瀑布是怎樣形成的
瀑布形成的原因很多,主要有以下幾種:由於地殼運動,造成了很陡的岩壁,河流經過這裏,自然就飛瀉而下,火山頂端留下的火山口積水成湖,湖水溢出,火山噴出的岩漿或是由地震引起的山崩堵塞了河道,形成了天然的堤壩,提高了水高,水流溢出,河流的河床中,硬性岩石不易被衝蝕,軟性的岩石容易被衝蝕,產生了河底地形的高低差別,在古代冰川“U”形穀,後來被河流占據,水流在深淺差異很大的穀地交接流過,在河流注入海洋處的海岸邊,如果海岸被破壞的速度很快的話,原來高出海麵的河底就會“懸置”在海岸上,在石灰岩地區暗河流過的地方,地勢高低陡然變化,或者暗河從陡峻的山崖湧出。
會變色的尼羅河
發源於非洲中部的尼羅河,是一條會變色的河。一年中,河水自清澈透明變為綠色,又變為紅褐色,最後才恢複其本來麵目。這是為什麼呢?眾所周知,尼羅河是非洲的一條重要河流,是古代埃及文明的發源地。尼羅河的上遊分為兩端,即白尼羅河與青尼羅河,相彙相融。每年2~5月,是尼羅河的枯水期,河水清澈透明。6月開始,上遊的白尼羅河雜帶著漂浮的葦草等物流經,於是水色呈綠。到了7月,尼羅河進入了泛濫期,占其流量4/7的青尼羅河此刻水量劇增,大量泥沙使尼羅河呈現出一片紅褐色,其中9月份的河水最紅。到了11月,水位下降,紅褐色漸漸消失,尼羅河又回到了清澈見底的樣子。兩岸居民的生活及耕作與尼羅河的變色大有關係。當居民們看到水色的變化,就立即知道河水的動向,及時遷高避洪或播穀耕種。會變色的尼羅河,使兩岸的土地成了年年豐收的寶地。
藍色的海水
為什麼海水看上去是藍色的呢?原來,這是海水對光線的吸收、反射及散射造成的。太陽射到海洋表麵的可見光有紅、橙、黃、綠、靛、藍、紫七色。海水很容易吸收波長較長的光,如紅光、橙光、黃光。這些光射入海水後,絕大部分被海水吸收。而綠、靛、藍、紫等波長較短的光,碰上海水分子或其他微粒阻擋,會發生不同程度的散射和反射。其中藍色和紫色最易被散射和反射。又由於人們的眼睛對紫色光很不敏感,往往視而不見,而對藍色的光比較敏感。這樣,海水看上去便成藍色的了。
化石
動物、植物死亡後,埋在泥沙裏。隨著時間的推移,動、植物屍體會隨著泥沙的沉積逐漸被埋在地球深處。由於地底的壓力很大,溫度很高,沉積的泥沙逐漸變成了一層岩石,地質學上叫地層。動、植物的堅硬部分——骨骼、貝殼等也隨著泥沙逐漸變為地層而像岩石一樣堅硬,動、植物的那些柔軟部分,如葉子等,也可能在地層中留下印跡。這樣,化石就形成了。化石形成後,不管地球上發生怎樣的變化,它也不會改變。因此,化石成了記錄地球曆史的特殊文字。根據這些特殊文字,人們可以了解地層的年齡和當時的一些情況。
在喜馬拉雅山上找到的龍魚的化石,是2億多年前生活在海洋中的動物,從而證明了整個喜馬拉雅山區,在2億多年前是一片汪洋大海。
岩石是怎樣形成的
地殼處於緩慢的運動之中,正是這種運動改變著構成地求表麵的岩石形態。高山受擠壓聳起,又經風化侵蝕,分解成沙礫、碎屑堆積起來,形成其他種類的岩石。這些岩石可能會沉入地幔,在溫下熔化。火山噴發時,熔化的岩石以岩漿形式被噴到地麵,液岩冷卻凝固後又變成岩石。岩石又會風化、分解,開始了下一個循環周期。
