劉海峰

(山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250014)

0 引言

末次冰期以來(lái)，全球海岸線發(fā)生了巨大的變化，在全新世大暖期背景下，受一系列融水脈沖事件影響，我國(guó)東部陸架淺海區(qū)海平面總體呈上升趨勢(shì)[1-5]，至7ka B.P.前后，海平面基本達(dá)到高位[2]，同時(shí)，不同地區(qū)受沉降差異的影響，海平面變化情況存在差異，渤海灣地區(qū)在6ka B.P.才到達(dá)最高海平面[6-7]。

全新世以來(lái)的全球海平面的快速上升對(duì)全球海陸變遷和海岸帶沉積環(huán)境都具有重要影響，研究該時(shí)期海平面與海岸線變化，對(duì)探索古海陸變遷和預(yù)測(cè)未來(lái)海岸線變化具有重要意義[8-9]。渤海沿岸作為受海面上升影響嚴(yán)重區(qū)域，相關(guān)問(wèn)題一直受到許多學(xué)者的廣泛關(guān)注，并在鉆孔分析、貝殼堤和牡蠣礁、海平面變化、地面沉降、下切河谷與地質(zhì)構(gòu)造等方面積累了豐富的研究成果[10-30]。渤海灣西岸和萊州灣東岸的全新世以來(lái)海侵界線已有大量研究[30-36]。萊州灣南岸的濰北平原地區(qū)在全新世發(fā)育多條近源性河流，海陸相互作用更為復(fù)雜，古海岸線變遷也更為頻繁，對(duì)該地區(qū)的研究成果則較為粗略，前人僅利用全新世發(fā)育的貝殼堤、牡蠣礁、古文化遺跡等大致圈定了海侵的最大海岸線范圍[29，34-37]。本文依托近年來(lái)開(kāi)展的濰北平原地區(qū)1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目新獲得的實(shí)物資料及新發(fā)現(xiàn)的2處牡蠣礁及測(cè)年結(jié)果，對(duì)該地區(qū)全新世以來(lái)的海岸線變遷試做進(jìn)一步討論。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)橫跨低山丘陵和濱海平原兩大地貌單元，北部地處典型的海陸交互帶，受濰河、膠萊河兩大河流改造作用及氣候波動(dòng)、海平面升降的影響，第四紀(jì)沉積物類型復(fù)雜，巖性巖相多變，地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。北部地區(qū)受第四紀(jì)以來(lái)幾次大規(guī)模海侵作用影響形成海相與陸相地層的交互沉積，南部遍布古河道、古湖泊，還存在風(fēng)積作用形成的沙丘、砂壟；第四紀(jì)沉積作用類型與沉積結(jié)構(gòu)復(fù)雜?？傮w上看，第四系的分布大致受到大地構(gòu)造位置的控制，坳陷區(qū)沉積較全，隆起區(qū)則出現(xiàn)地層缺失；山地丘陵區(qū)的山間盆地、河谷中發(fā)育不同厚度的沖洪積層，山丘的坡麓地帶則有各種程度的坡洪積層發(fā)育；平原區(qū)則形成河流沖積相及湖沼相沉積，晚更新世以來(lái)受渤海灣數(shù)次海侵的影響形成濱-淺海相沉積(圖1)。

1—基巖殘丘；2—?dú)埰路e；3—晚更新世風(fēng)積；4—全新世風(fēng)積；5—一級(jí)階地、高河漫灘；6—古三角洲；7—全新世決口扇；8—現(xiàn)代河道、低河漫灘；9—現(xiàn)代三角洲、潮坪

