西伯利亚冰原之谜
西伯利亚冰原是一片广阔的大平原,湖泊和沼泽星罗棋布,大部分地区长满了苔藓。这片冰原位于西伯利亚北部,沿北极冰盖边缘延绵3200公里,属于欧亚大陆最北部泰米尔半岛的典型景色。
20世纪80年代的一个夏天,作家和动物学家杰拉尔德与德罗尔游历了泰米尔半岛。他们记述,那里的冻土上长满了苔藓和草本植物,苔草之间夹杂着雏菊似的小花和毋忘草般细小的百合及蓝色的花。遍地都有矮柳丛,在翠绿色的苔藓中茁壮地开放着粉红的花。
每年有三个月太阳不落。但即使在仲夏,气温也只有5℃左右。冬季则有一段时间全是漫漫长夜,不过比夏季太阳不落的时间短。这时只能看到月光,偶尔还可见到极光。冬季的气温可降至零下44℃。因而留给植物开花和结子的时间很少。这里的植物大多是多年生的,为了免遭冷风袭击,长得很矮小,生长也缓慢。
冰原的大部分下层土都是永久冻土,最厚的冻土层深达1370米。冬季,所有土壤都变成坚硬的冻土;夏季,最上层的土壤融化成薄薄的湿土,使植物能在此扎根、生长。
在最北面,湿土层只有150~300厘米厚,但是越往南,湿土层越厚,最厚可达3公尺,即使是桦树和落叶松等植物也能茂盛生长。
泰米尔半岛有许多地方是龟裂冰原,是一种由垄埂把沼泽和小湖分割成不规则蜂窝状的特殊地貌。这是由于冰冻和解冻不断循环造成地面开裂形成的。在裂缝中逐渐形成的冰楔产生强大压力,使地面凸起成垄,而解冻的泥土和融化的冰水则随之沿坡而下聚成湖沼。
在冰原上,有时可以发现早已绝种的长毛猛犸的骨骼和长牙。几世纪来,西伯利亚人从冻土中挖出猛犸的长牙卖给象牙商。
肩高4米的猛犸曾活跃在欧亚大陆北部和北美洲,其牙长达4米,约在1.2万年前灭绝。但不少猛犸的遗骸——包括完整的猛犸尸体保存在永久冻土中,主要在西伯利亚。
“猛犸”一词源于西伯利亚的鞑靼语,意思是“上”。第一具几乎完整无损的猛犸尸体是1799年由一名寻找象牙者在利纳牛岛发现的,1803年完全挖掘出来,交给科学家进行研究。
贝兰加高原是泰米尔半岛的脊梁,高约1500米。在高原的南缘,是泰米尔湖。这是北极最大的湖泊,但深度只有3米左右。春季,湖里注满融水,夏季有3/4的水流入河流,冬天全部结冰。湖岸是麝牛和驯鹿的栖息地。旅鼠则在苔藓下面打洞穴居,它们是北极狐和雪枭的主要食物。狼也在此出没,主要捕食驯鹿和麝牛。
许多动物入冬时就向南迁徙到较为温暖的地方,鸟类亦然。夏季,湖泊和小岛成了红胸雁等水鸟筑巢产卵的理想场所。在西伯利亚西部,沼泽洼地一直从鄂毕河延伸到乌拉尔山脉,稀有的西伯利亚鹤就在鄂毕河下游度过夏天。
石膏沙漠之谜
新墨西哥沙漠,皑皑的沙丘在阳光下闪耀生辉,犹如清新纯净的雪原。白沙名胜区的景致与众不同:一望无际的,尽是清凉的白沙,不断随风迁移改变,不断流失,又不断获得补充。美国新墨西哥州图拉罗萨盆地的沙漠上,白色沙子在火辣辣的艳阳下闪耀微光,犹如新雪。一般沙漠里,沙子的主要成分是石英。这里的沙粒却不是石英颗粒,而是质地较软的石膏晶体微粒,即硫酸钙。由于表面水分的蒸发率高,沙粒又反射而非吸收阳光,沙丘十分清凉,跟普通沙漠迥异。白沙名胜区东起萨克拉门托山脉,西迄圣安德烈斯山脉,面积700平方公里,为世界最大的地面石膏矿藏,其颗粒即制造熟石膏的矿物。
美国西南部极其干旱,这片不同凡响的石膏沙漠,起源于约一亿年前。当时,这大片土地原为浅海。其后海水干涸,留下了一些咸水湖,最后也在骄阳下蒸发殆尽。湖水本来富含矿物,水分蒸发掉,湖床上就剩下盐和一层厚厚的石膏。
约6500万年前,萨克拉门托山脉和圣安德烈斯山脉开始形成,中间夹着图拉罗萨盆地。地壳大规模活动,陆块皱褶隆起,推高石膏层。
季候雨和融水从山区流下,溶解山坡上的石膏颗粒,成为浓度很高的溶液,冲到图拉罗萨盆地最低点,即卢塞洛湖。
湖水蒸发,留下一层层薄薄的石膏透明晶体,称为透明石膏。风化作用使晶体渐渐变为细沙,随西南盛行风飘落盆地上,堆成高耸陡峭的沙丘,不少高达15米。盛行风不仅堆起沙丘,还把沙子吹送远处,迁移距离每年可达9米。这个过程从未停息,使区内地貌不断变化,日新月异,仿佛自有其生命。