岩石有三種基本的類型。岩漿岩是由岩漿或熔岩形成的,也稱火成岩。沉積岩是由沙礫、碎屑沉積而成。變質岩是由其他類型岩石,在受熱和重力的作用下,經受了變質作用而形成的岩石。
鐵礦是怎麼形成的
地球上分散在各處含有鐵的岩石,風化崩解,裏麵的鐵也被氧化。這些氧化鐵溶解或懸浮在水中,隨著水的流動,逐漸沉澱堆積在水下,成為鐵比較集中的礦層。在整個聚集過程中,許多生物起著積極的作用。鐵礦層形成後,再經過多次變化,譬如地殼中的高溫高壓作用,有時還有含礦物質多的熱液參加進來,使這些沉積而成的鐵礦或含鐵較多的岩石變質,還可以再經過風化,把鐵進一步集中起來,造成含鐵量很高的富鐵礦。
還有些鐵礦是岩漿活動造成的。岩漿在地下或地麵附近冷卻凝結時,可以分離出鐵礦物,並在一定的部位集中起來;岩漿與周圍岩石接觸時,也可以相互作用,形成鐵礦。
南京雨花石
南京雨花台的雨花石名聞天下,它們大小不一、形狀各異。每逢降雨,雨滴打濕石子後更是色彩斑斕、鮮豔奪目,因此得名“雨花石”。如此漂亮的雨花石是從哪裏來的呢,原來,它們來自長江上遊。2000多萬年前,長江上遊的地殼曾發生過強烈運動,在高溫、高壓的作用下,岩漿與一些有機物和無機物混合,形成了各種顏色的岩石。這些岩石本來是很大的,但經過長時間的日曬雨淋,風化成一塊塊的小石塊。它們被流水帶入長江上遊水中,長江水又把它們從上遊衝到南京。當時南京一帶地勢平坦,長江水流至此地,流速減緩,小石子便被沉積在這段河床底部。小石子從上遊山區長途跋涉到南京,在河水的衝洗及石子之間的互相衝撞和摩擦之下,個頭變小,棱角也被磨去,便形成了今天的卵形的雨花石。
煤層中的琥珀
遼寧省撫順煤礦工人在采煤中,碰巧會在煤層中挖出黃色透明的琥珀礦石,更令人稱奇的是這些被挖出來的琥珀石中有時還含有小昆蟲。石中的小昆蟲品種很多,形態各異,栩栩如生。人們不禁要問,煤層中為什麼會有琥珀?小昆蟲又是如何進入琥珀石裏麵去的?
原來在4000萬~5000萬年前的古生代,撫順是一片沼澤地,生長著大片森林,當時氣候暖濕,森林長得枝繁葉茂。在森林中生活著許多小昆蟲。如遇大風吹斷樹枝,樹枝折斷處便會流下一滴滴樹脂。如果滴下的樹脂正巧粘住了一隻小蟲,繼續滴下的樹脂會把小蟲厚厚實實地裹在裏麵。以後,地麵緩緩下沉,大量的林木和樹枝上滴下的樹脂被掩埋在地下,其上覆蓋著厚厚的地殼風化物。經過地質作用,埋藏在地下的林木已炭化成烏黑的煤;而滴下的樹脂雖變得堅固,成為礦物,但樹脂的化學性質非常穩定,不易變化,所以仍保持其原來的顏色與透明度,小蟲也被靜靜地包在中間,這便是我們所見到的琥珀。因此,煤層中常會出現琥珀,琥珀中間也常會出現小蟲。
雲是怎麼形成的