2 全新世海侵地層標(biāo)志

通過(guò)研究區(qū)內(nèi)30余鉆孔編錄資料，明確了濰北平原區(qū)海相地層分布范圍，受全新世海侵影響，研究區(qū)內(nèi)發(fā)育一套大面積分布的海相地層，由青灰色或灰黃色含貝殼碎肩的泥質(zhì)粉砂和細(xì)砂質(zhì)粉砂組成，質(zhì)地均一，常見(jiàn)水平層理和淺色網(wǎng)紋，其內(nèi)含大量海生生物化石，以各種未經(jīng)搬運(yùn)的貝類、牡蠣化石為主，并多含反映近岸淺海相及淺海灣環(huán)境的有孔蟲(chóng)及介形蟲(chóng)。其在研究區(qū)內(nèi)的分布范圍在昌邑縣岔路口—卜莊—平度縣新河—萊州市灰埠—土山一線以北，基本上沿5m等高線延伸，這基本代表了全新世最大海侵線位置。

全新世海侵的最大邊界，留下了一條古海岸線。按地貌、地層標(biāo)志和其他海侵遺跡所恢復(fù)的本區(qū)古海岸線大致可分南、北兩段，以虎頭崖為界，南段屬于萊州灣東岸古海岸線，古今岸線基本一致，以斷續(xù)展布的古海蝕崖和沙壩瀉湖淺海相地層為特征，北段為萊州灣西岸，為本次工作的研究重點(diǎn)。

3 全新世牡蠣礁與貝殼堤

在渤海灣和萊州灣沿岸，于地下數(shù)米常常發(fā)現(xiàn)密集的牡礪殼堆積，寬數(shù)百米，厚數(shù)米，長(zhǎng)數(shù)千米或十幾千米，成緞帶狀分布。根據(jù)現(xiàn)代牡礪生態(tài)環(huán)境的調(diào)查研究(如壽光羊口小清河口)，上述牡蠣殼堆積或稱“牡礪礁”，代表泥沙較少的河口濱海相環(huán)境。這種牡蠣礁堆積往往發(fā)現(xiàn)于第一海相層頂部，表明海退剛剛開(kāi)始，海岸線就在附近。牡礪礁的頂板，往往與低潮面相當(dāng)。應(yīng)當(dāng)指出，在半封閉的海灣和瀉湖環(huán)境中，牡礪也能大量繁殖，雖然與河口濱海段密集分布的牡礪礁有所不同，但其與古海面的關(guān)系大體是一致的[38]。

貝殼堤主要分布于研究區(qū)北部，由于幾十年來(lái)北部拓荒、興建鹽池，地表大部被改造，區(qū)內(nèi)未見(jiàn)貝殼堤原始露頭，僅能依據(jù)已有文獻(xiàn)推測(cè)大體位置。而牡蠣礁為埋藏狀態(tài)，人工開(kāi)挖后垂向剖面保存較好，且大規(guī)模的牡蠣礁具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，實(shí)地走訪調(diào)查后可較為準(zhǔn)確地獲知牡蠣礁的埋藏地點(diǎn)與狀態(tài)。

調(diào)查過(guò)程中在研究區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)后柳家、常家村2處牡蠣礁，結(jié)合已有研究成果可知，研究區(qū)內(nèi)牡蠣礁及貝殼堤主要分布于昌邑縣至萊州的東部地區(qū)，如昌邑市常家莊、夏店、東?；鸬馈⑵蕉仁行潞?、苗家和回里閻家等地。從時(shí)代上來(lái)說(shuō)，平度新河北膠萊河口地下1m近江牡蠣14C測(cè)年結(jié)果為(4795±120)a B.P.[38]。昌邑縣常家莊為(5130±30)a B.P.(本文自測(cè))，昌邑縣東冢火道的貝殼堤生成于(3050±90)a B.P.[38]。

