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來源：互聯(lián)網(wǎng)

牛軛（è）湖（Oxbow Lake），又稱河跡湖、弓形湖、月亮湖，是河曲發(fā)育過程中形成的湖泊。因形狀如同牛軛（佩戴在牲畜頸部防止其走脫的頸箍[gū]），故被稱為“牛軛湖”。

在平原地區(qū)流淌的河流，河曲發(fā)育，隨著流水對河面的沖刷與侵蝕，河流越來越曲折，最后導致河流自然截彎取直，河水由取直部位徑直流去，原來彎曲的河道被廢棄，就形成了牛軛湖。根據(jù)對牛軛湖最新形態(tài)的研究分析，可將其劃分為Ω型、U型和月牙型三種類型。牛軛湖沉積在沖積層的剖面中的位置，是與河漫攤洼地沼澤沉積相區(qū)別的重要標志。牛軛湖中沉積物是含有機質(zhì)較豐富的黑色粘土、亞粘土和亞砂土，有時有薄層透鏡狀粉砂和砂的夾層。

牛軛湖遍布世界各地，牛軛湖主要形成于平原地區(qū)，常見于地勢平緩的河江下游，如長江中游下荊江河段、黃河源支流（白河、黑河和澤曲等）、西伯利亞地區(qū)（Siberia）的沖積平原、北美沖積平原和亞馬孫河（Amazon River）流域、得克薩斯州（Texas）、澳大利亞（Australia）的平原等。牛軛湖景觀美麗，有烏梁素海、哈素海、奇科特湖（Chicot Lake）、卡伯塔爾湖（Kaber Taal Lake）、里爾富特湖（Reelfoot Lake）等風景名勝。

命名

在澳大利亞，牛軛湖被稱為“死水潭”，源自土著語言“Wiradjuri”。牛軛湖因形狀如同牛軛（佩戴在牲畜頸部防止其走脫的頸箍），故被稱為“牛軛湖”，又稱“弓形湖”，有的地方也稱“月亮湖”。牛軛湖是由于河流的變遷或改道，曲形河道自行截彎取直后留下的舊河道形成的湖泊，因此又稱為河跡湖。

定義

牛軛湖是河曲縣發(fā)育過程中形成的湖泊，是發(fā)育彎曲河流的沖積平原上常見的河流地貌單位。在平原地區(qū)流淌的河流，河曲發(fā)育，隨著流水對河面的沖刷與侵蝕，河流越來越曲折，最后導致河流自然截彎取直，河水由取直部位徑直流去，原來彎曲的河道被廢棄，所形成的湖泊就是牛軛湖。

形成過程

在河流發(fā)育過程中，當河流流經(jīng)地勢低平的地區(qū)時，流水受地轉(zhuǎn)偏向力（在地球表面運動的物體，受地球自轉(zhuǎn)的影響，會受到與其運動方向相垂直的力，該力會改變物體的運動方向）的作用，對河道不斷沖刷與侵蝕，在河岸兩側(cè)形成明顯的凹岸和凸岸。在河流流動過程中，凹岸一側(cè)的水流流速相對較快，會不斷沖刷凹岸一側(cè)，促使其不斷向后退（陸地方向）；而在凸岸一側(cè)的水流流速則相對較慢，泥沙更易堆積，使得其不斷突出（向河流方向），這種規(guī)律被人們稱作“凹岸侵蝕，凸岸堆積”。經(jīng)過漫長的時間推移，河道的彎曲程度也越來越大。最后河流自然截彎取直，河水從取直部位徑直流去，而原來彎曲的河道被廢棄，就形成了牛軛湖。

牛軛湖形成過程有以下幾個階段：

第一，河流受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，擺動形成彎曲。

第二，河水不斷沖刷與侵蝕河岸，河曲縣隨之不斷地發(fā)展。

第三，河曲愈來愈彎。

第四，河水沖刷與侵蝕最彎曲的河岸，河流遂截彎取直。

第五，河水從截彎取直的部位流走，原有的河曲被廢棄。

第六，原有被廢棄的河曲成了牛軛湖。

分類

在牛軛湖的最新形態(tài)分類中，則將其分為Ω型、U型和月牙型3類。其中Ω型為牛軛湖演變的初期形態(tài)，是指牛軛湖的湖邊線高度彎曲，兩端收縮至相當接近，類似于繩套；U型為牛軛湖演變的中期形態(tài)，這種類型的牛軛湖兩端相距較遠，形態(tài)有多種變化，例如馬蹄形、半圓形；月牙型為牛軛湖演變的末期形態(tài)，牛軛湖的湖邊線有一定弧度，長度相對較短。

演變過程

牛軛湖存在兩種自然演變過程，第一種是牛軛湖形成后，遠離新河道，經(jīng)歷Ω型、U型、月牙型演變過程，在泥沙沉積、水體蒸發(fā)下滲和植被覆蓋共同作用下，最終變成沖積平原的陸地；第二種是牛軛湖形成后，新河道橫向演變逼近牛軛湖，凸岸沖刷侵蝕在較短時間內(nèi)將牛軛湖逐步蠶食，最終牛軛湖成為沖積河道和平原的一部分，完全失去原先的痕跡。

