难解的秘密

地球上的许多神奇现象,令我们对熟悉的地球感到万分陌生,如地球的漂移、海底的大陆、沧海桑田的变换等,它们犹如一个大迷宫,使人越绕越糊涂,越绕疑问越多。

向北漂移的次大陆

南亚次大陆

南亚次大陆,又称印度次大陆,是喜马拉雅山脉以南的一大片半岛形成的陆地,它是亚洲大陆的南延部分,大体位于北纬8度至37度与东经61度至97度之间,由于受喜马拉雅山的阻隔,形成了一个相对独立的地理单元,总面积约为430万平方千米,人口约为13亿。

南亚次大陆的国家大多位于印度板块,也有一些位于南亚。其中,印度与印度河以东的巴基斯坦、孟加拉、尼泊尔和不丹位于大陆的地壳之上。岛国斯里兰卡位于大陆架之上,岛国马尔代夫位于海洋地壳之上。

地理的情况

南亚次大陆北有喜马拉雅山和喀喇昆仑山的耸峙,南有阿拉伯海和孟加拉湾的限制,西有伊朗高原的阻隔,东有印、孟、缅边境的层峦叠嶂,自成单元的天然态势非常明显。在人文地理上,这里长期经历着相当封闭的历史发展进程,因此具有显著的独立性。又因为南亚大陆面积比一般大陆要小,这就是“南亚次大陆”这一名称的由来。

南亚次大陆北部是喜马拉雅山脉南侧的山地,南部是德干高原,在山地和高原之间,是广阔的印度河及恒河平原。这里气候以热带季风气候为主,除北部山区外,各地年平均气温在24度至27度之间,年降水量大部分地区为1000毫米至2000毫米。

次大陆来历

在20世纪50年代,英国的布莱克特等人,在德干高原玄武岩的微弱古地磁痕迹中进行了古代地球磁场的考察,他们确信在两亿年前的侏罗纪,印度次大陆位于南纬40度附近。

而恰恰在两亿多年前的漫长的寒冷岁月中,此时南北两半球的大陆冰川还覆盖在南北纬40度以上的中高纬地区。

德干高原南部的古冰川之谜得到了圆满的科学解释,人们对次大陆的来历也有了清晰的认识。原来在两亿多年以前,印度半岛、澳大利亚、非洲的南半部与南极洲是连在一起的一块古老的大陆。后来地球内部的巨大力量,无情地撕裂了这块古陆,使它的“碎片”各奔东西,原始的印度洋诞生了。

我还想知道

次大陆是指在一块大陆中相对独立的较小的组成部分。地理意义上的次大陆一般由山脉、沙漠、高原以及海洋等组成。印度次大陆是地理上对喜马拉雅山以南的亚欧大陆的南延部分的叫法。

海底钻出新大陆

年轻的瑟尔赛岛

瑟尔塞岛是位于海平面以下130米的火山爆发形成的,1963年11月14日,它露出了海面。瑟尔塞岛是以挪威神话中火神名字命名的,在这座小岛形成过程中和爆发结束后,火山科学家一直在对它进行大量的研究。

后来,由于各种生命在这座最初荒芜的小岛上逐渐繁盛起来,它开始慢慢引起植物学家和生物学家们的极大兴趣。

导致瑟尔塞岛形成的海下火山口是韦斯文尼查水下火山系统,它被称作大西洋中脊海床裂缝组成部分的一部分。

1973年,韦斯文尼查火山系统还引起黑迈岛上著名的艾尔菲火山爆发。瑟尔塞岛火山爆发还导致该火山链上形成了其他几座小岛,不过它们大部分很快就被侵蚀掉了。

最大的冰岛

要说面积最大、资格最老的由海底钻出的陆地,那则非冰岛莫属了。

在一亿多年前,当北美洲和欧洲分离开来,大西洋诞生不久,幼年的冰岛就从海底的裂缝里钻出海面了。

之后,不断喷发的火山使它成长壮大,还给它带来丰富的地热资源。

目前,冰岛面积10.3万多平方千米,最高点华纳达尔斯火山海拔2119米。火山温泉广布,首都雷克雅未克主要靠地热为能源,是世界著名的“无烟城市”。

冰岛有100多座火山,以“极圈火岛”之名著称,其中有活火山40座至50座。主要的火山有拉基火山、华纳达尔斯火山、海克拉火山与卡特拉火山等。

我还想知道

瑟尔塞岛是远离冰岛南海岸线的一座火山岛,1963年11月发生火山爆发,并一直持续至1967年6月5日。从这以后,海风和海浪侵蚀导致它的面积不断下降,至2002年,只剩下1.4平方千米了。

