1什么是瀑布
瀑布aterfa,又稱跌水,是指河流或溪水經(jīng)過河床縱斷面的顯著陡坡或懸崖處時,成垂直或近乎垂直地傾瀉下來形成的水體景觀,在地質(zhì)學(xué)上,是由斷層或凹陷等地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動和火山噴發(fā)等地表變化造成河流的突然中斷,另外流水對巖石的侵蝕和溶蝕也可以造成很大的地勢差,從而形成瀑布。瀑布景觀具有獨特的美學(xué)價值,給人以充滿活力的動態(tài)美感,因而是一種重要的水景旅游資源。
2瀑布的形成
瀑布也稱河落,有時也稱大瀑布,當(dāng)談及很大的水量時,后者尤為常見。比較低、陡峭度較的瀑布稱瀑布,這名稱常用以指沿河一系列的跌落。有的河段坡度更平緩,然而在河流坡降局部增加處相應(yīng)出現(xiàn)湍流和河水,這些河段稱為急流。瀑布表示河水流動中的主要阻斷。通常情況下,河流總是通過侵蝕和淤積過程來平整流動途中出現(xiàn)的障礙物。一段時間過后,河流長長的縱斷面就會形成一條平滑的弧線,其特點為河源處最陡,河口處較和緩。這條弧線被瀑布中斷了,因此它們的存在就是為了證明侵蝕過程中的進(jìn)展。
瀑布在地質(zhì)學(xué)上被稱為跌水,表現(xiàn)為河水流經(jīng)斷層、凹陷等地域時垂直地跌落。在河流的時段內(nèi),瀑布只是暫時性的,終有一天會消失。侵蝕作用的強(qiáng)度取決于特定瀑布的高度、流量,以及有關(guān)巖石的類型與構(gòu)造,或是其他一些因素。在一定的情況下,瀑布的位置會因懸崖或陡坎被水流沖刷而向上游方向逐漸消退;而在其他情況下,這種侵蝕作用又傾向于向下深切,并斜切包括瀑布在內(nèi)的整個河段。時間久了,這些因素的其中一個或兩個都會起作用,河流的趨勢是消滅任何可能形成的瀑布。
在河流的作用下,必然會形成一個相對平滑、凹面向上的縱剖面。以至于當(dāng)這些河流侵蝕工具的碎石不存在的時候,可用于瀑布基底侵蝕的能量也是很大的。跌水潭存在于跌水的下方,是在河槽中掘蝕出的盆地。它與瀑布的大相關(guān),也與流量和高度相關(guān),這是其特征之一。在特定的情況下,跌水潭的深度與造成瀑布的陡崖高度極為相似。跌水潭必然會造成陡崖坡面的坍塌和瀑布后退的現(xiàn)象。造成跌水的懸崖在水流的強(qiáng)大沖擊力下不斷地坍塌,使得瀑布向上游方向后退并降低高度,因此瀑布終有一天會消失。
對于瀑布的成因,大多數(shù)人認(rèn)為一條河流翻過一個懸崖峭壁,就形成了瀑布。事實上瀑布的形成有三種方式第一種就像尼亞加拉瀑布,它的形成是由于尼亞加拉河水飄過白云石的巖壁,直落入下面的一個大水池里,翻滾飛流的水流長時間地侵蝕頁巖,淘空了白云巖的巖洞,一塊塊的白云巖崩落而下,使得懸崖變得更加陡峭。
瀑布的第二種成因在古代有一塊被熔化的巖石從下面擠上來。時間久了,巖石也就慢慢地變硬了,隨后在河道中就形成了一堵墻。我國的廬山瀑布就是在這種方式形成的典型瀑布。
其三,是由于古代的冰川切入山谷之中,使得兩側(cè)形成懸崖峭壁,也就因此形成了瀑布。另外,地球表面的運(yùn)動使得高原的高度增加,河流就位于其邊緣地帶,這就是高原瀑布形成的原因。
3瀑布形成的條件
形成瀑布必須有以下幾個條件。其中最為常見的原因是巖石類型的差異。當(dāng)河流跨越許多巖石邊界的時候,如果從堅硬的巖石河床流向比較柔軟的巖石河床,相對而言較軟的巖石河床的侵蝕會更快一些,并且在這兩種類型巖石相接處的坡度會更加陡峭。當(dāng)河流改變方向并露出不同的巖石河床間的相接處時,就會出現(xiàn)這種情況。尼加拉瀑布就是這種情況下形成的,它是美國與加拿大之間的一部分疆界,在其河床上有一塊斑駁的白云石頂板巖石,壓在一連串較軟的頁巖和砂巖之上。
瀑布形成第二個條件是在河床上有許多條狀的堅硬巖石。以尼羅河最為典型,在那里形成了許多大瀑布,由于尼羅河水已經(jīng)對河床進(jìn)行了充分地侵蝕,致使堅硬的結(jié)晶質(zhì)基底巖露了出來。
在數(shù)量眾多的瀑布之中只有很少一部分是由巖層的特性形成的,最為常見的是由陸地的結(jié)構(gòu)和形狀形成的。例如,隆起的高地玄武巖能夠形成堅硬的臺地,河水就有可能在它的邊緣產(chǎn)生瀑布,北愛爾蘭的玄武巖就是這樣的情況。