形成雲的原因很多,主要是由於潮濕空氣上升。在上升的過程中,外界氣壓隨高度降低,使它的體積逐漸膨脹,在膨脹過程中要消耗自己的熱量。這樣,空氣邊上升,邊降溫。空氣含水汽的能力是有一定限度的。在一定的氣溫下,與單位體積空氣的最大限度含水量所相應的水汽壓,稱為飽和水汽壓。飽和水汽壓是隨氣溫的降低而減小的。所以上升空氣的氣溫降低了,飽和水汽壓也就不斷地減小,當飽和水汽壓降到實有的水汽壓之下時,就會有一部分水汽以空中煙粒微塵為核(稱為凝結核),凝結成為小水滴(當溫度低於0℃時,可形成小冰晶)。這些小水滴在雲體中稱為雲滴,平均半徑隻有幾個微米,但濃厚度卻很大,下降的速度極小,被空氣中的上升氣流頂托著,因此能夠懸浮在空中成為浮雲。
不同顏色的雲
各種雲體的厚薄相差很大,厚的可達七八千米,薄的隻有幾十米。很厚的層狀雲,或者雷雨時擁塞天空的積雨雲,光線很難透射過來,雲體看起來就很黑,稍微薄一點的層狀雲和波狀雲,看起來就是灰色的,而很薄的雲,光線容易透過,特別是由冰晶組成的薄雲,雲絲在陽光下顯得特別明亮,帶有絲狀光澤,有時雲層薄得幾乎看不出來。
當日出和日落的時候,由於太陽光線是斜射過來的,穿過很厚的大氣層、空氣中的分子、水汽和雜質,使得光線的短波部分大量散射,而紅、橙色的長波部分,卻散射得不多,因而照射到大氣下層時,長波光(其中特別是紅光)占著絕對的多數,這時不僅日出、日落方向的天空是紅色的,就連被它照亮的雲層底部和邊緣也變成紅色了。
清晨,太陽剛剛出來的時候,或者傍晚太陽落山的時候,天邊的雲彩常常是通紅的一片,像火燒的一樣。人們把這種通紅的雲,叫做火燒雲,又叫早霞和晚霞。有時候,沒有雲,天邊也會出現火紅的顏色,這叫火燒天。火燒雲可以預測天氣,民間流傳的諺語“早燒不出門,晚燒行千裏”,就是說,火燒雲或火燒天如果出現在早晨,天氣可能會變壞;出現在傍晚,第二天準是個好天氣。
閃電是怎麼形成的
閃電是發生在積雨雲層中的一種放電現象。最常見的是線狀閃電,有的像大樹枝丫,有的彎曲如蛇;有時單條出現,有時雙條出現。還有鏈狀閃電,它像一條光鏈在空中揮舞,不時改變開頭和位置。此外,還有片狀閃電。這種閃電是一片片地散布在空中,照亮了周圍的雲層。最奇特的要數球形閃電了。它就像一個大火球一樣在空中出現,有時在空中運動,有時在地上亂竄,有時會襲擊人的身體,有時會闖入室內。濃密的積雨雲由許多雲朵組成,聚集著大量的正負電荷。通常是雲層上部帶正電荷,雲層下部帶負電荷。這樣,同種相斥、異種相吸,在地麵就感應出大量正電荷。當雲中的電荷越聚越多,達到一定數量時,雲與地麵間的空氣層就會被擊穿,強行彙合。這時,伴隨著極強的電流,空氣被燒得熾熱,就會發出耀眼的白光,產生電火花。
為什麼天空會出現虹
夏天常常下雷陣雨,這些雨的範圍不大,往往是這邊天空在下雨,那邊天空仍閃耀著強烈的陽光。有時候,雨過以後,天空還飄浮著許多小水滴,這些小水滴能偏折日光。當陽光經過水滴時,不僅改變了前進的方向,同時被分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光,如果角度適宜,就成了我們所看到的虹。空氣中的水滴越大,虹越鮮豔,水滴越小,如像霧滴那樣大時,虹色越淡,形成白虹。冬天不大會出現虹,是因為天氣較冷,空氣幹燥,下雨機會少,陣雨就更少,多數是降雪,而降雪是不會形成虹的。但在極少的情況下,天空中具有形成虹的恰當條件時,也有可能出現虹。
