砂的組成千變?nèi)f化，但一般而言，主要成分是石英，占整體的2/3以上。石英呈現(xiàn)無(wú)色、白色或黃色，不過(guò)，并非所有的海灘都主要由石英組成

　　【一對(duì)新人在純白的Hymas海灘上熱吻。這里的沙由純度近乎百分之百的石英組成，被吉尼斯世界紀(jì)錄評(píng)為“世界上最白的沙”。圖:idoidoweddings.com.au】

　　雙腳踩在細(xì)軟的海灘上，眼前湛藍(lán)的天空與海水交相輝映，濕咸的海風(fēng)吹拂過(guò)你的發(fā)梢。還有什么，比陽(yáng)光下的海灘令人向往？

　　石英：沙灘的主角

　　為什么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(zhì)學(xué)中，沙，更專(zhuān)業(yè)地說(shuō)，砂，根據(jù)伍登·溫特華斯的分級(jí)方案，指的是粒徑在0.0625至2毫米之間的顆粒。砂的組成千變?nèi)f化，但一般而言，主要成分是石英，占整體的2/3以上。其次是長(zhǎng)石和巖屑，各可占到10~15%，遠(yuǎn)小于石英。石英呈現(xiàn)無(wú)色、白色或黃色，因此沙灘遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，就是一片金黃。某些地方的海灘，如美國(guó)佛羅里達(dá)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(wú)瑕。

　　不過(guò)，為什么單單是石英獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷？讓我們回到沙的母體——在地表出露的巖石，也就是“母巖”說(shuō)起。巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用的洗禮，逐漸分崩離析，變?yōu)樗樾肌ｏL(fēng)吹日曬，氧化酸蝕，生物生長(zhǎng)，都是瓦解巖石的動(dòng)力。通常是水流，有時(shí)也有風(fēng)與重力的作用，搬運(yùn)這些碎屑。在搬運(yùn)過(guò)程中，碎屑又進(jìn)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(fēng)暴時(shí)不時(shí)將海中的泥沙沖到岸邊，形成沙灘。

　　【風(fēng)化作用是一種對(duì)地殼表層巖石的破壞作用，可分為使巖石機(jī)械破壞的物理風(fēng)化、發(fā)生化學(xué)變化的化學(xué)風(fēng)化和生物參與的生物風(fēng)化。圖:Till Niermann, Dawn Endico, Saperaud, Nigel Corby, Jerzy Opioa, Till Niermann & Zayance/wiki】

　　從母巖到海灘的長(zhǎng)途遷徙中，一方面，碎屑的結(jié)構(gòu)悄然發(fā)生改變——形狀變得更圓、個(gè)頭變得均一，棱角也被打磨干凈。另一方面，這次跋涉也是一次對(duì)巖石中各種成分風(fēng)化穩(wěn)定性的艱巨考驗(yàn)。碳酸鹽礦物如方解石，很容易溶于水中，早早就消失不見(jiàn)。

　　巖漿巖中常見(jiàn)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巖礦物的長(zhǎng)石，也在這場(chǎng)較量中甘拜下風(fēng)。唯有石英，既有高達(dá)7的莫氏硬度，又不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終身經(jīng)百戰(zhàn)，脫穎而出，在世界各地的沙灘上綻放光彩。

　　【地質(zhì)學(xué)家總結(jié)出的地表礦物的風(fēng)化序列。連續(xù)和不連續(xù)序列分別反映了淺色硅鋁礦物和深色鐵鎂礦物的風(fēng)化速率順序，而這也正好是它們?cè)趲r漿冷凝結(jié)晶過(guò)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(wěn)定。圖:Rob Lavinsky, Didier Descouens & Rock Currier/wiki; Orbital Joe/flickr】

　　彩色海灘，搖曳多姿

　　不過(guò)，并非所有的海灘都主要由石英組成，也并非所有的碎屑都經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的搬運(yùn)。在一些海灘，砂粒直接來(lái)自離海岸不遠(yuǎn)的巖石。因此，這里的沙灘成分，就與海岸的地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)，顏色也千變?nèi)f化，遠(yuǎn)不止白色與黃色。例如，位于美國(guó)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(dú)一無(wú)二。它的紫色，來(lái)源于周?chē)鷰r層中含錳石榴石形成的顆粒。