特點

牛軛湖屬于一類被稱為靜水湖的水體，沒有任何流入或流出牛軛湖的天然水源。形成牛軛湖的河流作為原始水源與它隔絕了，由于沒有連續(xù)的水源，牛軛湖中的水是停滯的，會被淤塞得越來越淺，逐漸演變成沼澤成為水草從生的地方。最后沼澤也被淤平了，在大地上完全消失，只留下泥沙掩埋的彎彎的泥炭礦體，作為曾經(jīng)地形變遷的證據(jù)。

沉積與沉積物

牛軛湖沉積

牛軛湖沉積在沖積層的剖面中的位置，是與河漫攤洼地沼澤沉積相區(qū)別的重要標志。牛軛湖沉積位于相當于河床相沖積物的位置上，組成大的透鏡體。它的底部以河床相沖積層作為墊層，其頂部被河漫灘相沉積層覆蓋。但在交接處可高于河漫灘沖積層的底面，呈楔狀交錯。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于平水期間牛軛湖中水位往往高于河床水位，所以牛軛湖相沉積位置可能較高。汊河型河床構成的牛軛湖有時在特大洪水期仍然起泄洪作用，可以看到河床相沖積層與牛軛湖相沉積交替的現(xiàn)象。

牛軛湖沉積物

牛軛湖中沉積物是含有機質(zhì)較豐富的黑色粘土、亞粘土和亞砂土，有時有薄層透鏡狀粉砂和砂的夾層。層理近于水平，并形成不連續(xù)的帶狀層理。帶層理的形成是由于透鏡狀砂質(zhì)層周圍的粘性土飽和水分，呈塑性軟泥狀態(tài)。當承受壓力時，其接觸面變形，使透鏡體的邊緣變成鈍圓的外形。牛軛湖中富含有機質(zhì)，因而引起氧氣不足，常形成泥炭層并伴有藍鐵礦、菱鐵礦、某些土狀磷酸鹽及其它次生礦物。在通氣條件下這些礦物又可以很快被分解。由于長期鐵氧及植物殘骸的加入，牛軛湖沉積一般呈藍灰色、常具銹斑蟳，這是具有潛育作用的特征。沉積物中化石富，含有大量的植物遺體和軟體動物門介殼。牛軛湖沉積沒有湖相沉積那種薄層及片狀層理。

分布

牛軛湖遍布世界各地，在河水泛濫的平原區(qū)河流是湖泊的主要締造者，牛軛湖主要形成于平原地區(qū)，常見于地勢平緩的江河下游，如長江中游下荊江河段、黃河源支流（白河、黑河和澤曲等）、西伯利亞地區(qū)的沖積平原、北美沖積平原和亞馬孫河流域、得克薩斯州、澳大利亞的平原等。

學術研究

牛軛湖沉積物特征研究

2017年，在長江荊江段湖泊沉積研究中，牛軛湖因為經(jīng)歷了“河流—湖泊”的轉(zhuǎn)變過程，沉積物特征在不同階段顯示出不同的特點，總體上反映的是成湖之前河流階段的干流流域遠源物質(zhì)，和成湖后牛軛湖階段小流域范圍的近源物質(zhì)狀況。已有的研究表明，在牛軛湖成湖后，湖泊雖然與河流干流隔斷，但在汛期洪水仍會攜帶河流干流流域的物質(zhì)在牛軛湖中堆積，因此牛軛湖沉積物既能夠記錄成湖后小流域范圍自然環(huán)境變化與人類活動信息，還能夠記錄汛期時河流干流的洪水信息，是區(qū)域環(huán)境變化沉積研究中不可多得的信息載體。

黑河牛軛湖的發(fā)育研究

2017年基于SPOT（1990年和2000年）和Google Earth（2000至2014年）遙感影像的圖像分析，對黑河市干流及上游的3條支流（格曲、麥曲、哈曲）的216個典型牛軛湖以及相應的河曲縣帶進行形態(tài)參數(shù)的定義與分析。結果表明沿黑河上游至下游，河曲帶的寬度是增加的，增長率的變化趨勢為“急—緩—急”；中游牛軛湖數(shù)量最多；下游受到泥沙淤積的影響更大，牛軛湖從Ω型發(fā)展成U型和月牙型所需時間遠小于上中游。1990至2013年黑河干流僅發(fā)生2次裁彎，分別形成Ω型和U型牛軛湖，說明黑河牛軛湖的發(fā)育速率較慢。