未知的南方大陆

“孤独者幸福号”的寻找

1687年,著名的英国大海盗爱德华·戴维斯奉英国女皇的命令,驾驶着“孤独者幸福号”三桅巡洋舰,前往南太平洋寻找未知的南方大陆。在南纬12度30分,距南美海岸150海里处,“孤独者幸福号”突然剧烈地震荡起来。导致轮船震荡的原因,是当时美洲大陆的秘鲁沿岸发生了大地震,引起海面剧烈震荡所导致的。爱德华·戴维斯赶快驾驶着他的“孤独者幸福号”向西南驶去。

有一天凌晨,离天亮还有两个小时,“孤独者幸福号”突然触到了低低的海岸,熟睡的船员们被震耳欲聋的响声惊醒,展现在船员们面前的却是一片陆地。胡安和戴维斯都声称他们发现了“未知的南方大陆”,但人们都不相信。

寻找时期

南方大陆的发现是继哥伦布之后第二个地理大发现。欧洲人在南太平洋历时两个半世纪的探险,大致可分为三个时期。第一时期是1519年至1607年间,是葡萄牙和西班牙探险时期,他们一无所获;第二时期是16世纪至17世纪中期,这是荷兰人探险时期,他们虽曾到过澳大利亚的东、西、南海岸,但中途无功而返;第三时期是英国人探险时期。进入18世纪后,人们向未知大陆的探索也越来越深入。

南方大陆之谜

被称作南方大陆的区域实际是由5个巨大岛屿所构成的,这里气候温和,雨水充沛,到处是一片生机盎然的景象。而这里地形与其他地方相比并没有什么不同。高山、峡谷、河流与平原将大陆分隔为颜色不同的区域,也为那些深入内地的探险者们提供了一幅幅巧夺天工的奇景。

虽然有着这么得天独厚的环境,可是这几个巨大的岛屿上却没有任何土著居民,不过这片看似普通的土地也丝毫无愧神秘大陆的称号,因为南方大陆的背后还隐藏着一个巨大的秘密。

我还想知道

詹姆斯·库克出生在英国北部。10多岁时他第一次随船出海。他于1775年加入皇家海军,此后成为了一名航海和制图专家。他给大洋,特别是太平洋的地理学知识增添了新的内容。

岩石形成的奥秘

水成派

18世纪中期,地质学开始由思辨诉诸经验与观察。英国地质学会甚至将“收集实证材料而不急于构建理论”作为学会的宗旨。在这种注重实证的学术背景下,出现了以德国地质学家维尔纳为代表的水成说学派和以英国地质学家赫顿为代表的火成说学派。

维尔纳于1791年系统地阐述了水成说理论。

他认为,在地球生成的初期,其表面被原始海洋所掩盖,溶解在其中的矿物质,通过结晶,逐渐形成了岩层。

维尔纳并不否定热力的作用,但他认为地下的热,如火山是煤的燃烧引起的,只是一种较晚的、辅助性的地质力量。人们称他的观点为“水成派”。

火成派

以英国地质学家赫顿为代表的一些科学家们,提出与“水成派”针锋相对的观点,即用自然过程来解释地球的历史,并在1795年系统论述了火成说理论。他们认为花岗岩等岩石不可能是在水里产生的,而是与地下的岩浆作用有关,是由高温的岩浆冷却结晶而成。

赫顿并不完全否定水的作用,但他认为河水只是把风化了的岩石碎屑冲到海里才逐渐积累,形成石砾、沙土和泥土。赫顿认为地球既没有开始,也没有结束,同时他也认为维尔纳的原始海洋的观点没有根据。

