大峡谷的“山河”，其“山”主要指大峡谷围绕的南峰，“河”是指大峡谷本身。山、河的形成是相辅相成、互相联系的。这里要特别强调山、河形成的地质基础。考察研究表明，大峡谷在地理上处在北半球中纬度青藏高原东南部，北东向的东喜马拉雅山，北西向的冈底斯-念青唐古拉山和近南北向的横断山脉交汇复合的部位，山系集结，高山峡谷，山特别高耸，河特别深切。
大峡谷的成因--板块挤压和地幔上涌
在地质构造上，它处在南侧印度板块以北北东方向主动漂移，向相对被动的欧亚板块(青藏板块)挤压，以低角度向下俯冲、碰撞，而东侧又受到强大的太平洋板块作用力的抵制。在这样复杂的复合的构造作用下的“挤角”部位(大峡谷拐弯地区)，应力集中，挤压、强烈抬升、变质变形。壳、幔物质相互作用，地幔物质上涌、旋动，“热涡”作用等等，它们与地球各种外圈层相互作用，地质上形成复杂的、即通常称为喜马拉雅东“地结”。构造上强烈上升、变形形成复杂的构造弧弯，地层岩石至少受过两次以上的变质作用，出现的主要是一套中深程度的变质岩系。大峡弯内侧还发现高压麻粒岩，即以南迦巴瓦峰为中心的地区出现的是中、晚、元古代的角闪岩相-麻粒岩相岩石。复杂的构造弧弯由于强烈的变形和断裂错移而成，蛇绿混杂岩残片零星出露，主要出现花岗质糜棱岩带。据考察和地质测年表明，以南峰为首的中深程度的变质岩系，钾氩年龄值为7.4亿年，相当于前寒武纪古老的岩层，与南侧古老的印度地块的地质年龄相仿，是喜马拉雅我国一侧发现的地层年龄的最高值；而古地磁测量表明，白垩纪以前南迦巴瓦峰的位置还在现今的北纬13度附近地方，而现在则处在北纬29度30分的位置，也就是说，自白垩纪以来，南峰为主的地区已随大陆漂移北进了近15个纬度（当然南迦巴瓦峰本身成为断块上升山峰是较年青的）。板块的作用，应力的集中和释放，表现出地壳的强烈上升，地震的高强度和高频度发生，高温地热显示，以及低密、低磁、负重力的固体地球物理的表征，表征大峡弯地区地幔物质上涌，挤压旋扭活动，是地球上有数的“地热涡”之一。据矿物裂变径迹测试结果表明,15万年以来大峡谷地区的上升量达到30毫米/年，是地球上升最快的地区之一；在这样的地质和构造基础上，加以强大的流水为主的外营力作用，是大拐弯峡谷山、河的主要成因。在上述这样的地质环境基础上，大峡谷的山河组合在一起，出现在三大山系（喜马拉雅山、念青唐古拉山、横断山）的交汇和三大板块交互作用复合的特殊部位，形成世界上地形起伏最大的高山峡谷地形，山系集结，地形特别高耸，河道拐弯、峡谷特别深切。形成高山峡谷的内营力主要是板块构造的作用，地幔物质的上涌，“热涡”的出现，壳幔物质的交互作用和运动，导致的地壳强烈上升，物质的流动、变形、变质（包括地缝合线在内的这样深大断裂构造，以及正断层、压性断裂构造变形在内）。外营力主要是年平均2000立方米/秒的雅鲁藏布江巨大水量的侵蚀和切割；谷坡山坡的各种坡面重力作用的侵蚀剥蚀以及高山部分冰雪作用的侵蚀、啮蚀作用。带着上千流量的巨大水量的世界最高大河的雅江中上游，主要适应东西向的地缝合带发育，由西向东来到米林县派乡以下，迎面遇上以南峰为首的北东向东喜马拉雅山的阻挡，它必然只能寻找地壳上的薄弱部位，穿凿在强烈上升的南峰和加峰之间，围绕南峰作大拐弯而流，形成世界最奇特的拐弯、最深峻的大峡谷是自然的事情。当它从墨脱以下离开南峰还是继续流动切割在同样作强烈阶段性上升的青藏高原东南急斜坡上，形成连续的峡谷也是必然的事情。因此，形成了世界上最大的连续V形的峡谷总长达504公里。最后，从青藏高原东南坡麓海拔只有155米的巴昔卡流出国境。往下河性不再是峡谷，流动在印度大平原上，连名字也改称为布拉马普特拉河了。
大峡谷是构造先成河
作大拐弯的峡谷，在流动切割的过程中，受到强烈的、间歇性的不均匀上升的制约，必然出现V形峡谷纵向叠套相嵌的成层地形。这样大水量的峡谷河床流路，必然要寻找构造上更薄弱的部位，主要是地缝合带内同一体系的不同方向构造中最活动（应力最集中）的部位作选择性的适应追踪切割流动，于是出现水平方向上大拐弯中一系列小拐弯相套串连的河道结构形式。最明显的例子是下游邦沟以下峡谷河段突由南西向折变为南东向流去，它明显受控于以邦沟为顶端的一个南东轴向的巨大倾伏背斜构造，峡谷河道受这活动性的背斜轴部张性大断裂带而发育流动的。又如，西兴拉以下大峡谷核心无人区河道，河床出现四大瀑布群的奇观，就是说在短距离、急拐弯、高坡降、大水量、深峡谷这样特定情况下，水动力作用能量释放必定要出现的河床瀑布地貌，也是河流发育溯源侵蚀到达这里必然要出现的河床地貌表现。
