形成過程
河流蛇曲現象
當河流流經平坦的地區,如果抗沖刷能力弱的一側河岸在河水侵蝕作用下坍塌,原來順直的河岸就會變得彎曲凹陷,表層河水將向凹處的河岸衝去。沖向凹岸的表層水流一部分受離心力作用,沖向對岸,另一部分折向河底,形成底層水流,觸及河底後,又變為上升流返回河面,形成環流。與此同時,河水向下游的縱向流動並沒有停止,橫向的環流與縱向的水流結合起來,構成了一種螺旋向前的水流。環流是造成蛇曲的主要力量:沖向凹岸的下降水流流速快、侵蝕力強,使得凹岸後退,越來越凹;沖向凹岸的水流折向河底後,沿凸岸一側上升,上升的過程中水流速度變慢,攜沙能力降低,泥沙不斷在凸岸一側下沉堆積,使得凸岸變得越來越凸。
河道截彎取直
蛇曲形成後,河床的彎曲程度不斷加大。與此同時,蛇曲扭轉處上游與下游的河段也越來越接近,形成如瓶頸般的“地峽”。洪水來臨時,地峽很容易被衝破,河水沿著截彎取直後的捷徑順直地注入下遊河道,原先蛇曲上的彎曲河道也就成了靜水湖泊,形如古代“C”形的牛軛或者彎月,故稱
牛軛湖或者月亮湖。
自然形成條件
蛇曲形成需要的自然條件,通常是在地形相對平坦,河流有落差但不大。如果地表不平,河流上下游落差很大,河流向下切割的力量大於向兩側侵蝕的力量,就會形成峽谷而不是蛇曲;還有地面的物質要軟硬恰好、鬆散適度,太硬了,河水切不下去;太軟、太鬆散了,即使有了蛇曲,也無法保持長久。草原上蛇曲最發達,我猜想原因是草原的地表有植物根系的聯絡固結,使得地表有了“韌性”,就像水泥中有了鋼筋,不易鬆散。河流一旦在草原上開始蛇行狀的切割,形成的蛇曲形狀能夠得到很好的保留。因此草原上的河流往往是蛇曲形的河流。而且草原上的蛇曲形河流的河岸整齊有致,彎彎曲曲的河岸好像是刀子雕刻出來的一樣。
觀賞指南
我國內蒙古的呼倫貝爾草原和錫林郭勒草原,是蛇曲形河流最多的地方。內蒙古有一位攝影家楊孝在空中航拍過內蒙古草原上許多蛇曲形的河流。我看到他拍的蛇曲最多最美的河是——克魯倫河,這是一條從蒙古國草原流入我國境內,最後匯入呼倫湖的河流。這條河在中國境內直線距離150多公里,但這段河流幾乎全部是蛇曲,一個圓環接著一個圓環,一個完美的圓就要完成了,河流卻突然掉頭而去,又畫另一個圓環去了。克魯倫河就像在草原上遊戲的孩子,這樣一路玩下去,一直到呼倫湖。楊孝告訴我,這150多公里的直線距離,克魯倫河畫了至少100多個圓圈,如果算上蒙古國境內的那些蛇曲,這條河的蛇曲就太多了。發源於大興安嶺的主峰——黃崗梁的貢格爾河流經貢格爾草原時,留下了一連串圓弧形的軌跡,這也是一條蛇曲發育完美的河;錫林郭勒草原是河流施展旋轉舞步的好地方,綠草織就連天碧毯,河流的旋轉舞步一直可以舞到天邊,草原上的錫林河、乃林郭勒河等都是蛇曲發育完美的河流。我看過攝影家於雲天先生在錫林郭勒草原拍攝的一幅照片,拍的是乃林郭勒河的蛇曲。照片是傍晚拍的,太陽已經落下,大地變得黑暗,但是河水反射夕陽的光輝,泛著銀光,好像一條彎彎曲曲的銀色大路一直通向天上,於先生把這幅照片起名為:天路。這條蛇曲發育的河流的確像一條上帝造就的大路,人類修的路總是直直的,不會如此彎彎曲曲,人類總是要儘快地到達目的地,節省時間,但上帝不需要趕路,他最富有的是時間,因此他可以把路造得如此彎曲,只要美就行。
