徐元芹，刘乐军，李培英，杜新远，李萍，张晓龙，高伟

(1.国家海洋局 第一海洋研究所 海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室，山东 青岛266061；2.辽宁省海域和海岛使用动态监视监测中心，辽宁 沈阳 110001；3.烟台大学 环境学院，山东 烟台 264005)

我国典型海岛地质灾害类型特征及成因分析

徐元芹1，刘乐军1，李培英1，杜新远2，李萍1，张晓龙3，高伟1

(1.国家海洋局 第一海洋研究所 海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室，山东 青岛266061；2.辽宁省海域和海岛使用动态监视监测中心，辽宁 沈阳 110001；3.烟台大学 环境学院，山东 烟台 264005)

本文通过海岛调查及已有文献资料分析，发现我国典型海岛存在滑坡、海岸侵蚀、海水入侵、湿地退化、水土流失、地面沉降、风沙灾害、断层、港湾淤积、滩面冲蚀、沙滩泥化、浅层气、砂土液化、地震、软土地基15种地质灾害类型。滑坡灾害最多，基岩岛岛岸、岛陆和近岸海底均可发生；其次为海岸侵蚀，在基岩岛、泥沙岛均有分布，主要发生于岛岸；再次为海水入侵(含咸潮入侵)，在基岩岛、泥沙岛岛岸均可发生；湿地退化也在基岩岛、泥沙岛岛岸均可发生；其他灾害类型的分布较少。通过对海岛典型地质灾害的成因机制分析，发现各地质灾害都是自然因素和人为活动共同作用的结果，并且人为活动的影响逐渐加剧，各地质灾害之间还存在着成因上的联系。

海岛；地质灾害；类型；特征；成因机制

1 引言

海岛作为我国海上陆地国土和第二经济带的基地，具有军事区位优势和港口、养殖、景观旅游、油气、矿物、风力等资源优势，正日益成为促进未来经济社会与生态环境和谐发展的主要载体，并在国家权益和国防安全等方面占有举足轻重的地位。

海岛地质灾害是指对海岛人民生命财产造成直接损失，或对海岛生态环境和地貌景观造成严重破坏，并影响海岛经济社会发展和间接造成损失的分布于岛陆、岛岸、环岛近岸海域的地质现象和地质作用[1]。海岛特殊的自然条件使其成为自然灾害频繁发生的地区，如印度洋地震引发大海啸使印尼岛国、泰国普吉岛等蒙受巨大损失[2];全球变暖引发的海平面上升，使南太平洋的图瓦卢、吉里巴斯及马绍尔群岛3个国家面临沉没灭国危机[3]。我国沿海岛屿地处环太平洋地震带的西侧，其为全球变化和陆海相互作用最迅速、最敏感的界面之一，是灾害频发的典型脆弱带[4]。

许多国家都比较重视海岛地属灾害的研究工作，美国、日本、欧洲诸国开展了大规模的地震海啸、海水入侵、滑坡、泥石流等地质灾害的风险分析和灾害评估工作[5—9]。我国对海岛地质灾害的研究，目前主要基于单个海岛地质灾害特征或单个灾种特征及成因分析[10—19]，由于我国海岛众多，类型复杂多样，不同海岛地质灾害类型差别较大，急需对我国海岛地质灾害特征进行全面分析和系统总结。为此，本文基于调查数据和文献资料，阐述了我国海岛地质灾害类型及其特征，初步分析海岛地质灾害的控制因素和成灾机制。为进一步开展海岛地质灾害监测、防治和海岛开发与保护规划提供了坚实的数据基础，还可为维护海岛生态环境和保障海岛人民生命财产免遭或减少损失提供帮助。

2 数据来源和技术方法

本文依托海洋行业公益专项课题“我国典型海岛地质灾害监测及预警示范研究”，考虑海岛所处气候带、区域位置、行政归属和海岛类型(基岩岛、堆积岛、火山岛、珊瑚岛)等的代表性，于2010-2012年，在全国沿海近岸海岛中1)，选取82个海岛(图1)，系统收集调查海岛已有历史资料和遥感影像，进行海岛地质灾害遥感解译；现场调查岛陆、岛岸和环岛近岸海域的地质灾害类型、分布和危害性；同时设法找到知情人，调访地质灾害发生的时间、过程、环境背景与条件、前兆特征、致灾状况；在此基础上进行数据整理和综合分析，总结我国近岸海岛地质灾害的类型及其特征，并初步分析其成因机制。