根据以上分析，明确表明：雅江下游大拐弯峡谷-这条世界最大峡谷是一条构造先成河，否定了以前有一些学者推论雅鲁藏布江是一条袭夺河，大峡弯是袭夺弯的说法。
世界三大峡谷成因的异同
总之，地幔物质的上涌，物质流的左旋运动，强烈的挤压，多阶段、非均匀、不等速的强烈上升过程，强大的“热涡”作用，它们的效应和相互作用于地球外圈层众多的变性和形变，造就了现阶段大峡谷地区的山河（它的高山峡谷的表现、结构和组合），而“热涡”作用显然也参与了大峡谷作为水汽通道存在的形成和作用过程。
如前所述，大峡谷地质成因，是与该地区存在地幔上涌体引起的热力抬升有关；雅鲁藏布大峡谷地与峡谷形成相关的地质特征，竟与美国科罗拉多峡谷、秘鲁科尔卡峡谷基本相似，是地幔上涌体或地幔热涡作用的结果。引起岩石圈的减薄和类似的岩浆作用，相应的地壳的快速抬升形成了大峡谷。不过，这些世界有名的大峡谷所在地地幔上涌体作用强度和表现方式有所差异，秘鲁科尔卡峡谷地区的岩浆作用表现为喷发形式出露于地表，组成峡谷一侧的高山；美国科罗拉多峡谷地区的岩浆作用表现为溢出于地表，玄武岩层夹在地层中间；而中国的雅鲁藏布江大峡谷岩浆作用现阶段表现还在于地幔上涌，构成强烈热涡作用。看来，世界河流大峡谷是否存在着相似的地质成因规律？表现出雅鲁藏布江大峡谷地区的上升最强烈，作用时间年代最轻。这是否印证雅江大峡谷为世界最大峡谷的自然之必然呢！
河床瀑布群的发现
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远望藏布巴东瀑布 |
从西兴拉往下到帕隆藏布汇入口之间，河道长不过20余公里，但却是整个大峡谷中最为险峻和奇特的河段。在这段河床平均坡降达到9.6‰。在西兴拉往下藏布巴东瀑布群出现的2.9公里河段,河床坡降竟达到千分之75.6的极值。在这样短的距离内河床还作好几处的急拐弯，有S形的拐弯，有直角状的拐弯。拐弯的河槽全部深深的切入基岩，山嘴交错，实测最狭处只有35米宽。在石槽峡谷中，急流奔腾，在河床拐弯的转折地方，往往出现瀑布和瀑布群系列。张文敬教授根据实地所见，第一次提出了大峡谷中瀑布群的概念，即瀑布的出现是一连串的一组群体，往往在短距离内有一个最大的主体瀑布，其上下又有一系列小的瀑布和跌水跌阶相串联，谓瀑布群。实测表明，这段峡谷中集中分布着四大瀑布群。从上游到下游出现的四大瀑布群的主体瀑布依次为：
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藏布巴东Ⅱ号瀑布 高35米 |
藏布巴东瀑布Ⅰ(北纬29度46分25秒，东经95度11分05秒)，分两股跌落，左侧者高33米，宽117米；右侧者高21.04米。 藏布巴东瀑布Ⅱ(北纬29度46分34秒，东经95度10分40秒)亦称白浪瀑布，高35米，宽62.57米。 秋古都龙瀑布 (北纬29度49分00秒，东经95度06分20秒)，高7-17米，宽40米。 绒扎瀑布(北纬29度51分10秒，东经95度05分01秒)，高30米，宽70米。
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绒扎瀑布彩霞
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帕隆藏布江畔望晨曦 |
河床瀑布的基本特点是大峡谷水系范围内瀑布很多且各不相同。它们由流水和地形相结合，出现干流河床瀑布、支流沟床瀑布和跌水，以及在坡面上悬挂的瀑布等等。这里要论及的是雅鲁藏布大峡谷主河床上的瀑布。经沿江徒步穿越考察表明，瀑布主要出现在西兴拉以下到帕隆藏布汇入口之间的无人区核心河段内，构成大峡谷内独具特色的自然奇观和资源。它具有群体性、多变性和年青性等特点。
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帕隆藏布江畔飞瀑 |
帕隆藏布江上小瀑布 |
相对集中分布的群体性，建立了瀑布群的概念。
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俯视藏布巴东瀑布 |
