中华青少年成长必读集萃:宇宙探秘-对自然奇观的探秘
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    地震的奥秘

    地震,是对人类危害最大的自然灾害之一。据统计,1900~1979年中,全球共发生严重灾害性地震近600次,死亡120多万人。地震犹如一个庞大的怪兽,不仅夺走了数以万计的人的生命,而且在瞬间毁灭无数财产。同时,它还引起海啸、水灾、山崩、地陷、火山爆发和瘟疫等次生灾害。为了避免和减轻震害,人类对地震做了几千年的探索研究。

    什么是地震

    地震也叫地动,是指因地球内部的巨大压力使岩石断裂、移动而引起的震动。它是地壳运动的一种表现,大致分为构造地震、火山地震和陷落地震三类。震源可在陆地,也可以在海洋。人类通过对地震史料的研究和对历次地震的观察,揭开了地震“怪兽”的神秘面纱,认为地震是可以预测、预报的,人类应该拥有防震和抗震的能力。为此,人类开设了震因学、震史学和震兆学,推动了地震科学技术的形成和发展。

    多震旧金山

    旧金山是位于太平洋沿岸的美国第三大城市,是一个地震频发的城市。它为什么是一个多地震的城市呢?人们认为,是圣安德列斯大断层导致旧金山地震频繁发生。圣安德列斯大断层全长960多千米,从旧金山附近斜向墨西哥的加利福尼亚湾。地质考察证明,在最近8000多万年间,这个断层东侧的地块相对于西侧的地块,向东南方向滑动了200多千米,平均每10年移动2.5厘米。在这两个巨大地块的相互错动中,接触面的有些部分会产生能量的积累,当这种能量突然释放时,就产生了地震。

    地震云探秘

    有些科学家认为,天空中某些形态的云与地震有关系,并把这类云称为“地震云”。1978年3月6日,日本奈良市市长健由忠三郎在举行记者招待会时,指着北方天空的一缕云说:“这就是地震云,不久将会有一次影响日本广大地区的强烈地震。”就在第二天,靠近日本岛的海域果然发生了一次7.8级地震。

    地震云的成因

    中国一些学者认为,地震云除了可能出现在震中地区的上空外,也可能出现在那些远离震中地区而又有应力(物体由外因或内在缺陷而产生形变时,在它内部任一截面单位面积上两方的相互作用力)集中的断裂带上空。断裂带上的强应力作用使岩石发生挤压摩擦,造成热量增加。于是,地下热气流通过断裂处不断逸出地面,并上升到高空,形成条带状地震云。那么,辐射状地震云是怎样形成的呢?他们认为是由于震中处于某些应力高度集中的断裂交会处,而且,应力随距离渐远而衰减,因此便形成了焦点对应震中的辐射状地震云。

    地震云的形状

    据史料记载及人们的观察,地震云多呈带状,似龙、似蛇,或似草绳,或呈辐射状、肋骨状。其颜色有白色、灰色、铁灰、橘黄、橙红等。辐射状地震云从某一点向外呈指状辐射,它主要出现在早晨和傍晚。由于霞光的关系,它可以呈现不同的颜色。云的辐射中心多位于震中的上空,因此在邻近地区常常看不到它的全貌,而只看到几条向中心会聚的指条状云。

    古文献的记载

    清人王士祯在其所著的《池北偶谈·卷下》中“地震”一节里,谈到1668年7月25日山东郯城8.5级地震时,记有“淮北沐阳人,白日见一龙腾起,金鳞灿然,时方晴明,无云无气。”这里说的龙,应该是一种长蛇状的带状云,阳光一照,便显得金光灿烂。这便是地震云中的一种。我国古代的许多县志和史书中都有类似的记载。

    火山的奥秘

    早在2000多年前,中国古代典籍《山海经》中就记载了昆仑山一带有“炎火之山”,以为“山在燃烧”,因名“火山”。这是世界上关于火山的最早记载。

    火山的喷发

    “火山”是地球内部熔融岩浆等高温物质喷出地表堆积形成的高地。火山喷发时,地球表面就像被炸开了一条连接地心深处的通道,一根通向岩浆源地的“喉管”。一时间,大量炽热的岩浆、气体、尘埃和围岩碎屑、熔岩块、石块等,从“喉管”中喷突而出,冲向高空,形成一根巨大粗壮的火柱。火柱冲至定高度,体积急速膨胀,形成了似氢弹爆炸的蘑菇状烟云。烟云是由喷出的气体、水蒸气以及细小的火山碎屑物(包括火山灰)、岩屑物质等构成的,其中带正电荷的大量水汽与带负电荷的火山灰在高空相遇,由于高空气温低,两者迅速结合凝成雨滴,以暴雨形式降落,并伴有电闪雷鸣,形成了一幅既壮丽又可怕的自然景象。

    火山的分类

    火山按其活动性质,可分为活火山、休眠火山和死火山三种类型。活火山是指具有活动能力的火山,包括那些现在还在经常喷发的火山和那些虽已长期没有喷发,但在人类历史上有过喷发活动的火山。休眠火山是指长期没有喷发活动,但将来可能还会喷发的火山。它和活火山之间很难划出明确的区分界限。死火山是指已经没有活动能力的火山,有的还保存有火山特有的形态,但在历史上既没有喷发的记载,又无活动性表现。

    球状闪电的奥秘

    摩享佐·达罗原上古印的一座城市,大约在公元前15世纪突然从地球上消失了。几千年来,这一直是个谜。只有古印度长篇叙事诗《摩诃婆罗多》里提到了这件事:一个个令人目眩的天雷燃起无烟的大火,紧接着是惊天动地的爆炸,爆炸引起的高温使得水都沸腾了……奇特的球状闪电1922年,印度考古学家发现了摩亨佐·达罗古城的遗址。

    是什么原因导致了这座城市的毁灭呢?原来古城确实是由于一次大火和特大爆炸而毁灭的。有科学家认为,这可能是由球状闪电所引起的。在大气中,由于阳光、宇宙射线和电场的作用,会形成一种化学性能十分活泼的微粒。这种微粒凝成一个又一个核,在电磁场的作用下聚集在一起,像滚雪球一样越滚越大,从而形成大小不等的球。这就是我们通常所见的球状闪电。

    恐怖的灾难

    科学家认为,形成球状闪电的大气条件同时也能产生大量的有毒物质,毒化空气。显然,古城的居民先是被这种有毒空气折磨了一阵,并在随后发生的猛烈爆炸中身亡。由于有大量的球状闪电存在,只要其中有一个发生爆炸,便会产生连锁反应,其他的球状闪电紧跟着发生爆炸,温度高达15000℃,足足能把石块熔化。爆炸产生的冲击波到达地面时,把城市毁灭了。

    龙卷风的奥秘

    刮风下雨本是极寻常的自然现象,但有些风和雨确实很奇异。在许多国家经常发发生这样的事,晴朗的日子里,天上突然撒下许多麦粒,掉下橙子和蜘蛛,有时又会随雨落下一群青蛙或鱼……这些骤然看来不可思议的现象,其实都是龙卷风的恶作剧!

    水龙卷与陆龙卷

    龙卷风发生在水面时,称力“水龙卷”;如发生在陆地上,则称为“陆龙卷”。龙卷风外貌奇特,上部是一块乌黑或浓灰的积雨云,下部是下垂着的形如大象鼻子似的漏斗状云柱,具有“小、快、猛、短”的特点。水龙卷直径25~100米,陆龙卷的直径为100~1000米。其风速一般达每秒50~100米,有时可达每秒300米。它像巨大的吸尘器,经过地面时,地面的一切都要被它卷走,经过水库、河流时,常卷起冲天水柱,连水库、河流的底部有时都会暴露出来。同时,龙卷风又是短命的,往往在几分钟或几十分钟,最多几小时之内便“寿终正寝”了。

    龙卷风的成因

    苏联学者维克托·库申提出了龙卷风的内引力—热过程的成因新理论:当大气变成像“有层的烤饼”时,里面会很快形成暴雨云。大量已变暖的湿润空气朝上急速移动,同时,附近区域的气流迅速下降,形成了巨大的旋涡。在旋涡里,温润的气流沿着螺旋线向上飞速移动,内部形成一个稀薄的空间,空气在里面迅速变冷,水蒸气冷凝,这也是为什么人们观察到龙卷风像雾气沉沉的云柱的原因。

    怪风的奥秘

    风是一种常见的自然现象,微风习习、清风拂面、寒风凛冽……都是用来描述风的。但有时这平常的风却有很多怪“把戏”,怪得让我们摸不着头脑。

    微风的威力

    微风习习,除送给人们一丝凉爽和惬意外,也会将一座70米高的铁塔吹倒在地,你不会想到吧?一个晴朗的夏夜,晚风轻拂。突然,轰隆一声巨响,一座铁塔倒塌了。这或许太不可思议了。其实,当风的气流贴着物体流动时,气流会形成一个小旋涡,而这旋涡会使物体左右摇摆。建筑物的设计师们只考虑到了大风的威力,却没有“防微杜渐”,小瞧了这微风的力量。

    奇特的焚风

    焚风多发生在地球上的山区地带,不少地方都可以见到它。当山脉阻隔风的流向时,风会顺山坡上升。在上升过程中,一部分水汽成云落雨后,空气就变得特别干燥了。当干燥的空气开始下沉时,就变得更干燥了,如山顶上2℃的空气从海拔3000米的山上下沉到地面时,温度会达到20℃。这样高温而干燥的风,在冬季可以使积雪在很短时间里融化,造成雪崩;在干燥季节能使树叶、杂草点燃,造成火灾。

    猛烈的台风

    台风是发生在太平洋西部的极猛烈的热带气旋。当炙热的太阳终日照在海洋上时,海面上的空气会急剧升温。冷空气与热空气发生对流,热空气大规模上升到高空,冷空气向下流动,直到热空气到达高空变为冷空气为止。这时变冷的空气立即形成暴雨。各个方向的冷空气夹着狂风暴雨形成一个空气大旋涡,这就是台风(又叫飓风)。台风有时在空中会产生带有垂直转轴的旋涡,这时又叫龙卷风。

    极光的奥秘

    极光是发生在高空的一种天文现象,是除流星雨以外离我们最近的天文现象了。然而许多人很难有机会看到极光,因为它主要发生在高纬度地区,尤其是两极地区。所以,我们往往感觉极光有些神秘色彩。

    美丽的极光

    通常,人们在两极附近地区的夜间会看到一种灿烂壮美的景象——极光。它有时像一条彩带,有时像一团火焰,有时又像一张异彩纷呈的巨大银幕。不过,有时在纬度较低的地区,也能有幸看到极光。2003年10月,在欧洲和北美洲大部分地区竟然都出现了极光。当时,英国威尔士地区很多人看到了极光,而且极光非常清晰,好像探照灯的灯光一样明亮。天空中布满了红、蓝、紫、绿等色相间的光线。10月下旬的一个晚上,美国得克萨斯州和佛罗里达州居民也都目睹了极光飞舞的壮丽景象。这是由于极光的形成与太阳活动息息相关。每逢太阳活动极大年,便会在更大范围内出现壮观的极光景象。

    极光的形成

    极光是由来自大气外的高能粒子撞击高层大气中的原子而引起的。这种相互作用常发生在地球磁极周围区域。一般是太阳风“吹”到地球附近时,部分带电粒子被地球磁场俘获,并吸引这些粒子向磁极下落。它们与氧和氮的原子碰撞,“轰走”电子,使之成为激发态的离子,这些离子发射不同波长的辐射,产生红、绿、蓝等色的特征色彩,这样就形成了极光。因为地磁极在南北极附近,所以极光离南北极也不会太远。

    佛光的奥秘

    佛光,又叫“峨眉宝光”,它是一个巨大的七彩光环,光环中还有人的影子。观看佛光的人举手、挥手,此即人影也会举手,挥手“云成五彩奇光,人影在光中藏”的景象,神奇而瑰丽。佛光到底是怎么一回事呢?

    奇异的佛光

    有研究人员对自己亲眼见到的佛光做过详尽的记录:一轮彩色的光环如同显影一样由淡到浓地浮现,环形巨大,直径约4米。光环色彩由外而内排列着红、蓝、青、绿、黄、橙各色,中心是一团如蛋黄般耀眼的光亮,因为云雾的不断飘送,光环结构随之发生相应变化。影像在光环的正中心,只是一个淡淡的剪影,很难辨别细微的形象。当人手舞足蹈的时候,那剪影也跟着摇摆晃动,正所谓“光环随人动,人影在环中”。

    佛光的成因

    究竟是什么样的地理和自然条件才能形成佛光呢?佛光是自然界中的一种光学现象,它的出现必须具备三个条件:阳光、云雾、地形。只有当太阳、人体和云雾三者处在一条倾斜的直线上时,方能产生佛光效应。佛光通常出现在半雾半晴的天气里。在峭壁边的云端,是光线造就了这个美丽的奇迹。在水气氤氲的悬崖之旁,水滴凝结成的云雾在山峰和深谷间弥漫,铺成重重叠叠的云层。阳光从一定的角度斜射下来,透过厚厚的云层。这时,大自然开始了它的光线游戏。当光线穿透云雾表面时,会在云层深部的水滴或冰晶中产生衍射和反射。在衍射的作用下,有部分光偏离原来的方向,其偏离的角度与冰晶点的直径成反比,与各种色光波长成正比。于是,不同波长的单色光逐渐扩散开去,最终形成了一个彩色光环。

    四季更替的奥秘

    春季的温暖、夏季的炎热、秋季的萧瑟和冬季的严寒构成了一幅完美的四季图景。四季便是如此循环往复,年复一年。那么四季是怎样形成的?它又是如何严格划分的,划分的标准是什么呢?

