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第29章 洞察地球的奥秘(2)

这里是厄瓜多尔中部的高原地区,当地以农牧业为主,主要有羊、奶牛、谷物、马铃薯、水果和纤维植物等。

■ 地球的伤疤:东非大裂谷

由中东到非洲南部的一道裂缝把地壳撕开,这道裂口两边分布着世界上一些最高的火山,还有地球上最大的湖泊,成为连贯欧洲与东方的水道,这就是东非大裂谷。

由北面的叙利亚到南面的莫桑比克,东非大裂谷穿越20个国家,绵延6750千米,差不多是地球圆周的1/5。

东非大裂谷其实并不是谷,因为在整条裂谷中,既有崇山,也有高原,而且在埃塞俄比亚南部更分成两支,到坦桑尼亚与乌干达边界的维多利亚湖地区才又重合起来。不过沿着裂谷的湖海丘壑可以清楚地把裂谷的走势显示出来。

东非大裂谷起自叙利亚,形成约旦河谷与死海。死海海面比海平面低400米,是各大洲中的最低点。在沿东非大裂谷形成的湖泊中,坦噶尼喀湖、马拉维湖和维多利亚湖等东非淡水大湖是观察动物进化的理想地方。正如在与世隔绝的澳洲大陆上有许多独有动物一样,这几个湖泊由于四周有干旱荒漠阻隔,湖水里生活着数百种其他地方没有的鱼。

形成裂谷的地方都位于地壳的“热点”上,温度与密度的差别令熔岩涌向地球表面,沿着裂谷的轴线,火山活动都很常见。非洲大陆的最高峰乞力马扎罗峰就在裂谷的轴线上,此外还有肯尼亚山、恩戈罗火山等。

东非大裂谷还是人类的发源地。1959年,英国考古及人类学家李基夫妇在东非大裂谷可确定为190万~170万年前的岩层间,发现了第一个属于一种叫南方古猿的类人生物骨头,在北面埃塞俄比亚还找到了其他人科动物的头骨。据考证,这是迄今发现的最久远的人科动物头骨。

■ 为什么大陆都呈三角形

也许大部分人对大陆的形状及朝向并不十分了解,那么你仔细地观察世界地图就会发现,差不多所有的大陆都是北部平宽,南部两侧向内收缩,最后成为一个三角形。唯一的一个例外是澳大利亚,它的三角形的顶点朝向北方。

难道这仅仅是一种巧合吗?人们在魏格纳大陆漂移说的基础上,又提出了“碎块学说”,以此来解释大陆为什么是三角形的秘密。

碎块学说认为,每个大陆并不是一个完整的统一体,它是由一系列大小不同的碎块拼合而成的,大者可达几十万平方千米,小者只有几平方千米。大陆块的形成可能是在不同时期,经过多次拼接最后才完成的。

科学家研究得知,北美大陆的北半部是由100多个陆块拼合而成的。而亚洲的西伯利亚,甚至面积不大的日本,也是由多个陆块组合成的。我国地质学家测出,山东东西两部分就是由一块年龄大约为25亿年的陆块与一块14亿年的陆块黏合而成,其黏合年代大约在距今1.9亿年的侏罗纪。

科学家推测,陆块漂移可能都是先裂后拼的。根据大陆漂移学说,陆块还没有裂开之前,统一大陆处在赤道以南的南半球。当统一大陆发生破裂并开始漂移时,可能先要向北移动。在移动途中,一定会遇到其他分离的陆块,彼此碰撞、拼接。

因为陆块向北移动,北半球可能遇到的分离陆块的机会要比南半球多。这样就形成了各大陆北半部多为平直的三角形的边,南半部则为比较瘦长的形态。至于澳大利亚为什么会是一个特例,可能是因为澳大利亚在移动中曾经发生过旋转。

一些学者认为,碎块学说有点儿牵强,偶然的成分太多。支持碎块学说的人们争辩说,如果没有陆块从南向北迁移,怎么会出现北半球大陆比南半球大陆多许多的情况?

