书城童书《地球知识篇》(上)
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第4章 认识地球(4)

我们不妨做一个小实验:在一块石灰岩上滴几滴盐酸(没有盐酸用浓醋也可以),我们可以看到,滴上盐酸的地方会咕嘟嘟地冒起泡来,象开了锅一样。

这是怎么回事呢?

原来,石灰岩的主要成分是碳酸钙,盐酸滴上去之后,就会使它起化学反应,变成氯化钙(如果滴的是醋,就是醋酸钙),并放出大量的二氧化碳气,所以看起来,就象盐酸在石灰岩上“沸腾”了。

自然界里存在着很多二氧化碳气,二氧化碳溶解在水中,就形成碳酸。碳酸和石灰岩同样会产生一系列化学反应。反应的结果生成可以在水中溶解的碳酸氢钙,被流水带走。于是,坚硬的石灰岩在水和二氧化碳联合进攻下就会被溶蚀。

含有二氧化碳的水溶蚀石灰岩的速度有多大呢?

有人在广西桂林地区进行过调查,结果是每年大约为零点三毫米。就是说每年石灰岩山石要被溶蚀掉大约有手指甲那么厚的一层。

“每年只溶蚀这么一点点,对那些石灰岩大山能有多大作用呀!”你也许会这么想。

这你可想错啦!

大自然就是靠着这么一点点的溶蚀力量,不但雕塑成了象云南石林那样几十米高的石灰岩石峰石柱,而且还能“建造”起象桂林到阳朔一带那一座座几百米高的石灰岩峰林。有名的北京周口店猿人洞,桂林的七星岩、芦笛岩,江苏宜兴的善卷洞、张公洞、灵谷洞等石灰岩溶洞,也主要是靠溶蚀作用形成的。

在我国广西、贵州、云南的石灰岩地区,到处都可以见到这种溶蚀作用的痕迹。其中包括形态奇特的溶蚀谷地、小小的溶蚀盆地、深不可测的落水洞以及许多奔流在地下的暗河等。它们没有一样不是这种溶蚀作用造成的。

从前,在地理教科书里把这种溶蚀作用造成的地形叫“喀斯特”地形。这是因为,在欧洲的南斯拉夫亚得里亚海滨有一个叫“喀斯特”的高原,那里有很大一片石灰岩山地,形成不少典型的溶蚀地形。科学家们在这里做过详细的调查,并且把这类石灰岩地形通称为喀斯特地形。

后来,有人觉得喀斯特这个词总有些别扭,改称“岩溶”两个字。就是岩石被溶蚀的意思,这比起叫“喀斯特”来要明白精确多了。

你可能会问:这样缓慢的溶蚀速度怎么能把石灰岩溶蚀成石林、高峰和溶洞这种种岩溶地形呢?

当然,要溶蚀成这些岩溶地形确实都要花费很长很长的时间。这点,我们不必担心。地质历史本来就是非常漫长的。拿地球的一“岁”——一百万年来说,就足够了。这个算术题很简单:以每年零点三毫米乘一百万,得出的数就是三百米。

我们知道,云南路南石林,一般高度只有几十米,桂林的峰林只有一二百米,而一般溶洞的高度也只有几十米,当然都不在话下了。

是不是凡有石灰岩的地方就能形成岩溶地形呢?

也不是。岩溶地形的形成,一方面要有大面积、大厚度、质地纯净的石灰岩地层,另一方面还要有湿热的气候条件。在这种条件下,地表水和地下水丰富,植物的枯枝落叶腐解迅速,土壤和水中的二氧化碳含量高,这都有利于溶蚀作用的进行。所以,气候越潮湿,越热,石灰岩被溶蚀的速度也越快,岩溶地形也就能发育到十分完善的程度。

了解到这一点,你们就会明白为什么岩溶地形在我国南方特别多,而北方比较少见的道理了。

当然,干旱少雨的北方也不是绝对找不到岩溶地形。象北京附近的周口店猿人洞、上方山云水洞等,都是岩溶地形,但它们并不是在今天的气候条件下形成的。它们形成的时候,距离现在最少有几十万年了,当时北京地区的气候比今天要炎热潮湿得多,大概和今天我国南方的气候没有多大差别,所以才形成了这些岩溶地形。

