瀑布

2019-05-30 09:52:04 FILM

 瀑布在地质学上叫跌水,即河水在流经断层、凹陷等地区时垂直地跌落。侵蚀作用的速度取决于特定瀑布的高度、流量、有关岩石的类型与构造,以及其他一些因素。在河流的时段内,瀑布是一种暂时性的特征,它最终会消失。

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形成原因

‘成因1’

流动的河水突然而近似垂直跌落的地区。瀑布表示河水流动中的主要阻断。在大部分情况下,河流总是透过侵蚀和淤积过程来平整流动途中的不平坦之处。经过一段时间以后,河流那长长的纵断面(坡度曲线)形成一平滑的弧线∶河源处最陡,河口处最和缓。瀑布中断了这弧线,它们的存在是对侵蚀过程进展的一个测定。瀑布也称河落(falls,亦译瀑布),有时也称大瀑布(cataract),当谈及很大的水量时,后者尤为常见。比较低、陡峭度较小的瀑布称小瀑布(cascade)。这名称常用以指沿河一系列小的跌落。有的河段坡度更平缓,然而在河流坡降局部增加处相应出现湍流和白水,这些河段称急流。

在一些情况下,瀑布的位置因悬崖或陡坎被水流冲刷而向上游方向消退,而在另一些情况下,这种侵蚀作用又倾向于向下深切,并斜切包含有瀑布的整个河段。随着时间的推移,这些因素的任何一个或两个在起作用,河流不可避免的趋势是消灭任何可能形成的瀑布。

河流的能量最终将建造起一个相对平滑的、凹面向上的纵剖面。甚至当作为河流侵蚀工具的碎石不存在的情况下,可用于瀑布基底侵蚀的能量也是很大的。与任何大小的瀑布相关、也与流量和高度相关的特征性特点之一,就是跌水潭的存在,它是在跌水的下方,在河槽中掘蚀出的盆地。在某些情况下,跌水潭的深度可能近似于造成瀑布的陡崖高度。跌水潭最终造成陡崖坡面的坍塌和瀑布后退。

造成跌水的悬崖在水流的强力冲击下将不断地坍塌,使得瀑布向上游方向后退并降低高度,最终导致瀑布消失。

‘成因2’

世界上最著名的三个大瀑布是美国和加拿大之间的尼亚加拉瀑布,非洲赞比西河上的维多利亚瀑布和阿根延、巴西及巴拉圭之间的伊瓜苏瀑布。

世界最高的瀑布是四川眉山市洪雅县瓦屋山境内的兰溪瀑布。总落差1040米(3120尺)。尚有争议的世界最大瀑布是寮国湄公河上的孔恩瀑布(Chutes des Khone,英语作Khone Falls),虽然落差只有70米(230尺),但流量估计有11,600立方米/秒(410,000立方尺/秒)。

瀑布的形成可能认为很简单,就是一条河流翻过一个悬崖峭壁,就形成了一个瀑布。其实瀑布的形成主要有三种:其一就是像尼亚加拉瀑布,它是尼亚加拉河水翻过白云石的岩壁,直落入下面的一个大水池里,翻滚流飞的水流不休止地浸蚀页岩,淘空了白云岩的岩洞,一块块的白云岩崩落而下,使得悬崖永远陡峭。

另一种瀑布的形成就是在古代有一大块熔化了的岩石从下面挤上来。随着时间的推移,慢慢地岩石硬化了,后来就在河道中形成了一堵墙。中国的黄石瀑布就是这样形成的。

第三种情况是:古代的冰川切入山谷之中,使两侧形成悬崖峭壁,瀑布由此生成。

此外,地球表面的运动使高原进一步加高,而河流就在它的边缘地带,这样就形成了高原上的瀑布。

形成瀑布的条件有几个。瀑布存在的一个最常见的原因便是岩石类型的差异。河流跨越许多岩相边界。如果从坚硬的岩石河床流向比较柔软的岩石河床,很可能较软的岩石河床的侵蚀更快,并且两种岩石类型相接处的坡度更陡。当河流改变方向并露出不同的岩石河床间的相接处时,便会发生这种情况。尼加拉瀑布组成美国与加拿大间的部分疆界,其河床上有一块斑驳的白云石顶板岩石,压在一连串较软的页岩和沙岩之上。