水火之争

由于赫顿的地球永恒性观点违反了传统宗教观念,因此水成说在初始时占据上风,英国地质学会的大部分会员也赞成维尔纳的观点。但由于火成说不断得到观察和实验的证实、补充,人们开始转而支持火成说。

在争论过程中,各学派倾向于用各自观察到的经验证据,来支持自己的地质理论。

最后,在英国爱丁堡召开的一次国际学术会议中,这两个学派在附近的火山脚下,对那里的地层结构成因展开了激烈的现场辩论。由于两派都以偏概全,只相信自己,导致了双方互相攻击和谩骂,最后竟然拳打脚踢,演出了科学史上少有的科学家用武力解决学术问题的闹剧。水成派与火成派一直争论了几十年,史称水火之争。

直至1830年,英国自然科学家莱伊尔将岩石分为水成岩类、火山岩类、深成岩类和变质岩类,深成岩类包括花岗岩和片麻岩类。至此,水火之争才告一段落。

我还想知道

岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝形成的岩石,也称火成岩;沉积岩是在地表条件下由风化、生物和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石。

冰川怎样形成的

冰川形成的原因

冰川是水的一种存在形式,是雪经过一系列变化转变而来的。要形成冰川首先要有一定数量的固态降水,其中包括雪、雾、雹等。没有足够的固态降水作为原料,就等于无米之炊,根本形不成冰川。

冰川存在于极寒之地,地球上南极和北极是终年严寒的,在其他地区只有高海拔的山上才能形成冰川。人们知道越往高处温度越低,当海拔超过一定高度,温度就会降至零度以下,降落的固态降水才能常年存在。

这一海拔高度,冰川学家称之为雪线。在南极和北极圈内的格陵兰岛上,冰川是发育在一片大陆上的,所以称之为大陆冰川。而在其他地区冰川只能发育在高山上,所以称这种冰川为山岳冰川。

在高山上,冰川能够发育,除了要求有一定的海拔外,还要求高山不要过于陡峭。如果山峰过于陡峭,降落的雪就会顺坡而下形不成积雪,也就谈不上形成冰川。

雪花一落到地上就会发生变化,随着外界条件和时间的变化,雪花会变成完全丧失晶体特征的圆球状雪,称之为粒雪,这种雪就是冰川的原料。

积雪变成粒雪后,随着时间的推移,粒雪的硬度和它们之间的紧密度不断增加,大大小小的粒雪相互挤压,紧密地镶嵌在一起,其间的孔隙不断缩小,以致消失,雪层的亮度和透明度逐渐减弱,一些空气也被封闭在里面。

当粒雪密度达到每厘米0.5克至0.6克时,粒雪融化过程变得缓慢。在自重的作用下,粒雪进一步密实或由融水渗浸再冻结,晶粒改变其大小和形态,出现定向增长。当其密度每厘米达到0.84克时,晶粒间失去透气性和透水性,这样就形成了冰川冰。

冰川冰最初形成时是乳白色的,经过漫长的岁月,冰川冰变得更加致密坚硬,里面的气泡也逐渐减少,慢慢地变成晶莹透彻带有蓝色的水晶一样的冰川冰。冰川冰在重力作用下,沿着山坡慢慢流下,逐渐凝固就形成了冰川。

冰川的种类

冰川依据其形态、规模和所处的地形条件,可分为下列三种类型:

大陆冰川,也称冰层,为规模广大的冰川,覆盖大陆或高原区所有的高山、低谷以及平原全部受到覆盖。中央部位较高,冰自中央向周围任何方向移动,不经融化而直接入海,因其覆盖整个陆地再由陆地边缘直接入海,故称大陆冰川。

山谷冰川,它发生于高山或雪线以上的雪原中,由冰川主流和它的分支流组成整个高山冰川系统。当冰层沿山谷向下移动,过雪线继续向下移,其流动情形与河流相似,故称为山谷冰川。

山麓冰川,当山谷冰川从山地流出谷口抵达平坦地区,冰向平面展开,在山麓地带扩展或汇合成一片广阔的平原,称为山麓冰川。

冰川在世界两极和两极至赤道带的高山均有分布,地球上陆地面积的1/10都为冰川所覆盖,而人类需要的淡水资源80%就储存于冰川之中。现代冰川在世界各地几乎所有纬度上都有分布。地球上的冰川,大约有2900多万平方千米,覆盖着大陆11%的面积。冰川冰储水量虽然占地球总水量的2%,储藏着全球淡水量的绝大部分,但可以直接利用的很少。

