(一) 陆地演变
1.演变过程。上海地区陆地的形成, 经历了一个相当漫长的演变过程。在第四纪以前的大部分时间里, 上海地区都是在海水的覆盖之下。第四纪以后,上海地区才开始成陆。促使上海陆地形成的因素很多, 其中最主要的因素是地壳下沉和海面上升。地壳下降和海面上升是形成三角洲沉积的先决条件, 而这两个条件在上海地区却兼而有之。
上海地处长江江河和海陆交界地区。长江江流在这里受到海水顶托, 流速减缓, 能量消失。消能后的江流已无力搬运挟带的大量泥沙, 加上海水含盐度较高, 与江水相混, 加速了泥沙的化学凝絮作用, 于是泥沙便在河口地区沉积下来。古代, 长江流域森林密布, 沿途水土流失很少, 江水携带的泥沙量亦少, 加之长江中、下游湖泊众多, 具有调节水沙的功能, 所以,最终被江流带至河口段的泥沙量就很少了。因此, 此时泥沙的沉积速率和三角洲的建造进程较为缓慢。唐朝以来, 长江流域人口增多, 垦殖兴盛, 植被减少, 水土流失剧增, 河口段水流的含沙量与日俱增。黄河在南宋后改道苏北入海, 黄河河口堆积的大量泥沙随冬季沿岸流带到长江河口, 增加了长江河口段的泥沙来源。于是, 长江河口段的堆积作用日益旺盛, 江心沙洲逐渐扩大, 河口口门日趋缩狭, 大大加快了长江三角洲向海推进的速度。
2.雏形阶段——“冈身”。所谓 “冈身”, 是指由海浪作用为主形成的古滨海砂堤, 它是由沙和贝壳砂等物质组成。由于其实际高程比两侧陆地高,当时曾是防止海潮入侵的天然海堤,而今因其地势高亢,故称“冈身”。约在6 000~7 000年前,正值全球气候转暖、冰川大量消融、海面上升幅度较大的时候,上海地区还是汪洋一片。海浪、江流带来的泥沙和贝壳砂,逐年沿长江南岸和杭州湾北岸分别向东南和西北方向延伸,形成两条滨海砂堤。约在6 000年前,两条砂堤于王盘山附近相连,成为一体。受砂堤包围的内陆浅海遂成泻湖,这是古太湖——太湖的前身。上海西部的淀山湖及其周围湖荡地区均为古太湖的组成部分,佘山、天马山等蚀余山丘亦曾是古太湖中的一些孤岛。后来,由于泻湖的自然演化,加上人工的垦殖封淤,湖水日益变浅,湖面不断缩小,陆地面积不断扩大。上述砂堤就是当时的海岸线,它起自江苏太仓,经外冈、马桥、漕泾至王盘山。这条砂堤形成以后,在其东侧又先后形成2~3条同样的平行砂堤,这表明海岸线在逐渐东移,最东一条砂堤分布于娄塘、嘉定、南翔、柘林一线。1999年,经考古发掘,在松江佘山附近的广富林村发现了一个约10万平方米的古代村落遗址,这是上海地区迄今规模最大的古村落遗址。同时,还在遗址上发掘出两座新石器时期墓葬,距今约有5 500年。因此,可以认定,早在新石器时期,松江就有人居住。
冈身在上海地区成陆过程和自然、经济等方面具有重大意义,主要表现为:首先,冈身是上海地区平原地貌的重要分界线。冈身以西为古三角洲,以东为新三角洲。古三角洲的顶端在漕泾附近,在新三角洲的发育过程中,随着海岸线东移,三角洲的顶端也随之东移,现已移至芦潮港(南汇嘴)。其次,冈身是划分农业类型的重要界线。冈身以西主要是在古太湖基地上形成的湖沼平原,这里至今仍残存着众多的湖荡沼泽;冈身以东则是江、海交互作用形成的滨海平原。两者在地势高低、成土过程、土壤性质等方面均有明显差异,分别属于不同的类型。
3.发育阶段标志——海塘。海塘是人类向大自然斗争的伟大工程,由于其基本上沿海岸线修筑,因此古海塘可视作新三角洲发育的标志。
唐开元元年(713年),在北起月浦,经江湾南侧、北蔡、下沙,西南抵浙江海盐沿线,重筑了长70余公里的捍海塘,这是冈身以东最早的海塘建筑。北宋皇祐四年到至和元年(1052—1054年),华亭知县吴及在沿海筑皇祐老护塘百余里。元代至正二年(1342年),重修沿海塘堤,自南跄口至浙江边界,包括老护塘及大德海塘。明万历十二年(1584年),兴筑外捍海塘,俗名小护塘(为钦公塘前身)。清雍正十一年(1733年),南汇知县钦连以外捍海塘为基础,主持修筑捍海外塘,遂改称钦公塘。钦公塘修建后,三角洲前缘成陆过程加速,并逐渐形成向海突出的南汇嘴。在海滨新成陆的土地上,先后修建了内小圩塘和外小圩塘,外小圩塘又称彭公塘。光绪十年(1884年)、光绪三十二年(1906年)修筑李公塘。1949年,上海解放后,又全面整修和加固,从高桥到南汇嘴统一称人民塘。
海塘的建设,促进了三角洲地区的成陆速度。从1172—1906年间,上海地区海岸线年平均向外推进速度为28.88米。越到近代,推进速度越快。19世纪末至20世纪初,海岸线年平均推进速度达104米。从1733年修建钦公塘至1993年的260年间,南汇嘴已向海推进了20余公里,平均每10年推进1公里。
4.河口沙洲的发育。除三角洲主体部分随海岸线向海推进而日趋扩大外,河口沙洲的形成和发育,也是上海地区成陆过程的重要组成部分。在长江三角洲发育过程中,以发育时序先后形成了红桥、黄桥、金沙(南通)、海门、崇明、长兴等6个阶段的河口沙洲,其中前4个阶段形成的河口沙洲均以向长江北岸并靠而告结束。长江的河口沙洲已发展到第5和第6阶段,即崇明期和长兴期。
崇明岛的形成已有1 300余年的历史,直到16~17世纪(明末清初),各沙洲连成一体,形成崇明岛的雏形。在崇明岛形成以后,由于受长江江流影响,长期以来西坍东涨,迫使崇明岛逐渐远离南通,向东迁移,直至现在的位置。其后,由于长江北泓道逐渐淤浅,崇明岛的东、北、西三侧不断淤涨,面积逐渐增大。1949年面积已达602平方公里,成为我国的第三大岛。新中国成立后由于先后进行了5次大规模的围垦,崇明岛的面积迅速增加,到1996年,崇明岛面积已达1 141余平方公里,几乎比新中国成立初期增长了1倍。
长兴岛出露水面的时间只有200年的历史,开始以几个小沙洲的形式出现,后来由于自然淤涨和人工筑堤围垦才把分散的沙洲连成整体。