    四季交替

    四季交替主要是地球绕太阳公转的结果。由于地球在不断自转的过程中,是斜着身子绕太阳公转的。因此,太阳直射点在地球表面就会发生变化,便有了四季的轮流“值班”。每年6月22日前后是北半球的夏至日,太阳直射北回归线,北半球进入夏季。随着地球的不断公转,到了9月22日前后——北半球的秋分日,太阳直射赤道,此时北半球是秋季。同样,在每年的12月22日,这一天是北半球的冬至日,太阳直射南回归线,这是北半球的冬季。每年3月21目前后是北半球的春分日,太阳直射点北返,再次直接射向赤道,这是北半球的春季。四季的更替,北半球和南半球的情形正好相反,但都是地球在不断的公转中产生的结果。

    地球公转

    地球公转的方向是自西向东,公转的轨道是椭圆形。

    太阳位于椭圆的一个焦点上。每年1月初,地球离太阳最近,这个位置叫近日点;7月初,地球离太阳最远,这个位置叫远日点。公转轨道的长度是94000万千米,公转一周所需的时间是一年,天文上所说的一年(回归年)是365日5时48分46秒。地球公转的轨道平面叫黄道面,它与地球赤道平面之间有一个交角,叫黄赤交角,其角度是23°26′。在地球公转过程中,由于黄赤交角的存在,使得太阳在地球上的直射点往返于南北回归线之间,并且引起地球各地正午太阳高度和昼夜长短的周期变化。

    雾与虹的奥秘

    诸多的气象要素组成了庞杂的天气系统,而系统的变迁造就了百般变幻的气象之景。清晨之际,近地面处常形成浓厚的锋面雾。弥漫的大雾笼罩着大地,灰蒙蒙的一片,顿时天地相连,海天一色。你知道雾是怎么形成的吗?雨后天晴,天际挂着一道瑰丽的七色彩虹,引发了人们无限的想象。天空中的虹又是如何形成的呢?

    雾的形成

    雾不是凭空从天上掉下来的,它是由悬浮在低空中的小水滴凝结而成的。空气中所含有的水汽是一定的,而且随温度的下降而增加,当增加到最大限量时水汽就饱和了,等到高出饱和水汽量时,多余的水汽就凝结成水滴或冰晶。如果空气中水汽含量非常大,而气温降低到一定的程度,一部分水汽将会凝结成很多小水滴。这些小水滴会越来越多而最终形成雾。一般把水平能见距离低于1000米的雾称为“雾”,而能见距离在1000~10000米的雾称为“轻雾”。

    虹的形成

    在盛夏和初秋季节里,降雨之后,许多小水滴飘浮在空气中。当太阳光射入这些小水滴时,经折射而改变了光线原来的方向,并将由7种颜色合成的白色太阳光散射,使之重新分解成为7种颜色;再经地面的反射作用,就在太阳的对面形成了颜色从外向内呈赤、橙、黄、绿、青,蓝、紫七色的美丽光弧,这就是虹。虹的颜色和宽度与水滴大小有关。水滴越大,虹的颜色就越鲜艳,虹带也越宽。

    奇异的雪

    我国古代就出现过六月飞雪的反常现象。周代的《六韬》一书中有夏雪的相关记载;《汉书·五行志》记载了元帝永光元年(公元前43年),从农历三月到九月就一直是雨雪天气,使庄稼颗粒无收。据考证,我国在537年也发生过一次长达数月的夏雪天气,导致天下饥馑。夏季本应是酷热难当,却出现了寒冷的天气,这是怎么回事呢?

    六月飞雪探秘

    一些科学家认为,六月飞雪是由于大规模的火山爆发造成的。火山爆发时可产生达数百万吨的火山灰,上升至大气高层,飘散到世界各处,一连数月遮天蔽日。它导致白天太阳无光,夜间不见星星,还使得许多地区出现寒冷天气。据研究,537年中国发生的那次夏雪天气,是由于新几内亚东南部的一次火山喷发造成的。“六月雪”虽属罕见,但也有其科学道理。像青藏高原这类地区,天气多变,虽是六七月天,下大雪也是平常事。所以六月飞雪的现象虽然十分罕见,但从气象学角度讲,是可能发生的。

    离奇的彩雪

    日常所见的雪都是白色的,我们也常用“皑皑白雪”来形容大雪,好像雪的颜色已经被界定,就是白色的。其实,雪也有彩色的。我国西藏的察隅、德国的海德堡和南极等地就曾下过红色雪:内蒙古下过黄色的雪;北冰洋斯比兹尔下过绿色的雪;更让人不可思议的是,意大利挑罗台依和瑞典南部竟下过乌黑的雪……这时呈现在我们眼前的仿佛是一个五彩缤纷的雪的世界。那么彩雪又是如何形成的呢?原来那是因为雪中掺杂了有颜色的物质。

    极昼极夜的奥秘

    神秘笼罩下的南极和北极总是让人捉摸不透,在这里演绎着太多的奇闻,极昼和极夜即是其中之一。顾名思义,极昼就是一天24小时都是白日,反之则是极夜。出现“极昼”时,在南极或北极地区,太阳始终在地平线附近。在“极夜”时,天空并不像我们想象的那样漆黑一片,而是在月光和星光的照射下,显得格外明亮。

    极昼极夜的成因

    我们都知道,地球在公转的过程中,地轴始终指向北极星的方向,而且地轴与公转轨道始终保持一定的交角。地球的公转使太阳在地球表面的直射点总在发生变化。春分至秋分之间,太阳光总是照射在北极的低空上,此时北极地区全是白天,出现了“极昼”。但过了秋分至下年的春分之前,太阳直射点移到南半球,北极地区就都是晚上,出现了“极夜”。南极出现极昼与极夜的情况则正好与北极相反。

    黎明前的黑暗探因

    黎明前的黑暗是最“黑”的,这是地球大气与太阳光相互作用的结果。在长夜即将结束,黎明马上来临时,地平线以下的太阳光照射到地球上2000~3000千米的高层大气。这样,星星的光亮就被太阳的散射光冲淡了,而高层大气又十分稀薄,它所散射的阳光不能充分传到地面上来。此刻,地球上既没有星光,也没有大气的散射光,是一天里最黑暗的时候。

    南极奇湖的奥秘

    南极洲的绝大部分地方覆盖着坚硬寒冷的冰层,大陆冰层的平均厚度达1880米,许多地方甚至厚达4000米以上,被称为“冰雪大陆”。南极大陆气候酷寒,年平均温度仅—25℃,最低温度达到—90℃,所以又被称为“世界寒极”。然而,就在这片寒冷的冰天雪地上,却奇迹般地存在着一个不冻湖。

    酷寒地带的异类

    南极不冻湖的面积有2500多平方千米,湖水最深处达66米。不冻湖最神奇的地方在于随着深度的增加,水温不断增高。在16米深的地方,湖水的水温升至7.7℃。这个温度一直保持到40米深处。在40米以下,水温随着深度逐渐增加,到50米以下,水温骤增。在最深的66米处,水温竟然达到了25℃。不冻湖的奇怪现象,使人们百思不得其解。为了揭开这个谜团,科学家们对湖的周围进行了考察。他们发现,不冻湖的周围并不存在类似于火山活动的地质现象。这使得不冻湖水温增加之谜更加神秘。

    不冻湖的成因

    科学家们认为,不冻湖的成因是气压和温度在特殊条件下交织在一起的结果。南极的大部分地区被厚厚的冰层覆盖,在300多米的冰层下,压力可以达到278个大气压。这样强大的气压使大气释放出比普通状态下更多的热量。而且,冰层像个大棉被,把大地所释放的热量积存起来。这样,大量的冰在积存热量的作用下融化,汇集在南极大陆的凹陷处,就形成了现在的不冻湖。

    海底喷泉的奥秘

    海洋约占地球表面积的71%,全球有超过97%的水都聚集在海洋中。在这个看似平静的水中世界里,在浩瀚的海洋深处,隐藏着许多鲜为人知的神奇景观。

    神奇的海底喷泉

    1979年3月,美国海洋学家巴勒带领一批科学家对墨西哥西面北纬21°的太平洋海域进行了一次水下考察。当科学家们乘坐的深水潜艇“阿尔文号”渐渐接近海底时,透过潜艇的舷窗,他们看到浓雾弥漫下一根根高达六七米的粗大烟囱般的石柱顶口喷发出滚滚浓烟。“阿尔文号”向浓烟靠近,并将温度探测器伸进浓烟中。一看测试结果,科学家们不禁吓了一跳:原来这里的温度竟高达近千摄氏度。经过仔细观察,他们发现浓烟原来是一种金属热液喷泉。

    海底喷泉与气候变化

    科学家们认为,这种海底喷泉可能与地球气候的变化有着密切的联系。当海底喷泉活动增强时,所喷出的物质与海水中的硫酸氢钙发生反应,产生二氧化碳。目前已探明现在的海底喷泉提供给大气的二氧化碳,占大气中二氧化碳来源的14%~22%。因此,当钙的析出量为现在的3倍时,大气中二氧化碳的含量必将大大增加。而二氧化碳含量的增加,将会产生明显的温室效应,从而使全球的气温普遍升高。

    海火探秘

    海洋是刚性的、狂野的,当它咆哮时会掀起万丈波澜;海洋又是神奇的、难以捉摸的。在岁月的长河中,它涌现出了许多难解的谜团,例如奇异的海火现象。

    奇异的海火

    1975年9月2日傍晚,在中国江苏省近海地区朗家沙一带,海面上出现了奇怪的亮光。亮光随着波浪的起伏,就像燃烧的火焰那样翻腾不息,一直到天亮才逐渐消失。第二天夜晚,亮光再次出现,而且亮度较前日加大。以后每日夜晚,亮度逐渐加大。到第七天,海面上涌出很多泡沫,当渔船驶过时,激起的水流明亮异常,如同灯光照耀,水中还有珍珠般闪闪发光的颗粒。这种海水发光现象被称为海火,常出现在地震或海啸之后。海火的产生海火是怎样产生的?一般认为,这与海里的发光生物有关。发光生物因受到扰动而发光,是早为人们所熟知的现象。这些生物种类繁多,除甲藻外,还有许多细菌和放射虫、水螅、水母、鞭毛虫以及一些甲壳类、多毛类小动物。因此,人们推测,当海水受到地震或海啸的剧烈震荡时,便会刺激这些生物,使它们发出异常的亮光——海火。但也有一些学者提出不同意见。他们发现,当压力足够大时,岩石会产生爆炸性碎裂,并在几毫秒内释放出一股电子流,电子流激发周围气体分子发出微光。如果岩石处在水中,则碎裂时产生的电子流能使水发光。当海底地震发生时,岩石爆裂足以发出使人感到炫目耀眼的亮光。所以,他们认为,海火的产生与此有关。

    次声与超声的奥秘

    有一天,几个旅游者到匈牙利的包拉得里山洞去探险,刚踏进洞里那十分狭长的通道,就发现地上躺着三具来历不明的尸体。经查证,死者是三个旅行家。可是医生没有从死者身上找到任何谋杀或自杀的迹象,无法找出死因。随着近代科学技术的发展,这个未解之谜终于被揭开了。原来三名旅行家是由于气压剧变时所产生的高强度次声致死的。

    致人于死地的声音

    人类的语音频率一般在300~5000赫兹之间。声频超过2万赫兹的声音叫超声波,低于20赫兹的叫次声波,超声波和次声波人们都听不到。低于7赫兹的高强度次声波对人体有致命危害。人体肌肉、内脏器官都有其固有的振动频率,当这种较低的固有频率与次声波的频率相同时,就会发生共振,产生较大的振幅和能量,从而造成人体结构的巨大破坏而死亡。自然界的次声波来源于多方面,如太阳磁暴、流星撞击、风暴、大海咆哮、火山喷发、雷鸣闪电等。

    超声波的奥秘

    超声波具有良好的穿透性,以振动波的形式传播,并拥有许多奇妙的特点:超声波频率高、波长短,能像光线那样沿直线传播,这就使得我们有可能向某个确定方向发射超声波;超声波是纵波,可以在人体组织里顺利传播;超声波遇到不同的介质交接面时会产生反射波。这些特点使得超声波在医学领域内得以广泛应用。

    鸣沙的奥秘

    鸣沙,就是会发出声响的沙子。鸣沙是世界上普遍存在的一种自然现象。美国的长岛、马萨诸塞湾、威尔斯河两岸,英国的诺森伯兰海岸,丹麦的波恩贺尔姆岛,波兰的科尔堡,蒙古戈壁滩,智利阿塔卡玛沙漠,沙特阿拉伯的一些沙滩和沙漠,都会发出奇特的声响。据说,世界上已经发现了100多种类似的沙滩和沙漠。

    鸣沙的声音

    鸣沙这种自然现象在世界上不仅分布广泛,而且沙子发出来的声音也是多种多样的。比如,在美国夏威夷群岛的高阿夷岛上的沙子,会发出一阵阵好像狗叫一样的声音,所以人们称它是“犬吠沙”。苏格兰爱格岛上的沙子却能发出一种尖锐响亮的声音,就好像食指在拉紧的丝弦上弹了一下。从中国的鸣沙山上滚下来,那沙子就会像科学家竺可桢描述的那样“发出轰隆的巨响,像打雷一样”。

    鸣沙发声的原理

    沙粒发出声响,应该具备三个条件:第一个条件是沙丘又高又大又陡峭。第二个条件是背风向阳,背风坡的沙面还必须是月牙形状的。第三个条件是沙丘底下一定要有水渗出,形成泉和潭,或者有大的干河槽。由于空气湿度,温度和风的速度经常在变化,不断影响着沙粒响声的频率和“共鸣箱”的结构,每加上策动力和沙子本身带有的频率的变化,鸣沙的响声也会经常变化。人们有时候在下雨天去看鸣沙,发现鸣沙不会发出声响,正是由于温度和湿度的改变,把鸣沙的“共鸣箱”结构破坏了。

    响石与跳石

    任何时候都不能用一成不变的眼光来看待事物。对于石头也是如此。因为石头不仅能跳,还能如乐器似的发出悦耳动听的声音。浙江湖州有一个不引人注目的黄龙洞,但倒挂在这个小溶洞顶部的岩石却不同寻常,因为它们是闻名天下的“响石”。如果用力敲击这些岩石,岩石就会发出动听的声响。假如音乐家有节奏地敲打它们,还可以演奏一曲动听的“响石乐”。

    有趣的跳跳石

    一次,科学家们把刚从海底采集来的石块放在甲板上。疲惫的他们正准备坐下来歇一会儿,忽然一些石块蹦跳起来,发出了咚咚的响声。这真是一件怪事!科学家们马上对这些石头进行研究。研究结果显示,并不是所有从深海海底采集的石头都会蹦跳,只有来自于死火山或者活火山所形成的海底山脉的石头才会蹦跳。二氧化碳在这种火山熔岩岩石中的含量比一般岩石的含氧量要高出约20倍。在深海高压的条件下,火山熔岩里面的气泡会呈现比较稳定的状态,但当它们离开海底的深水来到水面上的时候,一下子失去了原有的高压力,石块就仿佛挣脱了束缚,欢快地跳起来。

    声音从哪里来

    石头能当乐器使,这到底是怎么回事呢?由于黄龙洞是由石灰岩组成的,斗转星移,石灰岩被含有二氧化碳的流水所溶解,渐渐形成了溶洞。而溶洞靠近古太湖,古太湖的湖水升降十分频繁,石灰岩逐渐被冲刷溶解。久而久之,石灰岩成为中空状,而且形式各种各样。它们还有一个共同的特点就是比较扁而薄,因此只要受到了震动,就能发出各种清脆的音响,萦绕在耳边。

    沸石与毒石的奥秘

    200多年前,欧洲一位地质学家在野外考察时,用水壶烧开水解渴。很快,壶里的水已沸腾了。当他喝水时,发现水还不太热。奇怪的是,当他把壶放回火上时,水又立刻沸腾起来。仔细察看后,他终于在壶里发现了一小块白色石头。正是这块石头在加热时放出大量气泡,造成沸腾的假象。这就是有趣的沸石。还有一种可怕的毒石,能释放出致人死命的毒气。这是怎么一回事呢?