昌邑夏店鎮(zhèn)后柳村東牡蠣礁埋藏深度在2m左右，地表為三角洲—低平原相的灰黃—棕黃色黏土質(zhì)粉砂，開(kāi)挖魚(yú)塘揭露。魚(yú)塘壁高約180cm，自上而下依次為：上部0.3m為耕植土層，中部為土黃色黏土質(zhì)粉砂，下部為棕黃色含黏土質(zhì)粉砂。在魚(yú)塘底部見(jiàn)小坨子組主要由貝殼及其碎屑組成，含少量粉細(xì)砂、植物碎屑，多呈黃白或灰白色，為牡蠣礁(灘)，向下未見(jiàn)底。牡蠣礁內(nèi)除大量生長(zhǎng)近江牡蠣、長(zhǎng)牡蠣和極少數(shù)褶牡蠣外，還多見(jiàn)文蛤、毛蚶、青蛤、中國(guó)不等蛤、扁玉螺、縊蟶、紅螺、多角荔枝螺等多種貝類、螺類生物(圖2)。

a，b—牡蠣礁露頭宏觀狀態(tài)；c，d—牡蠣礁堆積狀態(tài)；e—主要牡蠣種類(外視)；f—主要牡蠣種類(內(nèi)視)

該牡蠣礁東西展布350m左右，中間斷續(xù)分布，大致可分為2處牡蠣集中分布地帶，南北延長(zhǎng)大于100m，經(jīng)追索該點(diǎn)NW330°方向1100m位置磚廠采土坑處可見(jiàn)散布的牡蠣殼，推測(cè)該處牡蠣礁的展布方向?yàn)镹NW向。牡蠣殼尾椎測(cè)年結(jié)果為(6030±30)a B.P.。應(yīng)為前述6000年左右全新世海侵到達(dá)最大范圍時(shí)發(fā)育于古濰河口處。

另外在昌邑市卜莊鎮(zhèn)常家村東亦見(jiàn)因開(kāi)挖魚(yú)塘揭露的牡蠣礁原始露頭，東西展布50m左右，SN向展布約150m，露頭展示狀態(tài)為近SN向，與新河牡蠣礁展布形態(tài)一致，應(yīng)為沿膠萊河古河口發(fā)育。牡蠣殼尾椎14C測(cè)年結(jié)果為(5130±30)a B.P.，年代上看較新河牡蠣礁為新，推測(cè)為5000a B.P.前后海平面經(jīng)持續(xù)下降后經(jīng)過(guò)相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定期，在營(yíng)養(yǎng)豐富的河流入?？谛纬纱笠?guī)模的牡蠣礁。

4 全新世海岸線變遷

全新世中期以來(lái)的海岸線遷移是濱海平原古海岸環(huán)境變遷的重要事件，其標(biāo)志是海岸貝売堤及其貝殼砂堤帶的發(fā)育和遷移，至今已取得多條萊州灣南岸貝殼堤的資料。最老的有新河貝殼堤及研究區(qū)西側(cè)的郭井子-官臺(tái)貝殼堤，分別生成于(5715±150)a B.P.和(5680 ±110)～(5005±90)a B.P，昌邑市夏店鎮(zhèn)火道村的貝殼堤則生成于(3050±90)a B.P.[39]。濰坊市寒亭區(qū)固堤貝殼堤與火道貝殼堤大致在同一時(shí)代[19]。萊州市海滄沙丘為早期的扇三角洲沉積，海岸線北推出露于地表后經(jīng)風(fēng)力作用改造形成，其形成時(shí)代，據(jù)沙丘內(nèi)出土的唐、宋時(shí)期的文物判斷，至少在1000年以前[39]。已發(fā)現(xiàn)渤海灣南岸的河口牡蠣礁與3條貝殼砂堤帶代表了全新世中期最大海侵后的海退成陸過(guò)程，古海岸線從陸向海方向依次遷移。

4.1 6000 a B.P.海岸線

全新世最大海侵邊界主要依據(jù)鉆孔中地層標(biāo)志及斷續(xù)發(fā)育的貝殼堤與牡蠣礁來(lái)確定。鉆孔中出現(xiàn)的薄的全新世潮坪沉積、“過(guò)渡相”沉積或海相層(確有海相化石)存在，其向陸一側(cè)一定距離便是全新世海侵邊界。如果向陸一側(cè)近距離內(nèi)的鉆孔巖心全新世地層都是陸相沉積物，就可以更準(zhǔn)確地確定海侵邊界位置。