楊孝告訴我,連線達里諾爾和多倫諾爾的一條小河——耗來河也是一條蛇曲眾多的河,但這條河的有趣,不在於蛇曲,而在於它的寬度。他說這是中國最窄的一條河,最窄處僅有20厘米,但深度卻可達一米。這簡直可以說是一個深槽。從這裡也可以看出草原地表的結實和牢固,河水深深地刻下去,河岸還不坍塌,這隻有草原上的河流才能做到。
沙漠中的河流就沒有這么幸運了。塔克拉瑪乾沙漠中有很多河流,如和田河、克里雅河、尼雅河等,但是在這裡你順著河走,卻找不到“蛇曲”,因為沙漠太鬆散了,不能形成蛇曲。所以看蛇曲,不要到沙漠中去。但是新疆的蛇曲河流地貌發育完美的地方並不少,巴音布魯克草原上的天都河的蛇曲景色最為壯觀。欣賞蛇曲景色,要登到高處才好,在這裡上帝好像特意讓人們欣賞他的作品似的,在天都河轉過了“十八道彎”後,平地上突然出現了一座山,讓人們登臨其上去欣賞天都河的蛇曲景色。我們是在5月的一個傍晚到達的,登上山頭,放眼望去:落日熔金,天都泛銀,馬群徜徉,天鵝低飛,天都河好像正弦曲線一樣從落日那裡奔來。這裡的蛇曲是整個巴音布魯克草原的靈魂,沒有了它,草原就會變得黯然失色。
在東北的黑龍江流域,也是河流蛇曲地貌發育的地區。整個東北地區的山脈並不高大,大多是緩緩起伏的丘陵狀地貌,林間濕地眾多,因為東北的寒冷,地下是凍土層,河流切割不下去,因此東北缺乏峽谷景觀,但濕地很多,由於地勢平坦,濕地中的河流很容易發育蛇曲地貌。因此在長白山、大小興安嶺的林間谷地中看見彎彎曲曲、環環相連的蛇曲狀河流就不奇怪了。那年我在黑龍江漠河一個叫十八道彎的地方,看到了令人心醉的蛇曲。那是一處山間的盆地,時值秋季,盆地中的興安落葉松一片金黃,紅葉的槭樹點綴在金黃中,一條小河在盆地中彎彎曲曲地流淌,這個山間的盆地精緻得好像精心設計的園林。
一般認為“蛇曲”景觀多出現在河流中下游的沖積平原上,但我在一些大河的中下游卻找不到“蛇曲”景觀,在上游卻能找到發育得十分充分的蛇曲現象。如在南美洲的亞馬孫河、西非的尼日河、南部非洲的贊比西河等一些大河的中下游很少能找到蛇曲,但是在上游蛇曲景觀卻十分發達。同樣,中國的兩條大河黃河與長江在下游幾乎找不到蛇曲,但在上游蛇曲景觀十分精彩。
我在黃河的上游,尤其是在接近河源的上遊河段,看到了黃河展示了讓我嘆服的“蛇曲”景觀,我無法肯定這是不是世界上規模最大、彎曲最多的“蛇曲”景觀,因為我畢竟沒有看過世界上每一條河。但是在黃河的上游,也就是在青海果洛藏族自治州、黃南藏族自治州與甘肅瑪曲縣交界地帶及四川若爾蓋縣一帶,是我國蛇曲景觀最豐富的地方。尤其是若爾蓋這個高原盆地,蛇曲景觀最為精彩。黃河從盆地內流過,盆地內地勢平坦,周邊的眾水來匯黃河。黃河到了這裡,留連忘返,駐步不前。