貝殼堤中的“滄海桑田”

在天津市東南部沿海平原分布著數(shù)道貝殼堤，它們的組成物質(zhì)主要是海生貝殼及大小不一的貝殼碎片、碎屑，并混有少量粉細(xì)砂和黏土。這些堤常凸起于地表，呈長壟狀分布，一般寬數(shù)十采，高數(shù)米，常斷續(xù)綿延數(shù)千米，甚至數(shù)十千米。自7 000年前海水向陸進(jìn)侵到最大邊界后，河流挾帶大量泥沙逐漸堆積，迫使海岸線不斷后退。約在1 000年前，海岸線到達(dá)現(xiàn)在的位置。在這一過程中，海岸線經(jīng)歷了數(shù)次停頓，形成了珍貴的海洋遺跡——貝殼堤。每一道貝殼堤代表了其形成時(shí)古海岸線的位置，它們是渤海灣滄桑巨變的見證者。

貝殼堤的命名

生活在貝殼堤周邊的老百姓形象地稱其為“蛤蜊堤”。已故歷史學(xué)家李世瑜先生于1962年首次從歷史地理學(xué)的角度，考證了貝殼堤古海岸線的時(shí)空分布，并沿用了“蛤蜊堤”這個(gè)名稱。同一年，地理學(xué)家王穎首次從地貌學(xué)角度研究了貝殼堤的成因，并將其定名為“貝殼堤”。1 980年，地質(zhì)學(xué)家趙希濤首次從地質(zhì)學(xué)角度進(jìn)一步研究了貝殼堤，并進(jìn)行了碳-14定年，將其歸入沿岸堤（beach ridge）的chenier分支，定名為shelly chenier，其中文名則一直以“貝殼堤”沿用至今。

“Chenier”一詞的由來很有趣。美國路易斯安那州墨西哥灣的海堤上生長著高大的橡樹，19世紀(jì)定居于此的法國人后裔將這些海堤稱作chene（法文“橡樹”）。20世紀(jì)30年代，當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)學(xué)家據(jù)此創(chuàng)造了英文單詞chenier，以此來定義這類特殊的海堤。

貝殼堤的形成

貝殼堤的形成需要具備三個(gè)條件：

1.泥質(zhì)（粉砂黏土質(zhì)）海岸

2.豐富的貝殼來源

3.海水侵蝕潮灘

當(dāng)入海河流改道或河流所挾帶的入海泥沙量減少時(shí)，海浪與潮汐作用就會相對增強(qiáng)。波浪和大潮水沖刷潮灘表面，細(xì)粒的泥沙被退潮流帶向遠(yuǎn)離岸邊的淺海區(qū)。相反，在泥質(zhì)潮灘表面或淺層生長的貝類，則在死亡后被激浪與漲潮流向岸邊搬運(yùn)（甚至在活著時(shí)也能被強(qiáng)力波浪搬運(yùn)至岸邊）。在這個(gè)過程中，一部分貝殼被波浪和潮流打碎，甚至成為毫米級的碎屑。貝殼、貝殼碎片和碎屑，可先在潮灘上堆積成凸起的小沙壩，并不斷向陸地方向運(yùn)動，最終在岸邊高潮線附近堆積下來，逐漸堆高形成貝殼堤。隨后，風(fēng)還可以繼續(xù)從潮灘上吹揚(yáng)毫米級的貝殼碎屑，逐漸加高貝殼堤，高可達(dá)十幾米，形成了獨(dú)特的貝殼堤海岸。

貝殼堤的分布

貝殼堤在全世界分布極為廣泛，大部分是由砂泥質(zhì)或砂礫質(zhì)組成，例如美國路易斯安那州的砂泥質(zhì)堤、南美洲蘇里南的泥質(zhì)堤（均混有少量的破碎貝殼）。在英格蘭、新西蘭和法國比斯開灣沿岸;有“半泥沙、半貝殼”的堤。但像渤海灣西岸這樣幾乎完全由各種貝殼及其碎屑組成的堤較為少見，以“貝殼堤”命名是非常貼切的。

在我國，貝殼堤主要分布在渤海灣西岸及西南岸、黃河三角洲、蘇北和長江三角洲沿海平原，在粵、閩、浙、遼等省的港灣及中小河流河口三角洲平原也能見到。華北、華東沿海泥質(zhì)海岸帶的貝殼堤形成得最好。

經(jīng)過幾代科學(xué)家的調(diào)查研究，在渤海灣西岸共發(fā)現(xiàn)由老到新、自西向東依次分布的5道貝殼堤，均寬數(shù)十米，高數(shù)米（最高的是賈家堡的貝殼堤，高11米）?？茖W(xué)家通過碳-14測年及考古確定貝殼堤的形成年代。較年輕的川堤、¨堤和I堤常凸起于地表，斷續(xù)綿延數(shù)十至百余千米。較老的IV堤和V堤則多埋于地表之下1-3米，堤本身的厚度可達(dá)2-3米。