形成瀑布的另一相关原因是河床上有许多条状的坚硬岩石。尼罗河上已出现一系列大瀑布,尼罗河水已充分侵蚀河床,结果露出坚硬的结晶质基底岩。

其他瀑布较少由岩层的特性形成,更多由陆地的结构和形状而形成。例如,隆起的高地玄武岩可形成坚硬的台地,河水在其边缘产生瀑布,北爱尔兰的玄武岩上便是这样。在远比这个更大的规模上看,非洲南半部的岩石外表结构--一块很高的高地,四周是陡坡--使该地区大部分主要的河流都产生瀑布和急流。其中有刚果河上的李文斯敦瀑布(Livingstone Falls)和橘河上的奥赫拉比斯瀑布(Augrabies)。一般情况下,随着山区地形的坡度加大,瀑布的数量也就增多。

河水侵蚀和地质特征并不是产生瀑布的仅有因素。沿着断层进行的构造运动会将坚硬和软性岩石聚拢在一起,促成瀑布的产生。河床海平面的急降使下蚀作用增加,并使河床上的裂点向上游方向后撤(或者说,坡度的急剧变化标示着河床基准水面的变化)。依赖海平面、河水流动和地质特征(以及其他因素),河落或急流可能在河床上出现裂点之处得到发展。冰川作用已形成众多瀑布,那里的河谷已被冰蚀过度加深,支流河谷被留在陡峭的河谷两侧高处。加利福尼亚州一座由冰川作用凿出的约塞米蒂瀑布(Yosemite)便从436米(1,430尺)高度的一个悬谷跌落下来。

从河流的时间尺度来看,瀑布是一种短暂的现象,终将销声匿迹。其侵蚀速度取决于一已知瀑布的落差、水量、岩石的种类和结构以及其他一些因素。有时由于悬崖或陡坡的溯源侵蚀而使瀑布向上游退缩;在其他情况下,侵蚀会产生下切作用而将瀑布所在的整个河段夷平。随着时间的推移,凭藉这两种手段或其中任一种手段,河流的必然趋势是消除既已形成的瀑布。河流的能量总是趋于使河流呈现比较平滑的凹形纵向剖面。

即使没有作为河流侵蚀工具的曳出岩屑,瀑布基部能获得的侵蚀能量也是极大的。任何水量和落差大的瀑布的一个特征是有由瀑布跌落底部淘蚀成的深潭。有时潭的深度几乎等于产生瀑布峭壁的高度。深潭最终造成峭壁曝露的表面坍塌和瀑布的后撤。在某些地方,瀑布的后撤是一明显的特征。譬如,在尼加拉的瀑布已从开始处的悬崖正面后撤11公里(7哩)。现今尼加拉瀑布的大部分水体被转用于水力发电,但据估计,按正常流量计算,瀑布后退率将是每年约1米(3尺)。

‘成因3’

中国有许多著名的瀑布,像位于贵州省镇宁布依族苗族自治县西南部的黄果树瀑布、安徽省黄山的九龙瀑布、黑龙江省牡丹江上镜伯湖出口处的吊水楼瀑布、浙江省雁荡山马鞍岭西的大龙湫瀑布、山东崂山的龙潭瀑布、云南最大最壮观的大叠水瀑布、广西西隆的冷水瀑布等等。这些瀑布,均以其独特、壮美的气珍珠滩瀑布(15张) 势,吸引着古今中外的许许多多游客,也由此产生了不少赞美瀑布的名篇佳作。那么这些令人陶醉的瀑布是怎样形成的呢?

据科学家说,形成瀑布的原因很多,主要原因是:组成河床底部的岩石软硬程度不一致,被河水冲击侵蚀得厉害,形成陡坎,坚硬的岩石则相对悬垂起来,河水流到这里,便飞泻而下,形成了瀑布。也可以说,河水在河道中奔流,遇到河床的陡坎时,便跌下来,形成了瀑布。除此之外,还有因山崩、断层、熔岩堵塞、冰川等作用,形成瀑布的。

‘成因4’

唐代大诗人李白有一首名诗:《望庐山瀑布》“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川,飞流直下三千尺,疑是银河落九天”。这首诗生动而形象地描绘了庐山瀑布的雄伟壮观。

瀑布是怎样形成的呢?河水在河谷中奔流,遇上了陡峭的地形,流水跌下来就形成了瀑布,所以瀑布又称为跌水。地势越陡,水量越大瀑布越壮观。

在一些名山大川中,差不多都有瀑布。中国比较有名的瀑布属贵州黄果树瀑布,宽81米,水从74米高的断崖中跌下,发出轰隆巨响,浪花四溅,水珠飞扬。

世界上最高的瀑布是四川眉山市洪雅县瓦屋山境内的兰溪瀑布,它的高度是1055米。

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分类情况

依据瀑布的外观和地形的构造,瀑布有多种分类。

1) 据瀑布水流的高宽比例划分:垂帘型瀑布,细长型瀑布

2) 据瀑布岩壁的倾斜角度划分:悬空型瀑布,垂直型瀑布,倾斜型瀑布

3) 据瀑布有无跌水潭划分:有瀑潭型瀑布,无瀑潭型瀑布

4) 据瀑布的水流与地层倾斜方向划分:逆斜型瀑布,水平型瀑布,顺斜型瀑布,无理型瀑布

5) 据瀑布所在地形划分,名山瀑布,岩溶瀑布,火山瀑布,高原瀑布

瀑布群形成

瀑布群是怎样形成的?

