第三章學生地球奧秘的科學探索1(3 / 3)

修築聖迪茲——南希線鐵路時,一批法國工人在半亮的燧洞裏劈開一塊巨大的侏羅紀石灰岩,突然岩石中跑出一隻怪物。隻見這怪物伸了伸翅膀,深沉地嘎叫了幾聲,便倒在他們腳前死去。這隻翼長10.7英尺的動物的膜狀翼旁長有四條腿,似蝙蝠。長爪,嘴裏有兩排尖齒,皮似黑膠,厚且多脂。怪物立即被當地的一位學古生物的學生斷定為翼手龍。

岩石中為什麼能有活動物呢?這可是一個難解的謎團。

15.地震成因的假說

從19世紀後半葉起,人們開始對地震時觀測到的種種現象進行分析,得出地震是地殼運動引起的這一結論。

後來,在20世紀20年代初,又產生了大陸漂移的假說。大陸漂移假說認為:地層產生褶皺並不需要收縮,當大陸移動時,前緣如果受到阻力就會發生褶皺,就好像船在水上行駛時,在船頭產生波浪那樣。在20世紀30年代,經過激烈的辯論之後,大陸漂移說又宣告失敗。

到了20世紀60年代,又有人提出了“海底擴張”的假說,認為由於海底的不斷更新和擴張,造成古磁場和年齡數據的對稱分布。而當擴張的大洋地殼到達火山邊緣時,便使俯衝到大陸殼下的地幔逐漸熔化而消亡,因而無法找到古老的大洋地殼。

到了20世紀70年代,在大陸漂移說和海底擴張說的基礎上,又產生了“板塊構造”學說。

板塊構造說強調全球岩石圖並非一塊整體,而是由歐亞、非洲、美洲、太平洋、印度洋和南極洲六大板塊組成。這些板塊馱在地幔頂部的軟流層上,隨著地幔的對流而不停漂移。板塊內部地殼比較穩定,板塊交界處是地殼活動較多的地帶;大地構造活動的基本原因是幾個巨大的岩石層板塊相互作用引起的。由於地震是大地構造活動的表現之一,所以板塊的相互作用也是地震的基本成因。

板塊構造說是一門新學說,它為地震成因提出了一個新的研究方向。但是,畢竟也是一種假說,地震的真正成因還待進一步研究。

16.地震前地光閃耀的研究

1976年7月28日晚,在唐山東北方向一道道五彩繽紛的光束升了起來,就像強大的信號燈一樣,把大地照得亮如白晝。等光焰散去之後,大地開始顫動,幾秒鍾後,唐山變成了一片廢墟。

原來,這是一種強烈地震的前兆,被稱為地光。

許多強烈地震都伴隨有發光現象。這種特殊的令人毛骨悚然的自然現象,早在幾千年前就已經被人們注意到了。我國是世界上記載地光最早的國家。

在國外,地光也引起了人們的廣泛注意。這種記載最早見於羅馬曆史學家塔西倫的《編年史》,它記述的是公元17年小亞細亞發生了強烈地震。書中說地震前有人曾看到天空火光閃閃。

20世紀30年代以後,地震發光的研究進入了全麵發展的階段,人們對於地光的真實存在不再感到懷疑了,並開始出現了解釋這種現象的理論假說。在這些研究中尤以日本領先。1965年以後,日本學者安井與近藤五郎、栗林亨等利用地磁儀、回轉集電器等進行了觀測研究,並拍攝了世界上第一張地光照片。1974年,我國學者馬宗晉在研究了邢台地震以來曆次較大地震的臨震宏觀現象以後,提出了“地光不僅僅是地震派生的結果,而應看作是臨震共同發展的統一過程”。這就是說,應把地光同與它同時出現的其他現象聯係起來考慮。

1972年,日本學者安井豐等人提出了“低層大氣振蕩”的看法。他們認為,由於大氣中含有各種正負離子,所以大地具有微弱導電性。當大氣中的氣體分子受到來自太空的宇宙射線和地球本身的放射性元素射線的撞擊,結果使這些氣體離子帶電。地震區常會有以氡為主要成分的放射性物質,地殼震動把它抖入大氣中,特別是在含有較多放射性物質的中、酸性岩石分布區和斷層附近,大氣中的氡含量將顯著提高,這也將使大氣離子導電性增強。這時如果地麵有一個天然電場,那麼就會向空中大規模放電,使地光閃爍起來。此種理論,是目前比較成立的假說。

17.地震和雲彩的關係

1978年3月6日,日本國奈良市市長健田忠三朗在舉行記者招待會時,他指著北方天空裏的一縷雲說:“這就是地震雲。不久將會有一次影響日本廣大地區的強烈地震。”就在第二天,靠近日本的大海裏果然發生了一次7.0級地震。也是利用地震雲預報這次地震的還有我國中科院物理研究所的地震學家呂大炯。他在1978年3月3日早晨,於北京中關村上空也觀測到了條帶狀雲彩,再根據地應力和地電異常的情況,預報了震中將發生在地震雲垂線所指的方向,即日本海之中,其預報時間和地震發生時間僅差48分鍾,其準確度令人驚歎。

1979年7月4日淩晨,住在北京飯店的日本奈良市市長健田忠三朗忽然發現天上東南方向橫亙了一條較長的白色條帶狀的雲帶,他立即作出了近期將要發生地震,但北京不會受其影響的預報。與此同時,在日本的一些地震雲研究者在不同的地點也觀測到地震雲,而地震雲垂線的交點正交會在我國溧陽地區。一連幾天,我國各地的地震觀測站測到的地電、電磁都發生強烈異常現象,有些中國的地震工作者在7月2日、4日、5日也都觀測到長條狀雲帶……7月9日晚,江蘇溧陽果然發生了6級地震。

