海水有規律的波狀運動稱為波浪,也叫海浪,最常見的波浪是由風產生的,波浪的大小主要與風的持久性和海面的開闊程度有關,在大紅峪期-高於莊期的開闊陸表海中,波浪作用極其普遍。
波浪在不同的地帶有不同的運動特點和水動力特點。
(1)深水波:在海水深度大於1/2波長的深水區域,海水質點並沒有發生顯著的水平位移,波的傳播只是海水質點在平衡位置上作有規律的往復圓周運動的結果,由於水的內摩擦力,水質點的圓周運動半徑隨深度增加而減小,波浪作用也隨之減弱,在水下大於1/2波長的深度,水南點處於靜止狀態,因此,1/2波長深度是波浪作用的下界,即波浪作用基準面,壹般的海濱大浪波長40—80m左右,因此,波基面的深度在20—40m左右。
(2)淺水波:當波浪繼續向海岸方向傳播,在水深不超過1/2波長的淺水區,水質點的運動軌跡變為橢圓形,隨著深度的減小,橢圓的扁度要增高,水質點每次沿圓周運動後向前的位移顯著增大。由於海底摩擦的原因,表面水質點的移動速度大於底部水質點的移動速度,底層水阻礙上層水的運動,結果導致波浪長度的迅速縮短,多余的能量使波高加大、周期加快。
(3)近岸浪:海水繼續向岸運動,在深度小於波高的地帶,因深度減小而阻礙波的前進,引起波浪擠在壹起,波長縮短,波高加大,當波峰水質點流速度等於或超過波帶時,先在波峰處開始出現白色的浪花,進而使波浪翻卷,前端由於沒有水的補充,空氣被卷入導致波浪破碎。當進入淺灘時,波浪湧上海灘拍擊海岸,成為拍岸浪。
波浪從深水區向近岸帶傳播的作用過程如圖4—18示。
圖4—18 波浪從深水區向近岸帶傳播的作用過程
在波基面以下的深水海底不受波浪的影響,為潮下低能帶,在波基面與平均低潮面之間是臨濱帶,它又可分為上臨濱、中臨濱和下臨濱,臨濱帶即為潮下高能帶,在波基面接觸到海底,由於與海底摩擦,波浪強度加大,水動力也增強,至中臨濱深度變小,在水深相當於2個波高的地方,波浪變形厲害,形成破浪,能量最大、水動力最強的就是這個破浪帶,在這裏,波浪對海底進行強烈的機械沖刷作用,對沈積物進行強烈的簸選和淘洗;再向岸至上臨濱,深度相當於壹個波高的地方,波峰發生完全的倒轉破碎,形成湧浪帶,又稱激浪帶,水動力也很強;最後波浪湧至前濱(平均高潮面與平均低潮面之間的潮間帶),主要是沖浪,包括進浪和退浪,前濱下部的水動力較強,上部則較弱;而後濱(潮上帶)只有在風暴大浪時才會有水流的作用,水動力最弱。
值得特別提出的是,在高於莊組沈積晚期,可能普遍存在風暴引起的巨大波浪的作用,而宋天銳等(1987)認為可能存在由地震、海嘯觸發引起的風暴浪作用,這些風暴浪對潮間、潮上帶的沈積物產生影響,留下了特征的沈積。