图1 调查海岛类型及分布(图中虚线为南北方海岛分界线)Fig.1 Types and distribution of investigate islands (the dotted line in Fig.1 is the dividing line of the south and north islands)

1) 全国近岸海岛不包括西沙、南沙、东沙、中沙、台湾和钓鱼岛等附近海岛。

3 海岛地质灾害类型

3.1 海岛地质灾害类型

调查发现我国海岛主要存在滑坡、海岸侵蚀、海水入侵、湿地退化、地面沉降、风沙灾害、断层、港湾淤积、滩面冲蚀、沙滩泥化10种地质灾害。据已有文献资料分析，我国海岛附近海底还存在海底滑坡、浅层气、砂土液化、软土地基和地震5种灾害[20—27]。另外，水土流失几乎在所有海岛都有发生，或与滑坡、海岸侵蚀相伴，或因人为工程造成表土裸露。

3.2 海岛地质灾害类型的分布特征

按照分布位置，海岛地质灾害可分为岛陆地质灾害、岛岸地质灾害和近岸海底地质灾害[1]。整体看，岛岸地质灾害类型最多，主要有滑坡、海岸侵蚀、海水入侵、湿地退化、冲蚀、风沙灾害、港湾淤积、沙滩泥化，岛岸也是受灾害影响最严重区域。岛陆地质灾害主要是滑坡、地面沉降、地面塌陷、断层和水土流失。近岸海底地质灾害主要为海底滑坡、浅层气、沙土液化、软土地基(软层)和地震。

按照海岛物质组成，本次调查的82个海岛，73个为基岩岛(其中5个为火山岛)，8个为泥沙岛(均为堆积岛)，1个为珊瑚岛(见图1)。滑坡在基岩岛的岛岸、岛陆和近岸海底均可发生；海岸侵蚀、海水入侵、湿地退化、港湾淤积在基岩岛和泥沙岛都有出现，主要发生于岛岸；滩面冲蚀、滩面泥化、风沙灾害主要发生于基岩岛岛岸；地面沉降主要发生于岛陆，在基岩岛和泥沙岛均可出现；断层主要出现于基岩岛岛陆。

调查发现，滑坡、海岸侵蚀、海水入侵、湿地退化4种灾害出现频率较高，占海岛灾害点数的95.1%，其他灾害类型零星出现。滑坡是基岩岛常见的灾害类型，不仅分布的岛屿多，出现于80.5%的调查岛屿，灾害点也是最多的，达381个，占全部地质灾害的66.3%；其次是海岸侵蚀，出现于42.7%的调查岛屿，占全部地质灾害的24.0%。再次为海水入侵(含咸潮入侵)，出现于19.5%的调查岛屿，占全部地质灾害的2.8%。湿地退化出现于9.8%的调查岛屿，占全部地质灾害的2.1%，其他灾害类型分布海岛数量和灾害点数较少(图2、图3)。

图2 地质灾害分布海岛数量图Fig.2 The distribution quantity of geological hazard points

图3 地质灾害点数分布图Fig.3 The distribution of geological hazard in investigate islands

4 海岛主要地质灾害特征

4.1 滑坡

此次调查发现的海岛地质灾害中，滑坡灾害是最多的，在66个岛上共发现了381处滑坡，全部分布在基岩岛上，并且有时与海岸侵蚀伴生，海岛滑坡规模都相对较小，属于体积小于1×105m3的小型滑坡[28]。据文献资料分析，部分调查海岛的近岸海底也存在滑坡。依据滑坡体的物质组成及在海岛的分布位置，滑坡主要有以下6种形式：

(1)第四纪碎屑岩滑塌

主要发生在由第四纪软质砂岩或页岩组成的山体陡坡上，受海浪与潮水侵袭，特别是风暴潮的巨大冲击，导致其上岩体和覆盖物下移、塌落，形成滑塌(见图4)。这种灾害还常与人类活动有关，特别是开山采石，采挖面易形成直立陡崖，当遇雨水侵润形成滑塌。在21个调查海岛发现第四纪碎屑岩滑塌，岛岸、岛陆和南北方海岛均有发生。

图4 第四纪碎屑岩滑塌(海坛岛)Fig.4 Quaternary clastic rocks slump(Haitan Island)

(2)基岩海岸崩塌

基岩海岸受海浪的长期侵蚀与海水溶蚀作用，易沿地质结构薄弱处发生崩塌，多见于基岩岬角或海岛迎风浪一侧(图5)。基岩海岸崩塌在44个调查海岛都有出现，是岛岸滑坡分布最多的灾害类型，南北方海岛均有发现。