迄今为止,大陆为什么是三角形的,仍是一个未解之谜。

■ 纬度30°线上的疑问

地球纬度30°线附近的地区,是一个令人感到神秘的地方。这里既有许多奇妙的自然景观,又存在着许多令人难以理解的怪现象,多少年来一直困惑着人们。

在非洲北部,从大西洋海岸到红海之滨,方圆约910万平方千米的土地上,除了偶尔的一个点状绿洲外,便是一眼望不到边际的撒哈拉大沙漠。

在同纬度的埃及,有着令世人惊奇的金字塔和狮身人面像;而在地球另一面的中美洲,同样有着令人感到神秘莫测的玛雅文明。

谈到纬度30°线,人们一定不会忘记令全球飞行员、航海家谈之色变,海难、空难事故最为频繁的海域——十大死亡旋涡区。

它们是:百慕大三角海域、日本龙三角海域、太平洋夏威夷到美国西海岸之间的海域、地中海及葡萄牙附近海域、巴基斯坦附近海域等5个北纬30°线上的死亡旋涡区;以及位于非洲东南部沿海海域、澳大利亚西海岸海域、新西兰北部海域、南美洲东南部海域、南太平洋中部海域等5个南纬30°线上的死亡旋涡区。

有趣的是,这十大死亡旋涡区在地球上正好以等距离分布,倘若把这些旋涡区之间用线段连接起来,整个地球将被分成20多个等边三角形,而每个旋涡区又正巧在这些等边三角形的结合处。

除此之外,位于北纬30°线上的神秘地区还有英国的索尔兹伯里巨石柱群、传说中沉入海底的大西洲、世界最高峰珠穆朗玛峰、世界最深的海沟马里亚纳海沟、浮力最大的湖泊死海……

这些都说明了什么?目前,还没有人知道答案。

■ 正在漂移的青藏高原

科学家近年来通过超宽频大地电磁探测仪发现,在雄伟的青藏高原脚下,一股炽热的“暗流”正承载着“世界屋脊”向东“漂移”。

2001年,科学家在西藏南部喜马拉雅山地区沿东西方向选取了4条横跨雅鲁藏布江的剖面,采用大地电磁测声技术对巨厚的西藏地壳进行了结构探测。

他们意外发现,青藏高原地下100千米深度内的导电率高达0.3万~2万西门子,是典型稳定大陆地壳的10~100倍,这里面充斥着一种高黏稠的类似岩浆状的炽热流变物,它们沿东西方向绵延1000多千米,“性格”十分活跃。

这股“暗流”不停地蠕动,在向北俯冲到青藏高原之下的印度次大陆的推挤下,它将向东逸出。再者,它有一定的浮力,形象地说,青藏高原好比万吨巨轮,正以极其缓慢的速度向东“航行”。

■ 黄土高原形成之谜

我国是世界上黄土分布最广的国家,而黄土最集中、最典型的分布区就在黄土高原。

黄土高原东起太行山脉,西至祁连山东麓的日月山,北抵长城,南达秦岭山脉,面积约40万平方千米,包括山西、陕西和宁夏的大部分地区,甘肃、青海和河南的一部分地区。黄土厚度一般为80~120米,最大厚度可达180~220米。黄土多呈灰黄色、棕黄色和棕红色,抵抗侵蚀能力很弱。

黄土高原是怎么形成的呢?

