0107-10

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