瀑布的形成,特别是大峡谷河床瀑布的形成,应该是内外营力相互作用下导致地形差异所表现出河流水作用的一种阶段性河床地貌的表现。其形成因子的作用应该是综合性的、复杂的。当然在分析其形成因子中,会有主要的或次要的分别,也可说是在一系列特定条件的综合因子作用下,在某一时间阶段上的一种必然表现。大峡谷河床瀑布,就是在这样短距离、高坡降、大水量的情况下,流水水动力作用选择一定的地质构造部位能量释放的一种必然表现形式,也是河流发育溯源侵蚀在现阶段时段内、在特定的地形部位一种必然表现形式[2]。

当然,瀑布群的形成是各不相同的,要通过很详细的工作,具体地分析。如西兴拉到帕隆藏布汇入口20余公里的河床上:

(1)短距离内河道作S形或直角形的急拐弯转折,大的主体瀑布和相对集中的瀑布群首先最容易出现在河床S形拐弯的弯部和直角形转折的弯部这种地形突然转折变化、应力相对容易集中作用的部位,如最大(落差)的藏布巴东Ⅰ号、Ⅱ号瀑布就出现在河床S形拐弯部位。

(2)短距离内峡谷基岩河床深槽形态发生束放变化的转折部位,出现大的瀑布。如绒扎瀑布就是从相对宽的河床到突然收窄的河床跌落下去进入更深更狭的基岩河槽的。同时,任何巨瀑下面必有深潭,它必然会改变河床谷地的形态和水流作用的性质,这也是相辅相成的一种差异,应该说也是参与了瀑布地形的形成过程的。如藏布巴东瀑布跌落下去就形成一个大的三角形的瀑槽,瀑水在其中急速回旋翻滚,形成一三角形池,并呈牛奶状乳白色的水流再跌落下去。

(3)从藏布巴东Ⅱ号瀑布出现部位的卫星影像图分析,这里的变质岩系近东西走向,两岸产状是连续的,瀑布的出现主要应考虑是由于河床的急拐弯和束放导致应力相对集中作用所出现的差异。在绒扎瀑布,据张文敬教授介绍,瀑布的出现与其坐落在横向岩层中石英岩脉这样坚硬岩性地层的出现有关系。

(4)至于藏布巴东Ⅱ号瀑布,即大峡谷中最大瀑布(高35米)以下一系列小规模的瀑布和跌水的出现,又与河床有许多大块崩塌堆积的堵塞有关。整个大峡谷中一些河床小瀑布与跌水险滩,许多都与强大的支沟泥石流堆积于干流主河床上,局部改变了河床坡降造成的差异也是有关系的。

(5)季建清博士认为,大拐弯峡谷的复杂构造弧弯在不同板块之间,这里出现的是花岗质的构造糜棱岩带,通过裂变径迹的测年表明,这里15万年以来上升量达到30毫米/年,是地球上最强烈的上升地区之一。在这里地幔物质上涌是“高温、低密、低磁、负重力、多地震、强构造运动”的地球“热点”地区。总之,这里地壳(物质)的变形是十分强烈的(在大峡谷瀑布群所在变形地体上留有许多构造变形的证据)。大峡谷核心无人区段就有因变形(无论快速或缓慢的)产生大规模山体的滑塌移动入峡谷中,堵塞和改变了河床地形,与瀑布群出现有关。

总之,大峡谷河床瀑布的形成首先是在内外营力作用的综合分析基础上,对具体瀑布作具体分析,在这样世界最大峡谷中这样巨大的水力作用和强烈构造运动作用地区,瀑布的变化性也就决定了大峡谷瀑布必然的青年性、群体性和复杂性征。

瀑布极限

最高的瀑布

庐山瀑布号称“直下三千尺”,但兰溪与安赫尔瀑布无疑才名副其实。

安赫尔瀑布又叫天使瀑布,位于南美委内瑞拉的丘伦河上。美国探险家安赫尔原本是来南美洲找黄金的,没想到无心插柳找到了南美最高瀑,遂得以命名。

天使瀑布从高原陡壁直泻而下,落差竟然高达979米,相当于13座黄果树瀑布的叠加。瀑布总体分为两级,先倾泻807米后落在一块岩壁上,然后再跌落172米,才下到水面。