沙子不住迁移,本身又是咸性颗粒,加上雨量稀少,一般植物难以生存。这里生长的植物,如丝兰、美洲杨树等,都有很发达的根部,能深入沙层,稳住干茎。比方说,美洲杨树的根可长达30米。
基于同样原因,能在区内长居的动物不多,其中包括浅色的无耳蜥蜴、昼伏夜出的阿帕奇囊鼠。这两种动物都具有保护色,身躯跟炫目白沙浑然一体,难以发现。阿帕奇囊鼠为珍稀动物,仅见于此区。
白沙名胜区边缘,温度稍低、水分稍丰,动植物也就多起来。约500种野生动植物在此繁衍,包括多种颜色鲜艳的显花植物,诸如金黄色的臭瓜、粉红的百金花、紫色的叶子花等等。郊狼、臭鼬、更格芦鼠、穴居沙龟、美洲獾、蛇、豪猪栖息其中,夜里偶尔会来到沙丘间,在白色沙子上留下痕迹。
这个地区之美,在于瞬息万变而又终古不灭。一方面,地貌时刻随风变幻,日夕不同;另一方面,大自然不断补充流失的石膏颗粒,犹如寒冬瑞雪降在北极冰原,使之天长日久,万世永存。
冷热颠倒的地方
绕行于太阳的地球,以它固有的运行规律决定了一年一度的春夏秋冬如期而至。每当数九寒冬和酷热的盛夏来临之际,爱幻想的人们是多么渴望能有一个冬暖夏凉的季节呀。真是天公作美,遂人心愿,世上竟有一部分幸运的人居住在冬暖夏凉的“地方”,这“地方”就是辽宁省东部山区桓仁县境内被人们叹为观止的“地温异常带”,这条“地温异常带”一头系于浑江左岸,沙尖子满族镇政府驻地南1.5公里处的船营沟里;另一端系于浑江右岸,宽甸县境内的牛蹄山麓。整个“地温异常带”长约15公里,面积为10.6万平方米。
在这块土地上,随着夏天的到来,地下温度便逐渐开始下降。当气温高达30°的盛夏时在这里地下1米深处,温度竟至零下12℃,达到滴水成冰的程度。特别是船营沟任洪福家房后的一道长约1000米、宽约20米的小山冈,则更为明显。1995年的一个夏天,任洪福的父亲任万顺,在堆砌房北头的护坡时,发现从扒开表土的岩石空隙里,冒出了刺骨的寒气。老汉感到很惊讶,于是就在这里用石块垒成了长宽不足2尺、深达2尺半的小洞。夏季里,这个小洞就变成了一个天然的冰箱,散发出阵阵寒气,这时人站在距洞口六七米远时,就会被这寒气冻得难以忍受;他们将鸡蛋放在洞口,鸡蛋都冻破了皮;将一杯糖水放入洞内,很快就被冻成冰块。
入秋后,这里的气温开始节节上升,到了朔风凛冽、隆冬降临时,这“地温异常带”上却是热气腾腾,这时在地下1米深的温度可达零上17℃,任洪福家的“天然大冰箱”这时又变成了“保温箱”。人们在任家山后的山冈上看到,虽然大地已经封冻,但种在这里的角瓜,却是蔓壮叶肥,周围的小草也是绿茵茵的。任家在这里平整了一小块地,上面盖上塑料棚,在这棚里种上大葱、大蒜,大葱长得翠绿,蒜苗已割了两茬。人们经过测定发现在这棚内气温可保持17℃,地温保持15℃。在这小冈上整个冬春始终存不住雪。任洪福老汉充分利用这一条件,在这道土冈的护坡前盖了三间房子,利用洞口的冷气建成了小冷库。为乡亲和沙尖子镇饭店、医院、酒厂、兽医站等单位储存鱼、肉、疫苗等物品,其冷冻效果十分理想。
无独有偶,在河南林县石板岩乡西北部的太行山半山腰,有一个海拔1500米叫“冰冰背”的地方,也是个冬热夏凉的地方,在这里阳春三月开始结冰,冰期长达5个月,寒冬腊月,热气如蒸,从乱石下溢出的泉水,温暖宜人,小溪两岸奇花异草,嫩绿鲜艳。
人们知道,自然界的冷暖取决于太阳的光热,随着地球的自转,当它与太阳距离缩短时,太阳辐射给地球的热能就增加,使地球变暖、变热。反之,地球就变凉、变冷。由此形成了地球的一年四季、春夏秋冬。而这奇异的土地却打破了这一自然规律,出现了超自然的现象,它的冷热不随外界变化而变化,而有其自身的变化规律。那么,当外界变暖时它的地下为什么会是那么寒冷?外界变冷时,它又是从哪里获得的热源呢?这奇异的现象,引起了许多科研人员的注意。他们有的认为:在这种冷热反常的地带,它的地下可能有庞大的储气构造和特殊的保温层,大气对流于这特殊的地质构造之中,才导致了这奇异的现象。另有些人认为:这里的地下有寒热两条储气带同时释放气流,遇寒则热气显、遇热则冷气显。还有人则认为:这个地下庞大储气带的上面有一特殊的阀门,冬春自动开闭,从而导致这种现象的发生,这种种分析只是推论而已,究竟这地温异常带是如何形成的?这里的地质结构有什么与众不同?还有待于科学工作者经过进一步考证,才可能解开这一带“冷热颠倒”之谜。
