登陆注册
2605700000003

第3章 无限未知的地球探秘(2)

随着科学的发展,人类对地震有了初步的认识。如古希腊和古罗马的一些学者认为地震是由于风被封闭在地壳内,结果使地壳分成小块不停地运动,即风使大地震动而引起地震。亚里士多德也认为,地震是由突然出现的地下风和地下灼热的易燃物体造成。

进入20世纪,科学技术进一步发展,通过研究地震波,关于地震的形成有了三种假说:

一是“弹性回跳说”。1911年,地质学家理德提出地球内部不断积累的应变能超过岩石强度时产生断层,断层形成后,岩石弹性回跳,恢复原来状态,于是把积累的能量突然释放出来,引起地震;

二是“岩浆冲击说”。1955年,日本的松泽武雄提出地下岩石导热不均,部分熔融体积膨胀,挤压围岩,导致围岩破裂产生地震;

三是“相变说”。美国学者布里奇曼提出,地下物质在一定临界温度和压力下,从一种结晶状态转化为另一种结晶状态,体积突然变化而发生地震。

三种学说均有道理,但是,不能说地震之谜就此完全解开。但随着物理学、化学、古生物学、地质学、数学和天文学等多学科交叉渗透和深入发展,人们终会见到地震的真实面目。

神秘现象关键词:构造地震火山地震塌陷地震诱发地震

火山在怒吼

当地时间2010年4月14日凌晨1时,位于冰岛南部埃亚菲亚德拉冰盖的艾雅法拉火山开始喷发,喷发地点位于冰岛首都雷克雅未克以东125千米。岩浆融化冰盖并引发洪水,附近约800名居民紧急撤离。火山喷出的火山灰在大气层中扩散,导致冰岛、英国、德国、波兰等多国阴天,西部欧洲多国航线中断。

在古罗马,人们看见火山喷发的现象,便把这种山在燃烧的原因归之为火神武尔卡诺发怒,于是意大利南部地中海利帕里群岛中的武尔卡诺火山便由此而得名,同时也成为火山一词的英文名称——Volcano。

地壳下大约100~150千米处,存在着高温、高压下含气体挥发成分的熔融状硅酸盐物质,即岩浆。岩浆沿着一些通道上升到地表形成的喷出物围绕各种不同形状的喷出口形成山丘,形成了人们常说的火山。

火山是多种多样的,根据它们的活动情况可以分为死火山、休眠火山和活火山三大类。

死火山指史前曾发生过喷发,但有史以来一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。有的火山仍保持着完整的火山形态,有的则已遭受风化侵蚀,只剩下残缺不全的火山遗迹。在中国山西大同,火山群在方圆约50平方千米的范围内,分布着2个孤立的火山锥,其中狼窝山火山锥高将近120米,这就是死火山的遗迹。

休眠火山指有史以来曾经喷发过,但长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山都保存有完好的火山形态,仍具有火山活动能力,或尚不能断定其已丧失火山活动能力。如中国白头山天池,曾于1597年和1792年两度喷发,在此之前还有多次活动。目前虽然没有喷发活动,但从山坡上一些深不可测的喷气孔中不断喷出高温气体,可见该火山目前正处于休眠状态。

时有喷发的火山叫做“活火山”。这类火山每隔几年就要持续喷发一段时间。

火山的喷发方式也是多种多样:

岩浆沿着地壳上的巨大裂缝溢出地表,称为“裂隙式喷发”。这类喷发没有强烈的爆炸现象,喷出物冷凝后形成覆盖面积广大的熔岩台地。在大陆上只有冰岛发生过裂隙式火山喷发活动,因此它又被称为“冰岛型火山喷发”。

地下岩浆通过管状火山通道喷出地表,称为“中心式喷发”,这是现代火山活动的主要形式,它又可分为宁静式喷发、爆裂式喷发和中间式喷发三种。

岩浆熔透地壳大面积地溢出地表称为“熔透式喷发”。这是一种古老的火山活动方式,现代已经不存在了。

神秘现象关键词:死火山休眠火山活火山

大陆漂移之谜

1620年的时候,英国的哲学家、政治家弗兰西斯·培根在看地图的时候突然意识到,南美洲东岸和非洲西岸可以很完美地衔接在一起。然而,培根不是真正的科学家,尽管他将自己关于两块大陆的想法说了出来,却没有试图去寻找证据,来证实两岸曾经是相连的。

