正文 第2章 海洋中的奧秘(2 / 3)

南極的資源

南極資源

人們對南極及其陸架區礦產資源了解得並不多,原因很簡單,麵積巨大,厚達幾千米的冰蓋和惡劣的自然環境限製了科學家的調查,但是通過幾十年不間斷的工作,已經在南極發現礦床、礦點百餘處。美國地質調查所把南極大陸劃分出三個主要的成礦區:安第斯多金屬成礦區,主要為銅、鉑、金、銀、鉻、鎳、鑽等礦產;橫貫南極山脈多金屬成礦區,有銅、鉛、鋅、金、銀、錫等礦產;東南極鐵礦成礦區,除大量鐵礦外,尚有銅、鉑等有色金屬,並發現金伯利岩。一般認為查爾斯王子山鐵礦和橫貫南極山脈區的煤礦規模最大;羅斯海、威德爾海、阿蒙森海、別林斯高晉海等海盆油氣遠景最大。

盡管南極大陸及其陸架的地質調查和礦產資源開發難度頗大,但隨著其他大洲可供開發的礦產資源的日益減少和枯竭,將迫使人類向海洋、南極洲或其他地方尋找出路。至於人們擔心礦產資源開發可能造成的環境、生態的破壞和汙染,人類也會從科學技術進步中找到妥善的解決辦法。但在目前,南極禁止一切礦產資源的開發和利用。

全世界已查明的鐵的蘊藏量是相當可觀的,但具有工業開采價值的富鐵礦床就不是那麼樂觀了,所以近幾十年來,地質學家們又逐步把尋找鐵礦遠景資源的目光投向南極洲。

南極洲蘊藏的礦物有220餘種。主要有煤、石油、天然氣、鉑、鈾、鐵、錳、銅、鎳、鈷、鉻、鉛、錫、鋅、金、銅、鋁、銻、石墨、銀、金剛石等。主要分布在東南極洲、南極半島和沿海島嶼地區。如維多利亞地有大麵積煤田,南部有金、銀和石墨礦,整個西部大陸架的石油、天然氣均很豐富,查爾斯王子山發現巨大鐵礦帶,喬治五世海岸蘊藏有錫、鉛、銻、鉬、鋅、銅等,南極半島中央部分有錳和銅礦,沿海的阿斯普蘭島有鎳、鈷、鉻等礦,桑威奇島和埃裏伯斯火山儲有硫磺。

鐵礦是南極大陸所發現的儲量最大的礦產,主要位於東南極。1966年,蘇聯地質學家在查爾斯王子山脈南部的魯克爾山北部發現了厚度約70米的條帶狀富磁鐵礦岩層,稱為條帶狀磁鐵礦層或碧玉岩。礦石平均含鐵品位為32.1%,最富可達58%。整個岩係厚度達400米。他們在1971~1974年調查,確定了該地區磁鐵礦和矽酸鹽中鐵的品位可以與澳大利亞西部的哈默斯利盆地、北美洲的蘇必利爾湖區、加拿大的謝弗維爾地區和蘇聯的克裏沃·羅格地區的鐵構造相比。航空磁場調查資料表明,鐵礦集中區在冰體下長120~180千米,寬5~10千米。1977年,美國的霍夫曼和裏瓦齊等人,根據航磁異常報道了在魯克爾山西部的冰蓋下的兩個磁異常帶,其寬度為5~10千米,延伸達120~180千米,他們初步認為這是魯克爾條帶狀含鐵層的延續,如果這兩個磁異常帶確為鐵礦所引起的推理得到進一步證實,那麼,該地區的鐵礦將是世界上最大的。這就是目前一些南極地質學家所聲稱的“南極鐵山”,其鐵礦蘊藏量,初步估算可供全世界開發利用200年。毫無疑義,南極洲魯克爾山條帶狀含鐵層的發現,已經在關心南極礦產資源的地質界引起了極大的興趣。

南極洲擁有世界最大的煤田。早期南極探險家,在露岩區采集標本時,經常發現煤,而且用它做飯、取暖。時至今日,在南極大陸上發現的煤很多,而且許多煤層直接露出地表。目前發現的煤田主要分布在南極橫貫山脈沿羅斯海岸的一段,還有西南極洲的埃爾斯沃思山區也有煤田露出。南極橫貫山脈的煤田,可能是世界上最大的煤田。據估計,南極大陸冰蓋下蘊藏的煤超過5000億噸,是南極洲留給人類的一份寶貴財富。

