許秀華
望天門山
〔唐〕李白
天門中斷楚江開,碧水東流至此回。
兩岸青山相對出,孤帆一片日邊來。
浩蕩洶涌的長江好似巨斧,劈開了天門山,奔騰而去。滾滾的碧水東流到此,折向北方。在兩岸青山的俯視下,在地平線上太陽升起的地方,一艘小船揚(yáng)帆緩緩而來。
在唐代大詩人李白的眼中,青山、碧水都是詩。讀完這首詩,不知道同學(xué)們有沒有思考過:奔騰的長江有能劈開大山的力量嗎?為什么長江流著流著會(huì)拐彎呢?要回答這些問題,我們首先得從河流是如何形成的說起。
河流的形成
河流的形成發(fā)生在陸地上,首先要有一股水流。
這股水流的源頭可能來自融化的高山積雪或降下的雨雪,還可能來自涌出的泉水……可是,這些水流的命運(yùn)不同。有的很快被太陽曬干了,幸存下來的水流或者源源不斷地得到水量補(bǔ)充,或者和別的水流匯合……這些壯大了的水流,有的匯聚在低洼處形成小水塘,有的形成一條條小溪流。當(dāng)水流越聚越大時(shí),這些小水塘和小溪流就成了湖泊和河流。
湖水在湖泊里蕩漾,江河在河床里流淌。
河床又是怎樣形成的呢?
“世界上本沒有路,走的人多了,就成了路?!边@句話同樣適用于河床的形成。
當(dāng)江河只是最初的一股水流時(shí),它是弱小的,只能尋找地表的低洼處存身。有時(shí),這個(gè)低洼處和另一個(gè)低洼處離得很遠(yuǎn),水流就只能漫出來,在地表漫無目的地游蕩。很快,太陽就能將其各個(gè)擊破,蒸發(fā)殆盡。
當(dāng)水流匯聚在一起成為江河時(shí),它們是有力量的。它們可以依靠自己的力量,將低洼處連在一起,沖刷出一條河床,給自己創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定的存身之所。
說到河床,我們先區(qū)分一下河谷和河床。河床是經(jīng)常被水流占據(jù)的地方。河谷是流水切割出來的谷地。河谷比河床的范圍要大,包括河床兩側(cè)的河岸以及河岸外面的斜坡。
在河流的上、中、下游,河床的形態(tài)各有各的特征。通常,上游河床呈現(xiàn)谷底較窄的“V”形,且上游較為平直,中游河床為谷底較寬的“U”形。中游出現(xiàn)了彎曲,下游谷底又寬又緩,且經(jīng)常彎彎曲曲。
為什么會(huì)這樣
水往低處走,這是流水自身的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
同時(shí),河床的形成也和其所在地的地質(zhì)構(gòu)造有關(guān),即巖石沒有那么堅(jiān)韌,可以適度向水讓步,以實(shí)現(xiàn)水滴石穿。
河流主要以3 種方式改變地形:向下的下蝕作用、逆著水流方向向上游發(fā)力的溯源侵蝕作用,以及對著河岸的側(cè)蝕作用。
在河流的上游,地勢通常比較陡峭,越往上游,地勢越高,水流速度越快。由于水流的迅速下切(由侵蝕作用或似乎是由侵蝕作用產(chǎn)生的下向切割),最初的河床呈現(xiàn)“V”形。同時(shí),流水浸泡上游的河床后,上游的河床巖石變得松脆,碎裂為小石塊,被流水帶往中下游。
于是,河床向上游擴(kuò)展。由于侵蝕了高處的巖石,上游河床的海拔未必會(huì)降低,但會(huì)變得更深、更寬,逐漸從小溪演變成一條河。由于水流是直直地使勁,因此上游的河床通常較為平直。
在河流的中游,隨著地勢的坡度減緩,除了之前的向上游侵蝕,河水開始和下面的大地較勁,河流下面的河床巖石變得松脆,碎裂為小石塊,被流水帶往下游。同時(shí),由于地球轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的科里奧利力(以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的一種慣性力)的作用,水流中攜帶的碎石開始在河岸的一側(cè)沉積。同時(shí),由于側(cè)蝕作用,對側(cè)的河岸變得松脆。于是,河床開始變得彎彎曲曲,形成河曲。與此同時(shí),水流在河谷中左右擺動(dòng),于是河床以及河谷都變得更加寬闊。
在河流的下游,基本上是平原地帶,地勢平緩。側(cè)蝕作用和水流的擺動(dòng)成為主流,于是出現(xiàn)了更多的河曲,使河流表現(xiàn)為彎彎繞繞的狀態(tài),這也是李白在詩中所說的“碧水東流至此回”現(xiàn)象的根源。
那么,水流對山體的侵蝕,能否劈開一座大山?
水低山高。當(dāng)水流行進(jìn)的時(shí)候遇到山,一般會(huì)繞道而行。雖然水流可以侵蝕山底,然而山體松動(dòng)掉落的山石數(shù)量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水流能搬運(yùn)走的數(shù)量,在原地堆積,不僅不會(huì)形成新河床,反而會(huì)形成堰塞湖,成為阻撓江河奔涌向前的障礙。所以,天門山雙峰相對的奇景并非水流的作用,而是地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的鬼斧神工。
水流雖然不能劈開一座大山,但是能切開一條山谷。在北京延慶的百里山水畫廊,有個(gè)景區(qū)叫烏龍峽谷,全長約2 千米,河水落差約800 米,是典型的山間河流深切河谷地貌景觀。河水生生地在巖石中間侵蝕出一條深而長的河道,猶如大地裂開了一道縫。