一种说法认为,是这一地区盛行的偏北风把新疆、宁夏北部、内蒙乃至远在中亚沙漠中的大量粉沙刮到黄土高原地区堆积下来。因为黄土高原与黄土底部基岩成分不一样。黄土下部地貌形态多样,起伏比较大,但上部沉积黄土厚度大体相近似,并有从东到西逐渐变薄的趋势,同黄土来源于西部的方向是一致的。这说明黄土是从别处搬过来的。

但有不少科学家发现,黄土层的底部有一个砾石层,而这浑圆的砾石层却是典型的河流沉积物。于是他们认为,这些黄土的原籍在黄河的上源,是河流把黄土冲刷下来形成的。

还有一种观点认为,黄土既不是风成的,也不是水成的,它是在原来的基础上不断风化形成的,是土生土长的。

也有一种综合性观点,认为黄土高原既来自西北、中亚,由大风刮来,又有绵绵流动的河流携带而来,还有本地土生土长的基岩上风化的,是在这三种力的共同作用下形成的。

至今人们对黄土高原上黄土的来源还争论不休。希望有一天研究者们能给人们一个满意的答案。

■ 沙漠是怎样形成的

据统计,地球上沙漠面积1535万平方千米,占陆地的10.3%;我国沙漠面积116万平方千米,占国土的12.1%,而且这个数字还在不断增大。

那么,面积如此之大的沙漠究竟怎样形成的呢?

传统的观念认为,沙漠是地球上干旱气候的产物。北非的撒哈拉大沙漠、澳大利亚的维多利亚大沙漠、南亚的塔尔沙漠、阿拉伯半岛的鲁卜哈里沙漠都集中在赤道南北纬15°~35°间。这是因为地球自转使得这些地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,造成了茫茫的大沙漠。

然而,这一理论并不能解释所有沙漠的成因,比如塔尔沙漠,它的上空湿润多水,而且当西南季风来临时,那里空气中的水汽含量几乎可与热带雨林相比,但它的地上却是黄沙遍野。

美国的科研人员认为,尘埃是形成沙漠的主要原因。可大量的尘埃又源于何处呢?有的学者指出,塔尔沙漠的尘埃最初是由人类造成的,后来沙漠又加剧了它的密度。于是有人提出,人类才是破坏生态环境、制造沙漠的真正凶手。

1957年,考古学家在撒哈拉沙漠找到了8000年前的岩画,后来又发现了阔叶林树种和化石,证明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。后来,由于人类破坏了原有生态,才形成了沙漠,干旱只是提供了形成沙漠的适宜条件。

有人认为,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,才使这里变成茫茫沙漠。

也有人认为,人类不适当地开发自然,固然会使草原森林化成沙漠,但是沙漠本身成为一种生态类型,早在人类出现以前就存在了。

到底是谁制造了沙漠?是人类还是气候?还是人类和干旱气候共同制造了沙漠?还需要研究者们去继续探求。

■ 沙漠玻璃从何而来

1932年12月9日,在埃及与利比亚边境高低起伏的沙丘上,埃及沙漠考察队发现了一些散落在沙漠上的淡黄和青色的玻璃状物体,它们呈透明或半透明状,这就是著名的“利比亚沙漠玻璃”。

但是,沙漠玻璃从何而来呢?这个问题引起了科学家们的极大兴趣。

许多研究人员认为,沙漠玻璃是一种熔融石。熔融石很像黑曜石,是一种自然黑、深绿色或深黄色的玻璃石,它可能来自地球之外或流星。熔融石是以二氧化硅为主要成分组成的。从外形上看,“利比亚沙漠玻璃”表面凹凸不平,这是由于有些二氧化硅玻璃受撒哈拉强风的风蚀所引起的。

但是,另外一些科学家不同意这种观点,因为“利比亚沙漠玻璃”含硅量比熔融石高,并且没有发现任何空气动力作用的痕迹。它的碎片呈片状,不像熔融石那样呈哑铃、长条、球体等特殊形状,颜色也不像典型的熔融石那么深,有些基本上是无色的。

他们推测,这种玻璃可能是由于彗星扫过地球的热浪,或者彗星爆炸强烈作用于地壳的岩石所形成的产物。被熔化的硅玻璃可能流入地势较低的地区,然后冷却和凝结形成“利比亚沙漠玻璃”,以后可能由于风化作用形成碎片。

