會“行走”的瀑布

劉漢斌

河流跌水

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，到最后夷平，然后進(jìn)行新一輪的退縮與循環(huán)。在我們看來，這其中的退縮就是瀑布在后退；不過，由于人類的生命太過短暫，在河流演化史中只占短短的幾十年，導(dǎo)致人類無法以肉眼窺見瀑布的后退。幸好，古人用文字幫我們記錄了下來。以壺口瀑布為例，《尚書·禹貢》記載，大禹鑿河導(dǎo)流時(shí)，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(shí)光中，壺口瀑布從孟門逐漸退縮到目前的位置。假如時(shí)間按5000年計(jì)算，那么壺口瀑布“行走”的速率就是每年1米。

上述推算是否可信？瀑布真的會“行走”嗎？這背后又有什么地學(xué)知識呢？

原來，一切都是河流溯源侵蝕的杰作。

河流溯源侵蝕

河流為什么會發(fā)生溯源侵蝕？

這是因?yàn)楹恿髟谛纬裳莼^程中由于構(gòu)造抬升或侵蝕基準(zhǔn)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說夷平這些斷面。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(diǎn)。換句話說，河流的溯源侵蝕是以河流裂點(diǎn)后退的方式表現(xiàn)出來的。因而，每一條瀑布都是河流的一個裂點(diǎn)。我國的壺口瀑布、黃果樹瀑布、云臺山瀑布無不如此。必須要說明的是，并不是所有的瀑布都是裂點(diǎn)。如廬山瀑布，只是廬山山麓的季節(jié)性水流，并不是河流的裂點(diǎn)。

那么，裂點(diǎn)的地質(zhì)作用又有哪些呢？裂點(diǎn)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(zhǔn)面下面相對下降時(shí)，河床會突然抬升，形成一個新的侵蝕基準(zhǔn)點(diǎn)，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(diǎn)。裂點(diǎn)的出現(xiàn)表明河流開始溯源侵蝕，裂點(diǎn)的后退則標(biāo)志著溯源侵蝕的過程，裂點(diǎn)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。像黃河壺口段“十里龍槽”的出現(xiàn)，就是黃河溯源侵蝕導(dǎo)致河道加深、延長的結(jié)果。

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交界處，而是遠(yuǎn)在下游65千米的龍門。由于地殼運(yùn)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(shí)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(diǎn)一直往上游移動。換句話說，每一秒壺口瀑布都在發(fā)生著變化。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。

孟門曾經(jīng)是昔日壺口瀑布所在的位置。由于溯源侵蝕，裂點(diǎn)不斷沿河向上游推移，壺口瀑布下的深潭由此延伸成“十里龍槽”。如今，這段黃河的裂點(diǎn)已到達(dá)龍王辿，即今之壺口瀑布；而孟門山就是較近地質(zhì)時(shí)期裂點(diǎn)后退與河流下切時(shí)遺留在河床的兩個石島。壺口瀑布、“十里龍槽”乃至孟門山，都是黃河水流沖刷出來的。

未來，隨著繼續(xù)的溯源侵蝕，黃河壺口段的河道將繼續(xù)加寬。到那時(shí)，“十里龍槽”將不復(fù)存在，而壺口瀑布也將最終消亡。

大自然的杰作

其實(shí)，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(yuǎn)大于溯源侵蝕速率，在某人存世的幾十年時(shí)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。如果說河流是地貌的雕刻師，那么瀑布則是河流的雕刻師，它精雕細(xì)琢了每一條河流的形態(tài)和曲線美。每一條瀑布都是大自然的杰作，每一條瀑布也是河流的一個節(jié)點(diǎn)和階段。當(dāng)然，每一條瀑布最終也都會消亡；不過，只要瀑布尚存，我們不妨好好欣賞那一瀉千里的壯美景象吧。