为什么南海的岛礁绝大多数都是环状的?

内容来源:优美生态环境保卫 者 吉林大学环境科学理学博士 优质科学领域创作者

南海自古以来就是我国领海不可分割的一部分,位于我们大陆的南部,总面积约为350万平方公里,而被九断线包围的区域属于我国的领海范围,面积约为210万平方公里。南海内部拥有丰富的油气资源、生物资源、航运资源和旅游资源,也是我国重要的海岛、珊瑚礁和红树林等热带生态系统的分布区域。细心的朋友一定会发现,无论是中沙群岛、西沙群岛、南沙群岛,这些由众多岛礁形成的群岛,从外形上看几乎都是环状的,这是如何形成的呢?

地球上岛屿的类型及成因

地球上的岛屿总量有5万多个,通常根据大小可以划分为两大类,即“岛”和“屿”,其中岛的面积一般在1公里以上,屿的面积在1平方公里以下。

如果按照成因来划分,地球上的岛屿可以归为以下四种类型:

一是大陆岛。是从地质结构上看,基底岩石与临近大陆存在一定联系的岛,其在历史上曾经是邻近大陆的一部分,后来由于海平面的上升、中间部位的沉降或者冰渍物的堆积,使其与大陆分开。这种岛的面积相对较大,地势也较高,比如格陵兰岛、我国的台湾岛、海南岛等。

二是冲积岛。在陆地河流巨大的流动力带动下,流经地区的大量泥砂被冲到河流与海洋的交界处,由于海域面积一下子变大,水的流速极剧变慢,被冲刷下来的泥砂就在近海处沉积了下来,慢慢形成高出海平面的岛屿。这种岛的面积中等,根据种积时间的长短逐步增大,总体地势低平,且周围有较为平缓的滩涂地貌,比如我国长江入海口处的崇明岛就是典型的冲积岛。

三是珊瑚岛。是由死亡的珊瑚尸体堆积而成,珊瑚尸体中含有丰富的碳酸钙等成分,以珊瑚泥或者珊瑚砂的形式堆积在一起,形成岛屿的基部,然后在基部又有大量的珊瑚生长,久而久之形成接近海平面的岛礁,在低潮时甚至可以露出海面。珊瑚岛根据距离陆地的远近,又可以分为岸礁、堡礁和环礁三种形态,其中环礁主要是距离陆地较远、处于海洋中部的珊瑚岛,经常以群岛的形式分布,我国南海中的群岛多数是这种珊瑚岛。

四是火山岛。是由海底火山喷发后,喷发物质遇到温度低的海水,在火山口附近逐渐堆积形成的岛屿,从形状上看主要呈锥形,面积不大,但火山锥体的高度可以延伸到海平面以上很高的距离。比如夏威夷群岛、所罗门群岛中的大部分岛屿都是这种原因形成的。

岛屿形状的改变

上述四种主要类型的岛屿,由于相应的原因形成之后,无时无刻不在受到各种自然因素的侵蚀,其中以海水的冲刷作用最为明显。

对于大陆岛来说,因为其基底是与邻近大陆相连的,而且面积较大,底部岩石与海底岩石、以及近海大陆的岩石具有相似性,而且距离大陆一般较远,因此,海水的冲刷仅限于大陆岛的周边,海水侵蚀作用没有处在大洋中心位置的岛屿所受的侵蚀力强,呈现出比较光滑的岩石海岸或者沙滩地貌。

对于冲积岛来说,由于其形成主要是靠河流的冲刷和沉积作用所致,因此在河水冲力和海水流动的双重作用下,对其外表形态持续不断地进行着“雕琢”,一方面随着河流水的降速不断进行着固态物质的沉积,另一方面在河流水与海水的切向冲刷作用下,外层比较松散的沉积结构会比较容易地被剥离出冲积区域,被洋流挟裹到其它区域,从而在海底沉积。因此,冲积岛的边缘呈现的状态也比较平滑,解理现象比较明显。

对于珊瑚岛和火山岛来说,受到的冲刷力主要来自于海水的流动,受到季风以及洋流周期性变动的影响,在特定的时间节点范围之内,其占据主导方向的洋流是相对稳定的,在受到相同方向海水持续反复地冲刷之下,这些岛屿的形状,有极大的几率会沿着水流的方向开始推进侵蚀的区域,从而在这个方向上所经过的区域,无论是珊瑚砂还是火山岩,都会在不断地冲刷力作用下,从“缺口”处开始逐渐剥离,形成比较规则的侵蚀形状。

南海岛屿大多是环形的原因

南海的大部分岛屿,都属于珊瑚岛。从以上珊瑚岛的形成原因、以及所受海水侵蚀力的分析来看,它们之所以形成环形,主要是在海水流动的阶段定向和持续侵蚀作用共同形成的。

  • 海水流动的阶段定向作用。南海位于热带季风区,夏季盛行西南风,冬季盛行东北风,海洋表面的海水在季风的带动下,向着相反的方向移动,即夏季向着东北方向,冬季向着西南方向,洋流的方向带有明显的季节阶段性特征,在同一个阶段内的流动方向比较稳定,因此对于岛礁的冲蚀也具有持续性,使之有着朝着固定方向演变的规律特征。
  • 海水的持续侵蚀作用。除了刚才受到季风影响带来的方向上持续性之外,由于珊瑚岛礁在形成之后表面密度的不同,接近海面的部分由于是新形成的,致密性不如底部,而且物质分布不甚均匀,因此容易在定向海水的侵蚀作用下,密度小、结合力差的部分珊瑚体,会首先被冲刷下去,从而使得周围呈现坑坑洼洼的形状,在这里面海水容易形成漩涡,加大海水与珊瑚体的接触面积,反复持续地进行最终形成趋向于圆形的珊瑚岛礁。

总结一下

南海中的大部分岛屿属于珊瑚礁,从下至上沉积时间不同,密度也不一样,最上层的珊瑚体受到表面海水的冲刷力最强。而南海海水的流动,在季风的作用下,呈现非常有规律性的季节特征,在同一方向海水的冲刷下,珊瑚礁表面那些新形成的、密度比较小的珊瑚体最先被冲刷掉,然后海水形成区域性的漩涡,逐步向四外推进,使得珊瑚礁最终演变为环型的形状。

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