然而,那些反对“利比亚沙漠玻璃”来源于彗星或陨石的人认为,沙石熔化根本不可能形成如此均匀的玻璃。而支持者则强调“利比亚沙漠玻璃”的化学成分与附近利比亚沙的化学成分十分相似,它们之间可能有着密切的联系。

“利比亚沙漠玻璃”究竟来自哪里?这个问题一直困扰着有关专家,我们期望能尽快揭开沙漠玻璃中的奥秘。

■ 南极冰化之谜

南极洲陆地面积约1200万平方千米,终年被冰雪所覆盖,冰原平均厚度为1700米,最厚处达4200米,储冰总量占世界总冰量的90%,如果把南极的冰融化成淡水,将比世界淡水总量的两倍还多。

为什么南极会有这么多的冰呢?南极一直都是被冰雪覆盖着的吗?

其实,南极在6000万年前并不是一个被冰雪覆盖的大地。那时候,南极洲上可是生机盎然,处处郁郁葱葱。

目前,科学家已在南极洲找到了大量丰富的煤层和200万~300万年前的落叶树森林化石。

1935年,由英国海军上将伯德领导的探险队从海底采集的堆积物显示,直到6000年前,南极河川的水仍处于流动状态。

那么,南极是在什么时候,因为什么原因,变成了白雪皑皑的冰冻之地的呢?

美国查理·哈普古德教授认为,南极大陆并非一直都被冰雪覆盖,在某个时期,它的气候比现在温暖得多!它的位置也不在南极圈内,而在南极以北大约3200千米的地方。是地壳漂移致使它移到了现在的位置的。

他认为,厚度不到50千米的地壳层,搁置在被称为“滑润层”的岩流圈上,假如受到某种外力的影响,它就会在大约1.3万千米厚的地球中心核上趔趄一下——滑到哪里算哪里,南极位移,正是这一滑动的结果。

有什么力量能使得如此平稳的地壳,产生如此激烈的变动呢?著名科学家爱因斯坦解答说:“在南极和北极地区,冰雪不断积累,但分配并不均衡。地球的自转在这两个重量不均衡的冰帽影响下,产生了一股离心力。离心力传到坚硬的地壳上,强度不断增加,聚集到一定的力量后,便会形成一种地壳与地球本身之间的反动,从而造成两极地块往赤道方向移动。”

果真如此吗?如果南极真是由于地壳运动漂移到了现在的位置,南极洲的冰盖之下,也许会找到一个比较先进的被毁灭了的远古文明。

■ 荒漠中岩石风化之谜

科学家发现无论是在伊拉克还是在美国西南部的干燥荒漠地带,常常会出现大量的深色碎裂砾石,像一条天然形成的公路一样铺向远方。这些砾石是由点缀在荒原上的巨大岩石崩裂产生的。

在湿润的地区,石头常常因为水的力量而开裂。因为水可以渗入石头内部,一旦结冰,膨胀的作用就可以将顽石撑裂。但是在这些地区,气温并不足以使水结冰,岩石风化开裂的原因就显得有些神秘了。

地质学家本来推测,这种风化是盐侵蚀造成的。而这些结晶盐则是由早先渗入石头中的水分造成的。但是这种风化方式一般发生在海边,似乎不足以解释荒漠中的风化现象。

最后科学家们将目光集中在头顶的烈日上,灼热很可能是这些岩石崩裂的祸首。如果你把一块石头放在火上烧,硅酸盐成分的岩石导热很差,外层变得很烫,而内部还相当凉。这种温差就能导致石头崩裂。尽管荒漠中很少出现火,但是阳光照射出的热量已经很可观。有些深色的岩石白天温度能达到80℃,足以造成荒漠岩石的风化。

不过被阳光照射的石头在受光不均匀的两面出现温差,尤以清晨温差最大。岩石的阴面部分还很凉,而朝阳的一面已经变得很热了。因此岩石的裂缝一定是沿着清晨岩石朝、背太阳的分界线延伸的,而且如果它形状够规则,裂缝就一定指示着南北的方向。

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