水,这颗蓝色星球上最普通却又最神奇的物质,它是生命的摇篮,亦是涤荡灵魂的清泉。它滋养着万物,无声无息地赋予了地球勃勃生机。在地质人眼里,水是“雕刻家”,它通过侵蚀、搬运和堆积,塑造了千姿百态的地形地貌,在大地上绘出一个个扇形画卷,水是“传输带”,携带地表物质进行迁移,同时作为“催化剂”加速了文明的起源与发展。

大地雕刻家
水在常温下具有液态、气态和固态三种形态,并且在这几种状态之间不断转换。通过蒸发、降水、渗透、流动和冻结,水实现了位置的变化,形成了一个永不停息的动态循环系统。水在地表的流动使其成为大地的雕刻家,土堆便是流水塑造微型洪积扇的一个典型例子。
洪积扇,顾名思义,“洪”是指由降水过多导致的洪水或河流水位暴涨,通常是暂时性或季节性的水流;“积”则是指冲积和堆积。因此,洪积扇的字面意思是洪水冲积形成的扇状堆积地形(图2)。真正的山前洪积扇需要经历长时间、大规模的水流作用,水流裹挟着来自山上的固体物质,不断扩展并铺成扇形堆积体。这些流水没有固定的水源,通常是暂时性或季节性的,不同于河流。
与洪积扇相近的概念是冲积扇,它是河流出山口处的扇形堆积体。狭义的冲积扇仅指湿润区较大河流出山口处的扇状堆积体,是长期性流水的产物,不包括洪积扇;广义的冲积扇则包括了两者。
冲积扇的规模从小至数百平方米到数百平方公里不等,形成冲积平原。例如,成都平原和华北平原都是典型的冲积平原。其中,华北平原是由西侧的太行山抬升、东部下陷形成的高差,黄河、海河、滦河等水系每年携带大量泥沙,在山麓东部形成大片扇面状冲积平原。


土堆洪积扇的表面分布着若干条辫状的通道,水系脉络清晰可见。水流最终汇入一个小水洼,即通常与洪积扇相伴的辫状河流和湖泊。不难想象,在降雨之后,水流从土堆高处汇集,加深并延长沟壑,形成并改善水流通道。当这些水流到达洪积扇表面时,大多呈现分散流动的状态并逐渐消失。由于缺乏长期的水流供给,扇面上仅留下辫状或树杈状的小沟渠。
物质传输带
尽管土堆与山脉对降雨侵蚀的抵抗能力有所不同,且在空间和时间尺度上也无法相比,但它们的形成机理和过程却有异曲同工之妙:水往低处流,而高处的各种松散物质也随之被搬运。
冲积扇同样经历了类似的水流作用。概括而言,水对固体物质的作用主要包括风化、剥蚀、搬运与沉积,这些过程无时无刻不在发生,无处不在。风化和剥蚀使得岩石和矿物在原地分解和破坏,产生的碎屑物质和溶解物质除了少量留在原地外,其余大部分会被水搬运,沉积在新的地点。地表物质得以传输,其中就有对生物至关重要的营养物质。
水流的搬运带来了另一种结果,即物质的筛选。不同大小的颗粒在水流的冲刷下,从上至下呈现出规律性的分布:地势较高处水流速度较快,冲击力较强,能够携带较大的颗粒;而在下游,水流的速度减慢,只能搬运少量且较为细小的碎屑颗粒。土堆微型洪积扇中,扇顶的颗粒体积较大,多为砾石,直径超过2毫米,难以被降水动力所搬运。洪积扇主体部分的颗粒直径在0.05至2毫米之间,即砂粒。而洪积扇末端流入的汇水区则是水流的终点,这里的颗粒直径小于0.05毫米,绝大多数颗粒直径小于0.002毫米,即黏粒。
因此,冲积扇的沉积特点可以总结为:在山上经过破碎和裂解的不同大小的岩石、矿物及其他物质,被水流搬运至山前,经过分选后沉积下来。从扇顶到边缘,沉积物的颗粒大小逐渐减小,扇体的厚度也逐渐变薄。这些特征在土堆形成的微型洪积扇中表现得尤为明显。
文明催化剂
水是生命存在的基本要素。它构成了生物体的绝大部分,参与并调控着细胞内复杂的化学反应,是所有生命代谢活动得以进行的关键。冲积扇带来了冲积平原,平原地区地形平坦,土壤条件和水源条件通常较好,适合农业的发展和人类生活,因此形成了人口分布和聚落布局的理想区域。水不仅是早期农业发展的命脉,还促进了贸易交流和技术传播,进而加速了文明的成长与繁盛。可以说,没有水这一“文明的催化剂”,人类历史将难以书写出辉煌的篇章。

东北的松嫩平原位于大小兴安岭与长白山脉及松辽分水岭之间的松辽盆地里的中部区域(图4),松花江和嫩江两条主要河流及其支流携带了大量的泥沙,在长期的地质历史时期内不断冲刷、搬运、沉积,逐渐形成了广阔的冲积平原,该区地形平坦,土地肥沃,是我国主要的黑土分布区,也是我国粮食的主要产区,在保障国家粮食安全方面具有极端重要的作用。

自远古时代起,除了为原始农业提供必要条件外,水流便以其温柔而坚定的力量,筛选出了适合制陶的优质黏土。这些黏土富含矿物质,质地细腻均匀,拥有极佳的可塑性和耐火度,成为了制作陶器的理想材料。在古代中国,人们利用这些天然的馈赠,创造了数不尽的精美陶器。这些陶器不仅是日常生活中的必需品,更逐渐演变成为一种艺术表达的形式,促进了瓷器的发明。中国瓷器以其独特的美感和卓越的品质闻名于世,成为中华文明的一张亮丽名片。水流的精筛细选的艺术品,先民们智慧与汗水的结晶,见证了中国悠久的历史和辉煌的文化成就。