有色金屬在國防工業、機械製造和日常生活中都有廣泛的用途,其中許多又是貴重金屬。南極洲地域廣闊,與地質構造和地質曆史相似的其他大陸比較,可能潛藏有豐富的礦產資源。由於南極大陸麵積的95%被巨厚的冰蓋所覆蓋,因此地質調查工作十分困難。目前的地質調查僅限於無冰區和南極大陸沿岸。根據各國的地質調查資料估計,南極洲可能有礦床900處以上,其中在無冰區有20多處。已發現的礦床、礦點100多處。除鐵和煤之外,有南極半島的銅、鉬以及少量的金、銀、鉻、鎳和鈷;南極橫貫山脈地區的銅、鉛、鋅、銀、錫和金;東南極洲的銅、銀、錫、錳、鈦和鈾等有色金屬。

1973年執行深海鑽探計劃的美國鑽探船“格洛瑪·挑戰者”號,在羅斯冰架外的大陸架區4個站住上進行鑽探,那裏的沉積物厚度達3000~4000米。鑽這4個孔的目的是為了研究那裏沉積物的沉積史。因此,所選的鑽探站位故意避開過去從海洋地球物理研究角度認為沉積地層可能有合油構造的區域。然而,這4個鑽孔中有3個僅鑽到45米深時就噴出了大量的天然氣。使人推測羅斯海可能儲有重要的天然氣資源。

根據科學家近年來在南極大陸周圍海域的海洋地質和地球物理調查的資料,認為在南極大陸周圍海域可能潛在油氣資源的沉積盆地有7個。它們是,威德爾海盆、羅斯海盆、普裏茲灣海盆、別林斯高晉海盒、阿蒙森海盆、維多利亞地海盆、威爾克斯地海盆、羅斯海盆。在上述沉積海盆中,最有含油氣遠景希望的是羅斯海盆和威德爾海盆,特別是羅斯海的大陸架麵積最大,約77.2萬平方千米。

南極奇觀與災難

南極奇觀

1.乳白天空

“乳白天空”是極地的一種天氣現象,也是南極洲的自然奇觀之一。它是由極地的低溫與冷空氣相互作用而形成的。當陽光射到鏡麵似的冰層上時,會立即反射到低空的雲層,而低空雲層中無數細小的雪粒又像千萬個小鏡子將光線散射開來,再反射到地麵的冰層上。如此來回反射的結果,便產生一種令人眼花繚亂的乳白色光線,形成白蒙蒙霧漫漫的乳白天空。這時,天地之間渾然一片,人和車輛、飛機仿佛融入濃稠的乳白色牛奶裏,一切景物都看見,方向難以判別。人的視線會產生錯覺,分不清近景和遠景,也分不清景物的大小。嚴重時還能使人頭昏目眩,甚至失去知覺而喪命。

乳白色天空是極地探險家、科學家和極地飛行器的一個大敵。若遇到它,那是很危險的,正在滑雪的滑雪者會突然摔倒,正在行駛的車輛會突然翻車肇禍,正在飛行的飛機會失去控製而墜機殞命。這樣的慘痛事件,在南極探險史和考察史上是屢見不鮮的。1958年,在埃爾斯沃恩基地,一名直升飛機駕駛員就因遇到這種可怕的壞天氣,頓時失去控製而墜機身亡。1971年,一名駕駛LC——130大力神飛機的美國人,在距離特雷阿德利埃200公裏的地方,遇到了乳白天空,突然失去聯係,一直下落不明。

乳白天空雖然對人類在南極的活動構成危險,但隻要事先進行有針對性的訓練,有安全防範措施,也是可以避免的。一旦遇到它隨即繞道躲開;正在野外活動的人和車輛則應呆在原地不動,注意保暖,耐心等待乳白天空的消失,或救援人員前來營救。

