在地殼運動中,爲什麼河流階地一般都形成在地殼擡升過程中?

“階地”是一種階梯狀地形,我們人類改造地形而形成的梯田,一定程度上也是一種階地,但是我們今天要介紹的階地,是指在自然因素的影響下而形成的。在自然界中,能夠形成階地的典型區域就是“河谷”,也就是階地通常與河流有關,因而我們經常會聽到“河流階地”這個詞,階地的形成是內力作用和外力作用共同作用的結果。

河流階地形成在地殼擡升中

不過,我們發現就算是在河流谷地中,也不是經常能夠看到階地,特別是多級階地的出現,那就更加少見了,那麼爲什麼有些河谷地帶會出現多級河流階地呢?要形成河流階地需要具備哪些條件呢?要回答這些問題,我們先要來了解一下河流的外力作用,河流通過流水的流速快慢不同,來體現侵蝕性和沉積性。

河流示意圖

在河流的中上游地區,由於地形較爲崎嶇,河流落差大,通常河流流速較快,流水作用多表現爲侵蝕性。此時河流的水流對河牀的底部作用力較大,其侵蝕作用多表現爲向下侵蝕,我們也稱爲“下蝕作用”,從而使得河牀深度不斷加深,從而形成“V”型河谷。而在河流中下游地區,由於地形較爲平坦,河流落差小,河流流速較慢,流水作用多表現爲沉積性,從而形成沖積平原和三角洲等地形。

河流上游V型谷

在河流的中下游地區,雖然流水總體上體現沉積性,但是也存在流水的侵蝕作用,由於河流流速慢,攜帶的泥沙多在河牀沉積,下蝕作用很弱。不過,這時流水對於河流兩側的河岸會進行侵蝕,導致河岸的坍塌,這種作用稱爲流水的“側蝕作用”,在流水的側蝕作用下,河流的寬度會不斷加大,比如長江中下游的河道寬度就比中上游河道寬得多。

長江中下游寬闊的河道

要形成河流階地的河谷,首先需要是一個寬闊的河谷,此時河流流速較慢,表現爲側蝕作用,河谷寬度加大,爲階地的發育提供了條件。接下來,河流需要通過下蝕作用來塑造階地,而要使流水體現下蝕作用,就必須要使流水的流速加快,也就是要使河流的落差增加,這就需要內力作用來實現了。

河流階地

一般來說,通過地殼的上升運動,會使得河流上下游之間的落差增大,從而增加河流的流速,從而讓河流由側蝕作用爲主,轉變爲以下蝕作用爲主。在這一時期,河流下蝕作用侵蝕出了一個“V”型河谷,此時原先兩側寬闊的河牀上就露出河面,形成了階地。不過,如果地殼持續擡升,那麼河流就會一直表現爲下蝕作用,河牀不斷加深,河谷越來越深,比如雅魯藏布江谷地。

河流階地形成示意圖

河流階地的形成,需要地殼間歇性地擡升,在地殼第一次擡升後,需要進入一個穩定期,此時河流落差較小,流水又以側蝕爲主,侵蝕兩側的階地,拓寬河谷寬度。而到了下一次地殼上升時期,河流又以下蝕作用爲主,從而塑造出第二級河流階地。因此,多級河流階地的形成,通常是由於多次間歇性的地殼擡升運動而形成的。在河流階地中,位於上方的階地,形成時間越早。

河流階地形成示意圖