现代冰川面积的97%、冰量的99%为南极大陆和格陵兰两大冰盖所占有,特别是南极大陆冰盖面积达到1398万平方千米,最大冰厚度超过4000米,冰从冰盖中央向四周流动,最后流到海洋中崩解。

我国冰川面积分别占世界山地冰川总面积的14.5%,是中低纬度冰川发育最多的国家。其中西藏的冰川数量多达20000多条,面积近30000平方千米。我国冰川山脉山体巨大,为冰川发育提供了广阔的积累空间和有利于冰川发育的有利条件。

冰川消退

全球气候的小幅度波动虽然并不为人明显发觉,但对于冰川来说则有显著的影响。气温的轻微上升都会使高山冰川的雪线上移,海洋冰川范围缩小。长期观察表明,这一现象是存在的。根据海温和山地冰川的观测分析,估计由于近百年海温变暖,造成海平面上升量约为0.02米至0.06米。其中格陵兰冰盖融化,已经使全球海平面上升了约0.025米。

全球冰川体积平衡的变化,对地球液态水量变化起着决定性作用。如果南极及其他地区冰盖全部融化,地球上绝大部分人类将失去立足之地。

我还想知道

冰川是在一些高山地区或是在两极地区经常见到的那一层雪白无瑕的外衣。冰川的流动速度极慢,每昼夜一般只能移动1米,个别流速快的冰川能流动20多米。

冰川期成因之谜

冰期对全球的影响

大面积冰盖的存在,改变了地表水体的分布。晚新生代大冰期时,水圈水分大量聚集于陆地,而使全球海平面大约下降了100米。如果现今地表冰体全部融化,则全球海平面将会上升80米至90米,世界上众多大城市和低地将被淹没。冰期时的大冰盖厚达数千米,使地壳的局部承受着巨大压力而缓慢下降,有的被压降100米至200米,南极大陆的基底就被降于海平面以下。

北欧随着第四纪冰盖的消失,地壳则缓慢在上升。这种地壳均衡运动至今仍在继续着。冰期改变了全球气候带的分布,大量喜暖性动植物物种灭绝。

天文学成因说

天文学成因说是考虑太阳和其他行星与地球间的相互关系。太阳光度的周期变化影响地球的气候。太阳光度处于弱变化时,辐射量减少,地球变冷,乃至出现冰期气候,有利于冰川生成。

地球物理学成因说

地球物理学成因说影响因素较多,有大气物理方面的,也有地理地质方面的。大气透明度的影响:频繁的火山活动等使大气层饱含着火山灰,透明度低减少了太阳辐射量,导致地球变冷。

我还想知道

地球目前正处于第四纪大冰期的后期。最近一次冰川广布的情况是在10000多年前结束的。此后,气候总的来说在逐渐变暖,冰川逐渐消融,规模变小,现在冰川的面积只占陆地面积的10%。

沙漠开花之谜

沙漠开花现象

在秘鲁南北狭长、宽度仅30千米至130千米的滨海区,地面广泛分布着流动的沙丘,属于热带沙漠气候,该地区年平均气温超过25度,年降水量不足50毫米,南部低于25毫米,气候炎热干旱。

但有的年份降水量突然成倍增长,沙漠中会长出较茂盛的植物,能开花结果。这种现象被称为“沙漠开花”。

沙漠为什么会开花呢

海洋气象学家认为,这与厄尔尼诺现象的出现密切相关。所谓的厄尔尼诺,是西班牙语“圣婴”的意思,因为它大约每隔2年至7年发生一次,但每次都发生在圣诞节前后,所以美洲人给它取了个原意不错的名字“圣婴”。

正常情况下,热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给一些岛屿国家周围带来热带降雨。但这种模式每2年至7年就会被打乱一次,使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流会转而向东走向美洲,随之便带走了热带降雨。