黃河好像在這裡舉辦了一次華爾茲舞會,用華爾茲的舞步來形容“蛇曲”最恰當,因為華爾茲的舞步是用一個個方向相反的旋轉向前滑行的,這正是“蛇曲”的特點。在這裡從四面而來的黃河的一條條支流都是用一個接一個旋轉的舞步匯入黃河的。接納了一條條支流的黃河,帶領眾水一起跳起了“華爾茲”,用連綿不斷的旋轉舞步舞進了群山之中。因此要看蛇曲,看中國最彎曲和彎曲最多的河,到黃河上游去,尤其是去青、蜀、隴三省交界的若爾蓋草原去,那裡是不會讓你失望的。
除了平原盆地中的河流多蛇曲外,寬谷中也多“蛇曲”。有些地方儘管高峰林立,山脈巍峨,但山與山之間的谷地卻很寬闊,如帕米爾高原、青藏高原上的一些河谷。因為在冰期來臨時這些河谷是冰川發育和流動的地方,冰川把河谷切割和侵蝕成寬闊的“U”形谷地,由於谷底平坦,地形條件與平原和草原相似,因此寬谷中的蛇曲發育很好,在帕米爾高原和青藏高原的許多寬谷中,有許多河流發育成美麗的“蛇曲”地貌,尤其是帕米爾高原河谷中的“蛇曲”地貌很多,如塔什庫爾乾河谷,其中的河流就多蛇曲景觀。
大體類型
自由蛇曲
自由蛇曲也被稱作迂迴蛇曲,主要形成於寬廣、開闊的地區。這些地區河谷寬闊,地殼多處於沉降過程中,河流切割不深,河床較淺並且不受河谷的約束,能較自由地迂迴擺動。
自由蛇曲形成後,如果地殼發生快速隆升,向下侵蝕的河水就會將抬起的基岩侵蝕切割,形成嵌入式蛇曲。最終,隆升的地殼形成山地,而蛇曲則保持原形,嵌在山谷之中。如果地殼抬升速度較慢,蛇曲邊切割邊向側方侵蝕,變得更加彎曲,但上游的河水很可能截彎取直,直接沖向下游。如此一來,原先的蛇曲也就成為高山上的牛軛湖了。湖中包圍的基岩殘丘,稱為離堆山。
嵌入式蛇曲
我們都知道陝西與山西之間是黃河流淌其中的晉陝大峽谷,但很少人知道這個大峽谷除了是壯觀的峽谷外,還有壯觀的“嵌入式蛇曲”景觀。一次在陝西的延川縣,我們去看晉陝大峽谷中的“黃河大拐彎”,當地人稱之為“乾坤灣”,因為黃河在此的“S”形大拐彎很像八卦中的太極圖。其實這個“S”形大拐彎,是蛇曲,而且是一種特殊形式的“蛇曲”——“嵌入式蛇曲”,嵌入到哪裡了呢?嵌入到了地下的岩石里。
一般說來,“蛇曲”只能形成於鬆散的沉積物組成的平原或寬谷中,很難發育在岩石中,因為在岩石上很難發生“凹岸沖刷,凸岸堆積”這種情況。記得那次我站在懸崖上,看到黃河的“S”形“蛇曲”深深地嵌進了地殼的岩石圈內,好像是用鑿子一下一下鑿成的。我能清清楚楚地看見被黃河切開的崖壁上一層層的岩石層理。我在想,這種“S”形的“蛇曲”是怎樣嵌進去的呢?很難用一般的“蛇曲”形成的道理來解釋這種“嵌入式蛇曲”。
但只要把地質構造的運動考慮進來,就容易理解了,地殼的抬升是這種“嵌入式蛇曲”形成的重要原因。一般說來,一條河流先是在由鬆散沉積物組成的平原和盆地中形成了“蛇曲”,後來遇到了地殼的持續抬升,這等於給了河流向下切割的力量,而河流的流動已經被束縛在早先形成的“蛇曲”之中,因此河流就保留著原有的“蛇曲”形態,一直向下切下去,直到深深地切到地殼的岩石圈中,看上去好像“嵌進去”一樣。