第9章 蓝色的星球——地球谜团360度全景探秘(3)

冰川冰的性质和它内部冰晶间的这些空隙，特别是和冰晶外面包裹着的液态水有很大关系。打个比方说，就好像在机器里的滚珠轴承上，涂满润滑油。因此，冰川冰比天然冰更加容易变形，即有较好的可塑性。

冰川冰的可塑性特点是促成冰川移动的重要原因。因为，在有一定坡度的山谷里，在地球重力作用下，这些可塑性的冰先是逐渐改变冰川的形态，接着就开始在重力作用下缓慢地沿着山谷向下移动。冰川在山谷里流动也和河流一样，中间流得快，两侧流得慢。如果在一条冰川上横插一排木桩，时间一长，就可以看到这排木桩中间向下游突出，变得弯曲了。

海水来处之谜

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。

海水咸苦之谜

尝过海水的人都知道，在海水中游泳时，突然灌了一口水，刚进嘴只是有点咸，可马上就又苦又涩，难受至极。

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。

沙漠形成之谜

茫茫大漠，对大多数人来讲就如同蒙面的阿拉伯女郎，神秘、充满诱惑而不可捉摸。面对沙漠，人们既会感叹其壮美，但对其吞噬人类生命所需也充满着敬畏。

沙漠最初是怎样形成的？沙漠中的沙子又是从何而来？

有人认为，风是沙漠的制造者。风吹跑了地面的泥沙，使大地裸露出斑驳的岩石外壳，或者仅仅剩下些散碎的砾石，成为荒凉的戈壁。那些被吹跑的沙粒在遇到阻拦或风力减弱时，掩盖在地面上，形成许多相连的沙丘，望过去好似波浪起伏的大海。这些沙丘，大小高低不一，一般有20～30米高。多数沙丘，平面上呈月牙形，而且具有一致的排列方向，形成新月形沙丘。还有些沙丘，像垄冈的形状，平行排列，这都是风的杰作。

戈壁是制造沙子的根源，供应沙漠扩张所需的最基本物质——沙。通常戈壁也包括在沙漠之内，由于那里极度的干燥和昼夜巨大的温差，使岩石风化成砾石，砾石又风化成大大小小的沙料，风又将沙吹跑，沙漠因而得以不断扩张、延伸。

当然，干旱也是沙漠形成的一个因素。目前世界上的大部分沙漠主要分布于北非、西南亚、中亚和澳大利亚，这是因为地球自转使得这一带长期笼罩在大气环流的下沉气流之中，气流下沉破坏了成雨的过程，形成了干旱的气候，之后便形成了浩瀚的沙漠。

但是凡是都会有例外。比如塔尔沙漠，当地的气候便是湿润多雨，特别是当西南季风来临时，空气中水汽的含量几乎能与热带雨林地区相比。

并不是所有沙漠都是天然形成的。很多地方原本并不是沙漠，而是由于人为因素造成土地逐渐沙化，最后变成了沙漠。有学者指出，人类是破坏生态环境、制造沙漠的真正凶手。

撒哈拉沙漠的大部分地区在远古时代曾是一片植物茂盛的肥沃土地，绿叶葱翠，百花艳丽，禽兽成群，万木竞荣……1957年考古学家在撒哈拉沙漠找到的8000年前的岩壁画，以及后来找到的阔叶树种和化石，都为其提供了证据。后来，由于人类破坏了原有生态，才“制造”了沙漠，干旱的气候不是元凶，它只是提供了形成沙漠的适宜条件。

但也有人不完全同意上述观点，认为撒哈拉沙漠的形成最初是很缓慢的，直至公元前5000年，不知从什么地方飞来铺天盖地的黄沙，才使此地变成了辽阔无边的沙漠瀚海。

究竟是谁制造了沙漠？这个问题仍然在人们的争论之中。

地震形成之谜

2008年5月12日14时28分04秒，四川汶川、北川突发8级强震，大地颤抖，山河移位，满目疮痍，生离死别。此次地震重创约50万平方千米的中国大地！

当地时间2010年1月12日16时53分（北京时间13日5时53分），加勒比岛国海地发生里氏7.0级地震，首都太子港几乎被夷为平地。

21世纪的前10年，世界各地的地震频发，造成了不计其数的伤亡和财产损失。地震是一种经常发生的自然灾害。据统计，全球每年约发生500万次地震，约有15000人死于地震。

地震是地球上很常见的一个现象，但是地震的预测一直是科学史上的一个难题。

地震同地球的构造和地壳运动有关。在地壳的运动中，地下岩石在力的作用下，往往会发生形状的改变，甚至破裂，同时以地震波的形式将能量传到四面八方。当地震波传到地表时，地面就会振动起来，形成地震。

人们将地震共分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种。

构造地震

它是指在构造运动作用下，当地应力达到并超过岩层的强度极限时，岩层就会突然产生变形，乃至破裂，将能量一下子释放出来，就引起大地震动，这类地震被称为构造地震，占地震总数90%以上。

火山地震

由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。

陷落地震

由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少，即使有，也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。这类地震只占地震总数的3%左右。

人工地震和诱发地震

它是由于人工爆破，矿山开采，军事施工及地下核试验等引起的地震。由于人类的生产活动触发某些断层活动，引起的地震称诱发地震，主要有水库地震，深井抽水和注水诱发地震，核试验引发地震，采矿活动、灌溉等也能诱发地震。

地震究竟是如何发生的呢？

古代的日本人认为，日本的国土在一条大鲶鱼的背上。当鲶鱼发怒时，就会甩动尾巴和鳍，于是造成了地震。与之相类似，我国古代也有相类似的传说，不同的是，背负大地的是鳖，而不是鲶鱼。

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，导致围岩破例产生地震；

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。

火山爆发之谜

当地时间2010年4月14日凌晨1时，位于冰岛南部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。