会“行走”的瀑布

刘汉斌

河流跌水

瀑布，也叫河流跌水，是河流演化中一种常见的形式，也是河流演化的一个阶段。大部分河流在形成演化中都会形成瀑布，然后逐渐退缩，到最后夷平，然后进行新一轮的退缩与循环。在我们看来，这其中的退缩就是瀑布在后退；不过，由于人类的生命太过短暂，在河流演化史中只占短短的几十年，导致人类无法以肉眼窥见瀑布的后退。幸好，古人用文字帮我们记录了下来。以壶口瀑布为例，《尚书·禹贡》记载，大禹凿河导流时，孟门紧连壶口，而今天的孟门在壶口瀑布下游约5000米处。在几千年的时光中，壶口瀑布从孟门逐渐退缩到目前的位置。假如时间按5000年计算，那么壶口瀑布“行走”的速率就是每年1米。

上述推算是否可信？瀑布真的会“行走”吗？这背后又有什么地学知识呢？

原来，一切都是河流溯源侵蚀的杰作。

河流溯源侵蚀

河流为什么会发生溯源侵蚀？

这是因为河流在形成演化过程中由于构造抬升或侵蚀基准面的变化，会形成一个个河道断面或者河道台阶；之后，随着河流的演化，河水会逐渐磨平或者说夷平这些断面。河流磨平或者夷平这些断面的过程就是溯源侵蚀的过程。这些断面或者台阶在地貌上的表现就是瀑布，它们在地质上又被称为河流的裂点。换句话说，河流的溯源侵蚀是以河流裂点后退的方式表现出来的。因而，每一条瀑布都是河流的一个裂点。我国的壶口瀑布、黄果树瀑布、云台山瀑布无不如此。必须要说明的是，并不是所有的瀑布都是裂点。如庐山瀑布，只是庐山山麓的季节性水流，并不是河流的裂点。

那么，裂点的地质作用又有哪些呢？裂点在河流地貌中较为常见，它们在河道中常以急流、跌水、瀑布等形式出现，对河流地貌的演化具有重要作用。理想条件下，河流河床的纵剖面为一条平缓圆滑的下凹曲线；但当构造抬升或侵蚀基准面下面相对下降时，河床会突然抬升，形成一个新的侵蚀基准点，并由此开始溯源侵蚀。新形成的较陡的河段和早期形成的平缓河段之间的缓陡坡段间的转折处即成为裂点。裂点的出现表明河流开始溯源侵蚀，裂点的后退则标志着溯源侵蚀的过程，裂点的消亡即代表河流溯源侵蚀结束。河流溯源侵蚀的结果就是河流的加宽、加深与延长。像黄河壶口段“十里龙槽”的出现，就是黄河溯源侵蚀导致河道加深、延长的结果。

回顾壶口瀑布的历史，你会发现，大约100万年前，壶口瀑布并不在山西吉县和陕西宜川交界处，而是远在下游65千米的龙门。由于地壳运动，龙门岩层发生断裂，形成东西方向的断层，自北向南流淌的黄河水在经过断层时形成了瀑布。自形成開始，河水裹挟着泥沙，就像一块流动的砂纸，不断打磨河床的台阶，使得瀑布的基点一直往上游移动。换句话说，每一秒壶口瀑布都在发生着变化。据估算，在溯源侵蚀作用下，壶口瀑布仍以每年三四厘米的速度不停向上游移动。

孟门曾经是昔日壶口瀑布所在的位置。由于溯源侵蚀，裂点不断沿河向上游推移，壶口瀑布下的深潭由此延伸成“十里龙槽”。如今，这段黄河的裂点已到达龙王辿，即今之壶口瀑布；而孟门山就是较近地质时期裂点后退与河流下切时遗留在河床的两个石岛。壶口瀑布、“十里龙槽”乃至孟门山，都是黄河水流冲刷出来的。

未来，随着继续的溯源侵蚀，黄河壶口段的河道将继续加宽。到那时，“十里龙槽”将不复存在，而壶口瀑布也将最终消亡。

大自然的杰作

其实，河流的地质作用还有很多，诸如我们常说的“三十年河东，三十年河西”，就是河流侵蚀凹岸、堆积凸岸的结果。由于河流的堆积速率远大于溯源侵蚀速率，在某人存世的几十年时间里就会全部呈现出最终结果；而瀑布的侵蚀速率往往较慢，人类不容易察觉。如果说河流是地貌的雕刻师，那么瀑布则是河流的雕刻师，它精雕细琢了每一条河流的形态和曲线美。每一条瀑布都是大自然的杰作，每一条瀑布也是河流的一个节点和阶段。当然，每一条瀑布最终也都会消亡；不过，只要瀑布尚存，我们不妨好好欣赏那一泻千里的壮美景象吧。