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八万年前的“抢水大战”中,沂河输了

2018-10-09 09:29 来源:科技日报 本报记者 杨 雪

  河流打架会发生什么?近日,以中国学者为主导的中加美3国学者在河流发育演化方面取得了研究成果——“更新世一次河流袭夺后的流域地貌突变”,发表于《自然·通讯》。这是一个关于两条河流打架(河流袭夺)的故事,主角分别为黄河和淮河的“娃”(支流)——柴汶河和沂河,结果是柴汶河打赢了沂河,时间是距今8万年以内。

  河流袭夺是河流发育的一种现象又称“河流抢水”。8日,论文第一作者、四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室助理研究员范念念在接受科技日报记者采访时介绍,自然界中,相邻几个水系在内外因素的影响下,可能会有一个水系侵蚀活跃,下切较深,甚至切穿分水岭,夺取分水岭另一侧位置较高河流的河源段。河流袭夺在河流发育中起重要作用,研究历史已超过一个世纪,但目前证据确凿且能较准确定年的案例非常稀少。

  “我读中学时就注意到老家沂蒙山区的柴汶河,流向由东急剧转向西南,并在大拐弯上游形成壮丽的峡谷和瀑布。”范念念说,原来这个大拐弯就是袭夺湾。通过地形资料推演,刚刚发生河流袭夺时,这个瀑布有20多米高,然后逐渐延柴汶河向上游、向西后退了1.4公里,现在瀑布只有2—3米高。瀑布的这一后退过程塑造了峡谷。

  柴汶河和沂河的分水岭位于山东省沂蒙山区的沂源县。范念念介绍,8万年前,古沂河经此地向东北方向流,古柴汶河则在此发源往西南方向流,二者相安无事,“井水不犯河水”。随着柴汶河源头向上游侵蚀、发展,最后切穿与古沂河的分水岭,从而将古沂河的上游河源段抢了过来,成为柴汶河上游。这样,成就了今天柴汶河“急转直下”的壮美风光。

  “我们在这里发现3处卵石的走向、排列与现在的流向相反,确定了河流袭夺的发生;通过对古沂河河床沉积物,即紧贴卵石上层的沙子测年,确定了袭夺发生的时间。”范念念说,袭夺的典型地貌特征如袭夺河、被夺河、倒淌河、袭夺弯、风口和尼克点等均完好保留,是一起典型的河流袭夺案例,可为河流袭夺的地貌演化与机制研究提供天然范例与观测数据。

  由于被袭夺,沂河源头水量急剧减少,积累了超过10米厚的沼泽沉积物。范念念介绍,这些沉积物的年龄在1万—3万年之间,包含了末次盛冰期,即距今1.6万—1.8万年前后。“当时,海平面下降超过120米,整个渤海几乎不存在,现在的山东半岛与韩国连在一起。这种剧烈后退的背景,一定会使得中国北方地区更加干冷。”范念念说,这些沉积物有望揭示中国东部海岸线急剧后退的气候特点,并完善西部黄土高原和荒漠的发育历史。

(责任编辑:王蔚)

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