2024届高考地理素材---河床倒着长，是啥样？怎么还和火星有关系？

下图高出地面的部分并不是山脉，而是古河床。一般的河床不是地势低洼的区域吗？为什么河床会高出地面那么多？ 图：美国犹他州中部地区高出地面数十米的倒置河床（红色虚线部分） 我们把这种位于地面上方的河道，称为沙漠倒置河床，也可以称为倒转河床。这种现象又是如何形成的呢？  01   沙漠倒置河床是什么？ 河床，也称“河槽”，是河谷中被水流淹没的部分，随水位涨落而变化。其形态会受到地形、地质、土壤、水流冲刷、搬运和泥沙堆积的影响。 常见的河床一般成下凹状，哪怕干枯的古河床，也明显低于地平面。 图：有活水流动的现代河床（正常河床） 图：左侧低于地平线的干涸塔里木河河床（正常河床） 而沙漠倒置河床是一种不太常见的地质现象，这种凸出地面的古河道常出现在沙漠或干旱地区。 现在极为干旱的地区，在地质时期可能曾有河流流动。随着时间的推移，这些河流干涸，而且它们留下的河床沉积物可能比周围的岩土更坚硬。 图：美国犹他州的倒置河床地球上最著名的倒置河床之一  02 倒置河床的分布 全球最著名的倒置河床分布区域位于美国犹他州格林里弗市，在这里你能看到各种形态，各种时期的倒置河床。 其中相对高差最大的倒置河床，其河床顶部距离地面超过100米，成为了世界攀岩胜地。 图：格林里弗市郊区高耸如山的古河床（红色虚线部分） 这里的古河道里堆满了着上游携带而来的玄武岩碎块，其硬度要比周围的泥砂质沉积岩更高，抗风化侵蚀的能力相对更强。所以在河流干涸后的多年里，当河道周围的岩层已经被剥离殆尽时，古河床还能高耸立于地面之上。 在撒哈拉沙漠地区和我国的新疆戈壁沙漠也有部分倒置河床分布。 图：撒哈拉沙漠地区的古河道 图：新疆克里雅河古河床  03 倒置河床的成因假说     1.“景观倒置”说：    河道中堆积了抗蚀力强的沉积物，而河道周边的松软物质被后期侵蚀致使河床相对抬高。这一成因主要是由季节性洪水堆积，其沉积物一般为粗碎屑。     该假说认为，由于倒置河床后期受到侵蚀和崩塌，其宽度要小于原始河道的宽度，堆积厚度也要小于原始河道的深度。该成因机制已被广泛用于解释地球上沙漠倒置河床的形成过程，也被用于解释火星倒置河床的形成和古水文环境的重建。      沙漠倒置河床的形成是由于河床周围沉积物抗侵蚀能力弱而被优先侵蚀，这说明沙漠倒置河床是在松软的基底形成之后发育的，如果能确定松软基底的沉积环境，则可以进一步反映区域环境变化情况。     沙漠河床倒置形态     2.“沉积倒置”说：    河流长期侧向加积形成河床相沉积（其沉积物较河岸粗），后被水力、风力、重力等外营力侵蚀，致使原河床相的沙坝体宽度减小并被相对抬高。在该假说成因下，倒置河床的宽度大于古河道的宽度，其厚度也大于古河道的深度。      释疑：这两种成因假说均是基于粗细颗粒物的差异侵蚀机理，两者的主要区别在于：  (1)前者的沉积物是由短暂的水流堆积，而后者的沉积物是由长期的水流堆积；    (2)前者一般多为粗细颗粒混杂的冲洪积相且沉积厚度较小，而后者一般具有明显的河流相（例如水平层理、单向斜层理、递变层理）且沉积厚度较大；    (3)前者连贯的河床基本为同一时期的产物，而后者由于沉积时间的差异，其连贯的河床可能是不同时期的产物。 倒置河床的两种形成假说示意图  04倒置河床的形成 我们可以把倒置河床的形成过程大致分为以下几个阶段：① 河流沉积河流在河床中沉积了砾石、沙子等物质，砾石与胶结物联合在一起，通常比周围的岩土更密实。② 河流干涸随着气候变迁，这些曾经湿润的区域变得干旱，河流逐渐干涸，不再有新的流水沉积物覆盖。③ 侵蚀作用在干旱的条件下，以风力为主的外力侵蚀继续作用于这个区域。由于河床沉积物比较坚硬，所以相对于周围较软的地面物质，它们被侵蚀的速度慢。④ 倒置地形形成随着时间的推移，原河床地区比周围地面更高，形成了一种“倒置”的地形，即沙漠倒置河床。 图：倒置河床地形形成的过程  05 研究价值和意义 沙漠倒置河床是研究古气候、古环境以及河流古生物学的重要地质证据。它们像是时间的印记，记录着过去地球表面水流的路径和特征。 现在，沙漠倒置河床还有一个更重要的研究价值，就是通过它来分析火星的古地貌。 由伦敦大学学院研究人员领衔的团队，对美国航天局火星勘测轨道飞行器传回的火星表面高清晰度图像进行了深入分析。他们在火星北部一个名为“阿拉比亚大陆”的平原上，观察到长度超过1.7万公里的倒置河道。 图：火星北部阿拉比亚大陆上的巨型倒置河床 报告作者之一、伦敦大学学院学者乔尔·戴维斯认为： “此前对早期火星的气候模型评估结果显示阿拉比亚大陆曾经有降水。但这个理论长期缺乏相关证据，这让一些人认为火星一直以来是个冰封行星，但“我们现在发现其中一个区域内存在一个广大的河道系统遗迹，这是火星曾存在温暖和湿润气候的一个支持