图5 基岩海岸崩塌(大黑山岛)Fig.5 Bedrock coast collapse(Daheishan Island)

图6 红土陡崖滑塌(湄洲岛)Fig.6 Red earth escarpment slump(Meizhou Island)

图7 采石场陡坡(北长山岛)Fig.7 The steep slope of quarry(Beichangshan Island)

(3)红土陡崖滑塌

南方有些海岛存在红土台地海岸，因红土节理裂隙发育，受海浪侵蚀和雨水淋滤，节理裂隙间的黏聚力减弱，造成土块在台风巨浪冲击及重力作用下发生

崩塌(图6)。红土陡崖滑塌主要分布在三都岛、海坛岛、海山岛、上川岛、龙门岛、湄洲岛、南日岛、大练岛等南方海岛，岛岸和岛陆均有发生。

(4)黄土陡崖坍塌

黄土自身的湿陷性和柱状节理等特征，使其在受到海浪与潮水侵袭，特别是风暴潮的巨大冲击，以及大雨或冰雪融化时，易引发滑崩。菊花岛、砣矶岛、大黑山岛、大钦岛等北方海岛有黄土陡崖坍塌。2010年7月大钦岛发生强降雨，黄土陡崖崩塌直接冲进崖下的居民屋中，造成经济损失近10万元2)。

(5)人工边坡坍塌与滑坡

岛陆人工边坡多为岩质边坡，坡度50°～90°不等。因人类工程活动，开挖坡脚，改变了坡体原有的应力平衡状态，在雨水渗透和风化作用下，软弱处块

2) 2011年大钦岛调访时，据当地居民描述。

体失稳(见图7)。调查海岛中因人工采石、建房或者修建环岛公路而形成的边坡坍塌与滑坡现象最为普遍，在45个调查海岛发现有人工边坡坍塌与滑坡，南北方海岛均有分布。

(6)海底滑坡

近岸海底滑坡与岛陆、岛岸滑坡相比，在坡度很小的海底即可产生滑坡，并且规模相当大，危害性也较大。以浙江近海岛屿港湾区的海底滑坡研究较为深入[20]，在舟山群岛及其邻近岛屿共有38处明显土体失稳现象，其中16处分布于本次调查岛屿近岸海底。

4.2 海岸侵蚀

海岸侵蚀是海岛地质灾害中仅次于滑坡的灾害类型，在基岩岛和泥沙岛都有发生。由于海岸组成物质及状态不同，侵蚀形成的特点也各有不同，主要有以下5种形式：

(1)泥沙岛泥质海岸侵蚀

崇明岛、打网岗、棘家堡子、海甸岛等泥沙岛都存在泥质海岸侵蚀。以崇明岛最为典型，海岸侵蚀以团结沙南岸和新建东三坝工程护岸处为代表。团结沙南岸遭受波浪和潮流冲刷，高滩线以崩坍方式形成高达1.7 m的直立陡坎，绵延数千米且向岸不断推进(图8)。新建东三坝新桥水道上口微弯的凹岸，受强流冲击，高潮滩侵蚀剖面呈现1.5 m高陡坎式。

图8 冲积岛泥质海岸侵蚀(崇明岛)Fig.8 Muddy coastal erosion of alluvial island(Chongming Island)

(2)基岩岛砂质海岸侵蚀

在15个基岩岛发现砂质海岸侵蚀，南北方海岛均有分布，以东海岛最为典型。东海岛东侧28 km长的砂质岸线，素有“中国第一长滩”的美誉，其长滩中部海岸侵蚀严重；东北侧岸滩后退形成的侵蚀陡崖宽124～225.5 m、高10～16 m，平均坡度大于40°，最大坡度80°(图9)。

图9 基岩岛砂质海岸侵蚀(东海岛)Fig.9 Sandy coastal erosion of bedrock island(Donghai Island)

(3)基岩岛黄土海岸侵蚀

在大黑山岛和大钦岛等北方海岛发现有基岩岛黄土海岸侵蚀。大黑山岛黄土海蚀崖距海5 m，高6 m。大钦岛西口湾黄土海蚀崖高2 m，坡度约85°。

(4)基岩岛红土海岸侵蚀

在湄洲岛、硇洲岛和南日岛3个南方海岛发现基岩岛红土海岸侵蚀。福建南日岛后埕头侵蚀红土崖高5 m，长度100 m；破山边红土崖高近10 m，长度400 m，崖面陡直，稳定性很差(图10)。

