书城科普读物科学伴你行——生命的摇篮
45971000000014

第14章 地球奇观(3)

在圣安德列斯大断层中段上的另一名城,是西班牙人于1781年创建的洛杉矶。19世纪末,由于采金、石油开采等,城市规模迅速扩大。1933年,一次较大的地震就发生在城区附近,夺去了140条生命。尽管大小地震频频发生,而洛杉矶和圣弗朗西斯科都已命中注定要在断层线上继续生存下去。洛杉矶目前已成为美国第3大城市之一,太平洋沿岸的最大海港,人口达700多万,其北郊的好莱坞,则是驰名世界的电影电视文化中心。

海底钻出新陆地

地质科学揭示了大量的海底上升成为陆地的事实,例如,广泛分布的石灰岩,就是遥远的古代在海底沉积的碳酸钙固结形成的。但是,现代人却难得目睹由海底“钻出”一块陆地的奇观。1963年,千载难逢的机会来临了。

这一年的11月份,在北纬60多度的大西洋海面上已是寒风呼啸,波涛翻滚,很有一些寒意了。有一天,海面的波澜似乎有了一些异样的晃动,波浪越来越大而破碎。最后,在一霎那间,冰岛以南的一片海区似乎“沸腾”了,海涛狂怒了,海浪的震耳的喧嚣声压倒了周围的一切音声,一股硕大无比的气浪冲破海面,瞬间,炽热的烟云直冲云霄,急剧翻滚的烟云笼罩了一切……。一座海底火山就这样开始了它那令人敬畏的喷发过程。几天过去,大海恢复了它往日和风细浪的容貌,在火山喷发的地方出现了一小块陆地——迄今我们所知的最年轻的火山岛。其后几年中,这块海底钻出的陆地不断“生长”,到1967年以后,在稍大一点比例尺的地图上,就都能找到这个新生的小岛了,它长达2公里左右,最高处海拔约200米,人们给它起了个美丽的名字:瑟尔塞岛。

其实,这个小岛只不过是人类看到的由海底钻出的陆地最现实的例证。

类似的情况,在太平洋中可以说比比皆是。例如,总面积四万多平方公里的所罗门群岛、美国的夏威夷州、面积14000多平方公里的新赫布里底群岛等,都是由著名的海底钻出来的火山所组成的岛屿群。在大西洋中,非洲西北部大洋中的亚速尔群岛、马德拉群岛、加那利群岛也都是火山岛。

要说面积最大、资格最老的由海底钻出的陆地,那则非冰岛莫属了。在1亿多年前,当北美洲和欧洲分离开来,大西洋诞生不久,“幼年”的冰岛就从海底的裂缝里钻出海面了,1亿多年间,不断喷发的火山使它成长壮大,还给它带来丰富的地热资源。目前,冰岛面积10.3万多平方公里,最高点华纳达尔斯火山海拔2119米,火山温泉广布,首都雷克雅未克主要靠地热为能源,是世界著名的“无烟城市”。

北国火山博物馆

拜访活火山,对一般人来讲不太容易办到,因为防卫措施复杂、需要耗费巨资,而且正在活动的火山毕竟数量有限。登临死火山,人们又常觉得离它那令人敬畏的爆发相距太遥远。于是,那些沉睡的火山便成了当代人观瞻的名山之一种。然而,对火山家族中的巨人们,游山者又颇以难窥全貌为憾事。