彎曲型河流平面形態(tài)研究

2019年，中國科學院地理科學與資源研究所陳東研究員課題組與美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的專家在《美國科學院院刊》上發(fā)表文章，提出彎曲型河流平面形態(tài)能夠隱藏的其流向信息。科研人員分析了全世界20個基本不受人類活動干擾的典型“蛇曲”河段，發(fā)現(xiàn)小曲率彎道傾向于出現(xiàn)偏向下游的扭曲，而隨著彎道向大曲率“蛇曲”發(fā)展，上游扭曲則越來越占居主導地位。特別是對一些頸口裁彎形成的牛軛湖來說，統(tǒng)計結果表明其84%都出現(xiàn)了偏向上游的扭曲。所以，通過觀察大多數(shù)河灣和牛軛湖的扭曲方向就能判斷河流的流向。

風景名勝

牛軛湖景觀美麗，有烏梁素海、哈素海、奇科特湖、卡伯塔爾湖、里爾富特湖等風景名勝。

烏梁素海

烏梁素海在蒙古語里的意思是“生長紅柳的地方”。它是由于黃河改道而形成的牛軛湖，位于黃河“幾”字彎頂部，是黃河流域最大的湖泊濕地，也是中國八大淡水湖之一。烏梁素海也是地球在同一下緯度下最大的濕地，并于2002年被國際濕地公約組織正式列入國際重要濕地名錄。它能夠起到調(diào)節(jié)黃河水量、凈化水質(zhì)等重要作用，同時也是控制京津風沙源的天然生態(tài)屏障。據(jù)《水經(jīng)》記載，古代黃河河道在今天黃河河道的北部，沿著狼山南麓流過，后因山體的抬高、泥沙的堆積，使河床不斷抬升，在清代愛新覺羅·旻寧三十年（公元1850年），終于致使黃河南移至現(xiàn)在的黃河河道上，留下的廢黃河成為烏梁素海前身。當時水面并不大，后因河套平原地區(qū)的農(nóng)業(yè)開發(fā)，水渠大量修筑和灌溉，使得烏梁素海水面不斷上升，水面最寬廣時面積曾達到700余平方千米，之后水域面積逐漸降至293平方千米。

哈素海

哈素海是黃河變遷而遺留的牛軛湖，屬大黑河水系的外流淡水湖泊，曾稱陶思浩西海子，俗稱后泊兒。哈素海是天然湖泊，有“塞外西湖”之稱。它位于呼和浩特市西70千米的土默特左旗境內(nèi)，水面面積32平方千米，水深2米左右，湖底雜草叢生，水質(zhì)肥沃，是土默特左旗集農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、觀光旅游為一體的水資源圣地，盛產(chǎn)草、鰱、鯉、鯽、團頭魴、武昌魚等魚類及河蝦蟹。哈素海是中國國家AAAA級旅游景區(qū)，景區(qū)內(nèi)有草原、濕地、湖泊、溫泉等景觀；有環(huán)湖公路、敕勒歌景區(qū)、溫泉、戲水樂園、荷花釣島、天鵝湖、野鴨灣等旅游景點。

奇科特湖

奇科特湖是北美最大的牛軛湖，位于阿肯色州（Arkansas），東南部的奇科特縣，毗鄰現(xiàn)在的密西西比河（Mississippi River），經(jīng)緯度范圍為北緯33°3′至33°6′，西經(jīng)90°0′至90°7′。奇科特湖600多年前是密西西比河的一部分英，1927年的一場洪水部分將奇科特湖分為一個大的湖泊下湖和一個相當小的湖泊上湖。奇科特湖面積17平方千米，海岸線長58.2千米，水容量0.0625億立方千米，上湖平均水深3米，最大水深4.5米，下湖平均水深3.8米，最大水深8.3米，集水面積906平方千米。

卡伯塔爾湖

卡伯塔爾湖是位于印度比哈爾邦貝古薩萊區(qū)（Begusarai district of Bihar）的牛軛湖，該湖以前是恒河（Ganga Rivers）的支流甘達克河（Gandak River）的一部分，總面積約為67.5平方千米。該牛軛湖的水來自甘達克河、比亞河（Bia River）和卡里河（Kareh River）的匯合處，水呈堿性，平均pH值為7.8。卡伯塔爾湖有超過106種不同鳥類和大約60只候鳥，慢慢地這些物種中的許多已經(jīng)滅絕，為了保護日益減少的鳥類種群，1989年，印度政府宣布其為鳥類保護區(qū)，是野生動物的棲息地。

里爾富特湖

里爾富特湖是位于美國田納西州（Tennessee）西北部，地跨萊克（Lake）和奧拜恩（Obion）兩縣的一個牛軛湖。它是在1811至1812年冬天沿著新馬德里斷層發(fā)生的地震形成的。在劇變中，密西西比河東側(cè)的陸地沉沒，形成了河水沖入的洼地。該湖的表面積約為60平方千米，平均深度約為1.5米，到處都是柏樹，這些柏樹的根部在水下交織在一起，為魚類提供避風港。里爾富特湖湖和周圍的林區(qū)已被劃為美國州立公園和野生動物保護區(qū)，有多種魚類和家禽。流淌的里爾富特湖湖向南流出湖，在戴爾縣（Dyer county）匯入奧拜恩河（Obion River），而后者又加入密西西比河。

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