天津古林古海岸遺跡博物館就坐落在第二道貝殼堤（II堤）之上。

與II堤平行的一條近南北向展布的貝殼堤，形成于西漢初年，照片中鐵锨柄下三分之一處發(fā)現(xiàn)大量雙殼閉合的四角蛤蜊，說明是被瞬時(shí)的強(qiáng)力（風(fēng)暴潮水或大浪）搬運(yùn)來的。

天津市濱海新區(qū)工農(nóng)村貝殼堤，與蘋果園貝殼堤是同一道堤，照片右側(cè)是東側(cè)（向海一側(cè)），可以看出微向海傾斜的層理，這是當(dāng)時(shí)貝殼質(zhì)海灘的天然狀況，堤幾乎全由貝殼和貝殼碎片、碎屑組成，但在地質(zhì)錘以下約50厘米處，即轉(zhuǎn)為棕灰色的、形成于潮間帶的泥層。說明在形成貝殼堤之前，這里曾是泥質(zhì)海灘，就像現(xiàn)代渤海灣普遍發(fā)育的泥灘一樣。

貝殼堤內(nèi)的貝殼

渤海灣各貝殼堤內(nèi)的貝殼屬種基本一致，主要包括雙殼類的毛蚶、蛤蜊、籃蛤、青蛤、鏡蛤、文蛤、牡蠣、蟶、綠螂、扇貝和不等蛤等，以及腹足類的織紋螺、筍螺、昌螺、玉螺及紅螺等，共40余種，均為潮間帶和淺海泥或細(xì)沙質(zhì)海底的種類。幾千年來，它們一直生活在渤海灣西岸。

貝殼堤內(nèi)的微生物

貝殼堤的形成環(huán)境決定了堤內(nèi)混有大量生活于潮間帶和淺海區(qū)的微體古生物，只有在高倍顯微鏡下才能看到它們。通過研究它們的種類及分布，可以再現(xiàn)海岸帶地區(qū)的古環(huán)境與古海面。其中，有孔蟲與硅藻是生活在貝殼堤內(nèi)兩類重要的微體古生物。

◎渤海灣常見有孔蟲圖版（本版照片放大約600～-1 000倍）

a-c：畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種，背視;d：異地希望蟲，側(cè)視;e：霜粒希望蟲，側(cè)視;f：球室卷轉(zhuǎn)蟲，背視;g：圓形短五塊蟲，側(cè)視;h：同現(xiàn)卷轉(zhuǎn)蟲，背視;i：江蘇小希望蟲，側(cè)視;j：孔縫篩九字蟲，側(cè)視;k：顆粒先希望蟲，側(cè)視

貝殼堤與古海岸線變遷

貝殼堤是古海岸線與古海面的地貌標(biāo)志，科學(xué)家們通過研究貝殼堤的年齡，進(jìn)而確定海岸線變遷過程。從約258萬年前開始，全球進(jìn)入氣候變化愈來愈劇烈的第四紀(jì)時(shí)期。這一時(shí)期的顯著特征是出現(xiàn)了以大約10萬年為周期的冰期一間冰期轉(zhuǎn)換。在距今最近的冰期（末次冰期）的最寒冷階段（約3萬～2萬年前），全球海面比現(xiàn)在低約130米，海水退到遠(yuǎn)至渤海灣東南約1 200千米的大陸架斜坡處。從約1.1萬年前開始，氣溫逐漸上升，全球冰蓋和山地冰川融化，冰融水注入大洋，導(dǎo)致海面快速上升，在約7 000-6 000年前時(shí)，達(dá)到僅比現(xiàn)代海面低數(shù)米的位置。隨后海面上升變緩，在3 000-2 000年前達(dá)到現(xiàn)在的高度。

隨著海面上升變緩、河流挾帶的大量泥沙逐漸堆積，海岸線不斷后退。在距今約1 000年前時(shí)，渤海灣西部的海岸線到達(dá)現(xiàn)在的位置。渤海灣西部海岸線的變遷與黃河的遷徙密切相關(guān)。黃河帶來大量泥沙，形成寬緩低平的泥質(zhì)海岸帶，此時(shí)不利于貝殼堤的形成。相反，當(dāng)黃河遠(yuǎn)離時(shí)，海水的侵蝕、搬運(yùn)能力增強(qiáng)，有利于貝殼堤的形成。從貝殼堤的分布可以看出近1萬年來天津?yàn)I海平原“滄海變桑田”的過程。