    沸石的奥秘

    在现代科学仪器的检测下,沸石终于露出了其“庐山真面目”。它是由无数沸石晶体构成的集合体。它的晶体非常细小,只有在电子显微镜下才能看到。晶体的形状也各不相同,每个晶体的内部有大小均匀的孔穴与孔道,可想而知,这些孔穴和孔道当然就更小了,孔穴与孔道连通,形成了非常整齐的孔穴孔道网。在孔穴和孔通中,常常有水和镁、钾、钙等物质,受热或遇上干燥环境,水汽就会冒出来。

    恐怖的毒石

    1986年8月,非洲马里共和国的一个地质勘探队在亚名山中挖到了一块美丽的大石头。石头的上部呈蓝色,下部呈金黄色,形状就像鸡蛋一样,大约重5吨。他们还未来得及分享“胜利”的喜悦,就已感觉到手脚麻木,视线模糊,接着发出痛痛苦的呻吟。不久,他们就因中毒过深而被死神夺去了生命。他们为什么会中毒呢?原来,毒气来自那大石头,这就是“马里毒石”。岩浆从地下上升的过程中,常常伴随着大量气体,其中有一部分是毒气。岩浆在凝结成岩石的过程中,气体大都从岩浆中挥发出来了,但也有的气体很难挥发出来。这样的话,不容易挥发的气体,例如毒气,就会留存在石头里,勘探队员在挖“宝”的时候,石头由于被移动而释放出毒气,使他们在不经意间中毒了。

    无名之火的奥秘

    “鬼火”和“群火”都是发生在自然界里的无名之火,十分奇特。在美国新泽西州毗邻长谷镇的一条铁路线上,每到夜晚,人们就会发现低空中突然出现一团团神秘的光球,随风摇曳,到处飘游。起先,人们不明白它的成因,疑为“鬼火”。1976年,“鬼火”的传说引起了一些科学家的注意。他们对“鬼火”的成因进行了探索。

    “鬼火”的成因

    研究者们把所有出现“鬼火”的地方全都标绘在地图上。这时,他们发现“鬼火”都出现在石英矿的断层带附近,因而估计这与石英的压电效应有一定联系。为了验证这一设想,他们做了一次人工地震的实验。果然,当地震发生时,仪器记录下了石英因受压而产生激变电压并伴随出现辐射现象。与此同时,红外摄像仪上则拍下了“鬼火”的真迹,从而证实了“鬼火”的产生确实与石英的压电效应有关。据此,他们认为,由于长谷镇附近的断层是一种活动断层,当断层发生错动时,地下的石英受到压力,产生压电电荷。电荷聚集到一定数量便会放电。若放电足够强烈,就会使近地面的空气大量电离,温度骤升,出现一团团直径为5~100厘米大小的光球,即“鬼火”。

    群火现象

    在我国广西壮族自治区兴安县,有一个叫小宅村的地方曾发生过一种奇怪的燃烧现象。自从1981年以来,小宅村每年只要一到秋季,就会接二连三地发生莫名其妙的火灾,有时候一天之中竟然发生20多起。由于每次起火都是好几处同时发生,专家们就将这种现象叫做“群火现象”。为什么会发生“群火现象”呢?专家们曾经来到小宅村进行调查,发现小宅村附近的地下有一个煤层,而村西大约2000米的地方正在开采硫磺矿。他们认为“群火现象”很有可能跟这里的地质结构有关系。根据试验,气体硫和空气当中的氧气结合形成硫酸。硫酸是强吸湿剂,可以吸收物质中的水分而使它炭化燃烧起来。小宅村的“群火现象”很可能就是这样发生的。

    神秘莫测的间歇泉探秘

    在中国西藏雅鲁藏布江上游的搭各加地,有一种神奇的泉水——间歇泉。间歇泉的泉水涓涓流淌,在一系列短促的停歇和喷发之后,随着一阵震人心魄的巨大响声,高温水汽突然冲出泉口,即刻扩展成直径2米以上、高达20米左右的水柱,柱顶的蒸汽团继续翻滚腾跃,直冲蓝天。它的喷发周期是喷了几分钟、几十分钟之后就自动停止,隔一段时间才再次喷发。

    除了中国的间歇泉外,在冰岛首都雷克雅未克附近,还有一眼举世闻名的间歇泉——“盖策”泉。这个泉在间歇时是一个直径20米、被热水灌得满满的圆池,热水缓缓流出。不久,池口清水翻滚暴怒,池下传出类似开锅时的呼噜声,随之有一条水柱冲天而起,在蔚蓝色的天幕上飘洒着滚热的细雨,这条水柱最高竟可达70米。

    科学家经过考察指出,适宜的地质构造和充足的地下水源是形成间歇泉最根本的因素,此外,还要有一些特殊的条件:首先,间歇泉必须具有能源,地壳运动比较活跃地区的炽热的岩浆活动是间歇泉的能源,因而它只能位于地表稍浅的地区。其次,要形成间歇性的喷发,还要有一套复杂的供水系统来连接一条深泉水通道。在通道最下部,地下水被炽热的岩浆烤热,但在通道上部,泉水在高压水柱的压力下又不能自由翻滚沸腾。同时,由于通道狭窄,泉水也不能进行随意的上下对流。这样,通道下面的水在不断地加热中积蓄能量,当水道上部水压的压力小于水柱底部的蒸汽压力时,通道中的水被地下高压、高温的热气和热水顶出地表,造成强大的喷发。喷发后,压力减低,水温下降,喷发因而暂停,为下一次新的喷发积蓄能量。

    神奇的尼亚加拉瀑布探秘

    尼亚加拉大瀑布是驰名世界的大瀑布,坐落在纽约州西北部美加边境处,位于尼亚加拉河的中段。这条河流发源于伊利湖,向北流入安大略湖,仅长58千米,但是因为伊利湖与安大略湖地势相差100多米,当河水流经陡峭的断岩带时,便形成了气势磅礴的大瀑布。

    尼亚加拉瀑布以山羊岛为界,分为加拿大瀑布和美国瀑布两部分,由三股飞瀑组成。两处瀑布的水源虽来自同一处,可是只有6%的水从美国瀑布流下,其他94%的水是从加拿大瀑布流下。其中,在河东美国一侧的两条瀑布,有着“彩虹瀑”和“月神瀑”的美称,后者因其极为宽广细致,很像一层新娘的婚纱,又称婚纱瀑布,两瀑布中间隔着兰那岛。在河西加拿大一侧的飞瀑最为壮观,形状有如马蹄,故称马蹄瀑。马蹄瀑与前两瀑相距约二三百米,但看上去基本是“三位一体”的半弧形。

    历史上的尼亚加拉瀑布,曾是美国和加拿大两国争执不休,甚至兵戎相见的必争之地。1812~1814年间,两国曾多次为此发动战争。后来,双方签订了《根特条约》,规定尼亚加拉河为两国所有,以中心线为界。从那时起近200年来,加美两国享有一条和平的边界,双方都在各自的一边设立了尼亚加拉瀑布城。150多年前,拿破仑的弟弟耶洛姆·波拿巴曾携新娘到瀑布度蜜月,开创了到此旅行结婚风俗之先河。据统计,每年来尼亚加拉瀑布旅游的游客约400多万人次,其中以情侣、恋人居多。

    “尼亚加拉”一词来自印第安语,意即“如雷贯耳”。关于这个瀑布有一则动人的传说:从前,有一位美貌的印第安姑娘被部落的酋长相中。酋长想娶她为妻,但姑娘不愿意,于是,在新婚之夜,她独自划着独木舟沿尼亚加拉河而上。在河水中,姑娘变成了美丽的仙女,后来经常出现在大瀑布的彩虹中。

    尼亚加拉瀑布原本是人迹罕至、鲜为人知之地,几千年来,只有当地的印第安人知道这一自然奇观。在他们实际上见到瀑布之前,就听到如同打雷般的声音,因此他们把它称为“Onguiaahra”,意即“巨大的水雷”。据传,欧洲人布鲁勒于1615年领略到尼亚加拉瀑布奇观。1625年,欧洲探险者雷勒门特第一个写下了这条大河与瀑布的名字,称为尼亚加拉。

    据说尼亚加拉瀑布已存在约1万年了,它的形成在于不寻常的地质构造。在尼亚加拉峡谷中岩石层是接近水平的,每英里仅下降19~22英尺。岩石的顶层由坚硬的大理石构成,下面则是易被水力侵蚀的松软的地质层。激流能够从瀑布顶部的悬崖边缘笔直地飞泻而下,正是由松软地层上的那层坚硬的大理石地质层所起的作用。更新世时期,巨大的大陆冰川后撤,大理石层暴露出来,被从伊里湖流来的洪流淹没,形成了现今的尼亚加拉大瀑布。通过推算冰川后撤的速度,瀑布至少在7000年前就形成了,最早则有可能是在2.5万年前形成的,但具体形成于何时还有待考证。

    能“报时”的澳大利亚怪石探秘

    岩石能报时?听起来近乎天方夜谭,但在澳大利亚中部阿利斯西南的茫茫沙漠中,确实有一块能“报时”的怪石。屹立在沙漠中的这块怪石高达348米,周长约8000米,仅其露在地面上的部分就可能有几亿吨重。这块怪石通过每天很有规律地改变颜色来告诉人们时间的流逝:早晨,旭日东升,阳光普照的时候,它为棕色;中午,烈日当空的时候,它为灰蓝色;傍晚,夕阳西沉的时候,它为红色。它是当地居民的“标准时钟”,当地居民根据它一日三次的颜色变化来安排农事以及日常生活。

    怪石除了随太阳光强度不同而改变颜色外,还会随着太阳光照射角度的变化而变幻形象:时而像一条巨大的,悠然漫游于大海之中的鲨鱼的背鳍;时而像一艘半浮在海面上乌黑发亮的潜艇;时而像一位穿着青衣、斜卧在洁白软床上的巨人……怪石为何具有“报时”的功能?为了解释怪石“报时”的现象,许多考古学家和地质学家对怪石所处的气候条件、地理环境进行了详细考察,并对怪石的结构成分等进行了深入的研究。一些科学家试图这样解释怪石产生的“怪现象”:怪石之所以会变色是由于怪石处在平坦的沙漠,天空终日无云,空气稀薄,而怪石的表面比较光滑,在这种情况下,怪石表面有镜子的作用,能较强反射太阳光,因而从清晨到傍晚天空中颜色的变化能相应地在怪石上得到呈现。

    怪石变幻其形象则是由于太阳光在不同的气候条件下活动而产生反射、折射的数量及角度的不同,这种变化反映到人眼,即成为怪石幻形。

    诡秘幽灵岛

    两方入酷爱航海,而历来航海史上怪事多多。在斯匹次培根群岛以北的地平线上,1707年英国船长朱利叶斯发现了陆地,但这块陆地始终无法接近,然而值得肯定的是,这块陆地不是光学错觉,于是他便将“陆地”标在海图上。200年后,乘“叶尔玛克”号破冰船到北极考察的海军上将玛卡洛夫与他的考察队员们再次发现了一片陆地,而且正是朱利叶斯当年所见到的那块陆地。

    航海家沃尔斯列依在1925年经过该地区时,也发现过这个岛屿的轮廓。但科学家们在1928年前去考察时,在此地区却没有发现任何岛屿。

    一艘意大利船在1831年7月10日途经西西里岛附近时,船长突然发现在东经12°42′15″、北纬37°1′30″的海向上海水沸腾起来,一股直径大约200米、高20多米的水柱喷涌而出,水柱刹那见间变成了一团500多米高的烟柱,并在整个海面上扩散开来。船长及船员们从未见过如此此景观,被惊得目瞪口呆。当这只船在8天以后返航时,发现一个冒烟的小岛竟出现在眼前。许多红褐色的多孔浮石和大量的死鱼漂浮在四周的海水中,一座小岛在浓烟和沸水中诞生了,而且在随后10多天里不断地伸展扩张,周长扩展到4.8公里,高度也由原来的4米长到了60多米。由于这个小岛诞生在突尼斯海峡里,这里航运繁忙,地理位置重要,因此马上引起了各国的注意,大量的科学家前往考察。但奇怪的事情发生了,正当人们忙于绘制海图、测量、命名并多方确定其民用、军事价值时,小岛却突然开始缩小。到9月29日,在小岛生成后一个多月,它已经缩小了87.5%;又过了两个月,海面上已无法再找到小岛的踪迹,该岛已完全消失。

    类似的事情也发生在大西洋北部。有一座盛产海豹的小岛,它是100多年前由英国探险家德克尔斯蒂发现的,它也因此被命名为德克尔斯蒂岛。大批的捕捉者来到了这个盛产海豹的岛上,并建立了修船厂和营地,但此岛却在1954年夏季突然失踪了。最大的侦察机、军舰前来寻找均无结果。事隔8个月以后,一艘美国潜水艇在北大两洋巡逻,突然发现一座岛屿出现在航道上,而航海图上却从来没有标示过这样一个岛屿。潜水艇艇长罗克托尔上校经常存这一带海域航行,发现此岛后大为震惊,罗克托尔上校通过潜望镜发现岛上有人居住,有炊烟,于是命令潜水艇靠岸登陆。经过询问岛上的居民才知道,这正是8个月前失踪的德克尔斯蒂岛。