图10 基岩岛红土海岸侵蚀(南日岛)Fig.10 Red earth coastal erosion of bedrock island (Nanri Island)

(5)基岩岛基岩海岸侵蚀

基岩海岸在风和海浪等作用下，发生侵蚀现象比较普遍，若没有人为活动影响，侵蚀速率缓慢，形成海蚀景观或滚石。在24个调查海岛发现有基岩岛基岩海岸侵蚀，南北方海岛均有分布，是分布最多的海岸侵蚀类型(图11)。

图11 基岩岛基岩海岸侵蚀(南麂岛)Fig.11 Bedrock coastal erosion of bedrock island (Nanji Island)

4.3 海水入侵(含咸潮入侵)

在调查海岛中，有15个海岛发现海水入侵现象，是排在第3位的海岛地质灾害类型，海水入侵在泥沙岛和基岩岛岛岸均有发生。

(1)泥沙岛海水入侵

棘家堡子、崇明岛和紫泥岛都是堆积成因的泥沙岛，均有海水入侵发生，其中崇明岛和紫泥岛还存在咸潮入侵。

(2)基岩岛海水入侵

范家坨子、大王家岛、北长山岛、南长山岛、大钦岛等北方基岩海岛都有海水入侵发生。南方海岛主要为咸潮入侵或因高位养殖海水侵染地下水，在海陵岛、东海岛、硇洲岛、大洲岛、西瑁洲岛、东山岛、紫泥岛、涠洲岛等南方基岩岛发现海水入侵。

4.4 滨海湿地退化

有8个调查海岛存在滨海湿地退化，基岩岛和泥沙岛均可出现，主要发生于岛岸。海岛湿地退化的形式有红树林湿地退化、互花米草入侵湿地退化、围垦工程造成的湿地退化和贝壳堤湿地退化。

(1)红树林湿地退化

福建紫泥岛锦田村沿岸有0.2 km的岸线出现红树林退化；世甲村沿岸有0.3 km的红树林岸线遭到破坏。广西渔 岛东侧鱼洲坪岸段，潮滩中发现一片因病虫害导致的死亡红树林带(图12)。在广东海陵岛也存在红树林湿地退化。

图12 虫害造成的红树林湿地退化(渔 岛)Fig.12 Degradation of mangrove wetland caused by pests(Yuwan Island)

(2)互花米草入侵湿地退化

福建三都岛西北侧存在一条宽数十米，长数千米的互花米草带，靠岸侧互花米草严重阻碍沿岸交通，并破坏湿地生态系统。福建紫泥岛互花米草入侵比例高达85%，所有河道都有互花米草的存在，河道宽度大大缩减(图13)。

图13 互花米草入侵湿地退化(紫泥岛)Fig.13 Degradation of wetland caused by the invasion of Spartina alterniflora(Zini Island)

(3)围垦工程造成湿地退化

广东东海岛北部在钢铁和石化项目建设过程中，包括红树林在内的沿岸所有湿地类型均受威胁。福建东山岛因大面积的围垦工程，使大片粉砂淤泥质滩涂、砂质海岸等天然湿地退化为养殖池塘、水稻田、盐田等人工湿地。广西龙门岛因人工填海造成湿地退化。

(4)贝壳堤湿地退化

山东棘家堡子岛有丰富的贝壳沙资源，大量挖掘贝壳沙导致该岛高程降低，风暴潮灾害加剧，贝壳堤岛湿地退化严重。

4.5 滩面冲蚀

滩面冲蚀主要是指废水、污水或雨水等排放到沙滩上，造成滩面冲沟发育、滩面下蚀和景观破碎的现象，主要出现在海水养殖业或工业发达的海岛，以湄洲岛、东山岛和东海岛最为典型(图15)。

图15 东海岛养殖排水造成滩面冲蚀Fig.15 Erosion of beach surface caused by aquaculture drainage(Donghai Island)

4.6 风沙灾害

风沙灾害是指风沙过程及其所形成的地质体可能致灾的地质现象和地质过程，出现于广东省东海岛和福建省南日岛，沙丘和沙地不但面积大，爬高也大，可达60～70 m(图16)。

图16 南日岛岸边风成沙脊Fig.16 Aeolian sand ridge(Nanri Island)