但是培根之后将近300年的时间里,竟然没有一个科学家认真思考过,为什么大洋两岸的陆地竟可以严丝合缝地拼在一起。许多人也许在心里有过疑问,但是却都没有去行动。最终,历史将荣誉授予了一位德国人。

1910年,德国气象学家和地球物理学家魏格纳在凝视一幅世界地图时无意间发现,大西洋西岸、南美洲的巴西东北凸出來的地方,刚好能嵌进大西洋东岸非洲几内亚湾凹进去的地方。也就是说,如果把欧洲和非洲大陆的西海岸与南、北美洲大陆东海岸拼在一起,就能拼成一个基本吻合的整体。

这一发现启发了魏格纳,后来,他提出,中生代时的地球表面存在一个泛大陆,这个泛大陆后来分裂,经过两亿多年的漂移,形成了现在的海洋和陆地。这就是“大陆漂移说”。

但是,当时许多人对“大陆漂移说”是持怀疑态度的,因为人们不相信庞大的大陆可以在水中漂移。另外,限于当时的研究水平,魏格纳的理论也存在许多破绽和缺陷。比如,有人就质疑:巨大的大陆是在什么上漂移的?驱动大陆漂移的力量来自何方?

魏格纳认为硅铝质的大陆漂浮在地球的硅镁层上,即固体在固体上漂浮、移动。对于推动大陆的力量,魏格纳猜测是海洋中的潮汐,拍打大陆的岸边,引起微小的运动,日积月累使巨大的陆地漂到远方;还有可能是太阳和月亮的引力。根据魏格纳的说法,当时的物理学家立刻开始计算,利用大陆的体积、密度计算陆地的质量。再根据硅铝质岩石与硅镁质岩石摩擦力的状况,算出要让大陆运动,需要多么大的力量。物理学家发现,日月引力和潮汐力实在是太小了,根本无法推动广袤的大陆。

魏格纳死后不久,一系列新的科学观测资料为大陆漂移学说提供了证据。例如,古地磁学的研究证明,磁极在地球历史中变化是很大的,如用大陆固定论就无法解释这种变化,而用大陆漂移说来解释就容易多了。新的科学观测资料还证实,大陆现在仍然在移动之中。

如今,大多数人都已接受了魏格纳大陆漂移的观点。

但是还有一个关键问题并没有解决——到底是什么力量推动6块大陆漂移的呢?这至今仍是个谜题。

神秘现象关键词:大陆漂移说磁极

地球南北磁极掉转之谜

人们都知道,地球是个大磁场,然而地球的磁极却并非亘古不变的,自地球诞生以来,它的南北磁极曾经发生过几次转变。科学家们把这种现象称为“磁极倒转”。

众所周知,地球是个大磁场,南磁极(S极)在地球的北端,北磁极(N极)在地球的南端。然而,在1906年,法国科学家布容在对司巴夫中央山脉地区的熔岩进行考察时意外发现,那里的岩石具有与现代磁场方向相反的磁性。这也使得人们怀疑地球的磁极并不是永恒不变的。

通过进一步的研究,科学家们发现:地球诞生以来,发生过多次磁极倒转现象。仅在近450万年里,磁极倒转的现象就发生过4次。更详细的研究则证明,纵然在同一个时期里,地磁场方向也并非一成不变,而是发生过一些历时较短的极性变化。

科学家发现,即便是在更古老的年代里,地球磁场的这种极性变化也有发生。从大约6亿年前的前寒武纪末期,到约5.4亿年前的中寒武世,是反向磁性为主的时期;从中寒武世到约3.8亿年前的中泥盆世,是正向磁性为主的时期;中泥盆世到约0.7亿年前的白垩纪末,还是以正向极性为主;白垩纪末至今,则是以反向极性为主。

究竟是什么原因促使地球的磁极发生掉转呢?

有人认为,这可能是地球被宇宙中的其他星体猛烈撞击后的结果,因为猛烈的撞击能促使地球的磁场“翻跟头”;也有科学家指出,地磁场极性的变化与地球追随太阳作环绕银河系中心的运动有关。银河系中心也存在一个磁场,它集中在银道面上,并在银道面上下呈相反的方向。当太阳环绕银河系中心运行时,会在银道面上下作波状起伏运动。如此不断往复,往复一次的时间约为0.77亿年。

然而此观点并没有得到广泛的认同。

1989年,美国科学家缪拉提出,气候变化导致地磁极倒转。缪拉的观点也没能获得大多数研究者的赞同。一个事实是:三四百万年前正是地球气候比较温暖、比较稳定的时期,地磁极性为什么也多次发生变化呢?