    类似的怪事还有很多,科学家们称这种行踪诡秘、忽隐忽现的岛屿为“幽灵岛”。它们不同于那种热带河流上常见的、由于涨水或暴风雨冲走部分河岸或沼洋地而形成的漂浮岛。那么,幽灵岛是怎样形成的呢?这种时隐时现的小岛究竟是从何而来,又因何而去的呢?这成为世界海洋科学家们的热门话题。

    法国科学家对这类来去匆匆的“幽灵岛”的成因作了如下解释:由于撒哈拉沙漠之下有巨大的暗河流入大洋,巨量沙土在海底迅速堆积增高,直至升出海面,因此临时的沙岛便这样形成了。然而,暗河水会出现越堵越汹涌的情况,并会冲击沙岛,使之迅速被冲垮,并最终被水流推到大洋的远处。

    美国的海洋地质学家京利·高罗尔教授却提出了完全不同的观点。他认为海洋上的“幽灵岛”的基础是花岗岩石,而并非是由泥沙堆积而成。它形成的年代久远,岛上有茂盛的植物和动物群,是汹涌的暗河流冲击不垮的。那么“幽灵岛”为什么会突然消失呢?他认为“幽灵岛”出现的海域是地震频繁活动的地区,海底强烈的海啸和地震使它们葬身海底。高罗尔教授还认为,如果太平洋西北部的海底板块产生强烈的大地震使之大分裂的话,日本本州、九州也会遭到和“幽灵岛”同样的命运,沉没在碧波万顷的大海之中,而且他声称自己并非是在危言耸听。

    另有学者认为,这不过是聚集在浅滩和暗礁的积冰,还有人推测这些“幽灵岛”是由古生代的冰构成,最终被大海所“消灭”。多数地质学家则认为是海底火山喷发的作用形成此类小岛。他们认为,有许多活火山在海洋的底部,当这些火山喷发时,喷出来的熔岩和碎屑物质在海底冷却、堆积、凝固起来,随着喷发物质不断增多,堆积物多得高出海面的时候,新的岛屿便形成了。有的学者认为,小岛的消失是因为火山岩浆在喷出熔岩后,基底与海底基岩的连接不够坚固,在海流的不断冲刷下,新岛屿自根部折断,最后消失了。有的学者认为,可能在海底又发生了一次猛烈的爆炸,使形成不久的岛屿被摧毁。还有学者认为,是火山活动引起地壳在同一地点下沉,使小岛最终陷落。

    以上观点虽然各有各的道理,但都不能说明,为什么有些小岛会一而再、再而三地“耍把戏”呢?为什么它们在同一地点突现、消失、再突现、再消失,而与其邻近的海域却没有异常现象发生呢?到底是什么所为呢?这一难以解开的谜团始终困惑着科学家。

    日本龙三角探秘

    1980年9月8日,相当于泰坦尼克号两倍大小的巨轮德拜夏尔号装载着15万吨铁矿石,来到了距离日本冲绳海岸200海里的地方。这艘巨轮的设计堪称完美,已在海上航行了4年,正是机械状况最为理想的时期,因此,船上的任何人都感到非常安全。

    这时,船遇上了飓风,但船长对此并不担心。在他眼里,像德拜夏尔号这样巨大并且设计精良的货轮,对付这种天气应该毫无问题。他通过广播告诉人们:他们将晚些时候到达港口,最多不过几天而已。

    可是,岸上的人们在接到了船长发出的最后一条消息(“我们正在与每小时100公里的狂风和9米高的巨浪搏斗”)后,德拜夏尔号及全体船员便消失得无影无踪。

    自20世纪40年代以来,无数巨轮在日本以南空旷清冷的海面上神秘失踪,它们中的大多数在失踪前没有能发出求救信号,也没有任何线索可以解答它们失踪后的相关命运。如果在地图上标出这片海域的范围,它恰恰是一个与百慕大极为相似的三角区域,这就是令人恐惧的日本龙三角。

    连续不断的神秘失踪事件引发了人们的好奇,科学工作者们开始以不同的方式试图去揭开魔鬼海之谜。

    一些科学家试图通过寻找失事巨轮德拜夏尔号,以及对其失事原因的研究来揭示这片海域的秘密。

    大卫·莫恩是一名失事船只搜寻专家,在确定沉船地点方面业绩辉煌,同时,他始终抱着实用主义的态度:从纯科学技术的角度进行研究,给出答案。

    1994年7月,由大卫·莫恩率领的海洋科技探险队向魔鬼海进发,他们坚信可以揭开事实的真相。

    通过对探测器传输回来的图片资料的研究,人们终于找到了沉船的答案:

    当年德拜夏尔号行驶到这片海域时就遇到了飓风,但像德拜夏尔号这样的巨轮应该可以抵御最大的飓风,所以船长也自信地认为他们最多也就是晚几天到达目的地。但这时又突然发生了海啸,海啸形成的两个涌浪将钢铁之躯德拜夏尔号架了起来,于是悬空的德拜夏尔号被自己的重力压成了3段。巨浪进舱,致使整艘巨轮快速下沉,下沉的速度之快使得船员们没有任何逃生的机会。此外,巨轮在下沉过程中随着海水压力的增大,被挤压变形,最后沉到海床上时已变为了一堆扭曲的钢铁。

    这一建立在科学论证基础上的结论不仅为日本龙三角揭开了神秘的面纱,同时足以告慰那些碧渊深处的亡灵,也给了那些长久沉浸于痛苦之中的亡者亲人们一个圆满的答案。纵观历史,2000年来共有100多万艘船只长眠在这片深蓝色的水下,平均每14海里便有一艘沉船,它说明海洋无愧是地球上最神秘莫测的生存地狱。迄今为止,人们依然无法知道在浩瀚的大洋之下,到底还隐藏着多少等待着去探索、发现的神秘。

    神奇的双层湖探秘

    在美国阿拉斯加半岛北部伸向北极圈内的巴罗角上,有一个奇妙的湖,叫努沃克湖,但人们却习惯叫它为双层湖。顾名思义,此湖应为双层。一池湖水分上下两层,上淡下成,其界限如刀切一般,从不混淆,从不掺和。两层水中生长着迥然不同的生物体,上层是淡水区的动植物,下层是海洋类的动植物。

    努沃克湖长180米、约深6米,水层的分界线位于距湖面2米处。由于受北极冷空气的影响,在一年之中的绝大部分时间里,努沃克湖处在冰雪覆盖之下,两米多厚的淡水层,被冻结为一个大冰块。

    据科学家研究认为,这座湖是由一条把海和地逐渐隔开了的海湾形成的,冬季降大量的雪,在春天融化后,成为大量的淡水流入湖中,而每当海上风暴骤起时,风浪又将海水灌入湖中,由于海水比淡水重,自然就沉积在海底了。

    位于哈萨克斯坦与乌兹别克斯坦之间的成海也是一个双层湖,在咸海海面以下300~500米深度以下的湖中出现了另一层湖,这层湖的水与白垩纪沉积层混合在一起,并与天山山脉之间有暗河相通,湖水从没枯竭过。

    在巴伦支海的基丁岛上,有个水层结构比努沃克湖更奇异的湖泊。湖水成分可分为五层:第一层是淡水,生活着普通的淡水鱼,种类繁多;第二层含有微量盐类的水,栖居着节肢动物和甲壳动物,如水母、虾、蟹等;第三层是咸水,栖息着海葵、海星和海鱼;第四层水呈红色,宛如新鲜的樱桃汁液,是水色最美丽的一层,里面生活着许多紫细菌,它们以湖底产生的硫化氢气体作为自己的养料;第五层水是由湖中各种生物的尸体残骸混合泥土而成,生物沉淀、腐朽后产生剧毒的硫化氢气体,除了燃气性细菌外,几乎没有生物的踪迹。由于湖中5层水层次分明,故又有“五层湖”之称。

    那么,这个湖泊的水为什么保持有明显的分界线呢?湖里为什么又生活着海洋生物呢?

    科学家经过观测研究后,作了这样的解释:这个湖位于北极地区,淡水是冰雪融化而来的。淡水较轻,因此处在最上层,而湖面是终年冻结着的,挡住风的吹拂,湖水就很难融合起来。它们都距离海洋很近,由于地壳的升降,海岸线的变迁,小片的海水被封闭起来,变成湖泊,因此湖里栖息了各种海洋生物。

    神秘的南极“无雪干谷”探秘

    南极是人类最少涉足的大洲,在那里,还有许多现象人们无法解释,“无雪干谷”就是其中最神秘的一个。总面积达1400万平方千米的南极大陆,大部分被冰雪覆盖,从高空俯瞰,南极大陆是一个中部高四周低、形状极像锅盖的高原。这个被形象地称为冰盖的冰层,平均厚度为2000米,最厚的地方可达4800米。大陆的冰盖与周围海洋中的海冰在冬季连为一体,形成一个总面积超过非洲大陆的白色冰原,这时它的面积要超过3300万平方千米。

    在南极洲麦克默多湾的东北部,有三个相连的谷地:维多利亚谷、赖特谷、地拉谷。这段谷地周围是被冰雪覆盖的山岭,但奇怪的是谷地中却异常干燥,既无冰雪,也少有降水,到处都是裸露的岩石和一堆堆海豹等海兽的骨骸,这里便是“无雪干谷”。走进这里的人都感到一种死亡的气息,于是它又被称为“死亡之谷”。

    当科学家探测至此,他们对于岩石边的兽骨百思不得其解。最近的海岸离这里也有数十千米,而远一点的海岸则要有上百千米。习惯于在海岸旁边生活的海豹一般情况下不会离开海岸跑这么远,可这些海豹偏偏违背了通常的生活习性来到这里。那么,海豹为什么要远离海岸爬到“无雪干谷”呢?

    一些科学家认为,这些海豹来到这里是因为在海岸上迷失了方向。在这个没有冰雪的无雪干谷地区,海豹因为缺少可以饮用的水,力气耗尽而没能爬出谷地,最后干渴而死,变成了一堆堆白骨。

    由于存在着鲸类自杀的现象,还有一些科学家认为这些海豹跑到无雪干谷地区就像鲸类一样是自杀。可是并没有充足的理由证明这是海豹自杀,因而有些科学家认为,这些海豹可能是受到了什么惊吓,在什么东西的驱赶下才到了这里。那么海豹在过去的年代里到底是惧怕什么而慌不择路呢?又是一种什么样的东西将它们驱赶到这里呢?这真令人费解。除了神秘的兽骨,无雪干谷还有许多让人无法解释的景观。

    新西兰在这个无雪干谷的腹地建立起一座考察站,并根据考察站的名字,把考察站旁边的一个湖取名为“范达湖”。一些日本的科学家在1960年实地考察了无雪干谷的范达湖,奇异的水温现象使他们感到惊讶,水温在三四米厚的冰层下是0℃左右,在15~16米深的地方升到了7.7℃,到了40米以下,水温竟然跟温带地区海水的温度相当,达到了25℃。科学家们对范达湖这种深度越大水温越高的奇怪现象兴奋不已,纷纷来到这里进行考察。

    日本、美国、英国、新西兰等国的考察队从各个角度对这一疑团加以解释,争论不休。其中有两种学说颇为盛行,一种是地热说;一种是太阳辐射说。

    坚持地热说的科学家们提出这样的观点:罗斯海与范达湖相距50千米,在罗斯海附近有默尔本灿和埃里伯斯两座活火山。前者是一座正处于休眠期的活火山,后者至今仍在喷发。这表明这一带的岩浆活动剧烈,因此会产生很高的地热。在地热的作用下,范达湖就会产生水温上冷下热的现象,然而有很多证据却表明,在无雪干谷地区并没有任何地热活动。这一观点并不足以解释上述现象。

    坚持太阳辐射说的专家们则认为,在长期的太阳照射下,范达湖积蓄了大量的辐射能。当夏天到来时,强烈的阳光透过冰层和湖水,把湖底、湖壁烘暖了。湖底层的咸水吸收、积蓄了大量剩余阳光中的辐射能,而湖面的冰层则是很好的隔离屏障,阻止了湖内热量的散发,产生一种温室效应。南极热水湖含有丰富的能有效蓄积太阳能的盐溶液,这就是范达湖的温度上冷下热的原因。但有许多人并不同意此种说法。他们认为:南极夏季日照时间虽长,但很少有晴天,因此地面能够吸收到太阳的辐射能很少,再说又有90%以上的辐射能被冰面反射。

    另外,暖水下沉后必然使整个水层的水温升高,而不可能仅仅使底层的水温升高。这样一来,太阳辐射说的理论似乎又站不住脚了。美国学者威尔逊和日本学者鸟居铁经过多年的研究,提出了新的论点:虽然南极的夏季少晴天,致使地表只能吸收很少的太阳辐射,但是透明的冰层对太阳光有一定的透射率。这样,靠近表层的冰层会或多或少获得太阳辐射的能量。此外,冬季凛冽的大风会将这一地区的积雪层吹得很薄,而每到夏季,裸露的岩石又使地表能够吸收充足的热量。日积月累,湖水表层及冰层下的温度便有所上升,最后到了融化的程度。由于底层盐度较高,密度较大,底层不会上升,结果就使高温的特性保留下来。同时,在冬天时表层水有失热现象,底层水则由于上层水层的保护,失热较少,因而可以保持特别高的水温。据一些科学家的观测记录显示,此说法还是有一定说服力的。

    阿苏伊尔幽谷中的谜团

    阿苏伊尔幽谷位于阿尔及利亚的朱尔朱拉山的峡谷中,是非洲最深的一个大峡谷。可是,该峡谷到底有多深,人们从来就没有探查清楚。至于该谷底到底是什么样,就更没有办法知道了。阿苏伊尔幽谷以其神秘和深邃吸引了无数勇敢的探险者。

    1947年,阿尔及利亚和其他一些国家的专家试图探明阿苏伊尔幽谷的深度,他们组成了一支联合探险队,第一个勇敢者是一个身强力壮又有丰富经验的探险队员。他系好标有深度标记的保险绳,朝着幽谷下边看了一眼,就顺着陡峭的山崖一步一步地滑了下去。

    时间一分一分地过去了,保险绳上的标记也在100米、300米、500米地往下移动着。探险队员一步一步下到505米的时候,他觉得身体有点不舒服,可仍然没有看到谷底,他怀着恐惧的心情拉了拉保险绳,上边的探险队员赶紧把他拉了上来。

    这次探险活动就这样结束了,可是阿苏伊尔幽谷对人们来说还是一个谜。

    此后,不同的考察队纷纷赴阿苏伊尔幽谷进行考察,但都没有什么结果。直到1982年,对阿苏伊尔幽谷的考察才有了新的进展。

    1982年,阿苏伊尔幽谷又迎来了一支考察队。第一个队员下到810米深的时候,说什么也不敢再往下走了,只好爬了上来。这时候,另一个经常和山洞打交道的有经验的队员已经系好保险绳。保险绳上的标志已经移到了800米、810米、820米,最后达到了821米。其实,那个洞穴专家沿着刀削斧凿般的峭壁一步一步下到821米深度的时候,突然感到了一种莫名其妙的恐惧,于是,这一次的探险活动也结束了。

    阿苏伊尔幽谷探险家们所创下的最高纪录就是821米。尽管目前阿苏伊尔幽谷对人们来说还是一个未知领域,但它仍将继续吸引着探险家们,也许在不久的将来这个谜团就会被解开。

    美丽的海底“花园”探秘

    20世纪80年代,一些科学工作者在格拉普高斯海岭及东太平洋海隆进行考察。他们乘坐深潜器潜到海底,当打开探照灯时,通过潜望镜及海底电视,他们看到一幅神奇的画面:在一片生机盎然的绿洲上,生长着海葵一类的植物,还有各种动物,长达5米的鲜红色蠕虫、西瓜一般大的海蚌、菜盆似的蜘蛛、手掌大小的沙蚕等,它们自由自在地游弋着,还不时地以惊讶的目光瞅瞅它们从未见过的人类。科学家称这个美丽奇妙的世界为“海底玫瑰园”。

    科学家们又发现,在离“海底玫瑰园”稍远的地方,有一个个粗大“烟囱”正在“咕嘟咕嘟”地冒烟,“烟囱”直径约为2~6米,热水存其中上下不停地翻腾着,还不时喷射出五光十色的乳状液体。在“烟囱”的周围,凝结着一堆堆冷却了的火山熔岩,形状如同一束束巨大的花束,姿态万千。

    在如此深邃的“暗无天日”的海底,为什么会有这么丰富多彩的生物世界呢?