然而,河水侵蝕和地質(zhì)特征并不是形成瀑布的單一因素。沿著斷層進(jìn)行的構(gòu)造運(yùn)動會將堅硬和軟性巖石聚集在一起,共同形成瀑布。河床海平面的急劇下降會加強(qiáng)下蝕作用,并使河床上的裂點向上游方向后撤也可以成,坡度的急劇變化標(biāo)志著河床基準(zhǔn)水面的變化。依據(jù)海平面、河水流動和地質(zhì)特征以及其他因素,河落或急流極有可能在河床上出現(xiàn)裂點的地方得到進(jìn)一步發(fā)展。冰川作用現(xiàn)已形成很多瀑布,由于冰蝕作用,那里的河谷深度在不斷增加,而支流河谷被留在較陡的河谷兩側(cè)較高處。在美國加利福尼亞州有一座由冰川作用形成的約塞米蒂瀑布,從高為436米的一個懸谷跌落下來。
從河流的時間角度來看,瀑布只是一種短暫的現(xiàn)象,終有一天會消失。其侵蝕速度是由已知瀑布的落差、水量、巖石的種類、結(jié)構(gòu)以及其他一些因素決定的。在某些情況下,由于懸崖或陡坡的溯源侵蝕而使瀑布向上游退縮然而有時侵蝕也會產(chǎn)生下切作用而將瀑布所在的整個河段夷為平地。
瀑布的形成即使沒有作為河流侵蝕工具的碎石出現(xiàn),其基部也能夠獲得極大的侵蝕能量。這是因為對于一些水量和落差大的瀑布來,其特征之一就是由瀑布跌落底部侵蝕成的深潭。有時此潭的深度與產(chǎn)生瀑布峭壁的高度所差無幾。深潭最終造成峭壁露出表面坍塌和瀑布的后退。在一些地方,瀑布的后退也是一個明顯的特點。
4瀑布群的形成
瀑布群是如此的讓人為之驚嘆,那么瀑布群到底是如何形成的呢
瀑布的成因,尤以大峽谷河床瀑布的形成最為典型,是在內(nèi)外營力相互作用下導(dǎo)致地形差異,由此表現(xiàn)出河流水作用的一種階段性河床地貌的表現(xiàn)。其形成因子的作用應(yīng)該是綜合性的、復(fù)雜的。當(dāng)然在分析其形成因子中,會有主要的或次要的之分,也可是在一系列特定條件下受到共同的作用,在某一時間階段上的一種必然表現(xiàn)。大峽谷河床瀑布,就是在這樣短距離、高坡降、大水量的情況下,流水水動力作用選擇一定的地質(zhì)構(gòu)造部位能量釋放的一種必然表現(xiàn)形式,也是河流發(fā)育溯源侵蝕在現(xiàn)階段時段內(nèi)、在特定的地形部位表現(xiàn)出的一種必然結(jié)果。
當(dāng)然,瀑布群的形成是有差異的,需要很詳細(xì)的考察,具體地分析每個瀑布的形成原因。以西興拉到帕隆藏布匯入口20余千米的河段為例
首先,短距離內(nèi)河道做s形或直角形的急拐彎轉(zhuǎn)折,大的主體瀑布和相對集中的瀑布群首先最容易出現(xiàn)在河床s形拐彎的彎部和直角形轉(zhuǎn)折的彎部這種地形突然轉(zhuǎn)折變化、應(yīng)力相對容易集中作用的部位,像落差最大的藏布巴東1號、2號瀑布就出現(xiàn)在河床s形拐彎部位。
其次,短距離內(nèi)峽谷基巖河床深槽形態(tài)發(fā)生束放變化的轉(zhuǎn)折部位,容易出現(xiàn)大的瀑布。如絨扎瀑布就是從相對寬的河床到突然收窄的河床跌落下去進(jìn)入更深更狹的基巖河槽的。同時,任何巨瀑下面必有深潭,它必然會改變河床谷地的形態(tài)和水流作用的性質(zhì),這也是相輔相成的一種差異,應(yīng)該也是參與了瀑布地形的形成過程的。
其三,從藏布巴東2號瀑布出現(xiàn)部位的衛(wèi)星影像圖分析,這里的變質(zhì)巖系近東西走向,兩岸產(chǎn)狀是連續(xù)的,瀑布的出現(xiàn)主要應(yīng)考慮是由于河床的急拐彎和束放導(dǎo)致應(yīng)力相對集中作用所出現(xiàn)的差異。在絨扎瀑布,據(jù)張文敬教授介紹,瀑布的出現(xiàn)與其坐落在橫向巖層中石英巖脈這樣堅硬巖性地層的出現(xiàn)有關(guān)系。
其四,藏布巴東2號瀑布,也就是大峽谷中最大瀑布以下一系列規(guī)模的瀑布和跌水的出現(xiàn),又與河床有許多大塊崩塌堆積的堵塞有關(guān)。整個大峽谷中一些河床瀑布與跌水險灘,許多都與強(qiáng)大的支溝泥石流堆積于干流主河床上,局部改變了河床坡降造成的差異也是有關(guān)系的。
綜合來看,大峽谷河床瀑布的形成首先是在內(nèi)外營力作用的綜合基礎(chǔ)上,然后對具體瀑布作具體的分析,在這樣世界最大峽谷中這樣巨大的水力作用和強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動作用地區(qū),瀑布的變化性也就決定了大峽谷瀑布必然的青年性、群體性和復(fù)雜性征的特點。美女 ”xinwu” 微鑫公眾號,看更多好看的!