厄尔尼诺的全过程分为发生期、发展期、维持期和衰减期4个时期,历时一般一年左右,大气的变化滞后于海水温度的变化。这种现象给人类带来了一系列的灾难。它一旦发生,一般要持续几个月,甚至一年以上。它除了使秘鲁沿海气候出现异常增温多雨外,还使澳大利亚丛林因干旱和炎热而不断起火;北美洲大陆热浪和暴风雪竞相发生;夏威夷遭热带风暴袭击;非洲会大面积发生土壤龟裂;欧洲会产生洪涝灾害。1982年至1983年,发生了一次严重的厄尔尼诺现象,它使全世界经济损失达80亿美元。

厄尔尼诺是怎么发生的

在赤道南北两侧,由于常年受到东南信风和东北信风的吹拂,形成了两股自东向西的洋流。从太平洋东部流出的海水,靠下层海水上涌补充。由于下层海水较冷,因此太平洋海面的水温呈现出西部高东部低的“翘板”。

太平洋东部秘鲁沿海的鲶鱼和海鸟多年来乐居在这一较冷的海域之中。从东向西流去的两股赤道洋流在到达大洋彼岸后,有一部分形成反向的逆流,再横越太平洋向东流去,这股暖性的逆流叫赤道逆流。但是,有的年份由于南半球的东南信风突然变弱,使得南赤道洋流也变弱,太平洋东部上升的冷水减少,而更多的暖水随赤道逆流涌向太平洋东部。这样,太平洋海面的水温的翘板就变成东部高西部低了。

然而,厄尔尼诺的发生机制还是一个谜,产生这种现象的原因还不清楚。最后,美国夏威夷大学的地震学家沃克指出:自1964年以来,5次厄尔尼诺现象的发生时间都与地球的两个移动板块之间的边界上发生地震这一周期现象密切吻合。但它们之间有没有因果关系,还有待于进一步探讨。还有的科学家提出厄尔尼诺与一种叫南部振荡的全球性气候变化体系有关,从而影响了南半球的信风强弱。

我国科学家提出的假设

我国科学家提出了一种假设,认为厄尔尼诺现象可能与地球自转速度变化有关。他们对照了20世纪50年代以后地球自转速度变化的资料发现,只要地球自转年变量迅速减慢持续两年,而且数值较大,就会发生厄尔尼诺现象。

由于地球自转减慢,跟随地球一起运动的海水和大气在惯性力作用下,会产生一个向东的相对速度,这个速度在赤道附近最大。据计算,可以使赤道附近的海水和大气获得每秒0.005米的相对速度,使得原来自西向东的赤道洋流和信风减弱,导致太平洋东西岸水温的变化。

目前对厄尔尼诺现象的研究已使用气象卫星、海洋调查船、浮标机器人等先进科学手段。还有一些科学家已转向地质研究,即从一些沿海河口淤泥堆积现象来分析在遥远的过去所发生的厄尔尼诺现象遗迹。

我还想知道

1985年和1986年冬季,中美两国科学家联合进行热带海洋综合考察,发现西太平洋热带海域中有大范围异常水温现象,初步判定厄尔尼诺现象已经形成。这是科学家对此现象的第一次预报。

撒哈拉绿洲之谜

撒阿哈沙漠概况

撒哈拉大沙漠在非洲的北部,西起大西洋,东至红海海边,纵横于大西洋沿至尼罗河河畔的广大非洲地区,总面积大约有800万平方千米。撒哈拉大沙漠是由许多大大小小的沙漠组成,平均高度在200米至300米之间,中部是高原山地。它的大部分地区的年降水量还不到100毫米,气温最高的时候可以达到58度。

撒哈拉大沙漠从古至今难道一直是这样吗?经过人们艰苦探索,终于证明撒哈拉大沙漠地区远在公元前6000年至公元前3000年的远古时期,是一片绿色平原。那些早期居民们曾经在这片绿洲上,创造出了非洲最古老和值得骄傲的灿烂文化。那么撒哈拉大沙漠的“绿洲之谜”到底是怎么回事呢?