4.7 港湾淤积

港湾淤积灾害主要出现于福建省三都岛、海南省东屿岛和江苏省东西连岛，主要是由于自然条件或人类活动导致周围水动力条件改变而产生的。

4.8 沙滩泥化

滩面泥化仅见于浙江省朱家尖岛，该岛沙滩由于人工修建堤坝，沙滩物质来源被阻断，沙滩表现为泥化现象。

4.9 地面沉降

地面沉降指在自然和人为因素影响下形成的地表垂直下降现象[29]。海岛地面沉降灾害相对较轻，冲积岛为多发区，以崇明岛和横琴岛为代表。此外，在砣矶岛(基岩岛)发现有地面塌陷(图17)。鼓浪屿(基岩岛)北边环岛路上，塌陷路面长约100 m，宽约3 m，已有2 cm左右的开裂。

图17 砣矶岛地面塌陷Fig.17 Ground subsidence(Tuoji Island)

4.10 断层

山东省灵山岛断层两侧岩性、走向一致，铅直断距2 m左右。山东省刘公岛断裂发育在听涛崖附近，出露长度约50 m，高4～5 m，宽度约4 m，属于张裂性断裂(图18)。

图18 刘公岛张裂性断裂Fig.18 Tensile fracture(Liugong Island)

4.11 水土流失

水土流失往往与崩塌、陡崖和采石场等相伴发生，以冲沟型和坡面型为主。冲沟型水土流失主要由丘陵山区冲沟侵蚀、两侧土体崩塌所致；坡面型水土流失主要是由降雨对地表土壤的冲刷侵蚀，使表层土壤有机质被水流冲走所致[10]。由于海岛建设项目的增多和部分旅游海岛游客数量的不断增加，各岛或多或少的都存在水土流失灾害，在基岩岛和泥沙岛均可出现，或与滑坡、海岸侵蚀相伴；或因人为工程造成表土裸露，在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源损失。

4.12 浅层气

海底浅层气具有高压性质，会造成井喷，引起火灾甚至导致平台烧毁，具有潜在危害性。在山东半岛东北部的刘公岛海底，浙江近岸的花岙岛、状元岙岛海底，珠江口的龙穴岛、淇澳岛、横琴岛、大万山岛海底，北部湾的涠洲岛、斜阳岛附近海域均有浅层气分布[21]。

4.13 砂土液化

易液化砂层在地震、波浪等作用下发生振动液化，使砂土层丧失承载力，导致海底构筑物倒塌。黄河、长江、珠江等大中型河流三角洲平原及舟山群岛的海岛周边都有易液化砂土层分布区。广东南澳岛和海陵岛都有砂土液化喷砂灾害发生[22]。

4.14 软土地基(软层)

软土地基在辽河三角洲、天津滨海平原、山东半岛沿岸、长江口、浙闽近岸、广东珠江口以南近海、北部湾顶均有分布。这些软土厚度大、范围广，具高压缩性、低承载力和触变性，在外部荷载和地震作用下，易引起不均匀沉降和震陷变形[30]。

4.15 地震

地震发生会造成建筑物、道路、管线破坏，引发崩塌、滑坡、泥石流，还往往诱发地裂缝、沙土液化及海底滑坡、浊流等地质灾害。收集海岛县志发现崇明岛、岱山岛、嵊泗岛、玉环岛、南澳岛等及其邻近海域都有地震记载[23—27]。

5 海岛典型地质灾害的成因分析

与陆地相比，海岛面积狭小，地域结构简单，环境相对封闭，生态系统构成单一，缓冲带较小，自我调节与恢复能力低[31]。随着全球气候变暖，海平面上升，台风、风暴潮等极端动力作用加强，自然灾害频繁对海岛造成巨大威胁。另外，海岛地区人地关系异常紧张，特别是开采地下水、修路、采砂、炸岛取石和采土、无序捕捞与养殖、肆意开发等现象过度索取海岛资源，加大了海岛的压力。总体来看，海岛环境较为脆弱，极易引发各类地质灾害。因我国岛屿南北跨度大，大小不一，再加上物质组成、离岸距离和有无人居住等方面原因，不同海岛地质灾害的类型及其控制因素存在较大差异。

5.1 滑坡

海岛滑坡发育与地层岩性、地质构造、地形地貌、地下水活动以及气象、人为等因素有关[32]，不同海岛不同滑坡体，其成因和触发机制也各不相同。

(1)人工开挖陡坡失稳:因修建公路、建设厂房或民居、采石等，在斜坡底部挖掘，逐步掏空坡脚岩土体，使上部厚层岩土体失去底部支撑，造成岩土体位移滑动(图19)。当遭遇强降雨或风暴潮时，引发大规模的山体滑动。

