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海拱如何形成——以及它們最終為何會崩塌

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Hōlei sea arch, Kilauea, Hawaii, United States
圖片: Frank Kovalchek from Anchorage, Alaska, USA · CC BY 2.0 · Wikimedia Commons

重點

海拱在波浪利用陸岬中的裂縫和軟岩時形成,逐漸鑿出洞穴,最終相遇並貫穿。它們崩塌是因為同樣的侵蝕永遠不會停止,2026年的一個例子——夏威夷的霍萊海拱——顯示這一過程在數個世紀的波浪作用後在幾天內結束。

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海拱是波浪侵蝕陸岬形成通道後留下的岩石橋。這個地貌特徵在人類時間尺度上看起來是永久的,但地質學家認為每一個拱都是暫時的:形成它的同樣力量持續削弱它,直到跨度失敗,通常沒有警告。

拱是如何被鑿出來的

根據Diablo Valley College在LibreTexts平臺上託管的海洋學課程教材,由於折射,波浪能量集中在陸岬上——波浪在不同深度的水中移動時彎曲,將力量集中在突出的岩石上,同時在相鄰的海灣中失去能量。隨著時間的推移,這種不均勻的攻擊會拉直不規則的海岸線。

在陸岬內,波浪和沿岸流利用裂縫、節理和軟岩層,鑿出海蝕洞。如果侵蝕完全穿過狹窄的陸岬——或者兩個相對兩側的洞穴相遇——根據LibreTexts的說明,結果就是拱。非抵抗岩石首先被移除,留下較硬的岩石作為拱的框架。

為什麼拱會崩塌

創造拱的機制與摧毀它的機制相同。波浪繼續從海洋面和陸地面兩側攻擊逐漸變薄的岩石,擴大裂縫並掏空跨度,直到重力獲勝。當拱的頂部最終裂開時,根據LibreTexts海岸地貌材料的描述,在水中仍然矗立的是所謂的海棧——是最長時間抵抗侵蝕的較硬岩石的孤立柱子。

地震、熱帶風暴和人為破壞可以加快侵蝕單獨需要更長時間才能完成的崩塌。馬耳他戈佐島的蔚藍窗說明了這一點:根據Euronews報導,這座石灰岩拱在2017年3月8日一場海浪洶湧的風暴中墜入地中海,此前當局已因可見的侵蝕而禁止遊客在其上行走數年。根據Euronews報導,馬耳他總理Joseph Muscat當時表示,這一地標始終面臨自然侵蝕的風險,最終崩塌的那一天已經到來。

2026年的例子:霍萊海拱

最清楚的最近例子是位於夏威夷大島夏威夷火山國家公園內的霍萊海拱。根據Popular Science的報導,該公園的描述稱,這座90英尺高的拱大約550年前通過差異侵蝕被鑿入古代熔岩流的懸崖中——軟岩比周圍更抵抗的玄武岩磨損得更快。

該拱在倒塌前多年一直顯示不穩定性。附近的懸崖在2018年Kīlauea火山爆發和山頂坍塌期間受損,2020年1月的新裂縫導致公園關閉原始觀景區,在2020年3月重新開放了一個距離邊緣更遠的更安全的觀景區,根據國家公園管理局的說法。熱帶風暴Darby在同一年從拱的下部裂開了一塊岩石,Big Island Now報導稱。

該拱在週三2026年9月23日確認仍然矗立,但在週日夜間2026年9月27日之前已經崩塌,公園管理部門表示。官員們表示失敗的確切時刻未知,可能發生在熱帶風暴Nolo期間公園關閉時,根據Big Island Now報導。

遊客必須遠離關閉區域和懸崖邊緣,這些地方不穩定,可能會突然崩塌。

— 夏威夷火山國家公園,美國國家公園管理局聲明

關鍵階段對比

從陸岬到海棧:拱形成和喪失的階段
階段發生了什麼驅動過程
陸岬波浪將能量集中在突出的岩石塊上波浪折射
海蝕洞裂縫和軟岩被挖空差異侵蝕
海拱侵蝕貫穿陸岬,留下一座橋對兩側持續的波浪攻擊
崩塌拱頂在其自身削弱的結構下失敗持續侵蝕,通常由風暴或地震加速
海棧較硬岩石的孤立柱子保持矗立較弱拱材料的移除

霍萊海拱案例符合這一序列:一座擁有550年歷史的拱,已經被風暴和地震破壞削弱,在一場熱帶風暴增加新壓力後的四天窗口內完全失敗,基於國家公園管理局和Big Island Now提供的時間表。

常見問題

海拱到底是什麼?
它是波浪侵蝕貫穿陸岬形成通道時形成的岩石橋,在其上方仍然有岩石矗立的開口,如LibreTexts的海岸地貌材料所描述的。
是什麼導致海拱最終失敗?
創造拱的同樣波浪作用和侵蝕繼續從兩側削弱岩石,直到它無法再支撐其自身重量;風暴、地震和裂紋會加速失敗,就像霍萊海拱和馬耳他蔚藍窗所見證的那樣。
拱崩塌後岩石會怎樣?
最長時間抵抗侵蝕的較硬岩石被留在水中作為海棧單獨矗立,根據LibreTexts海岸侵蝕概述。
霍萊海拱崩塌時有多老?
國家公園管理局和Popular Science報導稱,該拱大約550年前形成,是太平洋波浪鑿入古代熔岩流的結果。
霍萊海拱何時崩塌及原因是什麼?
它在2026年9月23日仍然矗立,到2026年9月27日已經崩塌;國家公園管理局表示多年的懸崖不穩定、2018年地震破壞和2026年熱帶風暴關閉可能造成了影響,儘管失敗的確切時刻未知。

來源

  1. National Park Service — Hōlei Sea Arch Collapses in Hawaiʻi Volcanoes National Park
  2. Popular Science — Hawaii's 550-year-old Hōlei Sea Arch collapses into the ocean
  3. Big Island Now — Hōlei Sea Arch collapses in Hawaiʻi Volcanoes National Park
  4. LibreTexts (Diablo Valley College, Ocean 101) — Landforms of Coastal Erosion
  5. Euronews — Malta's Azure Window rock formation collapses into the sea

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