意外发现岩画

19世纪中叶,德国一位叫巴尔斯的探险家,在阿尔及利亚东部的恩阿哲尔高原地区曾意外发现有犀牛、河马和一些在水里生活的动物岩画。他还惊奇地发现,在这些岩画里边竟然没有骆驼这种动物。巴尔斯很兴奋,因为只有有沙漠的地方,才会有骆驼!只有有水和草的草原上,才会有水牛、河马。

撒哈拉大沙漠里的岩画上没有骆驼,这就说明这里在远古的时代一定是有水、有草的大草原,绝不会像现在这样子,到处都是沙丘和流沙。

撒哈拉的草原时代

那么,这些壁画是什么年代创作出来的呢?亨利·诺特他们用碳-14的测定年代方法表明,这些壁画大约是在公元前5400年至公元前2500年之间创作出来的。

亨利·诺特他们还发现,这些壁画往往是用不同的风格和不同的年代刻画在岩壁上的,所以显得重重叠叠地刻画在一块儿。这些都说明,那时候撒哈拉地区的人们已经在这里生活了好几千年了。这就是说,那时候的撒哈拉地区正处在有水、有草、人兴畜旺的草原时代。

撒哈拉是如何形成的

科学家们发现,大约在公元前3000年以后的撒哈拉壁画里边,那些水牛、河马和犀牛的形象开始逐渐消失了。同时说明,那时候的撒哈拉地区的自然条件正在发生变化。

至公元前100年的时候,撒哈拉地区所有的壁画几乎快要没有了,撒哈拉地区的史前文明也就开始彻底衰落了。科学家们经过分析和研究,估计这也许是由于那时候的水源开始干涸了,气候开始变得特别干旱了,要不就是发生了饥荒和疾病。

科学家们经过研究和分析,认为撒哈拉地区的草原逐渐变成沙漠大概经历了这么一个过程:先是气候发生突然的变化,下的雨迅速减少,一部分雨水落到干旱的土地上以后,很快就被火辣辣的太阳晒干了;另一部分雨水流进了内陆盆地,可是由于雨水量不多,也就滞留在了这里,盆地增高以后这些水就开始向四周泛滥,慢慢就形成了沼泽。

经过一年又一年的变化,沼泽里的水分在太阳的照射下慢慢就变干了,这样就慢慢形成了沙丘。这时候,撒哈拉地区的气候变化得更加坏了,风沙也越来越猛烈。生活在这里的人们又不知道保护自己的生存环境,一个劲儿地砍伐树木,没有节制地放牧,撒哈拉地区也就慢慢变成了沙漠地带。

经过科学家们测定,山洞里边的骆驼形象大约是在公元前200年出现的。也就是至少在公元前200年的时候,撒哈拉就变成了一片茫茫的沙漠。

山洞里的岩画之谜

经过科学家们艰苦的探索,撒哈拉地区的绿洲之谜就算初步揭开了。科学家们看着这些撒哈拉大沙漠里的岩画,不由地产生了一个疑问:撒哈拉地区史前时期生活在这里的人们刻画了那么多的岩画,可是他们是用什么办法来刻画的呢?

有的科学家说阿尔及利亚的恩阿哲尔高原的一种岩石叫路石色页岩,能画出红、黄、绿一些颜色来,而且色彩十分艳丽。再说科学家们曾经在那些山洞里边发现了一个调色板,就是用这种页岩制作的。这个调色板上还残留着一些储石页岩的颜料。在这个调色板旁边,科学家们又发现了一些小石砚和磨石这样的调色工具。

所以生活在撒哈拉地区史前时期的人们也许是先用一种特别锐利的石头,在岩壁上刻出野生动物和人物的形象轮廓来,后头,再把储石页岩做成的颜料涂抹上去。

可撒哈拉地区山洞里的那些岩画经历了好几千年,岩画上的颜色为什么没有褪色,还是那样艳丽呢?这个问题一直到现在也没有解开,成为又一个难解之谜。

我还想知道

在撒哈拉大沙漠中,有时候也会看到一些水草丰盈的地方,被人们称作“沙漠中的绿洲”。所以,“撒哈拉”一词在阿拉伯语中是“大荒漠”的意思,形象地说明撒哈拉大沙漠是多么荒凉!