在我国北方,有一处地方,可以为人们提供观赏火山的方便条件,被人们称之为“火山博物馆”,那就是著名的五大连池火山群。在方圆约90平方公里的范围内,分布着14个小的火山锥,海拔最高的南格拉球山596.5米,按相对高度说,多数火山锥都在300米左右。因此人们到这里,登上任何一个火山锥,都能观看到这群小火山的整体面貌。而且,这些小火山既不像冒着热气的活火山那样令人视为畏途,又都保留着喷发后的面貌。火山群最晚的2次喷发是在1719和1721年。喷发时,数条火龙从现在位于中心地区的大黑山和火烧山盘旋而下,带着刺耳的轰鸣声奔泻向周围的洼地和河谷,在低地汇成一小片“火海”,暴怒的气体带着低沉的吼声从岩浆中冲出来,掀起火的狂涛;流到白河河谷中的“火龙”,与白河水之间展开了旷古空前的水火大战:溪水咆哮着向入侵的火龙猛扑,用炽热的气浪把“撕碎”的烈焰和岩块抛向附近的山林和蓝天。当火龙疲惫不堪之时,水与火的搏斗停止了,大地重又恢复了宁静,火龙变成了暗褐色的石龙,它们探头于白河之中,把一条白河拦成了5个互相通连的小小湖泊,就是今天的五大连池。那片火海,则凝固成了占地约64平方公里的一片石海——全国最新、最典型的熔岩台地。远远看去,黑色的石浪如奔似涌;近瞧,那喷气锥林、耸立的怪石、地下隧道等则令人深感造物主的神奇与高深莫测。

每当夕阳斜照,火山锥、石龙、石海、五大连池相映成趣,把北国火山博物馆打扮得分外妖娆。1983年,政府决定建五大连池市,以加强对这一自然奇观的管理。

南方地热

时间倒退回90多年前,宗教界宣扬的人类末日将近的观点甚嚣尘土,飞速发展的自然科学也客观上推波助澜。物理学断言地球从熔融的岩浆态冷到今天不会超过六七千万年之久,太阳显然也热不了太多的时间,人类的子孙将走向一个严寒死寂的未来。19世纪和20世纪之交,物理学、化学有了重大突破,人类认识到放射性现象,从而才知道在地球的内部蕴藏着对现代人而言是取之不尽、用之不竭的热量。今天,人们已普遍知道,地下的热能仅仅微露端倪,对我们已足称大观了。

在云南省西部,大约北纬25°附近的怒江西侧的大盈江畔,大约300平方公里的范围内,分布着数十个典型的火山锥,就是举世闻名的腾冲火山群。

在火山之间的河谷中,甚至就在火山脚下,温泉广布,水温相差悬殊。当你步入这块水雾蒸腾的地方时,要特别留神,不要一见温泉就伸手入水,先洗为快。比方说,被称作黄坡的温泉,水温41℃,与关中著名的骊山温泉差不多,正好适于沐浴。可是,在它西边不远的黄瓜菁、澡塘河、硫磺塘3个小有名气的温泉就有些“摸不得”了:它们的水温分别为94.4℃、95.6℃和96.6℃,在它们里面“煮”鸡蛋,10分钟准熟。而紧靠大盈江畔的热水塘温泉,水温高达98.7℃,在海拔1000多米的地方,就是一个不折不扣的沸水塘。

腾冲地区为何有这么多温泉?原来,这里正在印度洋板块和亚欧板块的界线附近,印度洋板块以平均每年5~6厘米的速度向东北方向挤过来,俯冲到云贵高原之下,同时也就以岩浆上涌的形式把地球稍深处的热能送到地表附近。地下水从这些热岩浆或刚冷凝不久的热岩体附近经过时,便被加热成温泉了。

与腾冲地区成因相近、蔚为地热奇观的地方是西藏的雅鲁藏布江谷地和澜沧江谷地。初步考察表明,那里有许多高温高压和中温高压的水热爆炸性温泉,还有许多只喷热气的所谓“温泉”,堪称洋洋大观。其中仅羊八井一处,查明地热资源就有20多平方公里的热田,初估可发电约18万千瓦。再加上另外五处较著名的地热田,在50多平方公里的地热资源富集区内,可提供发电的功率约53万千瓦。

最年轻的天造湖

当今,最热门的话题之一便是“天外来客”了。孤寂的人类在宇宙间搜寻着有智能的同类生命,同时也在地球上天外来客的“足迹”中寻觅智慧的印痕,可惜至今仍证据渺茫。然而,科学家早已证明,确曾有天外来客拜访过我们的行星,留下了永不泯灭的行踪,所谓“天造湖”便是其一。

