瀑布的形成機制尚不明確，壯美的景象中隱藏著謎團

代代傳誦、人盡皆知的詩作《望廬山瀑布》中,「飛流直下三千尺,疑是銀河落九天」的詩句對廬山瀑布的描摹和比擬可謂登峰造極了,與此同時,這一詩句也淋漓盡致的展現了其他瀑布的壯美和奇妙。「瀑布」這一美景盡展大自然的鬼斧神工,不僅僅是文人墨客流連忘返的去處,也是遊客們一飽眼福的旅遊勝地,據不完全統計,中國境內大大小小的瀑布不少於10萬處,其中的幾十處瀑布讓人嘖嘖稱奇、嘆為觀止,比如中國最負盛名的黃果樹大瀑布。

黃果樹大瀑布是中國境內規模最大、聲名最盛的大瀑布,也是世界上著名的大瀑布之一,它位於中國貴州省安順市鎮寧布依族苗族自治縣,寬為101米、高為77.8米,水勢浩大、震耳欲聾,地理學家和文學家徐霞客不禁讚歎「搗珠崩玉，飛沫反涌，如煙霧騰空，勢甚雄厲」。不僅如此,黃果樹大瀑布一帶還分布著形態各異、景緻有別的18個瀑布,形成了一個龐大的瀑布群,已被吉尼斯世界記錄列為「世界上最大的瀑布群」。出人意料的是,瀑布的壯美景象之中卻隱藏著一個謎團,即它的形成機制尚不明確,美國內華達大學裡諾分校的地質學家喬爾.施恩羅斯(Joel Scheingross)認為,即便沒有任何的地質活動,瀑布也可以自發的生成。

(黃果樹大瀑布)

地質學家們常常假定,絕大多數的瀑布是地質活動所造成的,也就是說,地質活動造成一些獨特的地形特徵,河水流經這些獨特的地形之後,就形成了飛流直下的瀑布。比如,地球的板塊運動會生成幽深的峽谷,流入峽谷的河水就成了瀑布;再比如,劇烈的地震會沿著構造斷層,把一塊地面向上抬升、且形成一個懸崖面,流下懸崖面的河水就成了瀑布;再比如,湍急的河流從一塊鬆軟的、容易被侵蝕的基岩上流過,隨著基岩的被侵蝕度升高,瀑布也逐漸形成。

不過,喬爾.施恩羅斯認為,即使沒有種種地質活動的「天造地設」、不受周圍地形的任何影響,瀑布也可以獨立的生成,甚至一條河流在光滑和均勻的地面上流淌,長年累月之後,它也會生成瀑布。由於自然景觀和地質結構極為複雜、且一道瀑布的生成時間過於漫長,喬爾.施恩羅斯的假想無法在自然環境中研究和驗證,於是他和同事們用一個7.3米長的傾斜聚氨酯泡沫作為「人造河床」,進行了一項小規模的實驗。

(黃果樹大瀑布)

喬爾.施恩羅斯和同事們把水和小鵝卵石混合、從「人造河床」的頂部倒下去,形成一條微型的河流,小鵝卵石如同一把把小鑿子,立即侵蝕「人造河床」。喬爾.施恩羅斯說,似乎大自然不喜歡平整的事物,「人造河床」的一些區域受到了更嚴重的侵蝕、而另一些區域受到了較為輕微的侵蝕,這些細微的差異引發「反饋效應」,使得較深區域的小鵝卵石更劇烈的撞擊和侵蝕「人造河床」,造成了更陡峭的落差,於是,從陡峭的地方流下的水流就變成了瀑布。

地質學家常常用瀑布論證地球的氣候和地質結構變化,比如一些地質學家認為某些瀑布是冰川侵蝕地面而形成的,那時候的氣候一定很寒冷,但喬爾.施恩羅斯等人的研究表明,那些瀑布的成因並不一定是冰川,氣候也不一定冰天凍地。

(黃果樹大瀑布)

小考題:你是否遊覽過國內的瀑布景區?你認為哪一個瀑布最為壯美?歡迎你留言討論。

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