在幾千年的時光中,壺口瀑布從孟門逐漸退縮到目前的位置。假如時間按5000 年計算,那么壺口瀑布“行走”的速率就是每年1 米。據(jù)估算,在溯源侵蝕作用下,壺口瀑布目前仍在不斷“行走”,并最終走向消亡。
瀑布,也叫河流跌水,是河流演化中一種常見的形式,也是河流演化的一個階段。大部分河流在形成演化中都會形成瀑布,然后逐漸退縮,最后夷平,再進行新一輪的退縮與循環(huán)。
以壺口瀑布為例,《尚書·禹貢》記載,大禹鑿河導(dǎo)流時,孟門緊連壺口,而今天的孟門在壺口瀑布下游約5000 米處。在幾千年的時光中,壺口瀑布從孟門逐漸退縮到目前的位置。假如時間按5000 年計算,那么壺口瀑布“行走”的速率就是每年1 米。
瀑布真的會“行走”嗎?原來,一切都是河流溯源侵蝕的杰作。
河流為什么會發(fā)生溯源侵蝕?
這是因為河流在形成演化過程中由于構(gòu)造抬升或侵蝕基準面的變化,會形成一個個河道斷面或者河道臺階。之后,隨著河流的演化,河水會逐漸磨平或者夷平這些斷面。河流磨平或者夷平這些斷面的過程就是溯源侵蝕的過程。這些斷面或者臺階在地貌上的表現(xiàn)就是瀑布,它們在地質(zhì)上又被稱為河流的裂點。換句話說,河流的溯源侵蝕是以河流裂點后退的方式表現(xiàn)出來的。
那么,裂點的地質(zhì)作用有哪些?裂點在河流地貌中較為常見,它們在河道中常以急流、跌水、瀑布等形式出現(xiàn),對河流地貌的演化具有重要作用。理想條件下,河流河床的縱剖面為一條平緩圓滑的下凹曲線。但當(dāng)構(gòu)造抬升或侵蝕基準面下面相對下降時,河床會突然抬升,形成一個新的侵蝕基準點,并由此開始溯源侵蝕。新形成的較陡的河段和早期形成的平緩河段之間的緩陡坡段間的轉(zhuǎn)折處即成為裂點。裂點的出現(xiàn)表明河流開始溯源侵蝕,裂點的后退則標志著溯源侵蝕的過程,裂點的消亡即代表河流溯源侵蝕結(jié)束。河流溯源侵蝕的結(jié)果就是河流的加寬、加深與延長。
回顧壺口瀑布的歷史,你會發(fā)現(xiàn),大約100 萬年前,壺口瀑布并不在山西吉縣和陜西宜川的交界處,而是遠在下游65千米的龍門。由于地殼運動,龍門巖層發(fā)生斷裂,形成東西方向的斷層,自北向南流淌的黃河水在經(jīng)過斷層時形成了瀑布。自形成開始,河水裹挾著泥沙,就像一塊流動的砂紙,不斷打磨河床的臺階,使得瀑布的基點一直往上游移動。據(jù)估算,在溯源侵蝕作用下,壺口瀑布仍以每年三四厘米的速度不停向上游移動。
未來,隨著繼續(xù)的溯源侵蝕,黃河壺口段的河道會繼續(xù)加寬,壺口瀑布將最終消亡。
其實,河流的地質(zhì)作用還有很多,諸如我們常說的“三十年河?xùn)|,三十年河西”,就是河流侵蝕凹岸、堆積凸岸的結(jié)果。
由于河流的堆積速率遠大于溯源侵蝕速率,在幾十年時間里就會全部呈現(xiàn)出最終結(jié)果。而瀑布的侵蝕速率往往較慢,人類不容易察覺。每一條瀑布都是大自然的杰作,也是河流的一個節(jié)點和階段,最終都會走向消亡。