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瀑布形成的地质作用过程

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  瀑布是从河床纵断面陡坡或悬崖处倾泻下来的水流,你知道瀑布形成的地质作用过程是什么吗?学习啦小编在此整理了瀑布形成的地质作用过程,供大家参阅,希望大家在阅读过程中有所收获!

  瀑布形成的地质作用过程介绍

  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。

  世界第一大跨国瀑布-尼亚加拉瀑布

  尼加拉瀑布 (Niagara Falls) 是美国最知名的风景之一,位于纽约州水牛城附近的美国与加拿大边境。上游的水流到了悬崖,一泻千里,超过185英尺的高度再加上洪流的巨大冲力,冲刷出7公里长的峡谷,澎湃的气势,犹似千军万马,在峡谷回荡不已,令岸边的游客无不像著魔一般,目瞪口呆, 同时深深被尼亚加拉瀑布的爆发力震撼。

  尼亚加拉瀑布实际由三部分组成:美国瀑布(American Falls)、新娘面纱瀑布(Veil of the Bride Falls)及马蹄瀑布(Horseshoe Falls)。事实上,在美国境内看到的只是尼亚加拉瀑布的侧面,而在加拿大可以一览全貌。

  瀑布的形成在于不寻常的地质构造。在尼亚加拉峡谷中,岩石层是接近水平的,每英里仅下降19-22英尺。岩石的顶层由坚硬的大理石构成,下面则是易被水力侵蚀的松软的地质层。水流能够从瀑布顶部的悬崖边缘笔直地飞泻而下,正是由松软地层上的那层坚硬的大理石地质层所起的作用。更新世时期,巨大的大陆冰川后撤,大理石层暴露出来,被从伊利湖流来的洪流淹没,形成了如今的尼亚加拉大瀑布。通过推算冰川后撤的速度,瀑布至少在7000年前就形成了,最早则有可能是在2.5万年前形成的。当时瀑布应该位于安大略湖的南岸,高度应在100米以上,声势之大,应远非今天所见瀑布之能比拟。

  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,目前尼亚加拉瀑布所在地的表层岩石属于古生代志留纪的白云岩,抗侵蚀能力极强,但这层岩石之下却是脆弱的页岩和沙质岩层,瀑布的常年冲蚀,使得石灰岩崖壁不断坍塌,致使尼亚加拉瀑布逐步向上游方向后退。据1842~1927年观测记录,平均每年后退1.02米,落差也在逐渐减小,照此下去,再过5万年左右,瀑布将完全消失。为了挽救尼亚加拉瀑布,20世纪50年代以来,由于美、加两国政府耗费巨资采取了控制水流、用混凝土加固崖壁等措施,取得了良好的效果,使瀑布后退速度控制在每年不到3厘米。

  瀑布水流无沉积物,清澈的水质为瀑布增添了秀色。安大略省和纽约州深知这一自然奇景的重要性,因而保留或获得了瀑布毗邻地区的土地所有权,将这些土地辟为公园。

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