    经过测量,科考工怍者发现这一海域的海水深达2600~3000米,“烟囱”喷出的热泉水温高达350℃~400℃,这里不仅含有丰富的金属物质,而且还含有硫磺等气体。由于硫磺的存在,导致了硫磺细菌的繁殖。正是这些硫磺细菌的繁殖,加上海底“烟囱”里独特金属物质的存在,造就了这个地方奇特的生物群落。

    那么,这海底“烟囱”究竟是怎么一回事呢?它是这一海域所独存的吗?

    1977年,英国地质学家乘坐“阿尔文号”深潜器,首次观察到太平洋格拉普高斯海岭正在喷溢的海底“烟囱”。1979年,英国的生物学家、地质学家和化学家们再一次乘坐“阿尔文号”深潜器,对东太平洋海隆及格拉普高斯海岭进行了长时间的考察,同时还拍摄了电视纪录片。他们在第二年夏天继续考察时,又发现了许多新的含矿热泉水及气体的喷溢区。这些水下的温泉、海底火山喷发的喷孔里溢出的热泉水温度高达56℃,丰富的铁、铜、锌、锰、铪、金等金属物质随着热泉水喷出海底之后,在“烟囱”周围沉积下来,形成矿泥。这些物质是人类潜在的矿物资源,也是地质学家们期待研究的对象。

    其实早在20世纪60年代中期,在东亚和西亚大陆之间的红海海底,就发现了多处类似“烟囱”的“热洞”。

    目前,人们已在红海海底找到四处“热洞”。红海的鱼类有15%是其他海洋里所没有的。以往,人们总是以海水的盐分、温度较高和气候干燥等原因来解释红海海域特有的海洋生物群存在的现象。现在看来,红海特殊生物群落存在的一个重要原因应该是大量特有金属物质的供应以及海底“烟囱”的存在。

    在很长时间内,地质学家们对矿产的形成和地壳运动有着不同的看法,其中的一种解释是把地壳先划分成大大小小不同的板块,熔融物质在地壳以下很深的地方,沿着一定方向从海底喷溢出来,为板块运动提供动力,致使海底急剧扩张,并且形成不同的矿产。海低“烟囱”的发现是对这种观点的一个直接证据,这个发现对生命科学的研究也具有重大价值。在深邃的海底,模糊有阳光和光合作用的情况下,存在如此五光十色,充满魅力的生物世界,实在令人不敢相信。生活在这里的海底动物的食物是一些与地球上最早期的生命形式较为接近的菌类,这为研究生命起源提了新的研究方向。

    海上坟地探秘

    马尾藻是一种普通的海藻,可是生长在大西洋的马尾藻却与众不同,它们连绵不断地漂满约450万平方千米的海区,以至于这个海区被称作马尾藻海。

    马尾藻海位于北大西洋环流中心的美国东部海区,约有2000海里长、1000海里宽。海上大量漂浮的植物主要是由马尾藻组成,这种植物以大“木筏”的形式漂浮在大洋中,直接从海水中摄取养分,并通过分裂成片、再继续以独立生长的方式蔓延开来。厚厚的一层海藻铺在茫茫大海上,一派草原风光。

    马尾藻海一年四季风平浪静,海流微弱,各个水层之间的海水几乎不发生混合,所以这里的浅水层的营养物质更新速度极慢,因而靠此为生的浮游生物也是少之又少,只有其他海区的1/3。这样一来,那些以浮游生物为食的大型鱼类和海兽几乎绝迹,即使有,也同其他海区的外形、颜色不同。

    1492年9月16日,当哥伦布的探险船队正行驶在一望无际的大西洋上时,忽然,船上的人们看到在前方有一片绵延数千米的绿色“草原”。哥伦布欣喜若狂,以为印度就在眼前。于是,他们开足马力驶向那片“草原”。但当哥伦布一行人驶近草原时,不禁大失所望,原来那“草原”是一望无际的海藻。那片海域即今天的马尾藻海。

    马尾藻海有“海上坟地”和“魔海”之称。这是因为许多经过这里的船只,不小心被海藻缠绕,无法脱身,致使船上的船员因没有食品和淡水,又得不到救助,最后饥饿而死。最先进入这片海域的哥伦布一行就在这里被围困了一个多月,最后在全体船员们的奋力拼搏下才得以死里逃生。在第二次世界大战中,英国奥兹明少校曾亲自去了马尾藻海,海上无风,“绿野”发出令人作呕的奇臭,到处是毁坏了的船骸。到了晚上,海藻像蛇一样爬上船的甲板,将船裹住不放,为了航行,他只好把海藻扫掉,可是海藻反而越来越多,像潮水一样涌上甲板。经过一番搏斗,精疲力竭的他才侥幸得以逃生。马尾藻海位于大西洋中部,强大的北大西洋环流像一堵旋转的坚固围墙,把马尾藻海从浩瀚的大西洋中隔离出来。因此,由于受海流和风的作用,较轻的海水向海区中部堆积,马尾藻海中部的海平面要比美国大西洋沿岸的海平面平均高出1米。那么,马尾藻海究竟是怎样形成的呢?如果把大西洋比作一个硕大无比的盆子,北大西洋环流就在这盆中做圆周运动。而马尾藻海则非常平静,所以许多分散的悬浮物都聚集在这里,海上草原就是这样形成的。但是,马尾藻海里的马尾藻究竟是怎么来的,人们还没有找到一个肯定的答案。有的海洋学家认为,这些马尾藻类是从其他海域漂浮过来的。有的则认为,这些马尾藻类原来生长在这一海域的海底,后来在海浪作用下,漂浮出海面。

    最令人称奇的是,这里的马尾藻并不是原地不动,而是像长了腿似的时隐时现,漂泊不定。一些经常来往于这一海区的科学家经常会遇到这样的怪事:他们有时会见到一大片绿色的马尾藻,然而过了一段时间,却不见它们的踪影了。在这片既无风浪又无海流的海区,究竟是何种原因使这片海上大草原漂泊不定呢?至今仍是个谜。

    东非大裂谷探秘

    从北面的叙利亚到南面的莫桑比克,东非大裂谷穿越20个国家,延绵6700多千米,差不多是地球圆周的1/5。这道裂口宽达100多千米,从周围高原到谷底的峭壁高达450~800米。东非大裂谷气势宏伟,景色壮观,是世界上最大的裂谷带,有人形象地将其称为“地球表皮上的一条大伤痕”。

    东非大裂谷其实并不是谷,因为在整条裂谷中,既有崇山,也有高原,而且在伊索比亚南部更分成两支,直到坦桑尼亚与乌干达边界的维多利亚湖地区才重合起来。在这个地球上最长而不间断的裂口内,可以找到地球的最低点、世界最高的火山、地球上最大的湖泊。

    东非大裂谷起自叙利亚,形成约旦河谷与死海。死海海面比平均海平面低400米,是各大洲中的最低点。这个地区气温很高,水分迅速蒸发,含盐量约为30%,是海水的10倍,就是不会游泳的人也能轻易浮在水面上。

    距东非大裂谷起始点约800千米处,海水侵入,这道口子沿着亚喀巴湾和红海延伸,到伊索比亚宽阔的扇形达纳基勒洼地才转入非洲大陆。这片平原曾被盐度与死海相当的盐水淹没过,有些部分在海平面150多米以下。所有水蒸发后,留下了一层盐层,有些地方的盐层有5000米厚。

    在沿东非大裂谷形成的湖泊中,坦噶尼喀湖、马拉维湖和维多利亚等淡水湖泊由于四周有干旱荒漠阻隔,湖水里生活着数百种其他地方没有的鱼。

    三个湖中最浅的维多利亚深100米,这个湖也是形成最晚的,只有近75万年的历史。此湖形成时,西面的土地隆起,把数条河流的河道截断,结果河道加深加宽,成为小湖。维多利亚湖本身也经历变迁,在泛滥时会把原来与外界隔绝水体中的生物接收过来,在干旱期,湖中生物又会回到与世隔绝的生活。

    形成裂谷的地方都位于地壳的“热点”上,温差与密度的差别令熔岩升向地壳表面,沿着裂谷的轴线火山活动频繁。非洲大陆上的最高峰——乞力马扎罗山与肯亚山就在裂谷的轴线上,第三大火山坦桑尼亚北部的恩戈罗山已坍塌的火山口成为非洲最佳野生动物保护区,火山口内有一个天然灌溉系统,全年水分充足。西面的塞伦盖蒂平原可容下比恩戈罗多100倍的动物。

    古往今来,东非大裂谷一直引人注目;当今世界,东非大裂谷的未来命运,更是举世关注。

    美国地理学家约翰·乔治,曾在1893年对裂谷进行了5个星期的实地调查。他推测:东非裂谷不是由河流冲刷而成,而是因为地壳下沉,形成了一个两边峭壁相夹的沟谷凹地。现在,越来越多的科学家试图通过勘测东非大裂谷,寻找板块分离的答案。大陆漂移说和板块构造说的拥护者在研究肯尼亚裂谷带时注意到,两侧断层和火山岩的年龄,随着离开裂谷轴部的距离的增加而不断增大,因此他们认为这里是一起大陆扩张的中心。2003年1月,来自美国、欧洲国家和埃塞俄比亚的72位科学家协作完成非洲历史上最大的地震勘测。科学家们推测,火山活动频繁的东非大裂谷的“伤口”将越来越大,最终将变成海洋。但是,反对板块理论的人则认为这些都是危言耸听。他们认为大陆和大洋的相对位置无论过去和将来都不会有重大改变,地壳活动主要是作上下的垂直运动,裂谷不过是目前的沉降区而已,将来它也可能转向上升运动,隆起成高山而不是沉降为大洋。

    东非大裂谷未来的命运究竟如何,人类只有拭目以待。

    骷髅海岸探秘

    纳米布沙漠是世界上最古老、最干燥的沙漠之一。它起于安哥拉和纳米比亚的边界,止于奥兰治河,沿非洲西南大西洋海岸延伸2100千米。纳米布沙漠被凯塞布干河分成两个部分,南面是一片浩瀚的沙海,北面是多岩的砾石平原,沿斯凯利顿海岸一带的海洋汹涌险恶。这里是世界上唯一沙漠(纳米布沙漠)与海洋(大西洋)相连处,充满了诡异恐怖色彩的骷髅海岸就在南纬15°~20°之间的纳米比亚西海岸,这段海域因为南极洋流与大西洋洋流相遇,称为“西风漂流”地带。这条500千米长的海岸备受烈日的煎熬,沿岸的年降雨量不到25毫米,湿度来自夜间所形成的露水以及每隔10天左右夜间吹入海岸的雾霭,它们有时深入内陆达50千米。8000万年以来,寒冷干燥的风从海洋吹来,在海岸边堆积起巨大的沙丘。每15年一次,奎土布河的威力足以将沙子全部冲到大西洋海岸,而来自西南方向的海浪再把沙子堆上海岸。这种沿岸的冲积过程可能持续上千年,沙粒被不停地冲来冲去。在海浪下面,沙子堆积成巨大的水下沙坝,加上强劲的海风和频繁出现的大雾,使这里变成了危险的水域。几个世纪以来,无数的船只只要到了这里,就难逃死亡的厄运。

    因失事而破裂的船只残骸,杂乱无章地散落在古老的纳米布沙漠和大西洋冷水域之间的海岸线上。葡萄牙海员把纳米布这条绵延的海岸线称为“地狱海岸”,也有人把它叫做骷髅海岸。

    骷髅海岸从大西洋向东北一直延伸到内陆的沙砾平原,从空中看下去,是一大片褶痕斑驳的金色沙丘。由于长期以来风力的作用,海岸沙丘的岩石被刻蚀得奇形怪状,犹如妖怪幽灵,从荒凉的地面显现出来。南风从远处的海吹上岸来,布须曼人称这种风为“苏乌帕瓦”。“苏乌帕瓦”吹来时,沙丘表面向下塌陷,沙粒彼此剧烈摩擦,发出隆隆的呼啸声,交织成一首奇特的交响乐,就像是献给那些遭遇海难的海员,以及在迷茫的沙暴中迷路的冒险家的挽歌。