2.極晝極夜

極晝與極夜是南極的奇觀之一。它給人們對這塊神秘的土地以更豐富的遐想。所謂極晝,就是太陽永不落,天空總是亮的,這種現象也叫白夜;所謂極夜,就是與極晝相反,太陽總不出來,天空總是黑的。在南極洲的高緯度地區,那裏沒有“日出而作,日落而息”的生活節律,沒有一天24小時的晝夜更替。晝夜交替出現的時間是隨著緯度的升高而改變的,緯度越高,極晝和極夜的時間就越長。在南緯90°,即南極點上,晝夜交替的時間各為半年,也就是說,那裏白天黑夜交替的時間是整整一年,一年中有半年是連續白天,半年是連續黑夜,那裏的一天相當於其他大陸的一年。如果離開南極點,緯度越低,不再是半年白天或半年黑夜,極晝和極夜的時間會逐漸縮短。到了南緯80°,也有極晝和極夜以外的時候才出現1天24小時內的晝夜更替。如果處於極晝的末期,起初每天黑夜的時間很短暫,之後黑夜的時間越來越長,直至最後全是黑夜,極夜也就開始了。而在南極圈(南緯66°33’),一年當中僅有一個整天(24小時)全是白天和一個整天全是黑夜。中國南極長城站(南緯62°13’)處在南極圈外,在12月份的深夜一二點鍾,天空仍然蒙蒙亮,眼力好的可以看書寫字。極晝和極夜的這種自然現象在地球的另一極北極也同樣出現,不過它出現的時間同南極正好相反,北極若處在極晝,則南極為極夜,反之變然。

極晝與極夜的形成,是由於地球在沿橢圓形軌道繞太陽公轉時,還繞著自身的傾斜地軸旋轉而造成的。,原來,地球在自轉時,地軸與其垂線形成一個約23.5°的傾斜角,因而地球在公轉時便出現有6個月時間兩極之中總有一極朝著太陽,全是白天;另一個極背向太陽,全是黑夜。南、北極這種神奇的自然現象是其他大洲所沒有的。

3.南極火山

如果說水火不相容的話,那麼冰火就更不相容了。然而在南極洲,冰川和火山卻同時存在,這聽起來似乎有點不可思議。南極大陸共有兩座活火山,那就是欺騙島上的火山和羅斯島上的埃拉波斯火山。欺騙島火山在1969年2月曾經噴發過,使設在那裏的科學考察站頃刻間化為灰燼,直到0現在,人們仍然對此心有餘悸。

4.南極綠洲

南極大陸終年被冰雪覆蓋,寸草不生,何以會有綠洲呢?這確實有些蹊蹺。

所謂“綠洲”,並不是人們常見的鬱鬱蔥蔥的樹木花草之地,而是指南極大陸上那些沒有冰封雪蓋的露岩地區。由於南極考察人員長年累月生活、工作在冰天雪地的白色世界裏,單調、乏味、枯燥的環境使他們非常向往多彩世界,當他們發現沒有冰雪覆蓋的地方時,不禁倍感親切,於是便將這些地方稱為南極洲的綠洲。南極綠洲約占南極洲麵積的5%,含有幹穀、湖泊、火山和山峰。以班戈綠洲、麥克默多綠洲和南極半島綠洲最為有名。

關於綠洲的起源與成因,科學家們認為,由於綠洲的位置都在火山活動區,故與火山有關,如麥克默多綠洲就在著名的埃裏伯斯火山附近,火山噴發及伴生的地熱活動,是形成綠洲的重要原因。當然,綠洲的形成還與太陽輻射和岩石的顏色有關,如南極半島綠洲地處極圈外,日照時間長,氣溫較高,加上這裏基本是赤褐色的火成岩區,有形成綠洲的最佳條件。綠洲是科學研究的一個寶貴窗口,它對提示這塊神秘的大陸具有重要的科學價值。

5.雪盲

在南極大陸有一種神奇的“白光”。這種白光曾使不少勇敢的探險家喪失生命。據有的文章透露,當人們看到這種強烈的白光時,眼睛就什麼也看不見了。結果使疾馳著的滑雪者因失明而摔倒在雪麵上,車輛或飛機的駕駛員每每造成事故,甚至車覆機毀。

1958年,在南極埃爾斯沃斯基地上空,一架直升飛機的駕駛員突然遇到這種白光,眼睛頓時失明,飛機失去控製,墜毀在雪原上。智利的南極探險家卡阿雷·羅達爾,有一次外出工作,不慎沒有戴墨鏡而遇到白光。他感到有一個光的實體向他移動,先是玫瑰紅的,接著變成肉色的。這時眼睛疼痛極了,仿佛有人往他眼裏撒了一把石灰,接著就什麼也看不見了。幸虧同伴找到了他,把他帶回基地。過了三天視力才恢複過來。

在高山冰川積雪地區活動的登山運動員和科學考察隊員,稍不注意,忘記了戴墨鏡,也時常被積雪的反光刺痛眼睛,甚至暫時失明。醫學上把這種現象叫做“雪盲症”。

雪盲是人眼的視網膜受到強光刺激後而臨時失明的一種疾病。一般休息數天後,視力會自已恢複。得過雪盲的人,不注意會再次得雪盲。再次雪盲症狀會更嚴重,所以切不能馬虎大意。多次雪盲逐漸使人視力衰弱,引起長期眼疾,嚴重時甚至永遠失明。

