第二章自然探秘1(1 / 3)

第二章自然探秘2

岩石的形成之謎

地球上的岩石千姿百態,五彩繽紛,它們是怎樣形成的呢?

自古以來,科學家們都在探索這一奧秘。科學界還有過一場激烈的爭論,持不同觀點的科學家互不相讓,有人稱這場爭論為“水火之爭”。

1775年德國的地質學家魏格納,提出了這樣的觀點:花崗岩和各種金屬礦物都是從原始海水中沉澱而成的。人們稱他的觀點為“水成派”。後來,以英國的地質學家詹姆士·赫頓為代表的一些科學家,針鋒相對地提出相反意見。他們認為花崗岩等不可能是在水裏產生的,而是岩漿冷卻後形成的。人們稱這種觀點為“火成派”。

“水成派”與“火成派”一直爭論了幾十年,兩派之間的鬥爭十分激烈。現在看來,由於受當時科學水平的限製,這兩派觀點都帶有不同程度的片麵性。不過,他們的爭論使地質學又向前推進了一步。

現在,科學家們借助於先進的設備,已摸清了岩石的來龍去脈。

如果按質量計算,在地殼中約有3/4的岩石是由地球內部的岩漿冷卻後凝結而成的,人們稱它為“岩漿岩”或者“火成岩”。花崗岩就是屬於岩漿岩。在地球上,目前還可以看到火山爆發後噴出的溫度高達1000℃以上的液態的岩漿,經過冷卻後形成的堅硬岩石。岩漿岩在地下形成,因此,它分布於地表的不多,一般都埋藏在比較深的地下。

有少數的岩石是泥沙、礦物質和生物遺體等長期沉積在江湖和海洋底下,經過長期緊壓膠結,以及在地球內部熱力的作用下,變成了岩石,人們稱它為“沉積岩”,如砂岩、頁岩和石灰岩等。沉積岩盡管所占的比例不多,可它多數分布在地表麵,因此,我們平時容易見到。

岩漿岩和沉積岩形成之後,受地殼內部的高溫高壓的作用,改變了性質和結構,就形成了另一種岩石——變質岩,如石英岩、大理石岩等。

岩漿岩、沉積岩、變質岩這3種岩石之間還可以互相轉化,比如,埋在地下的變質岩可以被地殼運動推到地表麵,在地表麵再形成新的沉積岩。因此,著名生物學家林奈說過:“堅硬的岩石不是原始的,而是時間的女兒。”

的確,岩石正是經過長期的各種條件的作用,由其他物質轉變而成的。

月亮與地震有關嗎

月亮對地球的引力,會造成地球上的海洋潮起潮伏。大海有規律地起伏著,就像在進行著一呼一吸的生命運動。然而人們並不清楚在海水漲落起伏之時,固體的陸地也會受月亮的影響,做著相應的起伏運動。

1933年,美國海軍觀察站的測量員,發現聖地亞哥和首都華盛頓之間的距離與7年前測定的數據相差了15米。這在講究分毫不差的大地測量學上是一個巨大的數字。後來研究者才發現,月球把40萬千米下麵的“固體”地球拉起來了,地麵就形成了凸起,因此,兩端距離縮短。這一定會對已經積累了巨大壓力的地殼中某個部位起到導火索的作用,從而使地球上發生地震。

美國科學家發現,在南加裏福尼亞州的一個狹窄的地區內,地震的發生與12小時、半月和18.6年的月球周期有著密切的關係。

我國自1966年以來,在河北平原發生了4次6級以上的大地震,全部發生在初一或十五的前後,並且與附近塘沽港海潮的高潮時刻相接近。

科學家們發現,在月亮形狀為逆、望、上弦、下弦前後的日子,地震發生的機率比其他日期發生的要高。

月亮是怎樣誘發地震的呢?這還有待於科學家們繼續研究。

地震的成因之謎

一提起天災人禍,人們就會想到巨大的破壞、恐怖的傷亡,因為天災人禍確實給人們帶來了巨大的痛苦。而其中又尤其以天災因其不可預測性令人感到畏懼。

說到天災,我們熟悉的有火山爆發、地震、海嘯、龍卷風等等。為了避免這些天災所帶來的損失,盡量減少人員的傷亡,科學家們對這些天災形成的原因,進行了大量而艱苦的研究工作。但由於各方麵的限製,現在仍有許多未解之謎在困擾著科學家們,其中地震的成因之謎就是一個。

我們都知道,地震的破壞性是十分巨大的。大地震如果在陸地上發生,頃刻間就會顛覆成千上萬的高樓大廈、農舍田莊,會破壞道路、良田、工廠、礦山,造成慘重的人畜傷亡;地震如果在海底爆發,刹那間就會引起海嘯,吞沒船隻,席卷海濱;地震如果在山川發生,又會震得山崩地裂、江河斷流、堤壩崩潰;另外,地震還會誘發火災、水災,最終給人類帶來更大的災難。

1976年7月28日3時42分,我國唐山發生了一場大地震,整個唐山市在一夜之間化為廢墟,許多市民是在酣睡中葬身於瓦礫之中的。

地震給人類造成了巨大的損失,如何預測它的發生以減少損失呢?這首先要搞清楚地震是怎麼回事,它又是怎麼發生的。在古代,科學還不夠發達,人們對地震的認識很幼稚。對於地震有以下一些說法,像什麼“巨鼇翻身”、“地牛打滾”。當然,這都是當時人們對於地震產生原因的種種可笑的說法。

隨著自然科學的發展,自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,得出這樣一個結論,就是地震是地殼運動引起的。但圍繞地殼運動的問題又出現了形形色色的各種觀點,我國著名地質學家李四光將之歸結為六種觀點。

一種觀點認為:地球是一團熱質冷卻固結而成的,冷卻的次序是先外後裏。在這個冷卻過程中,地球體積逐漸縮小,以致首先形成一個殼子,而且到處發生褶皺、斷裂,因而引起地殼運動。打個比方說吧,這就像一個瘦子穿上一件胖子穿的衣服後,衣服會發生褶皺一樣。

然而,這個論點還存在著漏洞,那就是按照這種說法發生的這種褶皺和斷裂,應該是雜亂無章的,但事實並非如此。地殼中的這種情況是有一定方向的。而且由於地球內含有大量的放射性元素,它們會不斷蛻變產生熱量,這不僅可以抵消地球失去的熱量,而且可能大於失去的熱量,因而這種由於地球冷卻收縮而引起地殼運動的觀點就說不通了。

與這個觀點相反,還有一種觀點認為是由於地球不斷膨脹才引起了地殼運動,但這樣的話,地球的表麵應該出現無數不規則的裂口,然而這又與事實相悖。

後來有人認為是太陽和月亮對地球的吸引力引起的固體潮使得地殼發生運動;第四種觀點又認為這是因為地殼的內部物質不斷發生對流;第五種觀點認為這是地殼均衡運動的結果。

以上五種觀點有的和事實不夠相符,有的是僅僅限於假定,有的論證不夠充分,因此都被科學家們一一否定了。

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。向西推進的南北美大陸,一方麵在其東麵形成了大西洋,另一方麵在其西岸形成連綿不斷的落基山脈和安第斯山脈。另外,向北推動的印度大陸和亞洲大陸相撞就形成了喜馬拉雅山。