    纳米比亚自然资源非常丰富,素为西方殖民主义国家觊觎垂涎。19世纪德国人大举入侵纳米比亚,但从未占领骷髅海岸。骷髅海岸是水手的墓地,无数的船只迷失在这里的浓雾和狂暴的海水中。据说一支德国部队进入骷髅海岸,却因为迷失方向而全军覆灭。一些外国船队也企图在这里登陆,由于浪高滩险,大多船只都触礁沉没。

    1933年,一位瑞士飞行员诺尔从开普敦飞往伦敦时,飞机失事,坠落在这个海岸附近。有一位记者指出他的尸骨终有一天会在“骷髅海岸”找到,可是诺尔的遗体一直没有被发现。

    1942年,英国货船“邓尼丁星”号在库内内河以南40千米处触礁沉没,21位乘客包括3个婴孩,以及42名男船员侥幸乘坐汽艇登上了岸。那次救援共派出了两支陆路探险队,从纳米比亚的温德胡克出发,还出动了3架本图拉轰炸机和几艘轮船。其中一艘救援船触礁,3名船员遇难。这次救援用了近4个星期的时间才找到所有遇难者的尸体和生还船员,并把他们安全地送回。1943年,人们在这个海岸沙滩上发现13具无头骸骨横卧在一起,其中有一具是儿童骸骨;不远处有一块风雨剥蚀的石板,上面有一段写于1860年的话:“我正向北走,前往60英里外的一条河。如有人看到这段话,照我说的方向走,神会帮助他。”但至今仍没有人知道遇难者是谁,也不知道他们为什么暴尸海岸。

    骷髅海滩四下望去,满目萧疏荒凉,这片海岸上的一切都不同寻常。

    通向大海的四万个台阶探秘

    有这样一个神话,爱尔兰巨人麦科尔砌筑了一条路,从他在爱尔兰北部安特里姆郡的家门穿过大西洋,到达他的死敌苏格兰巨人芬哥尔所在的赫布里底群岛。但狡猾的芬哥尔先发制人,在麦科尔还未采取行动前先来到爱尔兰。麦科尔的妻子机智地骗芬哥尔说,熟睡中的麦科尔是她襁褓中的儿子。芬哥尔听了很是害怕,心想襁褓中的儿子已是如此巨大,他的父亲一定更加巨大。于是惊慌地逃到海边安全的地方,并把走过的路拆毁,令砌道不能再用。

    另一种传说则要平和、浪漫得多。传说,中古爱尔兰塔拉王的武士芬恩·麦库尔爱上了内赫布里底群岛中斯塔法岛上的一位身材高大的美女。为了把这个美人脚不沾水地娶回阿尔斯特,芬恩建造了这条通往斯塔法岛的石路……今天,在爱尔兰北部海岸的贾恩茨考斯韦角,我们看见的数以万计的多角形桩柱,据说就是巨人麦科尔砌筑的。这些桩柱大部分高6米,拼在一起成蜂巢状,构成一道阶梯,直伸入海。从高空望下去,砌道就像沿着270多千米长的海岸,由人工砌筑出来的道路,往北一直延伸到大西洋。这些屹立在大海之滨已有数千万年之久的岩层,以其井然有序的排列组合及美轮美奂的造型,令无数游人叹为观止。

    贾恩茨考斯韦角的桩柱可分作大砌道、中砌道和小砌道三组,人们饶有兴趣地给这些桩柱起了些古怪的名字,如被峭壁隔开的“烟囱顶”和“哈米尔通神座”观景台。

    早在17世纪,学者们就开始研究它的起源,“巨人之路”及其周围海岸也很快发展成为一个科学家们频繁光顾的地质学研究场所。撇开神话不谈,关于这条砌道是怎样形成的,就有多种认识。曾有人认为这些桩柱是海水中的矿物沉积所成。

    今天,大部分地质学家都认为砌道的形成源自火山活动。约在五千万年前,爱尔兰北部和苏格兰西部的火山活动活跃,从火山口涌出的熔岩冷却后僵化,在新爆发之后,另一层熔岩又覆盖在上面。熔岩覆盖在硬化的玄武岩层土上冷却得很慢,收缩也很均匀。熔岩的化学成分令冷却层的压力平均分布于中心点四周,因而把熔岩拉开,形成规则的六角形。这个过程发生一次后,基本形状就确定下来了,于是便在整层重复形成六角形。冷却过程遍及整片玄武岩,这样就形成一连串的六角形桩柱。在首先冷却的最顶上一层,石头收缩,裂成规则的菱形,当冷却和收缩持续,表面的裂缝向下伸展到整片熔岩,整片玄武岩层就被分裂成直立的桩柱。千万年来,坚硬的玄武岩柱不断被海洋侵蚀,就成了高低不一的模样。石柱的颜色则受到冷却速度的影响,石内的热能渐渐散失后,石头便氧化,颜色由红转褐,再转为灰色,最后成为黑色。不过,地质学家的这种观点还有待进一步考证。

    通向远古时空隧道科罗拉多大峡谷探秘

    在美国亚利桑那沙漠中部,有一条长约515千米的大峡谷,最深处的格拉尼特峡位于托罗韦帕高地北缘下800米处,深1600米,最宽处达29千米。峡谷峭壁由岩石构成,岩纹清晰可见。谷底为浅黑的片岩(一种容易裂开有变质岩)和富含化石的花岗岩。大峡谷气象万千,被公认为北美洲的一大奇景,连罗斯福总统都慨叹那是“每个美国人都应该一看的胜景”。

    大峡谷大体呈东西走向,平均谷深1600米,全长350千米。大峡谷谷底宽度不足1000米,最窄处仅120米。“科罗拉多”在西班牙语中意为“红河”,这是由于河中夹带大量泥沙,河水常显红色而得名。有人说,在太空唯一可用肉眼看到的自然景观就是科罗拉多大峡谷。

    相传,大峡谷形成于一次大洪水中。当时,人类被上苍变成鱼才得以生存下来。从此以后,当地的印第安人不吃鱼类,到现在也没有改变。其实,大峡谷是在汹涌澎湃的科罗拉多河水所夹带的大量泥沙碎石所产生的巨大的侵蚀切力下形成的。大峡谷地区最古老的岩层形成于寒武纪,是由于地球内外力的相互作用而形成的。峡谷两岸随处显露着形成于不同地质年代的地层断面,岩层清晰,还保持着原始状态,是一部生动的地质“教科书”。1919年,大峡谷被设立为美国国家公园。

    峡谷中的地形奇特多变,有的尖如宝塔,有的像奇峰耸立,有的如洞穴般幽深。根据外形的特征,人们给它们起名叫狄安娜神庙、阿波罗神殿、婆罗门寺庙等。最早来到这里的欧洲人,是西班牙的一名骑士德科伦纳多及其队伍。1540年,他率领300人到此寻找黄金。他们在峡谷边缘,循着水声找了3天,也没找到通往河边的路径。

    300多年后,艾甫斯上尉带领探险队来到这里。他从加利福尼亚湾起锚,沿科罗拉多河上溯,两个月后他登上岸,在南里姆骑着骡子沿着岩架行进。后来他是这样记述岩架的:距陡峭深渊的边缘不到8厘米,渊深300米;另一边一堵陡直岩壁差不多触及膝盖。可见科罗拉多大峡谷是多么的陡峭。

    一般人来到大峡谷,只觉满目苍凉。其实,大峡谷国家公园有多种野生动植物,已查明的陆地动物有90余种,鸟类180多种。植物有罂粟、云杉、仙人掌、冷杉等。大峡谷里仍有早期印第安人的泥墙小屋废墟。乘直升机飞到哈瓦苏峡谷上空,还可俯瞰到哈瓦苏派印第安人的居地。

    沙漠为热带雨林“施肥”探秘

    亚马孙河是拉丁美洲人民的骄傲,它浩浩荡荡,蜿蜒流经秘鲁、巴西、玻利维亚、厄瓜多尔、哥伦比亚和委内瑞拉等国,滋润着800万平方千米的广袤土地,孕育了世界最大的热带雨林——亚马孙热带雨林。亚马孙原始森林,占地球上热带雨林总面积的50%,达650万平方千米,其中有480万平方千米在巴西境内。这里自然资源丰富,物种繁多,生态环境纷繁复杂,生物多样性保存完好,被称为“生物科学家的天堂”。

    森林具有涵养水源、调节气候、消减污染及保持生物多样性的功能,热带雨林就像一个巨大的吞吐机,每年吞噬全球排放的大量的二氧化碳,又制造大量的氧气,亚马孙热带雨林由此被誉为“地球之肺”。热带雨林又像一个巨大的抽水机,从土壤中吸取大量的水分,再通过蒸腾作用,把水分散发到空气中。另外,森林土壤有良好的渗透性,能吸收和滞留大量的降水。但奇怪的是,那里的土地却十分贫瘠。那么,树木生长所需的养分从哪里来呢?有些科学家认为,是位于东半球的撒哈拉沙漠漂洋过海来给亚马孙热带雨林“施肥”。这是真的吗?

    亚马孙河横贯南美洲,沿途有数以千计的支流汇入,河流流域面积700多万平方千米。其中,亚马孙平原占地面积约为560万平方千米,是世界上最大的冲积平原。由于亚马孙平原位于赤道附近的多雨地区,所以这里四季高温,每月平均气温都在26℃以上。但这里的降水量极为丰富,年平均降水量在1000毫米以上,西部地区甚至可以达到3000毫米。然而,亚马孙河流域的土地由于严重缺乏磷酸钙,所以流域内几乎没有腐殖土。有人指出,正是由于非洲沙漠尘土的侵入,才使亚马孙河流域成为广阔富饶的热带雨林。否则,这里将是一望无际的大草原。

    在数万年前,亚马孙河流域的森林面积非常小,只相当于现有规模的很小一部分。近年来,美国航空航天局通过气象卫星和特殊飞行器,对南美洲的巨大尘埃云进行追踪,发现这些尘埃主要来自非洲的撒哈拉沙漠及其以南的撒海尔半干旱地区。美国迈阿密大学的一位科学家经过仔细研究,发现这些尘埃云也对美国南部的一些地方和加勒比海的一些岛屿的气候产生影响,在这些尘埃云的作用下,巴巴多斯岛上相当一部分土壤是来自非洲的。此外,尘埃云还将非洲尘埃带到迈阿密,从而使迈阿密城披上了一层红色。那么,这些尘埃是如何飞越辽阔的大西洋,从遥远的非洲来到美洲的呢?

    一些科学家认为低纬地区上空的东风带是运送这些尘埃的载体。如果按东风的平均风速计算,富含养分的撒哈拉沙漠的尘土需要5~10天才能跨越大西洋到达亚马孙河流域。美国一位热带生态学家认为,如果每年有1200万吨尘土落到亚马孙地区,则可以使平均每公顷土地增加1.1千克的磷酸钙。

    太湖成因探秘

    太湖的水域形态就像佛手,作为江南的水网中心,太湖蕴藏了丰富的资源并孕育了流域内人们的繁衍生息,自古就被誉为“包孕吴越”;历代文人墨客更是为之陶醉,留下了许多脍炙人口的诗句。太湖风光秀丽,物产富饶,附近的长江三角洲河网纵横,湖荡星罗棋布,向来是中国的鱼米之乡。太湖四周群峰罗列,出产的碧螺春名茶与太湖红橘,在古代就是朝廷的贡品。太湖里还富有各种各样的水产品,其中的太湖银鱼,身体晶莹剔透,肉质细嫩,是筵席上的美味佳肴。

    然而,就是这样一个兼具秀丽风景和浩渺壮阔气派的饮誉中外的太湖,关于它的成因,直到今天还争论不休。

    早在20世纪初,中国地理学家丁文江与外国学者海登施姆就认为,是大江淤积导致了太湖的形成。他们指出,在五千年前江阴为海岸,江阴以东、如皋以南、海宁以北,包括太湖地区在内都是长江淤积的范围,这是最初对太湖成因所作的理论上的描述。

    到20世纪30年代,由于在湖区地下发现有湖相、海相沉积物等,所以学术界对太湖的形成有了较成熟和系统的看法。著名的地理学家竺可桢与汪湖桢等提出了泻湖成因论,泻湖论在以后又不断被充实进新的内容。德国人费师孟在1941年提出,经太仓、嘉定外冈、上海县马桥、金山漕泾,直至杭州湾中的王盘山附近,是公元1~3世纪的海岸线。后经对位于冈身的马桥文化遗址下的贝壳碎屑进行碳14测定,研究者基本上公认冈身是6000年前的古海岸线。华东师范大学海口地理研究所的陈吉余教授等,在总结前人研究的基础上,发展和完善了泻湖论。该论点主要依据太湖平原存在着海相沉积来推断,认为因长江带来的大量泥沙逐渐在下游堆积,使当时的长江三角洲不断向大海伸展,从而形成了沙嘴。以后沙嘴又逐渐环绕着古太湖的东北岸延伸并转向东南,与钱塘江北岸的沙嘴相接,将古太湖围成一个泻湖。后来又因为泥沙的不断淤积,这个泻湖逐渐成为与海洋完全隔离的大小湖泊,太湖则是这些分散杂陈的湖群的主体,又经以后的不断淡化而成为今日的太湖。

    近年来,随着对太湖地区地质、地貌、水文、考古和文献资料等方面的不断研究,尤其是几十处距今5000~6000年前的新石器时代遗址,以至汉、唐、宋文化遗物的发现,许多研究者对泻湖论中所存的问题提出了质疑。他们认为,在海水深入古陆地的过程中,虽然是一边冲蚀,一边沉积,但这种情况对于整个古陆地来说是不平衡的,有的地方虽有泻湖地貌的沉积,但它不具整体意义。因此,泻湖论虽然可以解释太湖平原的地形和地质上的海湖沉积,但难以解释何以在太湖平原腹地泥炭层之下以及今日湖底普遍有新石器遗址与古生物化石的存在,同时这也与全新世陆相层的分布范围不符。许多人因此提出,太湖平原大部原为陆地,所以古代居民能够在上面聚居生存。

    人们推测,大约在6000~10000年前,太湖地区是一片低平的平原,人们曾经在这里生活和居住过。由于地势较低,终于积水成湖,人们还没有来得及搬走他们的家当,就被洪水淹没了。