那麼,雪盲症的罪魁禍首到底是誰呢?原來就是積雪對太陽光的很高的反射率。所謂反射率,是指任何物體表麵反射陽光的能力。這種反射能力通常用百分數來表示。比如說某物體的反射率是45%,這意思是說,此物體表麵所接受到的太陽輻射中,有45%被反射了出去。雪的反射率極高,純潔新雪麵的反射率能高到95%,換句話說,太陽輻射的95%被雪麵重新反射出去了。這時候的雪麵,光亮程度幾乎要接近太陽光了,肉眼的視網膜怎麼能經受得住這樣強光的刺激呢?

在南極遼闊無垠的雪原上,有些地方的積雪表麵,微微下窪,好象探照燈的凹麵。在這樣的地方,就有可能出現白光。出現白光的雪麵,當然要比普通雪麵所反射的陽光更集中更強烈了。在一般情況下,雪麵並不象鏡子那樣直接把太陽光反射到人的眼睛裏,而是通過雪麵的散射刺激眼睛的。人眼在較長時間受到這種散射光的刺激後,也會得雪盲症。因此,有時候即使是在陰天,不戴墨鏡在積雪地上活動久了的人,眼睛也會暫時失明。

6.奇寒

南極是世界上最寒冷的地方,堪稱“世界寒極”。南極點附近的平均氣溫為零下49攝氏度,寒季時可達零下80攝氏度。

南極沒有春夏秋冬四季之分,隻有暖季和寒季之別。即使是11月到次年3月的暖季,南極內陸的月平均溫度也在零下34至零下20攝氏度之間。至於每年4月到10月的寒季,南極內陸的氣溫一般在零下40至零下70攝氏度之間。

如此寒冷的天氣對人類和一切生命都是可怕的威脅。在南極,因寒冷而凍傷致殘的事例是經常發生的。美國國家科學基金會為南極考察隊員專門編寫的《南極生存指南》特別警告:“如今的南極作業,麵部凍傷(組織凍傷)是最常見的,而手、腳和其他暴露皮膚的部位也會凍傷。”

對南極的奇寒,一絲一毫也不能麻痹大意。南極為什麼會這樣寒冷呢?這是由於南極冰蓋猶如一麵巨型反射鏡,把太陽輻射的熱量的90%反射回宇宙空間的緣故。在南極的寒季,太陽幾乎很少露麵,南極的大地吸收的熱量微乎其微,但是到了暖季,雖然太陽終日在地平線上徘徊,可是,雪白的冰蓋表麵又拒絕接受太陽的熱量,結果南極終年是九天寒徹、大地封凍的荒涼景象。

7.殺人風

在南極考察隊員中流傳一句:南極的冷不一定能凍死人,南極的風能殺人。風能殺人,這話聽起來似乎令人難以置信,有那麼嚴重嗎?你也許會提出這樣的疑問。可是那些領教過暴風厲害的人,無不談風色變。

南極沙侵世界的“風極”,有人稱南極是“暴風雪的故鄉”。而寒冷的南極冰蓋則是孕育暴風的產床,它像一台製造冷風的機器,每時每刻都用冰雪的軀體冷卻空氣,孕育風暴。由於南極大陸是中部隆起向四周傾斜的高原,一旦沉重的冷空氣沿著南極高原光滑的表麵向四周俯衝下來,頓時狂風大作,天昏地暗,一場可怕的極地風暴便大施淫威了。這時,雪冰夾帶著沙子從滑溜溜的冰坡鋪天蓋地滾來,簡直像一道無形的瀑布,像一股飛奔而來的洪流,人在暴風中不過像迅猛流水中的一片葉子和一粒石子,休想站住腳。日本的一位考察隊員就在暴風雪中被吹得卡在冰柱中失去了生命。

那麼南極的風究竟有多大呢?我們通常所說的12級台風,風速達到32.6米/秒,夠大的了吧?可南極的狂風常常超過12級台風。在南極半島、羅斯島和南極大陸內部,風速常常達到55.6米/秒以上,有時甚至達到83.3米/秒!