由于瀑布下游的热带雨林极为茂密,人们只有在雨季才能乘船抵达底部,其它时间只能租乘当地的直升机,从空中观赏瀑布的雄姿。

兰溪瀑布位于四川瓦屋山,海拔2830米,名气没有安赫尔瀑布大,但总落差却有1055米左右,飞流直下三千一百二十尺,第一级高十几米,第二级竟然直落1040米,雨过天晴化为彩虹,煞是精彩,冬天会形成巨大冰布,此外瓦屋山还有鸳溪,鸯溪两条高度均在900米以上瀑布和中国落差最大的索道(700米)

最宽的瀑布

由于水有丰枯,因此最宽的瀑布历来争议不断。但大部分时间,南美伊瓜苏瀑布无疑稳居世界上最宽瀑布的宝座。

伊瓜苏瀑布位于巴西与阿根廷交界处,因水流来自伊瓜苏河而得名。宽阔的大河奔流到此地,遭遇到落差巨大的U形峡谷,便顺势而下,形成一片景象壮观的半圆形瀑布群。

据统计,伊瓜苏瀑布群共有大小瀑布270余条,平均落差为80多米,总宽度最高时达到4000余米,让人彻底置身瀑布长卷之中。

与其它瀑布不同的是,如果从阿根廷那边观赏瀑布,你还有机会乘坐橡皮艇,顺着激流穿越瀑布,体验“冲瀑”带来的惊险刺激。

著名瀑布

世界三大瀑布

瀑布是地球上很壮美的自然景观。世界上最著名的三大瀑布分别是:尼亚加拉瀑布、维多利亚瀑布和伊瓜苏瀑布。

1、尼亚加拉瀑布

尼亚加拉瀑布位于加拿大与美国的交界处的尼亚加拉河上,河中的高特岛把瀑布分隔成两部分,较大的部分是霍斯舒瀑布,靠近加拿大一侧,高56米,长约670米,较小的为亚美利加瀑布,接邻美国一侧,高58米,宽320米。尼亚加拉瀑布及由它冲出来的尼亚加拉峡谷的形成有着特殊的地质条件,其中页岩的不断被水流冲刷,使得瀑布在1842年至1905年间平均每年向上游方向移动170厘米。美加两国政府为保护瀑布,曾耗巨资修建了一些控制工程,使瀑布对岩石的侵蚀有所减小。

2、维多利亚瀑布

维多利亚瀑布位于非洲赞比西河的中游,赞比亚与津巴布韦接壤处。瀑布宽1700余米,最高处108米,宽度和高度比尼亚加拉瀑布大一倍。年平均流量约934立方米/秒。赞比西河抵瀑布之前,舒缓地流动,而瀑布落下时声如雷鸣,当地居民称之为“莫西奥图尼亚”(意即“霹雳之雾”)。维多利亚瀑布的水泻入一个峡谷,峡谷宽度从25米至75米不等。

3、伊瓜苏瀑布

伊瓜苏瀑布位于阿根廷和巴西边界上的伊瓜苏河。这是一个马蹄形瀑布,高82米,宽4千米,是尼亚加拉瀑布宽度的4倍,比维多利亚瀑布还要宽很多。悬崖边缘有许多树木丛生的岩石岛屿,使伊瓜苏河由此跌落时分作约275股急流或泻瀑,高度60至82米不等。11月至3月的雨季中,瀑布最大流量可达12750立方米/秒,年平均约为1756立方米/秒。

中国著名瀑布

1)壶口瀑布。在中国,从来没有一条河被赋予这么多的荣誉和责任,黄河在被尊为“母亲”时,也被寄托了太多的历史使命。黄河流经晋陕峡谷到达吉县境内,水面一下子从400多米宽收缩为50余米,《书.禹贡》中只用八个字:“盖河漩涡,如一壶然。”壶口瀑布的形象跃然纸上。

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2)庐山瀑布庐山瀑布群的主要瀑布有:三叠泉瀑布、开先瀑布、石门涧瀑布、黄龙潭和乌龙潭瀑布、王家坡双瀑和玉帘泉瀑布等。因李白《望庐山瀑布》“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”的名句为人熟知。

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3)马岭河瀑布:中国最大瀑布群。马岭河发源于乌蒙山脉,马岭河的瀑布飞泉有60余处,而壁挂崖一带仅2公里长的峡谷中,就分布着13条瀑布,形成一片壮观的瀑布群。最具特色的是珍珠瀑布,4条洁白而轻软的瀑布从200多米高的崖顶跌落下来,在层层叠叠的岩页上时隐时现,撞击出万千水珠,水珠在阳光照耀下闪闪发光,似有人居高临下筛落满崖的浪花。