    至于太湖这片洼地的形成,人们认为这和地壳运动有关。太湖地区可能一直是一个地壳不断下沉的地带,由于地势低洼,从四面八方汇来的流水不能及时排出去,自然就形成了湖泊。

    太湖的“平原淹没说”还没有得到更多的传播和响应,又一种成因说突然出现了。最近,一批年轻的地质工作者用全新的观点来解释了太湖的形成。

    他们大胆地假设,可能是在遥远的古代,曾有一颗巨大无比的陨石,从天外飞来,正好落在太湖的位置上。

    也就是说,偌大的太湖竟然是陨石砸出来的!他们估计,这颗陨石对地壳造成了强大冲击力,其能量可能达到几十亿吨的黄色炸药爆炸产生的能量,或者等于1000万颗在日本广岛上空爆炸的原子弹的能量。

    提出“陨石冲击”假说的年轻人,列出了如下几个方面的证据:

    第一,从太湖外部轮廓看,它的东北部向内凹进,湖岸破碎得非常严重;而西南部则向外凸出,湖岩非常整齐,大约像一个平滑的圆弧,与国外一些大陆上遗留下来的陨石坑外形十分相似。

    第二,研究者在调查中发现,太湖周围的岩石岩层断裂有惊人的规律性。在太湖的东北部,岩层有不少被拉开的断裂,而西南部岩层的断裂多为挤压形成。这种地层断裂异常情况只有在受到一种来自东北方向的巨大冲击时才会出现。

    第三,研究者还发现,成分十分复杂的角砾存在于太湖四周,在显微镜下观察这些岩石,其中还可以看到被冲击力作用产生的变质现象。另外,他们还在太湖附近找到了不少宇宙尘和熔融玻璃,这些物质只有在陨石冲击下才会产生。

    由以上的证据,他们推断,这颗陨石是从东北方向俯冲下来的。由于太湖西南部正好对着陨石前下方,冲击力最大,所以产生放射性断裂,而东北部受到拉张力的作用,形成与撞击方向垂直的张性断裂。由于陨石巨大的冲击力,造成岩石破碎,形成成分混杂的角砾岩和岩石的冲击变质现象。

    对太湖的成因,目前还没有形成统一的认识,但所有这些不同的观点,都有助于推动人们作进一步的调查和研究。随着探究的不断深入,相信人们最终一定能揭开扑朔迷离的太湖成因之谜。

    庐山探秘

    庐山的形成只能是地质年代地壳构造运动的结果。在遥远的地质年代,这里原是一片汪洋,后经造山运动,才使庐山脱离了海洋环境。现今庐山上所裸露的岩山,如“大月山粗砂岩”,就是元古代震旦纪的古老岩石。那个时代的庐山并不高,在漫长的地质年代里,它经历了数次海侵和海退。庐山大幅度上升是在距今约六七千万年前的中生代白垩纪。当时,地球上又发生了强烈的燕山构造运动,位于淮阳弧形山系顶部的庐山,受向南挤压的强力和江南古陆的夹持而上升成山。山呈肾形,为东北一西南走向,形成了一座长25千米、宽10千米、周长约70千米,海拔1474米以上的山地。这就是千古名山庐山的形成过程。

    庐山“奇秀甲天下”之说并非过誉。因为这里无论石、水、树无一不是绝佳的风景,五老绝峰,高可参天,经常云雾缭绕。说到庐山多雾,这与它处于江湖环抱的地理位置密不可分。由于雨量多、湿度大,水汽不易蒸发,因此山上经常被云雾所笼罩,一年之中,差不多有190天是雾天。大雾茫茫,云烟飞渡,给庐山平添了不少神秘色彩。凡到庐山者,必游香炉峰,因为香炉瀑布,银河倒挂,确实迷人。李白看见香炉瀑布后,万分赞叹,留下了千古不朽的诗句:“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川。飞流直下三千尺,疑是银河落九天。”香炉瀑布飞泻轰鸣之美,至今令到此观光的游者倾倒。

    庐山有没有出现过冰川的问题一直在我国地质界存在争议。

    1931年,地质学家李四光带领北京大学学生去庐山考察时,发现那里的一些第四纪沉积物若不用冰川作用的结果来解释,则很难理解。以后的几次考察,人们从不同的角度再研究这些现象,确信是冰川作用的结果。于是,李四光在一次地质学年会上发表了题为《扬子江流域之第四纪冰期》的学术演讲,提出了庐山第四纪冰川说。其主要证据是平底谷、王家坡U 形谷、悬谷、冰斗和冰窖、雪坡和粒雪盆地。在堆积方面,李四光指出:庐山上下都堆积了大量的泥砾,这些堆积显示了冰川作用的特征。

    当时,国际地质学界有一种流行的观点,认为第三纪以来,中国气候过于干燥,缺乏足够的降水量,形成不了冰川。英籍学者巴尔博根据对山西太谷第四纪地层的研究,认为华北地区的第四纪只有暖寒、干湿的气候变化,没有发生过冰期。他认为:一些类似冰川的地形,既可能是流水侵蚀所成,也可能是山体原状,而王家坡U 形谷的走向可能和基岩的构造有关。法籍学者德日进也排除了庐山冰川存在的可能性。

    以后的几年里,李四光也在寻找更多的冰川证据,以说服持怀疑论者。1936年,他在黄山又发现了冰川遗迹,更加证明庐山曾有冰川。他的论著《冰期之庐山》,总结了庐山的冰川遗迹,进一步肯定了庐山的冰川地形和冰碛泥砾,描述了在玉屏峰以南所发现的纹泥和白石嘴附近的羊背石。该书专门写了《冰碛物释疑》一章,对反对论者所提出的观点进行了分析与反驳。对于泥砾的成因问题,他否定了风化残积、山麓坡积、山崩、泥流等成因的可能性,再次肯定泥砾的冰川成因。不久,他又著《中国地质学》一书,着重讨论了泥流和雪线问题。对于泥流,他认为既然承认如此巨大规模的泥砾是融冻泥流所形成的,那就完全有必要承认在高山上发生过冰川作用,因为如果山下平原区发生了反复的冰冻与融化,以致产生了泥流的低温条件,按升高100米降低温度10℃计算,庐山上面的温度就要比周围平原低10℃~15℃,这样就不可避免要产生冰川。据此,反对庐山冰川的泥流作用,反过来却成了庐山冰川说的有力证据。对雪线问题,他认为在更新世时期,雪线在东亚有所降低,因此,虽然庐山海拔较低,也能发生冰川。20世纪60年代初,黄培华再次对庐山存在第四纪冰川提出质疑。其依据是:所谓“冰碛物”不一定是冰川的堆积,其他地质作用如山洪、泥流都可以形成;地形方面,庐山没有粒雪盆地,王家谷等地都不是粒雪盆地,而且山北“冰川”遗迹遍布,何以在山南绝迹?庐山地区尚未发现喜寒动植物群,只有热带亚热带动植物。支持冰川说的曹照恒、吴锡浩,从庐山的堆积物、地貌、气候及古生物方面反驳了黄培华的观点。

    20世纪80年代初,持非冰川论观点的施雅风、黄培华等又进一步从冰川侵蚀形态、冰川堆积和气候条件等方面,对庐山第四纪冰川说加以否定。持冰川论观点的景才瑞、周慕林等人,则从地貌、堆积,特别是冰川时空上的共性与个性等方面进一步论证了庐山冰川的可能性。

    在具最新论据的争论中,持非冰川论观点的谢又予、崔之久作了庐山第四纪沉积物化学全量分析,“泥砾”中砾石形状、组织的统计、分析,以及电镜扫描所采石英砂表面形态与沉积物微结构特征等,认为庐山的“冰川地貌”是受岩性、构造控制的产物,而不是真正的冰川地貌;所谓“冰川泥砾”也不是冰碛物,而是典型的水石流、泥石流和坡积的产物。

    以上的争论并没有完结,面对庐山的地貌和沉积物这一共同事实,争论一方说是冰川作用的证据,而另一方却判定为非冰川作用的证据。庐山的真面目,至今仍是个谜。在庐山上是否存在过冰川,这对我国第四纪地层划分起着重要作用,因此有待更深入的探讨。

    喜马拉雅山探秘

    高耸挺拔的喜马拉雅山脉东西横亘,逶迤绵延,呈一向南凸出的大弧形矗立在青藏高原的南缘。喜马拉雅山系由许多平行的山脉组成,自南而北依次可分为山麓、小喜马拉雅山和大喜马拉雅山三个带。大喜马拉雅山宽50~90千米,地势最高,是整个山系的主脉。

    位于中尼边境中部的喜马拉雅山,雪峰林立,有数十座海拔7000米以上的山峰。在这一地区,海拔8000米以上的极高峰也比较集中,仅在我国境内的就有5座,即珠穆朗玛峰、洛子峰、马卡鲁峰、卓奥友峰和希夏邦马峰。它们和境外的干城章嘉峰、马纳斯仟峰、道拉吉里峰及安那鲁纳尔峰等海拔8000米以上的山峰共同组成整个喜马拉雅山系的最高地段。

    喜马拉雅山脉的南北翼自然条件差异显著,动物和植物的种类组成截然不同。这种悬殊的自然景观十分奇特,让人不得不惊叹大自然的造化之功。以喜马拉雅山脉中段为例:中喜马拉雅山的南翼山高谷深,具有湿润、半湿润的季风气候特点。在短短几十千米的水平距离内,相对高差达6000~7000米,垂直自然带十分明显。

    海拔1000米以下的低山及山麓地带是以婆罗双树为主的季雨林带。海拔1000~2500米的地方为山地常绿阔叶林带,与我国亚热带的常绿阔叶林类似,主要有栲、石栎、青冈、桢楠、木荷、樟、木兰等常绿树种。林木苍郁,有多种附生植物及藤本植物杂生其间。森林中常可见到长尾叶猴、小熊猫、绿喉太阳鸟等,表现出热带、亚热带生物区系的特点。

    海拔2100~3100米的地方为针阔叶混交林带,主要由云南铁杉、高山栎和乔松等耐冷湿、耐干旱的树种组成。植物组成具有过渡特征,随季节变化而作垂直的迁移。海拔3100~3900米的地方为以喜马拉雅冷杉为主的山地暗针叶林带。森林郁闭阴湿,地面石块及树木上长满苔藓,长松萝悬挂摇曳,形成黄绿色的“树胡子”。林麝和黑熊等适于这种环境,喜食附生在冷杉上的长松萝。冷杉林以上为糙皮桦林组成的矮曲林,形成森林的上限。

    森林上限以上,海拔3900~4700米的地方为灌丛带。阴坡是各类杜鹃组成的稠密灌丛,阳坡则是匍匐生长的暗绿色圆盘状的圆柏灌丛。海拔4700~5200米的地方为小蒿草、蓼及细柄茅等组成的高山草甸带。再往上则为高寒冻风化带及其上的永久冰雪带。喜马拉雅山脉的东、中、西各段也有明显差异。东段比较湿润,以山地森林带为主,南北翼山地的差异较小;西段较干旱,分布着山地灌丛草原和荒漠;中段地势高耸,南北翼山地形成鲜明对照。

    喜马拉雅山的顶峰终年白雪皑皑,在红日映照下,更显得晶莹剔透、绚丽多彩;一旦漫天风雪来临,它就被裹上一层乳白色的轻纱,犹如从茫茫太空中飘来的一座玉宇。

    千百年来,生活在喜马拉雅山区的人们,利用河流切穿山脉的山口地带,南北穿行。喜马拉雅山区的农业开发历史约有600多年。

    藏族和其他民族在河谷阶地和缓坡上开垦耕地,修筑梯田,他们把耕地分成“巴莎”(上等地)、“夏莎”(中等地)和“切莎”(下等地)等类别,开挖渠道,引雪水灌溉,种植青稞、燕麦、玉米等作物,在长期的生产实践中,积累了丰富的经验。他们根据高山冰雪消融引起的河流水量的变化,来判断气候的变化。他们看山影,观候鸟,观察报春花发芽、生叶和开花等物候现象,来掌握播种时节,安排田间管理。这些丰富的经验,对于发展喜马拉雅山区的农牧业有很实用的价值。

    山体呈巨型金字塔的珠穆朗玛峰巍然屹立,为群峰之首。18世纪初,中国测量人员测定了珠穆朗玛峰的位置,并把它载入1719年铜版印制的《皇舆全览图》。为了攀登珠穆朗玛峰,1921~1938年,英国人在北坡进行过多次尝试,但都没有成功。1953年5月29日,人们首次从南坡登顶征服了世界最高峰,其中一个是尼泊尔谢尔巴族人,另一个为新西兰人。1960年5月25日,我国登山队王富洲等三人第一次从北坡登上珠穆朗玛峰,在世界登山史上写下了光辉的一页。

    神农架探秘

    谜之一:动物白化现象我国许多城市的动物园里都养有白熊。从外表看,它们实在没有什么区别,若注意到产地栏的记载,就会发现其中的大不同。原来多数白熊都属引进的北极熊,唯独武汉动物园里的白熊标记着“神农架”三个字,是地道的“国产货”。关于神农架白熊是否真是白熊的问题,科学界在20世纪50年代就有争议,至今余波未了。

    20世纪50年代初期,人们在神农架山林里捕到的第一只白熊被送到武汉动物园,引起了科学界的震惊。依照常理,白熊只能生活在北极圈内、北冰洋地区,神农架属中纬度地区,是亚热带向温带气候的过渡地带,怎么可能出现白熊呢?