在大峡谷核心无人区河段，从西兴拉往下到支流帕隆藏布汇入口之间，短短的20余公里峡谷河段（仅占全峡谷504公里河段长度的二十五分之一），却集中分布着全部的河床大瀑布、小的跌水，急滩湍流相联，不计其数。在这样短距离内，峡谷河道作多处急拐弯，有突然的直角形拐弯，有S形的急拐弯。从西兴拉到帕隆藏布汇入口之间河床坡降达到23‰，甚至出现西兴拉以下2.9公里河段坡降达到千分之75的地理极值。嵌入基岩的河床宽仅35米，洪枯水位高差达到21米的地理极值。总之，这里是大峡谷最陡急险峻的河段，一些地理极值在世界河流史上也是无与伦比的。在峡谷河床突然作奇特转折的部位往往出现大的河床瀑布，以大的河床瀑布为主体，在其上下短距离内还出现了一系列的小瀑布和跌水，叠阶相串，因此建立了大峡谷中瀑布群的概念。在这段大峡谷中，有四大主体瀑布及其相应的四大瀑布群，可以说，在平均2000立方米/秒的巨大水量，奔流在宽不过35米的峡谷基岩河槽中、平均河床坡降达到23‰的急陡河床上，这样短距离作急拐弯的河段，要出现这样多、这样规模大的河床瀑布，在中国的大河上是独一无二的，在世界峡谷河道上也是罕有的自然奇观。
多变的瀑布
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绒扎瀑布起新虹（凌风摄） |
多变化性
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奔腾的绒扎瀑布 年青的瀑布 年青性
这是指现阶段所看到的瀑布，它们形成的年纪很可能是很年青的。其实这个年青性的特征是与上述的多变性紧密联系在一起的。能够印证的例子是贝利和沃德当年所看到的瀑布，现在都已消失，仅在河床底部出现四处跌水作为原虹霞瀑布的残留而已。在西兴拉以下的峡谷河床大瀑布，据访问，当地老百姓也说有的是从未见过的（包括对那些出入过无人区峡谷的猎人们）。于是我们就有理由设想，其中一些河床瀑布可能是1950年特大地震后新产生的。若如此，到1998年，也不过是近50年的年纪。作为一种地质地貌体，它们实在是很年青的！98年实地考察瀑布的地质学家季建清等科学家对瀑布的年青性也有同感。 当然，瀑布群的形成是各不相同的，要通过很详细的工作，具体地分析。如西兴拉到帕隆藏布汇入口20余公里的河床上： (1)短距离内河道作S形或直角形的急拐弯转折，大的主体瀑布和相对集中的瀑布群首先最容易出现在河床S形拐弯的弯部和直角形转折的弯部这种地形突然转折变化、应力相对容易集中作用的部位，如最大（落差）的藏布巴东Ⅰ号、Ⅱ号瀑布就出现在河床S形拐弯部位。 (2)短距离内峡谷基岩河床深槽形态发生束放变化的转折部位，出现大的瀑布。如绒扎瀑布就是从相对宽的河床到突然收窄的河床跌落下去进入更深更狭的基岩河槽的。同时，任何巨瀑下面必有深潭，它必然会改变河床谷地的形态和水流作用的性质，这也是相辅相成的一种差异，应该说也是参与了瀑布地形的形成过程的。如藏布巴东瀑布跌落下去就形成一个大的三角形的瀑槽，瀑水在其中急速回旋翻滚，形成一三角形池，并呈牛奶状乳白色的水流再跌落下去。 (3)从藏布巴东Ⅱ号瀑布出现部位的卫星影像图分析，这里的变质岩系近东西走向，两岸产状是连续的，瀑布的出现主要应考虑是由于河床的急拐弯和束放导致应力相对集中作用所出现的差异。在绒扎瀑布，据张文敬教授介绍，瀑布的出现与其坐落在横向岩层中石英岩脉这样坚硬岩性地层的出现有关系。 (4)至于藏布巴东Ⅱ号瀑布，即大峡谷中最大瀑布（高35米）以下一系列小规模的瀑布和跌水的出现，又与河床有许多大块崩塌堆积的堵塞有关。整个大峡谷中一些河床小瀑布与跌水险滩，许多都与强大的支沟泥石流堆积于干流主河床上，局部改变了河床坡降造成的差异也是有关系的。 (5)季建清博士认为，大拐弯峡谷的复杂构造弧弯在不同板块之间，这里出现的是花岗质的构造糜棱岩带，通过裂变径迹的测年表明，这里15万年以来上升量达到30毫米/年，是地球上最强烈的上升地区之一。在这里地幔物质上涌是“高温、低密、低磁、负重力、多地震、强构造运动”的地球“热点”地区。总之，这里地壳（物质）的变形是十分强烈的（在大峡谷瀑布群所在变形地体上留有许多构造变形的证据）。大峡谷核心无人区段就有因变形（无论快速或缓慢的）产生大规模山体的滑塌移动入峡谷中，堵塞和改变了河床地形，与瀑布群出现有关。 总之，大峡谷河床瀑布的形成首先是在内外营力作用的综合分析基础上，对具体瀑布作具体分析，在这样世界最大峡谷中这样巨大的水力作用和强烈构造运动作用地区，瀑布的变化性也就决定了大峡谷瀑布必然的青年性、群体性和复杂性征。 |