貝殼堤上的人類活動遺跡

渤海灣貝殼堤是在海水逐漸后退的過程中，海岸線數(shù)次較長時(shí)間停頓留下的古代“海邊”的證據(jù)。相對于更容易受到海水影響的沿海低地，每一次海岸線停頓形成的凸起的貝殼堤，均成為人類祖先首選的生息勞作場所。每道貝殼堤上均有不同歷史時(shí)期的人類遺存（墓葬和器物）被發(fā)現(xiàn)，從另一方面佐證了貝殼堤的形成年代。

下面一組圖片是天津市考古學(xué)家在Ⅲ堤上發(fā)現(xiàn)的戰(zhàn)國時(shí)期的遺物。

2013年，天津地質(zhì)調(diào)查中心在濱海新區(qū)穿港路采土場發(fā)現(xiàn)了貝殼堆積層內(nèi)秦至西漢時(shí)期從事1海水捕撈活動的人類遺存。

天古氣候變遷

約11.5萬-l.l萬年前，全球進(jìn)入冰期，而在約3萬-1.8萬年前的最寒冷階段，天津地區(qū)的年平均溫度僅1攝氏度左右，比現(xiàn)在年均溫度低約10攝氏度。當(dāng)時(shí)天津的氣候狀況，與現(xiàn)在的大興安嶺地區(qū)類似。天津地區(qū)甚至往南到臺灣海峽均有猛犸象、披毛犀活動。耐寒的云杉、冷杉、落葉松和草本的蒿、藜、苔蘚是當(dāng)時(shí)天津地區(qū)的植被景觀。在天津市陳塘莊地下40米的地層中，曾發(fā)現(xiàn)披毛犀的上前臼齒化石。

距今約1.1萬年前，地球進(jìn)入全新世間冰期，與冰期年平均氣溫相比，我國華北地區(qū)全新世年均氣溫上升幅度大于10攝氏度。而在約7 000-3 000年前，又是近1萬年來的最為溫暖濕潤的階段，被稱作“全新世大暖期”。南溫帶和亞熱帶喜暖的動物如大象、水牛、竹鼠和貘等曾分布于黃河流域。喜暖的櫟、榆、椴、臭椿、竹子、鵝耳櫪、榛、樺樹以及水青岡、楓香、山核桃、山礬和水蕨等亞熱帶植物也從南方北上來到黃河流域。

天津現(xiàn)代海岸線變遷

通過歷史地形圖、遙感等多種手段對比發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)50年代以前的天津海岸線變化受自然因素主導(dǎo)，以后退為主：1950年以后，變?yōu)槿祟惢顒又鲗?dǎo)，海岸線向海推進(jìn)。這個(gè)過程因圍海造陸在2010年前后達(dá)到頂峰。盡管在海面上升、區(qū)域地面下沉（地質(zhì)構(gòu)造下沉和人為抽取地下水造成的下沉）和入海河流輸沙量減少的大背景下，海岸線的自然演化趨勢應(yīng)該是向陸蝕退，但因人類活動，海岸線反而向海推進(jìn)。面對21世紀(jì)氣溫上升、冰蓋融化造成的海平面上升、海洋影響增強(qiáng)的情況，海、陸矛盾將愈加尖銳，海岸線、圍海造陸區(qū)塊和沿海低地受到的來自海洋的壓力將會越來越強(qiáng)烈。

天津市古林古海岸遺跡博物館簡介

2003年10月建成的天津市古林古海岸遺跡博物館（貝殼堤博物館）主要展示貝殼堤和它所記錄的古海岸變遷，被譽(yù)為“陸地上的海洋博物館”。

“天津古海岸與濕地國家級自然保護(hù)區(qū)”總面積約360平方千米，由貝殼堤、牡蠣礁和七里海濕地生態(tài)系統(tǒng)三部分組成，記錄了距今約1萬年以來渤海灣沿海平原先是被海水淹沒、然后逐漸成陸的滄桑巨變過程，是極其珍貴的海洋地質(zhì)遺跡。

天津市古林古海岸遺跡博物館直接建在貝殼堤上，直觀地展示了貝殼堤的組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，約2400-2000年前（戰(zhàn)國一秦漢時(shí)期），博物館所在的地方正是當(dāng)時(shí)的海邊。自那時(shí)以來，海水逐漸退出，今天的北大港濕地便由此形成。博物館里貝殼堤的橫斷面，揭示了貝殼堤形成時(shí)的狀況和渤海灣西岸沿海平原的形成歷史。

貝殼堤見證了大自然的滄桑巨變，讓我們認(rèn)識自然、親近自然。它更在時(shí)刻提醒著我們要熱愛、珍視并保護(hù)好我們賴以生存的地球家園，使其擁有一個(gè)美好的明天。