    未过多久,人们在神农架又相继捕到4只白熊,而且雄雌老幼兼备。

    20世纪70年代,在两次大规模的“鄂西北奇异动物科学考察”过程中,科学工作者竟陆续捕到了神奇的白蛇、白獐、白麂、白龟、白金丝猴、白苏门羚、白鹳、白皮鹭、白冠长尾雉……当地百姓还曾目睹过白“野人”、白蟾蜍等,几乎所有的动物物种都有白的。

    在古代传说中,白色动物一直被视为修行千载、始悟仙道的精灵或神物。《史记·五帝本纪》中记述的曾帮助轩辕黄帝立下赫赫战功的“罴”即为白熊,《白蛇传》中的白娘子也是白蛇修成人身的。

    神农架的白色动物同非白色的同种动物相比,在生活习性方面尚未发现有多大差异。

    通体白色的动物在当今世界上已为数寥寥了,非洲白狮、白人猿,印度白鹿,中国台湾白猴等无不被人视为珍宝。在我国珍稀动物名录里,诸如白鹳、白冠长尾雉等占据了相当大的比重,神农架被称为“白色动物之乡”的确当之无愧,而神农架所有白色动物均享受国家一类保护动物的待遇也是理所当然的。不过人们至今还是不清楚,为什么唯独在神农架才会出现这么大规模的动物白化现象。

    谜之二:山溪之间的潮汐

    潮汐是由月球对地球的引力而产生的海水涨落现象。谁能相信,这海边特有的自然现象竟也能出现在神农架的山溪间呢?流经红花乡茅湖村境内林区的潮水河就可以看到这种现象。

    观察潮水河奇观最理想的地方当数横卧于上游的一座小桥。桥不知建于何时,虽历经修补,却依然保留着原有的模样,桥墩用石头垒砌,桥身由树干架成,高丈余。平时看来,这座桥似乎架得多余。因为只有汩汩流水从桥下淌过,行人完全可以凭“石步子”安全过往。唯有到涨潮的时候才可以认识到桥的必要,那时候水位陡升,波涛翻腾,一下子便漫上桥头,需半个多钟头才会慢慢消退。溪水从观音岩上的一个岩洞中涌出,滚坡直下,最初为一挂瀑布,降至谷底才形成一条小溪。细观瀑流,时粗时细,一昼夜三变,因而引起溪水三起三落。涨潮时波澜翻滚,汹涌澎湃,落潮时水位锐减,露出岸边卵石。这与海边潮汐又不尽相同。

    民间将潮水河潮汐的起因解释为犀牛翻身。据说潮水河的源头是一口深渊,有一头巨大的神犀终年睡在水里修炼,神犀有个习惯,每昼夜要翻三次身,每当它翻身时就会激起渊水外溢,因而造成了河水涨潮。此说是否可视为对间歇泉的神话解释呢?地质工作者曾探察过潮水河的源头,发现观音岩上的岩洞内通地下河,地下河的源头远在海拔2060米的“一碗水”,“一碗水”又是一处间歇泉,因此认为潮汐为间歇泉所致。但“一碗水”究竟有多大蓄水量?间歇泉是怎么形成的?间歇泉有能量使下游的溪水如潮水般定时暴起暴跌吗?潮水河还有许多令人费解的现象。譬如,它来潮时的水色因时节而不同。若逢干旱时节,水色混浊,像暴起的山洪;若逢淫雨时节,则碧波荡漾,如奔腾的清流。为什么如此泾渭分明呢?再譬如,它左右各有一条水溪,水色也因时节而异,不过恰与潮水河色相反,这是为什么呢?这些问题谁能解答呢?

    迷之三:真假虚实的动物故事神农架动物世界奇闻特别多。1986年12月4日的《江汉早报》上赫然登着一则报道,题曰《神农架巨型水怪之谜》。报道称新华乡农民发现三只巨型水怪,“栖息在深水潭中,皮肤呈灰白色,头部像大蟾蜍,两只圆眼比饭碗还大,嘴巴张开有四尺多长,两前肢生有五趾……浮出水面时嘴里喷出几丈高的水柱,接着冒青烟”。

    与水怪传闻大致相似的还有关于棺材兽、独角兽和驴头狼等的传闻。《神农架报》称棺材兽是自然保护区科考队员黎国华最早在神农顶东南坡发现的,是一种“长方形怪兽,头大,颈短,尾巴细长能自由摆动,时而还能搭到背脊骨上,全身麻灰色毛……向山下疾奔,碰得树枝噼里啪啦地脆断,四蹄带起的石头轰隆隆地滚动”。

    《神农架之野》里说独角兽“头跟马脑壳一样,体像大型苏门羚,四肢比苏门羚还长,后腿略长,尾巴又长又细,末梢有须……前额正中生着一只黑色的弯角,像牛角,长有40厘米,从前额弯向脑后,呈半回形弧弓。后颈部长有鬃毛,类似于马鬃”。

    在谜一般的神农架,据说还生活着一种驴头狼身的怪兽,当地群众称为“驴头狼”。据目击者说,驴头狼“四条腿比较细长,尾巴又粗又长,除了腹部有少量白毛外,全身是灰毛。头部跟毛驴一样,而身子又跟大灰狼一样,好比是一头大灰狼被截去狼头换上了驴头,身躯比狼大得多。长着四只像狼那样的利爪,是一种凶猛的食肉动物”。当地不少人都见过它的踪迹,在20世纪60年代,有的猎手还打到过这种怪兽,可惜尸体没有保留。

    这些传闻似乎荒诞可笑,但又是如此的言之凿凿,有鼻子有眼,我们能断定它是否存在吗?

    谜之四:盛夏结冰川的洞穴一般岩洞内都是冬暖夏凉,但这也仅是相对暖和而言,凉倒也罢了,可是隆冬热风扑面来,犹如置身于暖气房;盛夏冰川林立,好像钻进了广寒宫,这样的现象就很奇怪了。神农架就有这样一个奇洞,名叫“冰洞”。冰洞山高耸在宋洛河西侧,主峰海拔2400多米,顶部呈棱台状,正中内陷,形成一个倒扣的漏斗形天坑。天坑约10米深,7米宽,20米长,原来曾盛着半池清水,大概是周围林木被砍伐殆尽的原因,水位渐跌,以至于到今天完全枯竭了。冰洞口便显露在石体上,仅有一人多高,宽也不过4米左右。在洞口处站不到1分钟,就能强烈地感到这里气候与外界截然不同。冰洞的主洞道不长,支岔却很多,门洞稍微宽展些,越向前越狭窄,可容游人通行者不足1000米。洞内有一条暗河,基本沿主洞道而流,水量不大,却可闻潺潺之声。究竟洞深几许,尚属未解之谜。冰洞内的景象因时而异:春来珠光宝气,夏至冰塔林立,秋季碧水轻流,冬时暖气融融。结冰一般在七八月开始融化,有人做过测试,化冰时洞口温度为21℃,山麓温度为30℃。三伏盛夏,进入冰洞,犹如登上了嫦娥蟾宫。先前还是汗流浃背,马上就有了彻骨寒意,得赶紧加穿衣服,适应了才能慢慢观赏。只见头上悬着各式各样的冰灯,脚下踩着形状各异的冰球,四壁耸立着奇形怪状的冰柱,深处飘逸着时隐时现的冰流。那些冰灯无不灵巧生动,辉煌耀目;那些冰球无不通体透明,漫地滚动;那些冰柱无不攀龙附凤,熠熠生辉;那些冰流无不从天而降,气势逼人。在冰洞里,似乎一切全是白银打造而成,所有景观都是翡翠装点,满目是玉树琼花,遍地皆锦鳞秀甲。以科学的观点来分析,冰洞的奇特现象极有可能与洞体结构和所处的环境有关。冰洞山高达2000多米,冰洞深藏在天坑底部,洞道又呈正东西走向,洞体全是坚实的岩石,石体具有吸热快、散热也快的特点。冬季,地心温度高于地表,寒风有天坑遮挡,难以吹进洞内,来自地底的暖气流同外界的冷气流在洞口处相遇,于是形成了水珠。夏季情况则相反,外界的暖气流从天坑底部涌入洞内,遇上了来自地心的冷空气,温度骤降,就可能结水成冰。但这尚不是最终结论,人们仍须继续探索。

    谜之五:信疑难定的“野人”传说神秘的神农架,久为世人向往,而神农架“野人”之谜更是像磁石一般吸引着世人的目光。神农架“野人”被称为当今世界四大自科学之谜中的一个(其他三个为尼斯湖水怪、百慕大三角和天外来客飞碟)。

    神农架地区自古以来就有“野人”的传说。在鄂西北地区的历代地方志中都有“野人”出没的记载。据报载,至今有数百人声称他们见过“野人”。而且类似的报道现在仍时有耳闻。在传说中,“野人”有许多与人类相似的特征:体形似人,满身红毛,无尾巴,身材高大,能直立行走,能发出类似鸟类的鸣叫声。

    如此众多的报道、如此言之凿凿的描述,不能不引起科学界的关注。1976年5月,中国科学院组织了“鄂西北奇异动物考察队”深入神农架林区,收集了大量“野人”脚印、毛发、粪便样本。经初步鉴定,认为“野人”是一种接近于人类的高级灵长类动物,推测其正处于从猿到人进化过程中的一个阶段,即“正在形成的人”。

    其后又有数支考察队进驻神农架林区,得出了相似的结论。但是到目前为止,还没有捕获到一个活的“野人”,因此神架“野人”仍是一个谜。它们是尚处蒙昧阶段的原始人类?是人类的近亲灵长类动物?或者是人们虚构出来的不存在的东西?如果人类能捕捉到一个活的“野人”,也许这一切都将迎刃而解,我们拭目以待。

    渤海湾内的水下影像

    渤海是中国的一个内海,位于辽宁、河北、山东、天津之间,是个半封闭的大陆架浅海。面积7.7万平方千米,平均水深约18米,最深处也不到百米。渤海古称沧海,有30多个岛屿,总称庙岛群岛或庙岛列岛。据说渤海曾是一个地势坦荡、一马平川的大平原。

    当渤海尚未形成时,庙岛群岛曾是平原上拔地而起的丘陵地带,山丘高度约200米。当时气候寒冷,由于强劲的西北风和冷风寒流互相作用,致使渤海古陆平原上飘来了大量的黄土物质。风沙不仅填平了古陆上的沟壑,而且还堆起了山丘,如今庙岛上独具特色的黄土地貌仍依稀可辨。现今,在黄土中有许多适宜寒冷气候的猛犸象、披毛犀和鹿等动植物化石,这些动植物化石表明,当时渤海古陆平原生机勃勃。

    在对渤海湾卫星图像进行解释时,科学家发现多波段彩色合成的卫星图像中有一清晰的矩形影像异常,中间有一中线将其分成两个方格。矩形影像南北长约24千米,东西宽约20千米,中心位置在大连市西北方向约79千米处渤海湾内。矩形影像异常的纵边与子午线一致,上下底边与纬度线平行,从经度和纬度上量恰好都合14分,这种巧合不像自然现象,而像是与人类的活动分不开的,并体现了与天文地理上的自然联系,这种方方正正、坐北朝南的布局似乎体现了我国古代城池建筑的风格。这会不会是沉陷在海底的水下古城池的显示呢?为此,科学家搜集了有关水下资料,从水深图中发现有三条浅水带与影像的三条纵边吻合。该区附近平均水深在30米左右,三条浅水线深在10~20米之间,说明该异常为一正地形显示,这与推测影像为古城池的解释相一致。

    此外,科学家还走访了有关单位,根据古地理研究,渤海湾有过多次海进海退,最后一次海进距今约六七千年左右,从当时人类的生产能力分析是不太可能完成如此巨大工程的。那么,是否是沙俄或日伪时期偷建的水下军事工程呢?从当时的技术水平来看,似乎完成这样大的水下工程也并非容易,这种推断从有关单位得到的回答也是否定的。

    渤海湾内水下影像异常究竟是怎样形成的?是海底地形地貌或海底地质构造现象的显示吗?如果是,这样规则的图形是很难用自然现象加以解释的,也不好断言定论。但是,鉴于该异常位于郊庐断裂西侧边缘,该区地震频繁,新构造运动强烈,因此不能排除古代人类活动的人工遗迹因地壳下沉被海水淹没形成影像异常的这种可能性。

    不管目前如何解释,对渤海这一影像异常很有必要进一步开展研究工作。如果这系人类活动遗迹的推测得到证实,无疑对研究渤海湾的形成、古地理的演化变迁和中国社会历史的发展具有不可忽视的科学价值。

    罗布泊探秘

    罗布泊位于新疆塔里木盆地东部,面积约3000平方千米,湖面海拔768米,是我国仅次于青海湖的第二大咸水湖,由于河流改道和入湖水量变化,湖面逐渐缩小。沿岸盐滩、荒漠广布,人们虽然经多次考察,但还是没有找到罗布泊的确切位置,于是科学家们就罗布泊是否是游移湖产生了争论。

    酷热、干旱、风沙、陡崖、盐滩,使得人们不能接近罗布泊,多少年来一直被称为“死亡之路”。历史上曾有许多中外学者试图冲破层层阻碍穿越大沙漠,完成对罗布泊的考察,然而许多人都是壮志未酬甚或是魂断沙漠。仅有的几次成功考察,却又在罗布泊确切位置上产生了分歧。

    最先认为罗布泊是游移湖的人是俄国探险家普热瓦尔斯基。他在1876年曾到的罗布泊位于塔里木河口的喀拉和顺境内,比我国地图所记的位置还要往南,纬度大约有1°之差,而且,他所见到的湖泊是一片淡水湖,芦苇丛生的大沼泽地,聚集着成千上万的鸟类。而北罗布泊的水都已干涸,变成盐滩,十分荒凉。

    普热瓦尔斯基认为,罗布泊从形成时期起,它的位置和形态就随着充水量的变化而南北变动着,有时偏北,有时偏南,有时水量很多,有时则很少,甚至干涸。

    瑞典的斯文·赫定到罗布泊地区考察,也认为罗布泊游移到喀拉和顺去了。斯文·赫定还推测了罗布泊游移的原因,他认为罗布泊游移是由于进入湖中的河水(塔里木河)夹带着大量泥沙,泥沙沉积在湖盆,使湖盆抬高,导致湖水往较低的方向移动。过一段时期后,被泥沙抬高露出的湖底又遭受风的吹蚀而降低,这时湖水又回到原来的湖盆中。罗布泊像钟摆一样,南北游移不定,而且游移周期可能为1500年。

    但也有人认为罗布泊从来就不是个游移湖。卢支亭先生认为,罗布泊由于受湖盆内部新构造运动和入湖水量变化的影响,在历史上常出现积水轮廓的大小变动,此种变动本来是一种自然的历史演变过程,而不能称之为游移湖或交替湖。

    中国科学院新疆综合考察队地貌组通过对罗布泊进行实地调查和卫星照片分析,证明罗布泊从第四纪以来始终没有离开过罗布泊洼地,虽然由于各个历史时期的气候变化、古代水文条件的改变以及最新断块运动而导致其水量的涨缩,但它始终是在湖盆内变动,湖水从未超湖盆范围以外的湖面。

    罗布泊在水面涨缩变化过程中,除了最重要的结构因素、古代水文因素,还有人为因素。一些河道的改道总是以人为因素为主,特别是干旱少雨的塔里木河、孔雀河下游的改道,如果不与社会联系起来,从人与自然的相处上面寻找原因,是难以找到正确答案的。

    从目前看,以上两种说法似乎都有道理,势均力敌,不管这个谜底究竟是什么,我们都应该好好思考,怎样做才是对自己、对自然、对子孙负责的行为。

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