沙漠的秘密陷阱

有颜色的沙漠

彩色沙漠。美国科罗拉多河大峡谷东岸的亚利桑那沙漠,是世界罕见的彩色沙漠之一,面积13000平方千米。

整个沙漠呈粉红、金黄、紫红、蓝、白、紫、褚色,好像盛着宝石的大盘子,令人眼花缭乱。

红色沙漠。辛普森的红色沙漠位于澳大利亚中心,面积14.5万平方千米。

整个沙漠由一列列平行的沙脊组成,远远望去犹如大海的波涛。沙漠呈红色,绮丽无比。

黑色沙漠。苏联中亚细亚土库曼的卡拉库姆沙漠,位于里海和阿姆河之间,面积35万平方千米。

整个大沙漠一片棕黑色,远远看去犹如一块奇大无比的黑布。

白色沙漠。美国新墨西哥州有个路索罗盆地,这里白沙浩瀚,是一片银白的世界。

原来该地区的沙是由砂石膏晶体的微粒组成的。有趣的是,这里的老鼠、蜥蜴和几种昆虫也都是白色的。

恐怖的沙漠

1945年4月间,对希特勒德国的最后合围在即,一队西方盟军的辎重车路经德国威玛市驶向前方。驾驶第一辆车的是上等兵钟纳斯。为了如期赶到前线,他正聚精会神地掌握着方向盘。

突然,一阵呼啸,接着“轰”的一声,一枚炸弹在他们车队的前方爆炸。“啊!不好。”钟纳斯意识到已遭敌人袭击。他立即转动方向盘,冲向公路旁的一处像是长了草的沙滩。

就在这时,他忽然觉得车身向一侧倾斜。他伸手推车门,想看个究竟。但门已经打不开了。

他探头窗外,不禁大吃一惊,原来卡车像下沉的船似的,正在慢慢地向沙里陷,沙子已经淹没了半截车门。钟纳斯连忙从车窗攀上车顶。

几分钟以后,沙子已淹没到挡风玻璃。钟纳斯听到沙地发出“嘶嘶”的吸吮声,就像有人在喝汤一样。瞬息间,流沙已掩到了驾驶室顶盖,他连忙爬上盖着帆布的货堆,但沙仍旧不停地向着他慢慢涌来。

已经无处可逃了。他决定孤注一掷,使尽浑身力气,向着公路纵身一跃。落地时他虽双膝陷到沙里,但幸好身躯向前倾倒,慌乱中,他抓住了公路旁的野草。

这些草是长在结实的地面上的,这真是抓到了救命的“稻草”。

在草的帮助下,他终于挣扎着爬出了这吓人的陷阱。当他定下神来,再回头看他的汽车时,已是踪影全无。

流沙到底是什么

流沙是大自然所设计出的最巧妙机关,它可能藏在河滨海岸甚至邻家后院,静静地等待人们靠近,让人进退两难。

在1692年的时候,牙买加的罗伊尔港口就曾发生过因地震导致土壤液化而形成流沙,最后造成这个城市2000人丧生的惨剧。

但是,大多数人往往都没见过流沙,更没有亲眼目睹别人掉进流沙或者亲身经历过。

人们对于流沙的印象主要基于各种影片,在电影塑造的场景中,流沙是一个能把人吸入无底洞的大怪物。

一旦人们身陷其中,往往不能自拔,同伴只能眼睁睁地看着受困者,顷刻间被沙子吞噬。

科学家对流沙的研究

荷兰阿姆斯特丹大学柏恩领导的科研人员,经过反复实验后发现,要把沙子变得像太妃糖一样黏,需要好几天的时间。但要让它失去黏性则很容易,只要在其表面施加适当的压力即可。

一旦流沙表面受到运动干扰,就会迅速液化,表层的沙子会变得松松软软,浅层的沙子也会很快往下跑。

研究还发现,当物体陷入流沙后,下陷速度要视物体本身的密度而定。流沙的密度一般是2克/毫升,而人的密度是1克/毫升。

在这样的密度下,人的身体沉没于流沙之中不会有灭顶之灾,往往会沉到腰部就停止了。

研究认为,陷入流沙的人一般都动不了。密度增加以后的沙子粘在掉进流沙里的人体下半部,对人体形成很大的压力,让人很难使出力来。即使大力士,也很难一下子把受困者从流沙中拖出来。