瀑布形成的奧秘
瀑布,地質學上稱作跌水,是由地球內力與外力共同作用而形成的。如斷層、凹陷等地質構造運動及火山噴發等造成地表變化,流動的河水突然幾乎垂直地跌落,這樣的地區就構成了瀑布。瀑布說明河流的重大中斷。這種瀑布主要是因為內力作用而形成的。還有一種是由流水的侵蝕和溶蝕等外力作用而形成,如河床岩石軟硬不均勻,較鬆軟的岩石容易被流水侵蝕掉,從而形成高低落差很大的地勢差別成為瀑布。此外,冰川對岩石的侵蝕也可造成瀑布。
我國瀑布很多,貴州白水河上的黃果樹瀑布、黑龍江鏡泊湖上的吊水樓瀑布,以及江西廬山的開先瀑布、三疊泉瀑布、黃龍潭瀑布、烏龍潭瀑布等等。如此多的瀑布裝點著祖國的河山,使景色更加壯美。其他國家瀑布也很多,以不同的姿態豐富著大好河山,千姿百態,變幻無窮。
世界著名的伊瓜蘇瀑布,位於巴西與阿根廷兩國交界的巴拉那河流域,它的支流伊瓜蘇河長不足700千米,水量卻十分豐富,大量河水奔騰傾瀉,形成了一個寬大的瀑布。該瀑布平均高度為40多米,最高的鬼吼瀑高達72米。氣勢磅礴,宛如長虹,一派絢麗景象。
巴拉那河上的塞特凱達斯大瀑布被譽為是世界上流量最大的瀑布。在汛期時,它以每秒3萬立方米的流量傾瀉而下。從遠處望去,瀑布就像一條銀鏈從天而降,飛濺的水珠在陽光的照射下若隱若現,呈現出一幅人間奇景。
世界上的瀑布,形形色色,多姿多彩,形成的原因也很多。在同一條河流上,由於構成河床的岩石軟硬不同,軟的地方衝蝕得快,硬的地方衝蝕得慢,在軟硬岩石交界處,河床落差較大,因而就出現了瀑布。再者,由於地殼運動也會形成瀑布。歸根結底瀑布是地球內營力與外營力共同作用的結果。
黃河為什麼會“搬家”
河流還會搬家嗎?通俗點說就是“河流改道”。其實,這是一種比較常見的自然現象。
在地球上有一些河流,它們河床的位置經常會改變,今年在這裏流,幾年之後又流向另外一個地方,成了會搬家的河流。
在整個地球上,改道“搬家”最多的河流要數我國的黃河了。
黃河現在是從山東北部流入渤海。然而,在曆史上黃河入海的地方曾多次發生過變遷。黃河曾經流到天津入渤海,也曾經流到今天的淮河河道,進入黃海。兩個入海口之間的距離,大約為五六百千米。
史書曾記載過黃河搬家的情況。2000多年的時間,黃河決口、泛濫成災多達1500多次,平均每4年就要決口3次。其中決口造成的大麵積改道有26次,平均每100年就要改道一次。
黃河的改道,除了自然原因之外,還有人為的因素。1938年以前,黃河下遊基本上是沿著今天的河道,從山東北部流入渤海。1938年,抗日戰爭爆發後,國民黨為了保護中央軍撤退,竟不顧黃河下遊兩岸人民的生命財產,在河南鄭州以東的花園口炸開黃河南大堤,使滾滾的黃河水向南流入河南、安徽、江蘇,最後與淮河河道合二為一,東流進入黃河。從1938年到1946年,黃河就沿著這條新開辟的河道流了九年,使沿河多達40餘縣受災,數十萬無辜群眾死於洪水之中。
解放以前,除了黃河以外,河流改道這種現象,在我國華北平原上也十分普遍。永定河、漳河、滹沱河等都是很會搬家改道的河流。
