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不稀罕黃金海岸,我有花里胡哨的彩色沙灘

踩在細軟的沙灘上,眼前湛藍的天空與海水交相輝映,海風輕柔吹拂發梢,陽光下的海灘令人嚮往。不過,為什麼海灘大多是黃色或者白色?有沒有彩色的沙灘?

圖 | Pixabay

石英:沙灘的主角

為什麼全世界的沙灘通常都是金黃色?這要從沙的成分談起。在地質學中,沙,更專業地說,砂,指的是粒徑在0.0625至2毫米之間的顆粒(根據伍登·溫特華斯的分級方案)。砂的組成千變萬化,但一般而言,主要成分是石英,佔整體體積的2/3以上。其次是長石和岩屑,各可佔到10~15%,遠小於石英。石英呈現無色、白色或黃色,因此沙灘遠遠看去,就是一片金黃。某些地方的海灘,如美國佛羅里達的Siesta海灘和澳大利亞新南威爾士的Hymas海灘,由近乎百分之百的石英組成,因而潔白無瑕。

不過,為什麼單單是石英獨領風騷?讓我們回到沙的母體——在地表出露的岩石,也就是「母岩」說起。岩石經過風化作用的洗禮,逐漸分崩離析,變為碎屑。風吹日晒,氧化酸蝕,生物生長,都是瓦解岩石的動力。通常是水流,有時也有風與重力的作用,搬運這些碎屑。在搬運過程中,碎屑又進一步破碎,磨蝕,最終匯入大海。在海洋與大陸邂逅的海岸,河流向海中源源不斷地輸入泥沙,也有波浪、水流與風暴時不時將海中的泥沙衝到岸邊,形成沙灘。

風化作用是一種對地殼表層岩石的破壞作用,可分為使岩石機械破壞的物理風化、發生化學變化的化學風化和生物參與的生物風化 | Till Niermann, Dawn Endico, Saperaud, Nigel Corby, Jerzy Opio?a, Till Niermann & Zayance/Wikimeia Commons

從母岩到海灘的長途遷徙中,一方面,碎屑的結構悄然發生改變——形狀變得更圓、個頭變得均一,稜角也被打磨乾淨。另一方面,這次跋涉也是一次對岩石中各種成分風化穩定性的艱巨考驗。碳酸鹽礦物如方解石,很容易溶於水中,早早就消失不見。岩漿岩中常見的鐵鎂暗色礦物,如橄欖石、輝石、角閃石,在地表極易分解。本是地殼中第一大造岩礦物的長石,也在這場較量中甘拜下風。唯有石英,既有高達7的莫氏硬度,又不易發生化學反應,最終身經百戰,脫穎而出,在世界各地的沙灘上綻放光彩。

地質學家總結出的地表礦物的風化序列。連續和不連續序列分別反映了,淺色斜長石礦物和深色鐵鎂礦物礦物的風化速率順序,而這也正好是它們在岩漿冷凝結晶過程中的生成順序。越在地球深處,高壓和高溫下形成的礦物,在地表就越不穩定 | Rob Lavinsky, Didier Descouens & Rock Currier/Wikimedia Commons; Orbital Joe/flickr

彩色海灘,搖曳多姿

不過,並非所有的海灘都主要由石英組成,也並非所有的碎屑都經過長距離的搬運。在一些海灘,砂粒直接來自離海岸不遠的岩石。因此,這裡的沙灘成分,就與海岸的地質構造密切相關,顏色也千變萬化,遠不止白色與黃色。例如,位於美國加利福利亞洲的Pleitiffer海灘,因擁有紫色與白色相間的花紋而獨一無二。它的紫色,來源於周圍岩層中含錳石榴石形成的顆粒

Pleitiffer海灘擁有獨特的彩色相間花紋,其紫色來源於岩層中的含錳石榴石 | Simon Bisson/flickr

夏威夷群島,這個火山作用頻繁的熱點,雖然整體面積和北京市差不多,卻匯聚了全世界最豐富多彩的海灘類型。位於大島的Punaluu海灘,是一片罕見的黑色沙灘。火山作用噴發的熔岩流入海水,迅速冷卻並瓦解破碎,在海浪的熏陶下打磨成細粒的黑沙。夏威夷火山作用的熔岩,幾乎都是基性的玄武岩。這種火山岩富含基性斜長石和輝石、橄欖石等暗色礦物,也含有一些鐵的礦物,如磁鐵礦、鈦鐵礦,因此一般為黑色。