地球上的岩石千姿百态、五彩缤纷,它们是怎样形成的呢?自古以来,科学家们都在探索这一奥秘。科学界还有过一场激烈的争论,持不同观点的科学家互不相让,有人称这场争论为“水火之争”。
1775年德国的地质学家魏格纳,提出了这样的观点:花岗岩和各种金属矿物都是从原始海水中沉淀而成的。人们称他的观点为“水成派”。后来,以英国的地质学家詹姆士·赫顿为代表的一些科学家,针锋相对地提出相反意见。他们认为:花岗岩等不可能是在水里产生的,而是岩浆冷却后形成的。人们称这种观点为“火成派”。“水成派”与“火成派”一直争论了几十年,两派之间的斗争十分激烈。现在看来,由于受当时科学水平的限制,这两派观点都带有不同程度的片面性。不过,他们的争论,使地质学又向前推进了一步。
现在,科学家们借助于先进的设备,已摸清了岩石的来龙去脉。
如果按质量计算,在地壳中,约有3/4的岩石是由地球内部的岩浆冷却后凝结而成的,人们称它为“岩浆岩”或者“火成岩”。花岗岩就属于岩浆岩。在地球上,目前还可以看到火山爆发后喷出的温度高达1000℃以上的液态的岩浆,经过冷却后形成的坚硬岩石。岩浆岩在地下形成,因此它分布于地表的不多,一般都埋藏在比较深的地下。
有少数的岩石是泥沙、矿物质和生物遗体等长期沉积在江湖和海洋底下,经过长期紧压胶结,以及在地球内部热力的作用下,变成了岩石,人们称它为“沉积岩”,如砂岩、页岩和石灰岩等。沉积岩尽管所占的比例不多,可它多数分布在地表面。因此,我们平时容易见到。
岩浆岩和沉积岩形成之后,受到地壳内部的高温高压的作用,改变了性质和结构,就形成了另一种岩石——变质岩,如石英岩、大理石岩等。
岩浆岩、沉积岩、变质岩这3种岩石之间还可以互相转化。比如:埋在地下的变质岩可以被地壳运动推到表面,在地表面再形成新的沉积岩。因此,著名生物学家林奈说过:“坚硬的岩石不是原始的,而是时间的女儿。”
的确,岩石正是经过长期的各种条件的作用,而由其他物质转变成的。
流沙之谜
佛罗里达州奥奇朝比湖南部的低洼沼泽地区,满布亚热带野生生物。某个夏日早上,两位美国大学生,皮克特和斯塔尔,背着沉重的背包,跑进浓密的丛林,找寻寄生植物。他们沿着一条差不多干涸小溪的沙岸前进,皮克特走在前头,突然叫起来:“这里是软地!别过来!”
他踏上了看似干硬的沙地,但干硬的表面在他靴子下离奇地碎裂,足踝陷入沙中。他在沙中挣扎向前走了几步,想踏上硬地,但每走一步,就陷得更深,双膝已陷进像软糖似的怪沙中。
“流沙!”他叫道,“快救我!”
斯塔尔知道跳下流沙去救朋友,毫无用处,两人都会一起困在沙中,附近数里之内也没有人会来救他们。他跑进树林,看见一根倒下的长树枝。
皮克特继续挣扎,费了九牛二虎之力,终于把一条腿从可怕的陷阱中抽出来,但另一条腿却下陷至大腿间了。他周围的沙这时震动起来,活像一大碗果冻。他失去了平衡,俯伏在沙上。
斯塔尔拿着树枝跑回小溪,把树枝伸给朋友,但皮克特无法抓到。斯塔尔大叫:“除下背包!”
沉重的背包压着皮克特沉下沙中。背包的扣子在胸前,掩在沙下,他双手困在沙中动弹不得,无法解开来。他拼命把头昂起来,但流沙依旧迅速升到下颌。流沙升上来淹没口鼻时,他喊出最后的惨叫声。这时只见到他一双充满恐惧的眼睛。
“抓住树枝!”斯塔尔大叫道。
皮克特挣扎着想把双手从沙中抽出来,这样却使他的头下沉得更深。斯塔尔发狂似的,用一块岩石做支点,把树枝插入沙中,伸到皮克特胸膛下,拼命用力,希望把他撬起直立,可惜树枝折断了。
这时只见一只靴底和背包还在迅速下沉。斯塔尔坐在岩石上,双手掩面痛哭。再抬起头来时,什么也不见了,只留下一片看似干爽的平坦沙地。