河流為什麼會改道?河流搬家之謎在哪裏呢?一般我們把一條河流分為上、下遊兩段。上遊一般多為高山深穀,河水奔流在坡度很大的河床裏,河床受到強大的衝刷力量,這被稱為“河流的侵蝕”。侵蝕作用能夠劈開堅硬的岩石,形成大量的泥沙,湍急的河水又將這些泥沙帶入下遊,這就是“河流的搬運”。河流的下遊,地勢較為平坦,水流也開始減慢,使得河水的侵蝕作用減弱了,同時,河水攜帶的泥沙也漸漸沉積下來,堆在河床裏。這就是“河流的堆積”。
世界上一切河流都在不停地重複著上述三種“工作”,侵蝕與堆積工作性質相反,而搬運是連接這兩種“工作”的橋梁。侵蝕、搬運、堆積,三者結合起來,組成了河流“工作”的全部內容。
在一條具體的河流上,上述三種“工作”常常是同時進行的。上遊在受到侵蝕的同時,也伴隨有輕微的堆積;同樣,下遊也有一定程度的侵蝕;就是到了入海口,河流的搬運作用也沒有全部消失,隻是那裏的搬運作用很小,攜帶的多是些十分細小的物質罷了。年複一年,結果使上遊河穀不斷加寬、加深,下遊的河床不斷堆積而抬高,當下遊河床升高到高於河床兩側地麵時,水往低處流,河水中決河堤,另找新的河道,河流就要搬家了。
河流改道是一種很難避免的自然現象。如要河流上遊土質鬆軟,侵蝕和搬運作用就特別強烈,河流下遊堆積作用就會增強,河流改道的問題就會特別嚴重。關於這一點,黃河是一個突出的例子。
黃河的中、上遊流經土質鬆軟並且顆粒細膩的黃土高原,又很少有茂盛的森林覆蓋,土壤侵蝕非常嚴重。洪水時節,1立方米的黃河水中含沙量竟高達300多公斤。平均每年黃河帶入下遊的泥沙總量達16億噸之多。河水中的泥沙如此多,到了下遊,一部分就會堆積在河床裏,河床必然急劇抬高,遭遇洪水,黃河就隻能搬家了。
我國人民在黃河下遊兩岸修建起兩條1300多千米的堤壩,用來防止黃河泛濫,每年都有數千萬的河防大軍戰鬥在黃河大堤。他們不斷地鞏固黃河大堤,在堤上種植樹木,將千裏長堤修築成了一道堅實牢固的“河上長城”。
然而,若想治理黃河,徹底解決黃河帶給下遊兩岸人民的災害,就需要黃河上、中遊下工夫。在黃土高原上大麵積植樹造林,增加植被覆蓋麵積,減少流水的侵蝕作用以及黃河的泥沙來源。
高山是怎樣形成的
誰都知道什麼叫做山。海拔8848米的珠穆朗瑪峰是座山,可是海拔不是500米的香爐峰也叫山,“山”這個名號用於這樣不相稱的兩處時,意義便顯得不一致了。
那麼,地質學上,什麼叫山呢?
地質學家把山的意義加以精確的規定。他們從結構上給山下定義。就是說山之所以為山,是歸因於地質結構,而不是歸因於高出海平麵多少。有一些形似平原或高原的崎嶇高地,例如西藏那些高地,高度上自然是像“山”,但並不是由於地質學上所謂造山運動形成的;另一方麵,在加拿大及其他地區,有些低平的岩麵,卻是真正的山。它們現在很矮,那是因為受損蝕,快到地平麵了,但它們仍然稱為山,因為它們的基層地質結構符合山的定義。在海麵下也有真正的山,例如中大西洋山嶺。
為什麼會有山?山又為什麼會坐落在目前的位置?想徹底了解眼前所見的地球麵貌,必先了解地球內部的性質,和地下幾千公裏處那股強大力量所起的作用。