关于地球南北磁极掉转的原因,仍然没有答案。

神秘现象关键词:磁极倒转寒武纪中泥盆世

海水从哪儿来

在太阳系中,地球是唯一拥有液态水的星球。辽阔的海洋占地球表面面积的四分之三,海水占地球总水量的96.53%。如此多的海水是从哪里来的呢?

早先人们认为,这些水是地球固有的。当地球从原始太阳星云中凝聚出来时,这些水便以结构水、结晶水等形式存在于矿物和岩石中。以后,随着地球的不断演化,轻重物质的分异,它们便逐渐从矿物和岩石中释放出来,成为海水的来源。例如,在火山活动中总是有大量水蒸气伴随岩浆喷溢出来,一些人认为,这些水汽便是从地球深部释放出来的“初生水”。一次火山爆发喷出的水蒸气就可以达到几百万公斤。不难想象,在漫长的地球历史发展过程中,这样产生的水是难以数计的。而地球的引力之大,足以把地表上的水,包括海洋里的水吸引住,不让它逃逸到太空中去。

然而,科学家们经过对“初生水”的研究,发现它只不过是渗入地下,然后又重新循环到地表的地面水。况且,在地球近邻中,金星、水星、火星和月球都是贫水的,唯有地球拥有如此巨量的水。这实在令人感到迷惑不解。

另外有人认为,地球上的水,至少大部分的水,不是地球固有的,而是由撞入地球的彗星带来的。近年来,美国科学家通过对人造卫星发回的照片进行研究,发现每分钟都有一些由冰物质组成的彗星落到地球上。据估计,每分钟大约有100立方千米的水进入地球,一年就有0.5亿立方千米。在地球形成的46亿年中,共有23亿亿立方千米的水进入地球。

有的科学家提出一种观点,认为太阳风导致了水的产生。太阳风使太阳外层大气向外逸散出来的粒子流,它的构成成分主要是电子和氢原子核——质子。我们知道,氢和氧结合生成水。根据推算,从地球诞生到现在,地球吸收太阳风的总量达1.70×1023克。如果这些氢全部与地球上的氧结合,可以产生1.53×1024克的水,与地球目前总量145亿吨水量的数字十分接近。更为巧合的是,地球上水中氢和氚的含量比为6700∶1,同太阳表面的氢和氚的比例也十分接近。以此推断,地球上的水来自太阳风。

实际上,这些观点还都只是猜测,海水来自何处的谜题还尚未解开。

神秘现象关键词:初生水太阳风质子

为什么海水是咸的

我们在海水中游泳时,突然灌了一口水,刚进嘴只是有点咸,可马上就感到又苦又涩。

地球表面70%被水覆盖,但其中有97%都是又咸又苦的海水,无法直接饮用。海水为什么那么咸呢?因为海水中含有各种盐类,其中90%左右是氯化钠,也就是盐的主要成分,另外还有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁及含钾、碘、钠、溴等各种元素的其他盐类。如果把海水中的盐全部提取出来平铺在陆地上,陆地的高度可以增加153米;假如把世界海洋的水都蒸发干了,海底就会积上60米厚的盐层。那么,海水中的这些盐类是从哪来的呢?

绝大多数科学家认为,海水中的盐绝对不会是来源于某个单一方面。不过他们强调的重点有所不同。一些人认为,海盐主要是海洋中的“原生物”。在地球刚形成时,有过大降雨和火山爆发。火山喷发出来的大量水蒸气和岩浆里的盐分随着流水汇集成最初的海洋,海水天然地就有了咸味。不过,那时的海水并没有现在这样咸。后来,随着海底岩石可溶性盐类不断溶解,加上海底不断有火山喷发出盐分,海水逐渐变得越来越咸。

有的科学家们把海水和河水加以比较,研究了雨后的土壤和碎石,认为海水中的盐是由陆地上的江河通过流水带来的。当雨水降到地面,便向低处汇集,形成小河,流入江河,一部分水穿过各种地层渗入地下,然后又在其他地段冒出来,最后都流进大海。水在流动过程中,经过各种土壤和岩层,使其分解产生各种盐类物质,这些物质随水被带进大海,海水就逐渐变得越来越咸了。

