壶口瀑布形成原因(解释二)
壶口瀑布的形成与当地的地质构造、地貌气候、水文等自然地理因素有关。
壶口一带的基岩主要是三叠系纸坊组。上部为紫红色、紫灰色和灰绿色细砂岩与泥质岩类互层,下部为深层砂岩,砂岩以长石砂岩为主,比较坚硬;泥质岩类以页岩为主,松软破碎,易遭流水浸蚀。在险峻的峡谷中,奔腾的急流在垂直下切时遇到软硬岩石交替的地质条件,其坚硬岩石形成岩槛或造瀑层,软性岩石被侵蚀成陡峭的阶坎,急流飞越阶坎,当具有一定落差时,便形成瀑布。当然软硬相间的岩石层只是瀑布有形成的有利地层条件。
有利的构造条件对壶口瀑布的形成和发展同样是相对重要的。壶口到孟门一带,基岩的产状近于水平,约以3-5度的倾角,微向西北缓倾。另外,秦晋峡谷本身就是断层,节理发育比较软弱的地带,易遭受流水侵蚀切割。因而,黄河流过这里,往往形成河床陡坎,也可以发展形成瀑布。现在构造运动对壶口瀑布的形成和发展也有重要影响。喜马拉雅运动以后,这里地壳运动一直以缓慢的抬升为主,因而水流的下切作用活跃,有助于瀑布的形成与发展。
在黄河尚未形成统一的水系之前,秦晋峡谷地带大部分是注入三门湖的一条内陆河流。汾渭地堑在形成过程中,由于在不同地段和不同时段的差异性下降,因而形成一系列大小不等、深浅不一且彼此分隔的湖泊,像临汾、运城以及关中地区等自第三纪以来到第四纪初期,主要为湖泊、沼泽环境。特别是上新世末,随着汾渭地堑张裂系的形成,湖泊规模越来越大,早更新世时,在现在的陕、晋、豫三省交界处,包括陕西关中地区、山西西南部和河南西部毗连的一块地方,形成一个面积约2.3万平方公里的湖泊——三门湖。这个古湖就是现在关中、临汾——运城、灵宝——三门峡诸盆地的前身,三门湖区的沉降和周围地区的抬升,加速了秦晋古河道的加深和延长。
秦晋峡谷和壶口瀑布就是在这样的古地貌基础上逐步形成的。壶口瀑布的形成和发展,是河床上裂点发展和移动的结果,裂点就是河流中突然形成急坡地段。最典型的裂点就是瀑布。因为瀑布是河水垂直跌下的地方,因而,瀑布必须有一层坚硬岩石所形成的“造瀑层”,才不易被河水所侵蚀而使瀑布变为急流。瀑布的下面即有由瀑布冲击形成的深潭。如果造瀑层被侵蚀后退,那么瀑布前方就会形成一个不长的峡谷,表示瀑布不断后移的结果。壶口瀑布的地形正是这样。孟门曾经是壶口瀑布过去的位置,由于溯源侵蚀,裂点不断沿河向上游推移,瀑布下的深潭成为河槽中的小河槽——即今天的“十里龙槽”。如今这段黄河的裂点已到达龙王辿,即今天的壶口瀑布。而孟门就是较近地质时期裂点后退与河流下切时遗留在河心的两个石岛。
壶口瀑布,属于暖温带和湿润半湿润、半干旱气候。秦晋峡谷流域的暴雨,降水面积大,历时较长,降雨强度也较大,一日最大降雨量可达200——300毫米,是黄河中游洪水的主要来源之一。黄河中游洪水的特点是洪峰高、历时短,过程线为高瘦型。由于该区主要属于黄土丘陵沟壑区,地表起伏大,集水时间短,暴雨过后泥沙俱下进入黄河,形成含沙量较高的洪流,对河床具有很强的侵蚀力。据观测:洪水期壶口瀑布最大流量可达10500立方米/秒,另外,河口镇至龙门区之间,进入黄河的泥沙量年平均9.08亿吨,占黄河年输沙总量的55.7%。这样的气候、水文特点有利于壶口瀑布的形成与发展。