简明地说,天造湖就是陨石坑积水而形成的湖泊。流星飞越天际,人们常见不鲜。可是较大的流星,在大气中未能燃尽,坠落地表的情况就少得多了。特别是巨大的陨石,能在地表留下永恒足迹者,简直有如凤毛麟角,十分罕见。正因为如此,要证明一个湖泊为数十甚至数百万年前陨石撞击而成,殊非易事。

乌克兰科学院的地质科学家经过半个世纪的努力,确认了一处全球最年轻的天造湖。话还得从1933年说起。那年,几名乌克兰人乘飞机到前苏联远东的北冰洋航线东端港口彼韦克,他们在飞机上看到在楚克奇山脉南坡上有一个兰宝石般的小湖,圆的形状令人惊奇。从这时起,几年之内,大批的科研人员从彼韦克乘直升飞机来到这个奇湖之滨。科学家们从湖边凿取、收集了大量岩石、土壤标本,对湖岩的地质构造作了最充分而细微的考察。回到乌克兰,科学家们通过分析,提出了关于“玻璃炸弹”的研究成果,即一系列大大小小的冲击变质岩碎块,不管成分如何,它们都极像玻璃状物体。最后,科学家终于使这个名为埃尔格格根的小湖起源于“天外来客”撞击的设想得到了证实。1983年,乌克兰的地质学家宣布,研究表明,在大约350万年以前,一块直径达500米的巨大陨星,冲破了地球大气层的阻隔,以极高的速度撞击在楚克奇山脉的火成岩上,引起了强烈的爆炸。今天的埃尔格格根湖,就是天外“飞弹”炸出的弹坑。它是人类迄今为止所知道的最年轻的天造湖泊。

20世纪90年代初,南京大学的教师初步认定,中国第3大淡水湖太湖,也是由陨石撞击而成的天造湖,只是其诞生时间还有待于进一步研究。

各洲的海岸线状况

在我国由南到北,就有好几条大断裂,其中有一条南起安徽卢江,经山东郯城,横跨渤海而进入辽宁。这些大裂缝带,都有超基性岩、中酸性岩和火山岩等大量分布而且连续。从古地理业已得知,直到太古代我国东部仍有部分地区处于海水浸泡之中,可见我国东西地势偏倾和裂陷是与月球初期挤压密切相关的。再往西南到印度洋西边,在考察到非洲时,非洲岸边尤其东海岸并不像欧洲那样零散,又完全不像是被侵蚀和受自然风化缓慢展平的。

据非洲东海岸旅行者的观察记载,它不仅外形显得平直,而且离海岸约三四百千米处常常见到像城墙一样的悬崖,这样整齐的悬崖,无疑是原始断裂的痕迹部分被保留下来了。

再向西是世界上最著名的东非大裂谷,自然早就成了地球上最大的一条裂带,曾被一些地质学家称为“地球上的伤疤”,它全长6000多千米,平均宽度达30千米~40千米,以北纵贯整个东非高原,大大小小的断裂带构成了几十个奇奇怪怪的湖泊。引人入胜的尼亚萨湖,水深超过700多米,更有趣的坦噶尼喀湖甚至深到1400米。这些湖泊又窄又深,很明显它象征着被挤压裂缝部分,正是由于原始地壳裂缝的遗痕才构成了这些湖泊。

此外红海长达2000千米,但很明显它也是裂纹,是远古地壳即非洲与亚洲大陆壳被月球击破后残存的另一条深陷的裂痕。有人发现到目前这段裂谷仍然在加宽。此外格陵兰与欧洲大陆之间的距离也在增大,这可能是由于内部岩浆还在膨胀造成的。因此红海地区除了水位较深处,受地热影响水温比其他区域会更高些,同时红海也是地球最早的积水聚盐成分最为复杂的洼地之一。