图19 大嵛山岛修建公路造成的滑塌Fig.19 The slump caused by the constructionof the highway(Dayushan Island)

(2)海蚀岩体崩塌：基岩海岛的基岩，在经过多期构造运动、风化、侵蚀等长期作用下，风化破碎、节理裂隙扩张、结构破碎，进而在重力或者其他作用力下崩落下坠(见图20)。

图20 湄洲岛海蚀岩体崩塌Fig.20 Marine abrasion rockmass(Meizhou Island)

(3)红土崖滑塌：红土为高压缩性黏土，具有孔隙度大、饱和度高、节理裂隙发育等特点，土体结构松散，透水性较好，当水体大量入渗后，土体抗剪强度显著降低，下滑力增加。海岛台风多，降雨强度大，又长期经受海浪及潮流的侵蚀，节理裂隙间的黏聚力减弱，造成土块在海浪冲击及重力作用下发生崩塌后退(见图6)。

(4)黄土崖滑塌：黄土结构疏松、多孔隙、垂直节理发育、具有湿陷性和软化性，遇水易崩解。当遇降雨、海浪及潮流的侵蚀，土体抗剪强度降低，造成土块在海浪冲击力及自身重力作用下发生崩塌。

(5)海底滑坡：海底滑坡发生在地形坡度大、坡面长、组成物质较细、含水量较高的区域，在自身重力、潮流或天然地震等诱发因素共同作用下，整个土体向下滑动而形成[33]。

5.2 海岸侵蚀

对我国海岛而言，海岸侵蚀，既有自然因素，也有人为活动因素；同时各岛又因岛屿类型、所处气候带和人为活动等差异，海岸侵蚀的原因和强度也各不相同。

(1)风暴潮产生的高潮位和强力风浪是海岛海岸侵蚀的首要作用力

波浪与潮汐产生的水流是海岸泥沙运动和海岸侵蚀的原动力。波浪对海岸作用的大小决定于波浪的能量，波浪愈大，尤其是波高愈大，波能就愈大，其对海岸的侵蚀作用也愈强。波浪的冲蚀作用对于软性岩类尤其严重，当波浪水体夹带岩块或砾石时，磨蚀作用产生的侵蚀力更大[34]。与风暴潮相伴的强浪作用加强了侵蚀和沿岸输沙搬运，从而加大了海岸受波浪侵蚀的频率和强度。

风暴潮对软质海崖的侵蚀作用具有突发性，其危害极为严重。风暴潮期间，增水高，波浪大，动力强。暴风浪具有极其陡峭的波陡且增水高，当它抵达海岸时，巨大的水体源源不断地涌上滩面，冲击崖岸，掏蚀海崖造成海崖的崩塌后退[35]。在崇明岛县志中就有历史时期和现代风暴潮引起海塘被冲毁，海岸受侵蚀的记录[36—37]。

(2)海平面上升将加剧海岛海岸侵蚀

Bruun研究模式指出，海岸线后退量为海面上升量除以坡度[38]。海面上升增加了海岸遭受侵蚀的风险，尤其在海岸侵蚀最严重区域内的海岛，如长江、黄河、珠江和滦河等入海口的冲积岛和海南省东部、南部的珊瑚岛。海平面上升，不仅会淹没海岛沿岸低地，使河堤和海堤的防御标准降级、影响航道开发、增加近岸城镇基础设计的投资；还会增强海岸地区的动力条件，引起海岸侵蚀后退。

(3)人为活动成为海岛海岸侵蚀的最强作用力

人为活动主要是指人们在海岛兴建码头、跨海大桥(坝)、围填海等海岛工程，以及滨海挖沙、炸礁和采石等开发活动。如广西壮族自治区的涠洲岛、海南岛东南及南部的海岛，因珊瑚礁盗采而引发海岸侵蚀后退；烟台大黑山岛、河北曹妃甸等码头建设，改变海岛周边水动力环流场，使得不合理的海岸建筑物对海岸产生巨大的破坏作用，引发海岸侵蚀；还有海岛人类活动对红树林湿地的破坏，引发海岸侵蚀等。