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4)流沙瀑布:最细腻的瀑布。位于湘西的流沙瀑布落差达216米,据说居全国之冠。从德夯镇出来,村寨小路步行前往流沙瀑布,一路且行且停,在一个拐弯处,便能远远看到瀑布了。大部分时候,瀑布从绝壁之上腾空而下,极高的落差,流水到了下面就散落成流沙状。

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5)九寨沟瀑布:最洁净的瀑布群.在九寨沟里,沿着水流步行是一种无比美妙的享受。从箭竹海、熊猫海、五花海、孔雀河到珍珠滩,从皑皑的积雪到淙淙的溪水,从纷乱的瀑布到静守的湖泊,无论多么清纯的溪流走的也是如大江大河一样坎坷的生命之路,水的幸运和悲壮都裸露在大地。

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6)镜泊湖瀑布:中国最大火山瀑布。长久以来,牡丹江一直是一条很温顺的河流,一万年前的火山爆发,改写了牡丹江的生命流程。第四纪玄武岩流在吊水楼附近形成了天然堰塞堤,拦截了牡丹江出口,提高水位而形成了90多平方公里的镜泊湖。呼啸奔腾的湖水漫过平滑的熔岩床面,从断层峭壁上飞泻而下,在丰水期时形成宽40米、落差20多米的大瀑布,它是中国最大的火山瀑布。

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7)黄果树瀑布黄果树瀑布是白水河上最雄浑瑰丽的乐章,它将河水的缓游漫吟和欢跃奔腾奇妙地糅合在一起。从68米高的悬崖之巅跌落的是整整一条河的热忱,它既有水量丰沛、气韵万千的恢宏,又有柔细飘逸、楚楚依人的漫柔,81米宽的瀑面上水汽飘然,若逢适当的阳光照射还可形成迷人的彩虹。

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8)九龙漈瀑布:华东仅有的特大瀑布群。位于福建省周宁县,距县城东南约14公里,瀑布总落差300多米,被誉为“福建第一”、“中国少有”,1987年被评为第一批省级风景名胜区。

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9)银练坠瀑布银练坠瀑布在天星桥景区内,离黄果树瀑布只有7公里。天星桥是一个岩溶地貌公园,这里有很多小山,路是绕湖而过的,攀上一座石峰,才发现到对面的山峰去必然过一座形状独特的桥,它是天然形成的石桥,中间插着一块石头如流星坠落时碰巧构成,天星桥正是得名于此。过了桥,就到了天星洞,洞里特别令人叫绝的是一片石笋群,酷似传说中的八仙,边上又有一泓浅水,故称“八仙过海”。出洞之后,眼前是冒水潭,乱石丛由于高低不平,流水便有了瀑布的形态,众多小瀑布又构成壮丽的气势。紧接着出现的就是银练坠瀑布了,几块巨岩犹如自然垂下的肩膀,让流水轻盈地漫过,缓缓地汇聚在深潭里。岩石表面就像粗糙的皮肤,流水在上面形成了美丽的银色颗粒,因此整个景观就仿佛银练纷垂,其柔美风韵让人的心一下子软了几分。

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10)德天瀑布:德天瀑布位于大新县归春河上游,距中越边境53号碑约50米,离自治区首府南宁市约208公里。主体瀑布宽100米,纵深60米,落差70米,与越南的板约瀑布连为一体,瀑布总宽208米,是东南亚仅次于孔恩瀑布的第二大瀑布,也是世界第四大跨国瀑布。

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11)九曲瀑布:九曲瀑布又称黑龙潭瀑布是河南省尧山(石人山)国家重点风景名胜区、国家AAAA级旅游景区、国家级自然保护区的主要瀑布之一,高70余米,呈三弯九曲之状,水面根据枯水与丰水期分别宽1-6米不等,系上游水流由燕山运动晚期断裂与岩层相互切错形成的断崖上下泻而形成。由于水流下切磨蚀与岩石承受侵蚀能力不同等因素,断崖上形成数个深度0.3-1.5米不等的凹窝,呈之字形自上而下分布,使壁面凹凸不平,水流形成三弯九曲之状。瀑布两边的崖壁上,秀木扶疏,青苔密布,各色野花撒落其间,与雪白的瀑布交相辉映,织成一幅锦绣图案。由于石人山降水丰沛,上游植被繁茂,水源涵养好,瀑水常年不断。瀑布注入下端的黑龙潭,訇响声传出半里之外。

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