形成原因
天津貝殼堤貝殼堤是粉砂淤泥質海岸帶在波浪的作用下，將淘洗後的生物介殼沖向岸邊形成的堆積體。波浪的沖刷，使海灘坡度增大，底質粗化，底部的貝殼類介殼被海水衝到岸邊，堆積在高潮線附近，經長期作用便形成貝殼堤。當海岸帶泥沙來源充分，海灘泥沙堆積作用旺盛時，貝殼堤停止發育。多次的沖淤變化便留下多條貝殼堤。可以作為古海岸線遷移的標誌。用14C同位素年代測定貝殼生成的年代，便可恢復海岸發育的歷史。
形成條件
即粉沙淤泥岸、相對海水侵蝕背景和豐富的貝殼物源。歷史上，黃河以“善淤、善決、善徙”著稱，黃河攜帶大量細粒黃土物質，長時期周而復始的在渤海灣南岸、西岸遷徙，在此塑造了世界上最大的淤泥質海岸。當黃河改道、河口遷徙到別處，隨著泥沙入海量的減少，海岸不再淤積增長，海水變得清澈，種類繁多的海洋軟體動物不斷繁衍生息，提供了充足的貝殼物源。
最重要的是海浪潮汐運動，以侵蝕為主，將貝殼搬移到海岸堆積，隨著貝殼的逐年加積，也就形成了獨特的貝殼灘脊海岸。一旦黃河改道回遷，貝殼堤及以海水較淡而渾濁的淤泥岸不利於貝克生長而停止。在貝殼堤外，泥沙淤積成陸，海岸線又向前伸，貝殼堤則遠離海岸，或棄與陸上或埋於地下。因此，由於黃河的來回遷徙，海岸線走走停停，淤泥與貝殼堤互動更替，在渤海灣南岸、西岸形成多條平行於海岸線的貝殼堤，也就成為渤海灣海岸線向渤海延伸的腳印。
天津貝殼堤
貝殼堤天津陸地堆積平原中自陸向海排列有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四道貝殼堤，與現代海岸線大體平行呈壟崗狀不連續分布，代表了四個時期海岸的位置。距今1萬至5000年發生的海侵，天津平原大部份被淹。以後海面回降，河流沖積，逐漸成陸。貝殼堤就是這一歷史過程留下的遺蹟，為天津海岸帶頗具特色的海岸地貌類型，也是渤海灣古海岸的遺蹟，反映自陸向海方向的岸線變遷。堤上貝殼種類豐富，多為潮間帶或淺海泥沙海底軟體動物的現生種屬。堤上貝殼種類豐富，這些年代久遠的牡蠣殼長達30厘米左右，十分珍貴罕見，當今已無處可尋。
天津貝殼堤堤高0.5～5米，寬幾十至幾百米，長數十米、上百米或延伸百餘公里。其橫剖面頂部上凸，兩翼減薄到尖滅。天津古海岸與濕地自然保護區內的貝殼堤、牡蠣礁具有規模大、出露好、連續性強、序列清晰等特點，在中國東部沿海最為典型，甚至在西太平洋沿岸也屬罕見。建立保護區可以保護這些不能再生的地質景觀，同時也為研究天津及中國東部沿海海陸變遷、古地理、古氣候等提供了極其寶貴的天然資料。
第Ⅰ道貝殼堤分布於沖積平原西南部，大港區沈青莊至黃驊縣苗莊一線，距現代海岸22～27公里，貝殼種屬反映的環境為濱海河口內灣軟泥灘沉積，是距今5200～4000年的古海岸線。第Ⅱ道貝殼堤分布於沖積海積平原西部，張貴莊至巨葛莊一線，呈南北走向或北西至南東走向斷續壟崗狀展布，貝殼種屬反映瀉湖一濱海生態環境，為距今3800～3000年前的古海岸線。堤上發現有西周和戰國文物。
第Ⅲ道貝殼堤分布於沖積海積平原東部，軍糧城至馬棚口一線。距現代海岸0～20公里，規模宏大，連續性好，以貝殼及其碎片為主，反映瀉湖海河口生態環境，距今2500～1100年形成。堤上發現戰國、漢唐文物，即東漢初年至唐代之間的古海岸線。第Ⅳ道貝殼堤靠近現海岸，分布於海積平原東部特大高潮線附近，走向大體與現代海岸一致，在岐口與第Ⅲ道貝殼堤匯合。以貝殼及其碎片為主，貝殼種屬反映潮間帶環境，距今700～500年形成，明末清初堤上已有人居住。
價值意義
貝殼堤是在特定的地質條件和地理環境下形成的獨特地質地貌，天津貝殼堤與世界另兩處同等類型的貝殼堤比較，有幾個獨特之處。一是貝殼質含量高，天津貝殼堤無論是深埋地下的還是裸露於地表的，貝殼質含量幾乎達到100%，很少有其它雜質；二是新老貝殼堤並存，天津貝殼堤不但有距今5000—2000年的古貝殼堤，而且尚有新發育形成的新貝殼堤，並有形成第三條貝殼堤的趨勢，國外與國內其它的貝殼堤都遠離海岸，沒有形成新貝殼堤的可能；三是典型的貝殼灘涂濕地生態系統，是中國乃至世界上的珍貴海洋遺產，具有重要的科研意義和實際生產價值。對於研究古海岸線位置、推斷海岸環境演變歷史，具有重要的科研和經濟價值。如此大的古貝堤僅在美國和南美各發現一條。天津貝殼堤，綿延30公里，已有5000年的歷史，是中國國內獨有、世界罕見的古貝殼灘脊海岸。它與美國路易斯安那州古貝殼堤和南美蘇利南貝殼堤，並稱世界三大古貝殼堤。面對每年仍以10萬噸速度生長的貝殼資源，始終堅持適度開發、合理利用的原則，以貝殼為原料研製開發出世界上第三種新瓷型——貝瓷，使貝殼沙堤得到了有效保護，貝瓷產品也成為當地的支柱產業。貝殼堤豐富的貝殼資源，為貝雕加工、塑膠橡膠填充劑、動物飼料鈣質、海洋貝瓷製造等提供了重要的原料來源。
天津貝殼堤是極為珍貴的地質景觀，它具有獨特的科學價值而受到學者的關注。自上世紀50年代後期，天津市考古、歷史和地質學家曾多次到此地考察尋蹤退海之地的足跡。中國科學院、國家地震局所屬地質研究所、河北省地質局、北京大學、清華大學、南京大學以及遠自廈門大學的眾多學者也曾慕名來天津貝殼堤堤考察“海濱棄壤”古遺址。天津貝殼堤是珍貴的海洋自然遺蹟，真實地記錄了滄海變桑田的過程，對研究古地理、古氣候、海洋生態、海陸變遷等多學科具有重要價值，是中國罕見的不可再生性資源，被國內外專家譽為“陸地上的海洋博物館”。
