1.什麼是瀑布
瀑布(waterfall),是指河流或溪水經過河床縱斷麵懸著的陡坡或懸崖處時,成垂直或近乎垂直地傾瀉而下的水流,瀑布,有時被稱為河落,有時也被稱為大瀑布,當超過很大的水量時,後者尤為常見。比較低、陡峭度較小的瀑布則稱為小瀑布,這一名稱常用來指沿河一係列小的跌落。
2.瀑布的形成
在地質學上,是由斷層或凹陷等地質構造運動和火山噴發等地表變化造成河流的突然中斷,另外流水對岩石的侵蝕和溶蝕也可以造成很大的地勢差,從而形成為瀑布。
有的河段坡度更平緩,然而在河流坡降局部增加處相應出現湍流和河水,這些河段稱急流。瀑布表示河水流動中的主要阻斷。通常情況下,河流總是通過侵蝕和淤積過程來平整流動途中出現的障礙物。一段時間過後,河流長長的縱斷麵(也稱之為坡度曲線)就會形成一條平滑的弧線,其特點為:河源處最陡,河口處較和緩。這條弧線被瀑布中斷了,因此它們的存在就是為了證明侵蝕過程中的進展。
瀑布在地質學上被稱為跌水,表現為河水流經斷層、凹陷等地域時垂直地跌落。在河流的時段內,瀑布隻是暫時性的,終有一天會消失。侵蝕作用的強度取決於特定瀑布的高度、流量,以及有關岩石的類型與構造,或是其他一些因素。在一定的情況下,瀑布的位置會因懸崖或陡坎被水流衝刷而向上遊方向逐漸消退;而在其他情況下,這種侵蝕作用又傾向於向下深切,並斜切包括瀑布在內的整個河段。時間久了,這些因素的其中一個或兩個都會起作用,河流的趨勢是消滅任何可能形成的瀑布。
在河流的作用下,必然會形成一個相對平滑、凹麵向上的縱剖麵。以至於當這些河流侵蝕工具的碎石不存在的時候,可用於瀑布基底侵蝕的能量也是很大的。跌水潭存在於跌水的下方,是在河槽中掘蝕出的盆地。它與瀑布的大小相關,也與流量和高度相關,這是其特征之一。在特定的情況下,跌水潭的深度與造成瀑布的陡崖高度極為相似。跌水潭必然會造成陡崖坡麵的坍塌和瀑布後退的現象。造成跌水的懸崖在水流的強大的衝擊力下不斷地坍塌,使得瀑布向上遊方向後退並降低高度,因此瀑布終有一天會消失。
對於瀑布的成因,大多數人認為一條河流翻過一個懸崖峭壁,就形成了瀑布。事實上瀑布的形成有三種方式:第一種就像尼亞加拉瀑布,它的形成是由於尼亞加拉河水翻過白雲石的岩壁,直落入下麵的一個大水池裏,翻滾飛流的水流長時間地浸蝕頁岩,淘空了白雲岩的岩洞,一塊塊的白雲岩崩落而下,使得懸崖變得更加陡峭。
瀑布形成的第二種方式:在古代有一大塊被熔化的岩石從下麵擠上來。時間久了,岩石也就慢慢地變硬了,隨後在河道中就形成了一堵牆。我國的黃石瀑布(即廬山瀑布)就是這種方式形成的典型瀑布。
其三,是由於古代的冰川切入山穀之中,使得兩側形成懸崖峭壁,也就因此形成了瀑布。
另外,地球表麵的運動使得高原的高度增加,河流就位於其邊緣地帶,這就是高原瀑布的形成原因。
不過,形成瀑布必須有以下幾個條件。其中最為常見的原因是岩石類型的差異。當河流跨越許多岩石邊界的時候,如果從堅硬的岩石河床流向比較柔軟的岩石河床,相對而言較軟的岩石河床的侵蝕會更快一些,並且在這兩種類型岩石相接處的坡度會更加陡峭。當河流改變方向並露出不同的岩石河床間的相接處時,就會出現這種情況。尼加拉加瀑布就是這種情況下形成的,它是美國與加拿大之間的一部分疆界,在其河床上有一塊斑駁的白雲石頂板岩石,壓在一連串較軟的頁岩和沙岩之上。
第二個瀑布形成的條件是,在河床上有許多條狀的堅硬岩石。以尼羅河最為典型,在那裏形成了許多大瀑布,由於尼羅河水已經對河床進行了充分的侵蝕,致使堅硬的結晶質基底岩露了出來。
在數量眾多的瀑布之中隻有很少一部分是由岩層的特性形成的,最為常見的是由陸地的結構和形狀形成的。例如,隆起的高地玄武岩能夠形成堅硬的台地,河水就有可能在它的邊緣產生瀑布,北愛爾蘭的玄武岩就是這樣的情況。用一個規模更大的瀑布來看,非洲南半部的岩石外表結構是一塊高度很大的高地,周圍是陡坡。在這樣的情況下,該地區大部分主要的河流都出現了瀑布和急流。剛果河上的李文斯敦瀑布和橘河上的奧赫拉比斯瀑布就是這樣形成的。通常情況下,隨著山區地形坡度越來越大,瀑布的數量也隨之增多。
然而,河水侵蝕和地質特征並不是形成瀑布的單一因素。沿著斷層進行的構造運動會將堅硬和軟性岩石聚集在一起,共同形成瀑布。河床海平麵的急劇下降會加強下蝕作用,並使河床上的裂點向上遊方向後撤(也可以說成,坡度的急劇變化標誌著河床基準水麵的變化)。依據海平麵、河水流動和地質特征(以及其他因素),河落或急流極有可能在河床上出現裂點的地方得到進一步發展。冰川作用現已形成很多瀑布,由於冰蝕作用,那裏的河穀深度在不斷增加,而支流河穀被留在較陡的河穀兩側較高處。在美國加利福尼亞州有一座由冰川作用形成的約塞米蒂瀑布,從高為436米的一個懸穀跌落下來。