在南極的各國科學站,都經常遇到暴風襲擊的情景。尤其是寒冷而黑暗的冬季,呼嘯的狂風,將房屋摧毀,推倒通訊鐵塔,卷走車輛,甚至將一座科學站變成一片廢墟的事時有發生。因此,為了考察人員的安全,南極各國科學站都有嚴格規定,大風時絕對禁止外出,一切室外活動都是不能允許的。平時外出一定要兩人結組同行,並給每人一個登山包,裏麵裝高頻電話、食品、鴨絨睡袋、海綿墊、鐵鏟等物品,以維持個人的生存。在各國南極科學考察站周圍,都建有大小不一的“避難所”。裏邊備有食品、飲料、燃料、通訊設備、小型發電機、取暖爐、睡袋等日常生活必需品。在外考察的科學家一旦碰上突如其來的暴風雪,一時又趕不回站的,均可就近躲進避難所。避難所的門是不上鎖的,也不分國籍,“南極人”可以進任何國家的避難所食宿,離去時隻需留字致謝。

為了保障考察人員不致迷失方向,科學站的主要建築物之間的道路上,必須埋設標樁,拉上粗粗的繩子。遇上暴風雪時,隊員們可以扶著繩索行走,以防被暴風雪刮走。所以南極考察隊員把這些繩索叫做“南極救命繩”。

8.冰縫

我們的星球在茫茫宇宙中是一顆蔚藍色的行星,神奇的生命之水賦予它最美麗的容貌。可是,水在地球兩極卻不堪忍受極地的奇寒,凝成一片白色的世界。

如果我們有機會坐飛機越過南極上空,將會發現,南極大陸是一個中部隆起的、向四周緩緩傾斜的高原,巨大而深厚的冰層如同一個銀鑄的大鍋蓋,倒扣在南極大地上麵,所以又稱南極冰蓋。南極冰蓋的厚度相當驚人,平均厚度2000米,最厚的地方有4800米,尤其是在南極冬季降臨時,大陸冰蓋與周圍海洋中的固定海冰連為一體,形成3300萬平方公裏的白色冰原,麵積超過整個非洲大陸。

由於南極冰蓋如此之大,如此之厚,它的質量當然也相當可觀。在廣闊無垠的冰原上,除了少數高聳的山峰露出一點尖峰陡嶺,大部分陸地都埋在深深的冰層下麵。實際上,南極大陸的地殼不堪重壓,竟然下沉了600~1000米。

南極冰蓋的最高點大約在南緯51度、東經75度一帶,在海拔高度4200米,由此向四周傾斜。由於重力作用,冰蓋向弧底的運動令冰層開裂,冰原上便密布著無法盡數、隱藏在白雪下肉眼無法看見的冰縫。

這些在平原上縱橫密布的冰縫比暴風雪更恐怖。這些深達千米,由白色漸變為藍色的冰縫冒著白色氣體,像被打開的魔瓶,考察隊員們把它們叫做“地獄之門”,即掉下去就萬劫不複,救都沒法救。最危險是有的冰縫上有一層稱為冰橋的薄冰層,冰上的人根本看不到下麵是否有冰縫,隻有人或車輛經過時,才會發生崩塌。

在對格羅夫山的取樣監測考察過程中,兩名隊員騎著雪地摩托車外出。行駛中摩托車突然往下一沉,在後座的隊員急忙用雙腳一撐冰麵,前座的隊員則下意識地一轟油門,當他們剛衝上冰麵,身後便塌陷了一個比車身還寬的冰縫。麵對著身後的這個冒著白氣的森然洞口,兩位在生死間打了個轉的考察隊員在南極零下30度的寒風中出了一身冷汗。

9.白色的沙漠

南極是世界上最幹燥的大陸。你也許會覺得不可理解,南極大陸到處是冰雪覆蓋,大陸周圍是遼闊的海洋,怎麼會是世界上最幹燥的地方呢?

不同於撒哈拉大沙漠高溫少雨的典型熱帶沙漠氣候。南極大陸的幹旱卻是因為低溫寒冷造成的。據觀測記錄,整個南極大陸的年平均降水量隻有55毫米。降雨量的多少從沿海向內陸呈明顯下降的趨勢。沿海地區,冷暖氣流的交彙,降水量較多,每年可達300~400毫米,但這些降水量較多的地區都處在南極大陸的邊緣。南極大陸由幹覆蓋廣袤的冰原,它的上空常年為高壓冷氣團控製,從海洋上吹來的暖濕氣流根本無法進入南極內陸,而且在寒冷冰原上空的冷空氣異常幹燥,含有的水蒸氣極少,所以越往南極內陸,降水的機會越少。年平均降水量隻有30毫米,南極點附近隻有5毫米,幾乎沒有降水現象。