早在植物到达之前，泥土就可能形成蜿蜒的河流

  在这张卫星视图中可以看到加利福尼亚州死亡谷国家公园恶水盆地的蜿蜒河道。在世界各地的贫瘠环境中都可以找到类似的单线通道，这些环境主要由细粒沉积物组成，几乎没有植被。

图片来源：Google 地球，2023 年

资料来源：地球物理研究快报

 地质学家长期以来一直认为，河岸缓缓倾斜的蜿蜒河流是地质学上最近才出现的特征。根据岩石记录，这些河流在大约 4.5 亿年前的志留纪时期开始增殖，与陆地上植物的传播同时发生。普遍的想法是，植物可以稳定河岸，引导水在集中、蜿蜒的河道中流动，而不是在松散的沉积物中形成混乱的辫状河系统。

但越来越多的文献正在挑战这个想法。在地球上的贫瘠土地上发现了蜿蜒的河流，在火星上也发现了类似的特征。物理模型表明，单河道河流可以仅在细小的沉积物中形成。一些研究发现元古代河流沉积物具有低坡度、沙丘和深河道，类似于现代蜿蜒河流。

现在，瓦伦扎等人。提出了迄今为止最古老的证据，表明植物可能不是蜿蜒河流形成所必需的。研究人员研究了苏格兰西北部斯托尔群岩石中保存的 12 亿年前的河流沉积物，分析了沉积物成分、沙丘和波纹等河床特征以及河道几何形状。

研究人员发现，河流沉积物很可能沉积在 4 至 7 米深的蜿蜒河道中，其下坡梯度与现代蜿蜒河流一样平缓。河底沙丘的存在表明渠道化的水流过沉积物的速度相对较快。该团队对小规模泥浆物理的分析表明，在斯托尔群沉积物中看到的沙子和泥浆的混合物可能具有足够的粘性，可以将河岸固定在一起，而无需植物的帮助。

作者认为，志留纪蜿蜒河流数量的增加可以用河岸稳定植物导致河流迁移平均速度下降来解释，而不是突然引入新的河流形状。如果在此之前的河流快速迁移，它们留下的沉积物在岩石记录中可能看起来与辫状河留下的沉积物相似，这可能导致科学家将它们误解为辫状系统的迹象。

作者表示，随着其他元古代沉积物中类似河流几何形状的证据不断涌现，进一步了解这些河流的形成方式变得越来越重要，他们正在计划进行水槽实验，以探索蜿蜒的河流如何留下模仿辫状河的沉积物。（地球物理研究快报，https://doi.org/10.1029/2023GL104379，2023）

——丽贝卡·宗巴克，科普作家

引文：  Dzombak, R. (2023)，早在植物到达之前，泥土就可能形成蜿蜒的河流，  Eos，104，https://doi.org/10.1029/2023EO230291。发布于 2023 年 7 月 31 日。