(4)入海河流来沙的减少是我国河口冲积岛海岸侵蚀的主要原因

河流入海泥沙的急剧减少与我国大陆海岸侵蚀特征相对应，同时也影响了河口地区的冲积岛，如河北省滦河口的月砣岛、长江口的崇明岛。这些岛屿因入海泥沙减少，海面上升造成的水动力增强，整体出现海岸侵蚀后退。

5.3 海水入侵(含咸潮入侵)

5.3.1 海水入侵机制

(1)地下水资源匮乏是海水入侵的大背景

在不考虑海面变化和潮汐作用影响下，海岛海水入侵的发生是主要由于大气降水减少和地下水开采引起的地下淡水储集减少，导致海岛咸淡水之间平衡的破坏[19]。

(2)人为过量抽取地下水是海水入侵的直接原因

伴随着海岛经济发展，海岛淡水需求量逐年递增，人为过量超采地下水，破坏了咸淡水平衡，导致海水入侵的发生。表1中南北长山岛典型单水井的实际开采量是允许开采量的4～5倍。另外，地下水开发程度还反映在机井数量和单井抽采量上，南长山岛仅1970—1981年间机井数量就从12眼增加到54眼，20世纪90年代后，新钻机井数量得到控制，而单井抽水量则大大超出了其自身的出水能力，形成地下水资源的连年亏损，最终导致海水入侵[19]。

5.3.2 咸潮入侵机制

(1)径流对河口区海岛的咸潮水入侵影响极其明显。主要表现在入侵有明显的季节变化，长江枯季(11-翌年4月)，径流量小，海咸水上溯动力增强，形成崇明岛咸潮水入侵期；长江洪季(5-10月)，径流量大，长江淡水下泄动力增大，河口内受咸潮水入侵的影响很小[39]。

表1 南北长山岛单井出水量与开采强度对比表[19]Tab.1 The comparison table of water consumption and mining intensity of single well in North and South Changshan Island

(2)潮汐潮流是咸淡水混合的“动力源”。咸潮水入侵的强度随潮汐、潮流的强弱而变化。海咸水中的盐度变化与潮汐类似，一天内由两高两低变化，也有明显的日不等现象[40]。

(3)河口河槽演变也是影响咸潮水入侵的重要因子。河势演变改变了河口地形，从而改变了水流流路和汊道分流比[41]。长江北支曾一度作为长江口的主槽，但随着河床演变，自20世纪50年代北支上口河道与主槽基本垂直，进入的径流量极少，加之北支河槽呈明显的喇叭型，加大了潮汐作用，在上游径流量较小的情况下，北支有大量的咸潮水向南支倒灌[42]。

5.4 滨海湿地退化

我国大部分海岛及其邻近海域全部都是滨海湿地，造成海岛湿地退化的主要因素是人为作用，自然原因主要是气候变化引起的海面上升等。

(1)湿地开垦和改造

海岛开垦，改变了天然湿地用途；房地产开发占用天然湿地造成了湿地面积消减、功能下降[43]。如东山岛有9种湿地类型，大面积的围垦工程，使大片粉砂淤泥质滩涂、砂质海岸等天然湿地退化为养殖池塘、水稻田和盐田等人工湿地。

(2)滥采滥捕

我国海岛酷渔滥捕的现象十分严重，不仅使重要的天然经济鱼类资源受到很大的破坏，也严重影响着湿地的生态平衡，威胁其他水生物种的安全；海岛湿地水禽由于过度猎捕、捡拾鸟蛋等导致种群数量大幅度下降；由于围垦、砍伐、挖泥虫破坏红树根和大米草入侵等作用使红树林区遭到严重破坏[43]。

(3)污染加剧

污染是湿地面临的最严重威胁之一，湿地污染不仅使水质恶化，也对湿地的生物多样性造成严重危害。目前许多天然湿地已成为工农业废水、生活污水的承泄区[43]。

(4)外来物种入侵

外来生物入侵能够改变原有生物的地理分布和自然生态系统的结构和功能，对环境及生物多样性是非常严重的威胁[44]。在湿地外来入侵种中，植物主要有薇甘菊、互花米草、空心莲子草、凤眼莲等；水生生物主要有食人鲳、清道夫、福寿螺等。

(5)海面上升

当海岸带物质来源减少，海面上升速率高于沉积物堆积速率时，海水淹没低地，海岸线后退，岸坡遭受侵蚀刷深，滨海湿地不但面积减小，生态系统结构、过程均发生改变。海面上升还会引发海岸环境变化，如风暴潮灾增多、海岸侵蚀加剧、咸水入侵面积扩张、生物多样性的丧失等，这些都会对滨海湿地产生严重影响，导致湿地退化。