但是,这两种解释有令人产生疑惑的地方。当人们对海洋物质的组成、化学性质和江河输入的计算结果发现,两者之间的数值相差非常大。

20世纪70年代之后,人们从新发现的海底大断裂带上的热液反应中似乎找到了解释海盐来源的新证据。科学家发现,通过海底断裂带的水体流动速率虽然只相当于河川径流的5‰,但是,由断裂聚热所产生的化学变化却是经河川携带溶解盐所引起的变化的数百倍。

海底热液反应是海盐的重要补充的说法已经被许多海洋科学家所接受,但是,关于海水中盐分来源之谜并没有最终解开。

神秘现象关键词:原生物海底热液反应河川径流

地球的“呼吸”——潮汐

潮汐是海水周期性涨落现象。因白天为朝,夜晚为夕,所以把白天出现的海水涨落称为“潮”,夜晚出现的海水涨落称为“汐”。这种潮汐现象,使海面呈现规律性的起伏,就像人们的呼吸一样。那么,为什么大海会有潮涨潮落的现象呢?

自从人类发现了潮汐的存在,就一直在探讨它的成因。

细心的古人发现,潮汐每天都要推迟一会儿,而这一时间和月亮每天迟到的时间是一样的,因此想到潮汐和月球有着必然的联系。我国古代地理著作《山海经》中已提到潮汐与月球的关系,东汉时期王充在他所著的《论衡》一书中则明确指出:“涛之起也,随月升衰”,唐代的张若虚也在诗中写到“海上明月共潮生”。

古希腊哲学家柏拉图认为,地球和人一样,也要呼吸,潮汐就是地球的“呼吸”。他曾经猜想,潮汐是由于地下岩穴中的振动造成的,这种振动就如同人心脏的跳动。

17世纪80年代,牛顿发现了万有引力定律,他认为潮汐是由月球和太阳对海水的吸引而引起的。这就比较科学地解释了潮汐产生的原因。

同类推荐
  • 古墓大冒险(科学大探险)

    古墓大冒险(科学大探险)

    乐乐淘是一个爱冒险的小男孩,他与好朋友小猴一起在一片阴森恐怖的大森林里,开始了新的冒险之旅。森林中是否有女鬼,又是否真的有一座古墓?他们决定去一探究竟。故事中,乐乐淘随身携带的背包可以从中取出任何想要的东西,解决在旅途中遇到的问题;而飞毯的神奇之处在于它可以根据需要变化,可以变成雪橇、潜艇、轮船等等。在刘书畅编写的《古墓大冒险》这个故事中,所有的动物都是拟人化的,它们像人类一样生动、可爱。《古墓大冒险》这本书通过乐乐淘、小猴冒险途中的所见所闻,为我们介绍了悬棺,金刚墙,古墓迷影、奇异壁画……
  • 让狼舔舔你的手

    让狼舔舔你的手

    《让狼舔舔你的手》收录的19篇故事犹如19粒晶莹的珍珠,闪烁着智慧的光芒。神童闵凡提睿智而调皮,机智和深入总有出人意料的招法,披着羊皮的狼也有忠贞和缠绵,油钩子、右撇子和一瓶酒的故事令人回味……轻快的叙事笔法、引人入胜的情节、自然而流畅的语言,让孩子们在阅读中得到充分的精神享受。
  • 生物故事

    生物故事

    本书通过选编丰富多采的生物学故事,开拓青少年的视野,培养其科学的思维方式和探索世界的兴趣,树立正确的生命价值观。
  • 勇敢的小布头

    勇敢的小布头

    小布头是个小布娃娃。起初,小布头可胆小啦,为了成为勇敢的孩子,小布头经历了好多磨难:坐着冰凉的大车流浪,被不知多少个大白薯砸在身上;被四只坏老鼠扔起来又摔下,砰——啪!好几十次呢,疼不疼呀!还被老鹰啄起带到天上,扔到地下,被盖在厚厚的雪下面,冻死人了!可正是这些不愉快的经历,把他磨炼成一个勇敢的孩子。当他独自深入鼠洞救出小黑熊和布猴子,拿着一根大针和四只老鼠决斗时,连老鼠们都想不明白,那个被他们当成香点心的小娃娃,怎么会变得这样凶!
  • 拿破仑的故事

    拿破仑的故事

    本书选取古今中外40位有代表性的政治家、科学家、文学家、艺术家等在各领域做出卓越贡献的,对人类历史有重大影响的传奇人物,以他们的成长经历和奋斗历程编写成10万字左右的传记,并配有少量插图。
热门推荐
  • 蜜密俏丫头