尽管包括整个阿拉伯半岛的西南角,北埃塞俄比亚的阿法三角区以及亚丁湾的不断扩大分裂,但并不意味这是新海洋的雏形,它们实际上只是远古裂迹较近期又继续松散的部分,而不再可能形成大西洋那样的新大洋。

令人饶有兴趣的是,在非洲东海岸的莫桑比克海峡西部有一块低平原,它的面积形状与东部马达加斯加岛面积形状极为相似。可见马达加斯加岛原始是非洲东部上的一块古陆壳,只是自出现裂纹后基于非洲大陆在地球自转影响下,随着陆块的隋性而分离,从而才出现了莫桑比克海峡。

再往南看,在南极洲北部罗斯海形成的海湾中又缺少了一块古陆壳,那块陆壳一部分构成了澳大利亚,另一小部分构成了新西兰。

再往北观察,人们同样还可以发现,亚洲东北角原苏联境内的鄂霍次克海,当把勘察加半岛迁入后也近于吻合,可见原始上它们是互相连接的部分。

让我们再往东考察一下南北美洲总体陆块的裂断形状。猛一看南美洲这块大陆,第一个印象就是它很像一个三角形,如果把非洲东部的马达加斯加岛及部分南极洲放在它们中间,那么南美洲与非洲就更明显地证实它们是属于同一古地壳连接中最近的部分,尤其南美洲是月球原始推挤运动过程中到达最远的一大陆块,后期在地球自转影响下掉队了,它相对太平洋中心又漂移回来了一段距离。因此它的西部大陆架边缘显得格外垂直、窄狭,临界海沟也必然较深。所以南美洲西海岸形成为地球上高低最为悬殊的地区。

北美洲北部显著的特点是,形成了世界上大岛环抱且多大湖泊的地方,如加拿大哈德逊湾以北的破碎带,美国与加拿大国界上苏必利尔湖、休伦湖、密执安湖等,这些岛屿和湖泊的形成与东南亚花彩岛和非洲湖泊的形成又是完全不一样的,它们不是挤压或涨裂所致,而是北美洲向东移动撕裂造成的结果。比各大陆岛屿更小更散碎的陆块到哪里去了呢?原始地壳相对更小的破碎块后期由于地球的自转,使它们漂向了南极或北极去了。据说很早就有人发现,南、北极都有很多巨大的“散碎砾石”,地质学家们考察了其他许多地方,有一些与当地地质成分结构完全不一样的大量巨型石块,即所谓的漂砾,其形状有的是圆形,有的是多角形。这些庞然大物有的被深深地埋在泥沙里,有的则分别寄托在层次整齐而深度不同的沙砾之中。对于这些“不速之客”,按英国学者赖尔的见解说:“包括南、北极的巨型砾石都是岩石经过长期剥蚀而形成的,它们最初被冻结在冰层里,伴随着冰块洋流而漂移。

在水层裂解后它沉入水底,当海底逐渐变为陆地时,它又重新陷入到沉积层中。至于砾石周围的砂子,可能是巨砾二次风化的,也可能是邻近山石河流风化物。”但是巨大的异地漂砾怎样从坚硬的岩石分解成块?赖尔时代无法说明,特别在砾石未经风化以前的亿万年前会更为庞大和坚固,根据水的比重和洋流冰冻的情况,是很难把它们撒向南北极的。再则既然是剥蚀,它被运到水里只能构成水成岩的薄片,而一层层剥蚀性的风化和水解是根本不可能造成巨型石块的。

新说认为巨大漂砾根本不是什么自然风化产生的。它们应该是遥远古地壳破裂过程中的极小部分,在原始熔岩沸腾的时代,因岩浆比重大于砾石,故而砾石才能漂起来,并在地球自转影响下逐渐被推向两极。

据调查,北美加拿大的圣劳伦斯海岸、南美洲的智利、巴塔哥尼亚和南乔治亚岛等不少地方,至今还遗留着这些巨大的石块。