撒哈拉的过去和今天

撒哈拉沙漠横亘于非洲的北半部,面积达九百一十万平方公里,和我国领土面积相差不多,是地球上最大的沙漠。

撒哈拉沙漠的东半部,尼罗河自南而北,流经沙区,注入地中海,在河流两岸形成一条狭窄的绿带。而大沙漠的其余广大地区,除有零星分布的小片绿洲以外,都是起伏的沙山和偶尔突出在沙海之中的裸露的岩岛。

这里是一个终年炎热无雨,荒凉死寂的世界。没有树木,没有青草,没有牛羊,也没有任何野兽,当然更没有人烟。热带炎热的阳光常年炙烤着这片没有生命的土地,中午,沙丘表面温度超过七十度,鸡蛋埋在沙里,很快就会烤熟。

然而,这片大沙漠自古以来就是这个模样吗?不是的。现在我们已经知道,就在距今天几千年前,撒哈拉沙漠所在的地区还曾经是一片繁茂的草原。

那里有茂密的森林,有青葱的牧草,草原上各种各样的动物自由自在地游荡。居住在撒哈拉深处的古代居民,已经学会饲养家畜,种植各种农作物,在辽阔的撒哈拉土地上安居乐业地生活着。

他们没有文字,不可能用文字把他们的生活记录下来。

一百多年前,西方殖民主义者为了瓜分和掠夺非洲的宝贵资源,对撒哈拉沙漠进行过多次考察探险。

考察队远离海洋,深入撒哈拉内部,并且成功地穿越撒哈拉沙漠。后来,他们把在沙漠内部看到的种种奇迹公布了出来。

考察队在沙漠内部的山崖上看到许多古代居民留下来的绘画。这些画在岩壁上的图画,不但分布地区广,数量多,而且具有很高的艺术价值。古代的撒哈拉居民以他们纯熟的技巧和高超的艺术天才,生动地给我们描绘出几千年前撒哈拉居民的社会情况和自然风貌。

古代撒哈拉居民画在岩壁上的画有好多种颜色:

白色、赤红色、赭石色、绿色等。这是用当地生产的氧化铁、高岭土以及页岩画出来的。不仅色泽鲜艳,而且多年不褪色。他们就是用这些材料为我们留下一幅又一幅美丽的画面,成为研究撒哈拉历史的珍贵资料。

在一幅撒哈拉草原上的“百兽图”中,画有几十只不同种类的动物:有高个子的长颈鹿,有肥胖的水牛,有奔跑的羚羊和鸵鸟,还有身体笨拙的大象,……每个动物,不仅线条清晰,而且生动准确。

在撒哈拉沙漠中发现的描绘各种野生动物的壁画很多。它告诉我们,既然这里生活着这些动物,那么,这里的气候一定比较湿润,原野上一定生长着茂盛的植物,这与今天酷热和干旱的景象形成明显的对照。

描绘当地居民放牧牛羊的壁画也不少。在一幅壁画中,我们可以看到一些健壮的牧民,赶着成群的牛羊在草原上游牧。一只调皮的公牛硬是不听主人的指挥,在牛群中横冲直闯。一幅生动的熙熙攘攘的牧牛图呈现在我们眼前。

人们不禁要问,撒哈拉古代居民是什么时代的居民?他们是在什么时候离开了这里的?撒哈拉为什么会变成今天这种情况呢?

经过科学家们的长期研究,已经弄清楚,生活在撒哈拉的古代居民大约是在四千多年以前的古代非洲居民。最早的一幅画可能要上溯到八千多年以前。大约在四千多年前,由于撒哈拉地区大气环流形势发生了改变,南方的海上潮湿空气越来越难以吹进撒哈拉内部,撒哈拉地区的气候也就逐渐变得干旱起来。

随之而来的是,河流断流了,湖泊消失了,植物枯萎了,茂盛的草原渐渐变成了沙漠。撒哈拉古代居民只好赶着牛羊,离开了自己的家园,到新的地方安家。

最后,需要指出的是,类似撒哈拉这样由湿润的草原逐渐变成干旱沙漠的情况,在世界上并不是绝无仅有的特例。即使在最近几千年的历史时期,地球上的某些地方也曾发生过类似的情况。有的地方变干了,草原变成了沙漠;相反,有的地方变湿了,干旱沙漠又长出茂盛的青草。这种局部的气候变化是地球长期气候变迁的一段小小插曲。