    蜜密俏丫头

    “你还是不相信我,对不对?”她双眸无神,紧握一把手枪顶着自己的太阳穴。心,在默默的滴血。他面色冷漠,无情的转身离开。“砰”的一声,一抹倩影缓缓倒下……再度醒来,她的身边,早已没了他的气息,换来的,却是另一个他的守候。“丫头,你忍心拒绝我吗?”他装作楚楚可怜的样子,无限的讨宠。她眨着清澈的眸子,一笑倾城,“来,本菇凉今天高兴,就赏你个吻吧!”【本文先虐后宠,小虐大宠|男主女主均腹黑,非玛丽苏文,结局无悲,放心入坑】
  • 紫雪梦华录

    紫雪梦华录

    一个高中生,穿越古代,去探索历史的秘密,去结交历史名人,思索中华兴衰成败的故事。数古今风流人物,还看今朝,观华夏史事,以鉴时势。
  • 沁城香

    沁城香

    一个善良弱小的无名姑娘,一个风华绝代遗世独立的传世上仙,看似一段刻骨铭心的师徒绝恋,却是为得一颗救命心脏设下的甜蜜陷阱。甘愿为你忘记如何爱你,只求你能想起你自己同样爱我的真心。
  • 不告而别

    不告而别

    许多人选择穿越无人区,我选择穿过人海。首尔风物市场、墨尔本失物招领市集、威尼斯里亚托市集,以及在杭州自己组织的EX遗物市集……那么多活色生香的蔬果水果手工艺品,那么多人、事、物,他们不厌其烦地朝你打招呼“你好吗?我很好,为什么不好呢?有什么理由不好?就是今天有点儿冷对吧?”消费、赏玩、讨价还价……在人情浓烈的市集与人交谈、静观交易,他们比我们更懂得自己的城市,而他们也让我们更懂得自己。作者去到不同城市的市集,为你提供当地人的原生态生活,以及他们藏起的故事、埋伏的情感。全力呈现在全球各地,人们的生活状态、生活方式、生活情趣,与你分享原汁原味的“别处的生活”。
  • 中华成语故事(第五卷)

    中华成语故事(第五卷)

    在中华民族五千年的传统文化中,成语故事是汉语中的璀璨明珠,是中华民族语言的瑰宝。其精练、形象,极富表现力,有着历史历史文化、民族文化的丰厚积淀。每个历史成语的形成都有一段真实的历史史实,它反映了政治、军事、文化、民间风尚、道德及理想。我们可以通过这些历史成语故事去了解中华民族悠久的历史、高超的智慧和历久弥新的语言文字。
  • 万古唯一

    万古唯一

    夫宁死不可轻辱!蔑视我者,日后衣锦,必让他们匍匐脚下,惊惶颤抖!背弃我者,夹道荣归,必让他们后悔不已,无地自容!九霄寻仙历百难而无悔,一朝闻道纵九死以何辞!要活,就活个人样出来!————————————————————————————————————指点苍穹,乾坤扭转时空逆。心自在,放荡天涯逍遥游。性癫狂,恣肆江湖任我行。意飘渺,莫测高深无影踪。仰天长啸,寰宇震悚天波动。睥睨处,四海奔腾不止休。傲然行,九天神明皆蚁蝼。挥拂袖,役以天道为刍狗。——王宸
  • 天使禁区之禁区女恶魔

    天使禁区之禁区女恶魔

    在爱的道路上她{女恶魔}一次失恋让她想起多年的记忆~!变的冷酷。我第一次写,是小白文啦,嘻嘻……,写的不好就来说说我啦,我会记住的
  • 国民校草:复仇公主要抱抱

    国民校草:复仇公主要抱抱

    她是曾经高高在上的千金小姐,她也曾经高高在上。只是无奈继母入住,妹妹陷害,一朝之间,她从高高在上的千金变成了流落街头的孤儿。得到著名杀手相助,她静静地,毫不犹豫地追随他。她只是,想要拿回属于她自己的东西。而且,那人给予她的侮辱,她会百倍奉还给那个人。他是高高在上的大少爷,他可以得到他想得到的所有。除却那个总是冷着一张脸的她。他俊逸集万千光芒于一身。她亦有冷静的头脑和过人的容貌。他会帮她报仇的。只要她高兴。这就是爱。
  • 梨花素

    梨花素

    一部现实主义题材的小说,一部值得思考文学作品,一种悲剧。
  • 古穰集

    古穰集

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。