经研究人员计算,如果以每秒钟0.01米的速度,拖出受困者的一只脚,就需要约10万牛顿的力,大约和举起一部中型汽车的力量相等。

所以除非有吊车帮忙,否则很难一下子把掉进流沙的人拉出来。研究还指出,照这种力量计算,如果生拉硬扯,那么在流沙“放手”前,人的身体就已经被强大的力量扯断。此举所造成的危险,远高于让他暂时停在流沙当中。

最明智的做法是不要在流沙中挣扎。而是耐心而轻微地来回倒脚,使沙浆松散开来,不要紧紧地粘住流沙。如果撒哈拉大沙漠确实有骆驼被流沙吞没,肯定是骆驼拼命挣扎着要逃出来,结果是被流沙完全淹没。

如何在流沙中进行自救

荷兰阿姆斯特丹大学的柏恩指出,逃脱流沙的方法是有的。那就是受困者要轻柔地移动两脚,让水和沙尽量渗入挤出来的真空区域,这样就能缓解受困者身体所受的压力,同时让沙子慢慢变得松散。

受困者还要努力让四肢尽量分开,因为只有身体接触沙子的表面积越大,得到的浮力就会越大。只要受困者有足够耐心,动作轻缓,就能慢慢地摆脱困境。

在流体力学中,流沙被归为膨胀性流体。也就是说剪力越大,流沙抵抗剪切运动的黏性也就越大。这是为什么要用吊车才能把人拉出来的原理。就是因为黏性增大,流沙阻碍人向上运动的力也就增大了。

我还想知道

土壤液化为一类地盘破坏的方式。土壤液化主要发生在沙质土壤为主,并且地下水位较高的区域。例如海岸地区、河水行经的冲积平原区或旧河道分布区等。

沧海桑田变换的奥秘

新疆曾经是海洋

在19亿年至18亿年以前,新疆只有一些岛屿小陆地,散落在浩渺的亚洲古老大洋之中。经过19亿年至18亿年期间地壳运动的打造,这些岛状陆地逐渐拼合成较大的陆块,陆块经过反复隆升、沉降,沉积了以碳酸盐岩为主,含有大量藻类生物的海相地层。在9亿年至8亿年前时,再次拼合成两个更大的陆地“塔里木和伊犁”。8亿年前至5.7亿年前中,塔里木和伊犁出现了陆上冰川,后期又沉入水下成为浅海。

准噶尔仍继续飘浮在古亚洲洋之中,开始它与阿尔泰和吐哈是连在一起的整块,与西伯利亚古陆之间有深水大洋相隔。

准噶尔火山运动

4.39亿年以后,它仍和西伯利亚拼连到一块。4.09亿年至3.75亿年时,阿尔泰与准噶尔分离了,准噶尔几乎是一片火海。3.55亿年前至3.23亿年间前地壳又张开,形成一个喷火大裂谷,将准噶尔和吐哈陆块分开。古特提斯海只到达塔里木周围和北疆东南部,古特提斯海主要分布在昆仑和喀喇昆仑,最北曾进入到塔里木盆地的库车地区。在这数十亿年漫长的沧桑演变之中,经过多次反复形成了一些与海洋和地壳运动有关的重要矿产,如金、铁、石油、石膏、盐、玉石等。

沧海变桑田原因

沧桑之变是发生在地球上的一种自然现象。因为地球内部的物质总在不停地运动着,因此会促使地壳发生变动,有时上升,有时下降。挨近大陆边缘的海水比较浅,如果地壳上升海底便会露出而成为陆地。相反,海边的陆地下沉便会变为海洋。有时海底发生火山喷发或地震,形成海底高原、山脉、火山,如果露出海面,也会成为陆地。沧海桑田的主要原因是气候的变化。

气温降低,由海洋蒸发出来的水在陆地上结成冰川,不能回到海中去,致使海水减少,浅海就变成陆地。相反,气温升高,大陆上的冰川融化成水流入海洋,会使海面升高,又能使近海的陆地或低洼地区变成海洋。

我还想知道

据科学家测算,如果地球大陆上的冰川全部融化,流入海洋的水可以使海面平均升高七八十米,那样将有许多陆地变成海洋。