虎頭崖向西進(jìn)入萊州灣的南岸，現(xiàn)代岸線一片平直，而全新世最大海侵時(shí)的岸邊卻是曲折多變的。自虎頭崖至灰埠，古岸線仍循NE—SW向迤邐西展。過(guò)虎頭崖附近數(shù)千米的巖石古海蝕崖之后，古岸線仍沿5m高度的向海緩坡而與寬闊的海積平原分開(kāi)，穿過(guò)平直的沙河古扇三角洲西抵土山，土山東南地勢(shì)雖然低平，但全新世海侵時(shí)并未受到海水的侵?jǐn)_，那么土山實(shí)際上成為海侵時(shí)的岬角。西過(guò)土山，古岸線在此南折，西向的泥沙流堆積了土山-海滄沙嘴，使沙嘴與灰埠間沉積了大面積的瀉湖-沼澤地層，至今仍有湖泊遺跡可尋。自土山至昌邑，古岸線向南彎曲較甚，縱深較遠(yuǎn)，構(gòu)成了膠萊古河口灣。古河口灣的東側(cè)4～10m高程的坡地邊緣，發(fā)現(xiàn)了6處古文物點(diǎn)，即萊州市的西大宋，平度的三埠李家、回里顏家、逢家、孫正和昌邑的董家流河。發(fā)掘了大量新石器石斧、石箭、鑿磨的骨器，黑陶鬶以及麋鹿、水牛、野豕、蟹子等動(dòng)物化石，均系距今5000年左右的龍山文化，是人類在海岸邊捕食海產(chǎn)的生活遺跡[33]。古河口灣的地層以青灰色粉、細(xì)砂為主，含大量貝殼和貝殼碎屑，牡蠣礁星點(diǎn)狀分布于這一古河口灣口中。昌邑一帶古岸線通過(guò)濰河，從第四紀(jì)地層分布上可知全新世海侵時(shí)濰河尚有平直的三角洲，與相鄰的膠萊河河口灣大不相同，這應(yīng)與古濰河輸沙量較大有關(guān)。濰河以西，古岸線的南側(cè)均為晚更新—全新世風(fēng)成砂沉積，原始地形相對(duì)高起，淺層咸淡水的分界線恰與古岸線相合。

上述萊州灣東南岸200km長(zhǎng)的古岸線與現(xiàn)代海岸線之間的2200km2的平原區(qū)就是全新世海侵時(shí)被海水淹沒(méi)，爾后又淤長(zhǎng)成陸的第一海相層的沉積區(qū)。

最大海侵發(fā)生的時(shí)代主要依據(jù)貝殼、牡蠣礁結(jié)合海相沉積物的碳同位素年齡來(lái)確定，利用貝殼進(jìn)行14C測(cè)年，在一定年限之內(nèi)，一般差值較小。但取樣位置上的不同和地層本身的橫向相變亦會(huì)影響測(cè)年的結(jié)果。所以，往往需參考周圍地區(qū)的更多測(cè)年數(shù)據(jù)相互驗(yàn)證，區(qū)內(nèi)萊州灣南岸新河牡蠣礁為(5535±140)a B.P.，在其南側(cè)發(fā)育的新河貝殼堤時(shí)代為(5715±120)a B.P.，昌邑后柳行村東牡蠣礁測(cè)年(6030±30)a B.P.；區(qū)域上看研究區(qū)西北石虎嘴附近的埠西村的淺海相貝殼砂中的牡蠣測(cè)年為(5740±100)a B.P.，博興黃金寨孔深3.40～8.60m淤泥為(5600±150)a B.P.[40]，蓬萊張家莊附近的全新世海相層中貝殼的年齡為(6100±130)a B.P.，煙臺(tái)芝罘島老瀉湖泥沉積年齡為(6050±150)a B.P.[35]。結(jié)合研究區(qū)附近及區(qū)域上的測(cè)年資料及上述測(cè)年的分布位置，可以看出，大約在距今6000年左右時(shí)，海侵已達(dá)古海岸線附近，亦即全新世海侵最盛的時(shí)間，相當(dāng)于歐洲的中全新世大西洋期(圖3)。