關於地震雲的成因,人們做了種種推測:

日本九州大學真鍋大黨認為:由於地震之前地熱的增高,加熱空氣,使之上升擴散到同溫層,在1000米高空形成細長的稻草繩狀的雲帶。而我國的呂大炯等人認為:由於斷裂帶產生熱量,可以以超高頻或紅外輻射的形式來加熱上空的空氣微粒,形成條帶狀地震雲。由於斷裂帶大多垂直於震中的震波傳遞方向,所以,由此產生的條帶狀雲也是垂直於來自震中的震波傳遞方向的。

此外,還有種種推測,但這些推測還都隻是一種假說,有待證實。人們期待著這些謎能早日揭開,對地震這一災害能防患於未然。

18.深海生命之謎

萬物的生成都離不開陽光,那麼,在深海裏,常年漆黑一片,應該是不會有生物存在的。美國的一艘深海探測器“阿爾文號”通過對深海進行考察,對以上說法提出了嚴峻的挑戰。

1977年2月,“阿爾文號”在東太平洋加拉帕戈斯群島附近幾千米深的海下熱泉處發現,這個終年黑暗沒有陽光的世界,其實是一個繁衍生命的沃土,在這裏,生活著許多蛤、貝、白蚌、蟹和紅冠蠕蟲等動物,但其形狀卻與陽光世界裏的有很大區別。比如深海裏的紅冠蠕蟲最長的達2~3米,它用白色外套管把自己固定在岩石上,保護著自己的柔軟身體。它沒有嘴,沒有眼睛,也沒有消化係統,就靠著伸出套管頂端的身體過濾海水中的食物。它的血液裏充滿了富含鐵質的血紅蛋白,因此顯得格外紅。還有象蟹的東西,長著長腿的小蜘蛛,等等。

有人曾對這些深海生命的生存條件進行過分析,認為海水經過高溫和高壓,所含的硫酸鹽變成硫化氫,有些細菌就靠著硫化氫進行代謝,靠吸收溫泉熱能而得以繁殖;一些小動物則靠過濾這些細菌生存,大的動物又以小的動物為食物。就這樣,在沒有陽光的深海世界裏,形成了一條獨特的食物鏈,由此而維持了一係列生命的生存。

如果這一說法成立的話,那麼,它給人類的啟示將是極為深遠的:人們一方麵可以發展沒有陽光的世界裏的生物,另一方麵,還可以探索沒有陽光的星球上的生命。但這僅僅是一種假說,還有待進一步研究。

19.海流是如何形成的

1856年,一名水手在海灘的沙層中發現了一顆黑色的塗滿了瀝青的椰子球,劈開後裏麵是一封羊皮紙信,是1498年意大利航海家哥倫布在第二次西航途中給西班牙國王和王後的一封信。

那麼,它是如何漂到這裏來的呢?其實,它是海洋中的“河流”——海流帶來的。長期與海洋打交道的海員和漁民都知道海洋中有海流存在,它們像陸地上的河流,日複一日沿著比較固定的路線流動著,隻是河流兩岸是陸地,河岸就像是固定的目標可做比照,一望就知道河流是在流動著,海流兩邊仍然是海水,肉眼很難把它分辨出來,因而在很長一段時間裏,海流沒有被人們發現。

人們為了認識海流,從18世紀末期起,便開始利用一種叫漂流瓶的東西進行對海流的觀測。在這種漂流瓶裏裝有一封信,信上寫了該瓶的投放者、投放的時間和地點等,並要求拾到者向投放者報告拾到的時間和地點。100多年來,人們總共投放了約15萬個漂流瓶,進行著海流的觀測研究,從而知道了整個海洋中約有32條海流,其中最大的海流,寬數百千米,長上萬千米,規模非常巨大。它們把熱帶高溫的海水帶向寒帶水域,又把寒帶海域的冷水帶向熱帶。就在它們運動中,不斷影響著沿途的氣候。船員們也就利用這種海流流動的本領進行送信件、遞情報,漁民們還利用它測報魚群的動向,配合漁船捕魚。

20.海鳴是怎麼回事

神秘莫測的大海經常會發出各種各樣的聲音,這些聲音統稱為“海鳴”。但海鳴的聲源在哪裏呢?在我國廣東省湛江硇洲島的東南海麵,每當風雲突變,天氣異常,風暴即將到來時,海麵上就會發出一陣陣有節奏的嗚嗚嗚聲地響。這聲音好似悶雷滾動,一高一低,錯落有致。據當地老人說,在很久以前建造硇洲島國際燈塔的時候,法國人把一個大水鼓沉放在水中,水鼓相當於海況探測報警器,專門作海上天氣預報用的,它能隨時向人們發出風浪異變的信息,這嗚嗚嗚的聲音就是它發出來的。可是,誰也沒看見過那沉放在水中的石鼓,更不知道它被放置在什麼地方,有關部門曾專門派出船隻到硇洲島東南一帶的海域巡視搜索,結果什麼也沒發現。

1969年,有人曾在這片海域發現過一群海豬正在遊動,於是,當地人就認為海鳴有可能是海豬的嚎叫聲。

1976年,硇洲島東南海上的海鳴聲比以往減弱了,於是,持“水鼓說”的人認為,這是由於水鼓年代太久,從而導致其功能日益減退。持“海豬說”的人則認為,這是由於近年來人們在這一帶海域的活動明顯增加,影響了海豬的正常活動和生活,使海豬遷移的結果。

兩種說法看上去似乎都有一定的道理,硇洲島東南海上海鳴的聲源究竟在哪裏,至今仍是一個謎。