6 结论

(1)我国海岛地质灾害有滑坡、海岸侵蚀、海水入侵、湿地退化、水土流失、滩面冲蚀、地面沉降、风沙灾害、断层、港湾淤积、沙滩泥化、浅层气、砂土液化、软土地基、地震共15种类型。

(2)滑坡出现于80.5%的调查岛屿，是基岩岛常见的灾害类型，在岛陆、岛岸和近岸海底均可发生；其次是海岸侵蚀，在基岩岛、泥沙岛均可发生，主要发生于岛岸，出现于42.7%的调查岛屿；再次为海水入侵(含咸潮入侵)，也发生于基岩岛、泥沙岛岛岸，出现于18.3%的调查岛屿；湿地退化同样也分布于基岩岛、泥沙岛岛岸，出现于9.8%的调查岛屿。

(3)海岛滑坡与地层岩性、地下水活动以及气象、人为等因素有关，其中人工开挖是岛陆滑坡的主要诱因；岛岸滑坡多与海岸侵蚀相伴生；海底滑坡多因地震、浅层气、风暴潮或人为活动触发。海岸侵蚀的首要作用力是风暴潮产生的高潮位和强力风浪，入海泥沙减少是冲积岛海岸侵蚀的主要原因，海平面上升加剧了海岸侵蚀，人类活动逐步成为海岛海岸侵蚀的最强作用力。地下水资源匮乏是海水入侵的大背景、人为过量抽取地下水是海水入侵的直接原因；咸潮入侵主要发生在河口区海岛，主要受径流、潮汐以及河口地形影响。湿地退化的主要原因是湿地开垦和改造、滥采滥捕、污染加剧、外来物种入侵等人为因素，其次是海平面上升及其引发的灾害。

减少海岛及周边海域自然的、人为的海洋灾害，确定海岛功能定位和环境承载力，保护、整治、修复海岛环境和资源，是当前发展海洋经济的重要任务。

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Geology disaster feature and genetic analysis of typical islands，China

Xu Yuanqin1，Liu Lejun1，Li Peiying1，Du Xinyuan2,Li Ping1，Zhang Xiaolong3，Gao Wei1

(1.FirstInstituteofOceanography，StateOceanicAdministration，Qingdao266061，China; 2.TheSeaandIslandsUseDynamicMonitoringCenter,LiaoningProvince,Shenyang110001,China; 3.CollegeofEnvironment，YantaiUniversity，Yantai264005，China)

Based on island survey and the existing literature，15 kinds of geological disasters were found in the typical islands of China，they are landslides，coastal erosion，saltwater intrusion，wetland degradation，soil and water loss，land subsidence，aeolian disaster，fault，harbor siltation，beach surface erosion，beach mudding，shallow gas，sand soil liquefaction，earthquake and soft soil foundation. The most frequent disasters is landslide，it can occur on the land，shore，seabed of rocky islands; followed by coastal erosion，it mainly occurs on the shore of rocky islands and sandy islands; seawater intrusion (include saltwater intrusion) is thirdly，it occurs on the shore of rocky islands and sandy islands; wetland degradation also occurs on the shore of rocky islands and sandy islands; other types of disaster is relatively rare occurrence. Through the genetic mechanism analysis of geological disasters，we found that all kinds of geological disasters are the combined result of natural factors and human activities，the impact of human activity gradually increased，and there is a link between the causes of the island geological disasters．

island; geology disaster; type; feature; genetic mechanism

2015-02-10；

2015-05-04。

海洋公益性行业科研专项(201005010)；中央级公益科研院所基本研究基金项目(GY0213G04)；中国科学院海洋地质与环境重点实验室开放基金课题(MGE2013KG06)。

徐元芹(1982—)，女，山东省临朐县人，助理研究员，主要从事海洋灾害地质研究。E-mail:xuyuanqin03@126.com

10.3969/j.issn.0253-4193.2015.09.008

P694

A

0253-4193(2015)09-0071-13

徐元芹，刘乐军，李培英，等. 我国典型海岛地质灾害类型特征及成因分析[J]. 海洋学报，2015，37(9):71-83，

Xu Yuanqin，Liu Lejun，Li Peiying，et al. Geology disaster feature and genetic analysis of typical islands，China[J]. Haiyang Xuebao，2015，37(9):71-83，doi：10.3969/j.issn.0253-4193.2015.09.008