1—牡蠣礁；2—貝殼堤；3—龍山文化遺址(5ka B.P.)；4—古城遺址；5—14C年代(a B.P.)；6—6ka B.P.海岸線；7—5ka B.P.海岸線；8—3ka B.P.海岸線；9—公元11年海岸線；10—公元1978年海岸線；11—公元1989年海岸線

4.2 5000a B.P.海岸線

總體來(lái)說(shuō)，萊州灣南岸全新世最大海侵時(shí)期之后的6000年以來(lái)海岸線近于平推式向海方向退出。常家村牡蠣礁的14C測(cè)年數(shù)據(jù)為(5130±30)a B.P.，區(qū)域上壽光縣郭井子貝殼堤的2個(gè)14C測(cè)年數(shù)據(jù)為(5005±90)a B.P.和(5680±110)a B.P.[40]，以這里作為5000a B.P.的粗略海岸線位置。

4.3 3000a B.P.海岸線

區(qū)域內(nèi)火道村貝殼堤14C年齡為(3050±90)a B.P.，龍池與瓦城之間的古鄑城遺址的時(shí)代約為2500a B.P.[41]；區(qū)域上在萊州灣南岸濰河-彌河三角洲西部的巨淀湖埋深0.7～6.1m 至3.5～8.2m沉積物已經(jīng)成為陸相湖沼沉積，14C測(cè)年數(shù)據(jù)為(3100 ± 58)a B.P.[42]。結(jié)合前述2條古海岸線位置推斷出3000a B.P.海岸線的海岸線位置。

4.4 11a A.C.海岸線

11a A.C.黃河下游河道大幅度南遷，在今山東利津附近入海，原在馬棚口-狼坨子的老黃河三角洲沉積廢棄后海岸長(zhǎng)期入海泥沙少，這種環(huán)境一直保持到現(xiàn)在，使貝殼堤持續(xù)發(fā)育至今。從此處向南至萊州灣，海岸線即大致沿廢棄三角洲的邊界，再沿著現(xiàn)在的貝殼堤島鏈展布，萊州灣南岸地區(qū)在兩漢時(shí)期已有先民定居活動(dòng)，該時(shí)期的海岸線在中國(guó)歷史圖集[43]中做了收錄，將其中的西漢(220a B.C～24a A.C.)海岸線作為研究區(qū)的11a A.C.海岸線。

孫偉富[44]利用Landsat影像提取了1978年、1989年萊州灣現(xiàn)代海岸線位置，本次工作通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘與鉆孔資料，對(duì)萊州灣西岸地區(qū)的海岸線進(jìn)行了修正，由此獲得了研究區(qū)全新世以來(lái)的海岸線變遷圖(圖3)。

5 結(jié)論

根據(jù)前述萊州灣南岸平原第一海相層獲取的測(cè)年數(shù)據(jù)，推斷研究區(qū)全新世海侵發(fā)生的時(shí)代在12～11ka B.P.。發(fā)生時(shí)代上，萊州灣西南岸海侵時(shí)代與渤海灣西岸滄州海侵相當(dāng)，但總體上要早于渤海灣西岸海侵發(fā)生時(shí)間。海侵發(fā)生后至6000a B.P.到達(dá)最大海泛面，此時(shí)海岸線位置在土山—新河—東?！乇币痪€，沿古海岸線東側(cè)開(kāi)始存在人類活動(dòng)，分布龍山文化遺址。此后的海岸線退卻過(guò)程基本平行于6000a B.P.海岸線，局部受古濰河河道影響向海方向凸出。1970年以來(lái)，隨著大規(guī)模圍海造田活動(dòng)的展開(kāi)，大量濱淺海與三角洲地帶被改造為鹽田、蝦池，海岸線開(kāi)始大幅后退。