Punaluu海灘不僅招徠眾多的遊客,也是一種瀕危物種綠海龜的聚居地 | Brocken Inaglory/Wikimedia Commons

而位於夏威夷毛伊島的Kaihalulu海灘,則擁有別具一格的紅色。這片海灘向海一側是一列礁體,形成與大海分隔的天然屏障。身後是火山噴發形成的火山渣錐(cinder cone),不斷被海水侵蝕。由於長期沒有新的火山作用,火山岩得以長期暴露,岩石中的鐵質逐漸被氧化成磚紅色三價鐵。碧藍的海水,搭配上鮮紅的沙灘與山體,掩映在鬱鬱蔥蔥的鐵木的綠色之中。值得注意的是,因為Kaihalulu海灘位置偏僻,抵達不便,因此吸引了不少天體浴愛好者。他們全身赤裸,更平添了這片血色沙灘的風騷。

色彩紅艷的Kaihalulu海灘,周邊是同樣鮮紅的山體以及鬱鬱蔥蔥的綠植 | Anton Repponen / Unsplash

位於夏威夷大島南部的Papakolea海灘,是一片由橄欖石鋪就的綠色海灘。它同樣由一座火山渣錐侵蝕形成。在海浪的強勁沖刷下,玄武岩中的其他成分,如輝石、二氧化硅被帶走,而密度較大的橄欖石則漸漸匯聚起來。

Papakolea海灘,橄欖石鋪就的綠色沙灘 | Natarajanganesan/Wikimedia Commons

海灘調色,生物的精彩

石英鋪就的純白,玄武岩的烏黑,橄欖石的碧綠……砂粒無機成分的差異,造就了炫目多彩的海灘。構成砂粒的另一支中堅力量——生物,也不可小覷。大到張牙舞爪的甲殼綱,五彩繽紛的珊瑚,小到隨波逐流的有孔蟲、硅藻和放射蟲,眾多海洋生物都能形成鈣質(或硅質)的骨骼或殼體。在波浪、水流等作用下,它們破碎成細小的顆粒,搬運到岸邊堆積起來,形成海灘。一些生物也參與到製造珊瑚沙的過程中,如鸚嘴魚能啃下珊瑚,在消化道里進一步碾碎,以沙、泥的形式排出體外。

一些能夠產生鈣質骨骼或殼體的海洋生物 | Esko J?ntti, Invertzoo, Jan Johan ter Poorten, H. Zell, Drow_male, Jon Zander, Hans Hillewaert, Daviddarom, Mgiganteus, Udo Schmidt, Tomomarusan & Psammophile/Wikimedia Commons; John Donges & PeterEdin/flickr

在熱帶亞熱帶地區的珊瑚礁島嶼上,珊瑚和其他海洋生物的骨骼,是沙灘的主要成分。這些海灘通常呈現白色。不過,由於生物成分的差異,也能發生變化。位於巴哈馬Harbour島的粉色沙灘,應該是世界上最浪漫的沙灘。這裡的沙子里含有一種Homotrema rubrum的有孔蟲的遺骸,它的紅色與珊瑚沙本來的白色混雜一起,調製出具有令人心醉的粉紅色。

性感而又浪漫的粉紅沙灘,無疑是俘獲戀人芳心的最佳聖地 | mbostock/flickr

最後,來看看人類自己的沙灘吧——這可不是指那些擠滿比基尼美女的海灘,而是人類親手造出的作品。在加利福利亞洲的Fort Bragg,有一片由玻璃鋪成的海灘。這裡曾一度是鎮上的垃圾場,後來政府開始加以保護。大件物品和金屬物品被人們清理走,只剩下一些破碎的玻璃,包括遺留在海邊的窗戶、酒瓶,等待時光的改造。日復一日,波浪已經磨去玻璃碎片的稜角,讓它們變得圓潤親切,因此,海灘上的人們,也不用擔心玻璃會割傷手腳。

獨一無二的玻璃海灘。即使不會魔法,你也可以在這裡學會在玻璃渣上行走的本領 | randystorey/flickr

作者:Lithium42

參考資料

[1] 姜在興 主編. 沉積學. 北京: 石油工業出版社, 2003.

[2] 綺麗的彩色沙灘.中國國家地理

[3] 7 beautifully bizarre beaches

[4] 維基詞條:Punaluu Beach,Red Sand Beach,Papakolea beach,seashell,coral sand

一個AI

現在:「明年夏天一定要去這些沙灘玩!」

半年後:「什麼沙灘?」


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