　　【Pleitiffer海灘擁有獨(dú)特的彩色相間花紋，其紫色來(lái)源于巖層中的含錳石榴石。圖:Simon Bisson/flickr】

　　夏威夷群島，這個(gè)火山作用頻繁的熱點(diǎn)，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(lèi)型。位于大島的Punaluu海灘，是一片罕見(jiàn)的黑色沙灘?；鹕阶饔脟姲l(fā)的熔巖流入海水，迅速冷卻并瓦解破碎，在海浪的熏陶下打磨成細(xì)粒的黑沙。夏威夷火山作用的熔巖，幾乎都是基性的玄武巖。這種火山巖富含輝石、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游客，也是一種瀕危物種綠海龜?shù)木劬拥亍D:Michael Hanscom/flickr】

　　位于夏威夷大島南部的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(qiáng)勁沖刷下，玄武巖中的其他成分，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(lái)。

　　而位于夏威夷毛伊島的Kaihalulu海灘，則擁有別具一格的紅色。這片海灘向海一側(cè)是一列礁體，形成與大海分隔的天然屏障。身后是火山噴發(fā)形成的火山渣錐（cinder cone），不斷被海水侵蝕。由于長(zhǎng)期沒(méi)有新的火山作用，火山巖得以長(zhǎng)期暴露，巖石中的鐵質(zhì)逐漸被氧化成磚紅色三價(jià)鐵。碧藍(lán)的海水，搭配上鮮紅的沙灘與山體，掩映在郁郁蔥蔥的鐵木的綠色之中。值得注意的是，因?yàn)镵aihalulu海灘位置偏僻，抵達(dá)不便，因此吸引了不少天體浴愛(ài)好者。他們?nèi)沓嗦?，更平添了這片血色沙灘的風(fēng)騷。

　　生物的精彩

　　石英鋪就的純白，玄武巖的烏黑，橄欖石的碧綠……砂粒無(wú)機(jī)成分的差異，造就了炫目多彩的海灘。構(gòu)成砂粒的另一支中堅(jiān)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(chóng)、硅藻和放射蟲(chóng)，眾多海洋生物都能形成鈣質(zhì)（或硅質(zhì)）的骨骼或殼體。在波浪、水流等作用下，它們破碎成細(xì)小的顆粒，搬運(yùn)到岸邊堆積起來(lái)，形成海灘。一些生物也參與到制造珊瑚沙的過(guò)程中，如鸚嘴魚(yú)能啃下珊瑚，在消化道里進(jìn)一步碾碎，以沙、泥的形式排出體外。

　　【一些能夠產(chǎn)生鈣質(zhì)骨骼或殼體的海洋生物。圖：Esko Jntti, Invertzoo, Jan Johan ter Poorten, H. Zell, Drow_male, Jon Zander, Hans Hillewaert, Daviddarom, Mgiganteus, Udo Schmidt, Tomomarusan & Psammophile/wiki; John Donges & PeterEdin/flickr】

　　在熱帶亞熱帶地區(qū)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(xiàn)白色。不過(guò)，由于生物成分的差異，也能發(fā)生變化。位于巴哈馬Harbour島的粉色沙灘，應(yīng)該是世界上最浪漫的沙灘。這里的沙子里含有一種Homotrema rubrum的有孔蟲(chóng)的遺骸，它的紅色與珊瑚沙本來(lái)的白色混雜一起，調(diào)制出具有令人心醉的粉紅色。

　　最后，來(lái)看看人類(lèi)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(lèi)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。這里曾一度是鎮(zhèn)上丟棄廢棄物的地方，后來(lái)政府開(kāi)始加以保護(hù)。大件物品和金屬物品被人們清理走，只剩下一些玻璃，如窗戶、酒瓶，遺留在海邊等待時(shí)光的改造。不用擔(dān)心玻璃會(huì)割傷手腳——日復(fù)一日的波浪已經(jīng)磨去玻璃碎片的棱角，讓它們變得圓潤(rùn)親切起來(lái)。

　　【獨(dú)一無(wú)二的玻璃海灘。即使不會(huì)魔法，你也可以在這里學(xué)會(huì)在玻璃渣上行走的本領(lǐng)。圖：randystorey/flickr】

　　[1] 姜在興 主編. 沉積學(xué). 北京: 石油工業(yè)出版社, 2003.

　　[3] 7 beautifully bizarre beaches http:///trips/photo-essay-7-beautifully-bizarre-beaches/

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

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