隱藏在沂蒙山區(qū)的河流襲奪天然博物館

范念念

河流水系常常像樹枝一樣，覆蓋在地球陸地表面。但這些河流水系間的位置并不是一成不變的，而是處在動態(tài)演化之中。河流襲奪是這種動態(tài)演化的重要體現(xiàn)之一。

被“搶走”的上游

河流襲奪，是指處在分水嶺兩側(cè)的河流，其中一條河流（襲奪河）的下切侵蝕能力較強，經(jīng)過不斷溯源侵蝕，切穿分水嶺，迫使與其相鄰的河流（被襲奪河）改道的過程。

中國對河流襲奪的研究已有超過百年的歷史，例如中國著名地質(zhì)學家李四光在20世紀20年代就曾提出，長江三峽可能是河流襲奪形成并貫通的。雖然學界普遍認可河流襲奪在河流發(fā)育中的重要作用，但缺乏證據(jù)充足的典型案例。

襲奪前后示意圖

在山東省沂源縣境內(nèi)，就保留著一處典型的河流襲奪案例。由下圖可見，柴汶河上游原本向東北方向流，卻在某個時間點突然轉(zhuǎn)向西南方向流。而沂河的上游向東北方向流，與柴汶河大拐彎前的上游流向基本一致。這似乎告訴人們，柴汶河上游曾經(jīng)流向沂河，后來才被柴汶河“搶”了過來。

柴汶河襲奪灣航拍圖

河流的縱剖面也支持柴汶河的上游曾經(jīng)流向沂河的推斷。而其中最有力的證據(jù)，是反向河河岸上的卵石——卵石傾斜的方向指向水流流向相反的方向。在現(xiàn)今流入柴汶河的反向河河段發(fā)現(xiàn)，此處河岸的卵石指向為西南方向，說明原來此處的水流是向東北方向流的（圖中手臂所指方向），與現(xiàn)今相反。這也說明了柴汶河的反向河河段曾向東北方向流向沂河。通過相關的測年技術，科學家得出該處的河流襲奪大約發(fā)生于距今3萬年前。

試想，數(shù)萬年來，柴汶河和沂河一直安靜流淌，但柴汶河比沂河侵蝕能力更強。在表面的安靜下，柴汶河正在不斷積蓄力量——其源頭不斷向上游延伸，悄悄向沂河靠近。

定向排列的卵石

而在約3萬年前的某個風雨交加的夜晚，暴雨不停地拍打土地，河水暴漲，沂河和柴汶河之間最后的障礙終于被破壞了。沂河的上游奔入了柴汶河的懷抱，形成了300多度的大轉(zhuǎn)彎，河流襲奪完成。在這個過程中，柴汶河為襲奪河，而沂河為被襲奪河。

河流襲奪之后的地貌演化

河流襲奪中，襲奪河的地勢往往低于被襲奪河的地勢，這是因為地勢低的河流更容易侵蝕地勢高的河流的河床，從而導致高地勢上的水更容易流向低地勢的河流。

當然，柴汶河的地勢也低于沂河，剛剛發(fā)生河流襲奪時，在柴汶河迫使沂河轉(zhuǎn)變流向的地方（襲奪灣），形成了20余米高的瀑布。在柴汶河長時間溯源侵蝕的過程中，該瀑布沿今柴汶河不斷向上游移動，在堅硬的花崗巖山體中淘刷出了峽谷，最窄處寬度僅2米。目前瀑布已移動至距襲奪灣1.4千米處，在移動的過程中，瀑布高度也在逐漸變小，目前僅有2～3米。

在河流沿程縱剖面上，瀑布成為一個高程突變點，稱作“尼克點”。尼克點上游，河谷相對寬淺，呈U形；而尼克點下游，河谷相對窄深，呈V形。

同時，該次襲奪造成古沂河水量急劇減少，在襲奪灣附近發(fā)育出了沼澤，保留的沼澤沉積物最厚處超過10米。同時，襲奪灣處河道急劇降低，促使新的河流（反向河）向沂河方向發(fā)育，現(xiàn)在仍在不斷擴張，即該處柴汶河仍在不斷向沂河逼近。

因襲奪的典型地貌特征，例如襲奪河、被襲奪河、反向河、襲奪灣、風口和尼克點等均被完好地保留，所以該處成為中外地理和地質(zhì)類教科書中典型的河流襲奪案例，也為河流襲奪的地貌演化與機制研究提供了極好的天然范例與觀測數(shù)據(jù)。

柴汶河襲奪后的瀑布

柴汶河襲奪后的瀑布

?沂河被襲奪后發(fā)育的沼澤泥炭（鉆探取出，能用于推測該處河流襲奪發(fā)生的時間）

筆者在初中時便對河流感興趣，喜歡騎自行車去河流、水庫和泉水處參觀，柴汶河上游襲奪灣附近的特殊地貌吸引了筆者的注意。工作之后，筆者曾多次帶領附近中學的地理老師前往現(xiàn)場，并將該典型河流襲奪案例推廣到中學地理教學之中。

日常生活中，青少年讀者要善于發(fā)現(xiàn)身邊的科學問題，激發(fā)科學興趣，樹立遠大的科學理想。