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第31章 追踪奇妙的地理秘境(9)

地壳指地球外表一层由岩石组成的固体硬壳,也称岩石圈,平均厚度为17千米。地壳中富含硅和铝,按成分可分为上下两层:上层成分相当于花岗岩,称花岗岩层;下层成分相当于玄武岩,称玄武岩层。

为何南京会出现雨花石

南京雨花台的雨花石天下闻名,是著名的收藏品。尤其是碰到降雨,雨滴打湿了石子后更是鲜艳夺目,因此得名“雨花石”。这么美丽的雨花石究竟是从哪里来的呢?

原来,它们来自于长江上游。2000多万年前,长江上游的地壳曾经发生过剧烈运动,在高温、高压的作用下,岩浆和一些有机物、无机物混合在一起,形成了各种颜色的岩石。这些岩石经过了很长时间的日晒雨淋,风化成了小石块。它们被流水带入到长江上游水中,沉积在这段河床底部。小石子从上游山区流到南京,在河水的冲洗和石子之间的相互碰撞和摩擦下,逐渐变小,棱角也被磨光了,于是形成了今天的卵形雨花石。日久天长,石子在河床中越积越多,河道填塞,因此,河水只好另找出路,从其他的途径流入大海,雨花石就露在地面,成为人们的观赏品。

小资料,中国四大奇石

中国四大奇石指的是产于安徽省灵璧县磬石山的灵璧石,产于江苏太湖一带的太湖石,产于江苏昆山的昆石以及产于广东省英德县英德山的英石。其中昆石又与太湖石、雨花石一起被称为“江苏三大奇石”。

为什么石头还有软的

大自然真是神奇,造就了丰富多彩的生物世界,还有形态各异的自然景观,就连石头还有柔软的呢!在青藏高原的伦坡拉盆地就有这样柔软的石头,这种岩石不仅能弯曲、折叠,甚至还可以像布一样卷起来。这是怎么回事呢?

原来,这种岩石叫做页岩。页岩主要是沉积下来的黏土层变成的。下层的黏土受上层黏土的挤压,越来越紧,同时黏土中的各种矿物质起到“胶水”的作用,黏土就在压力和胶结的作用下,渐渐变成了岩石。由于黏土中所含的杂质、水分和胶结过程的不同,有些页岩就显得很柔软,用指甲就可以掐出痕迹来,有些还可以折叠或卷曲。因为形成页岩的黏土是一层一层堆积起来的,因而页岩有着很明显的薄片状层理,像书页一样可以一片一片地剥下来。

小资料,青藏高原

青藏高原是亚洲中部的一个高原地区,它是世界上最高的高原,平均海拔在4000米以上,有“世界屋脊”和“第三极”之称。它的边界,向东是横断山脉,向南和向西是喜马拉雅山脉,向北是昆仑山脉。它大部分在中国境内,也有部分跨不丹、锡金、尼泊尔等国,总面积250万平方千米。

化石是怎样形成的

化石是由地质历史时期生物的遗体或其他生物活动的遗迹被沉积物埋藏之后,在沉积物的压实、固结成岩过程中,经过化石作用形成的。

化石的形成是一个艰难的历程,它必须依靠一系列的有利环境。具有性质稳定的硬体的生物保存为化石的可能性较大;生物死亡后遗体能够被迅速而长期埋藏,才不致很快腐烂、被分解,那就比较容易形成化石;生物遗体或遗迹所在环境的物理、化学条件也很重要,潮湿、酸性或有氧的环境不利于化石的形成。沉积物的类型对化石的形成和保存有重要影响,如果生物遗体被化学沉积物(如碳酸钙)或生物成因的沉积物所掩埋,形成化石的可能性比较大。这样,在适宜的条件下,埋藏于地下的生物遗体或遗迹经过漫长的地质作用,就形成了化石。

小资料,活化石--银杏

银杏树又名白果树,远在二亿七千多万年前,它的祖先就开始出现了。到了一亿七千多万年前,银杏已和当时称霸世界的恐龙一样遍布世界各地,后来,绝大部分银杏像恐龙一样灭绝了,只有我国部分地区保存下来一点点,流传到现在,成为稀世之宝。

地热从哪里来

地球本身就像一个大锅炉,内部蕴藏着巨大的热能。它由地壳、地幔、地核组成,越往下温度越高。地热就是指地球内部蕴藏的热能量。从地球表面往下正常增温是每增加1000米,温度增加25~30℃,在地下40千米处温度可达1200℃,地球中心温度可达到6000℃。在地质因素的控制下,这些热能会以热蒸汽、热水、干热岩等形式向地壳的某一范围聚集,如果达到可开发利用的条件,便成了具有开发意义的地热资源。

地球内部温度这么高,那么它的热量是从哪里来的呢?据科学研究表明,地热的主要来源是地球物质中放射性元素衰变所产生的热量。据估算,地球内部由于放射性元素衰变所产生的热量,平均每年约为2×1021焦耳。火山、地震也是热能爆发的一种形式,但目前人类还无法利用这部分能量。人类现在能开发的地热资源主要是地下水和蒸汽。

小资料,地热资源

地热资源是指能够为人类经济地开发利用的地球内部的热资源,也是一种清洁能源。地热资源是世界上最古老的能源之一。据测算,每年从地球内部经地表散失的热量,相当于1000亿桶石油燃烧产生的热量。

煤是从哪里来的

煤是黑色的可燃矿物质,它既是我们的工业原料,又是生活燃料,在现代的生产生活中扮演着十分重要角色。那么,煤是从哪里来的呢?

煤是古代植物遗体的堆积层埋在地下后,经过长时期的地质作用而形成的。

在地质历史上,沼泽森林覆盖了大片土地,包括菌类、蕨类、灌木、乔木等植物,但由于在不同时代海平面常有变化。当水面升高时,植物因被淹而死亡,在被水淹而缺氧的环境里,植物体不会很快地分解、腐烂,随着倒木数量的不断增加,最终形成了植物遗体的堆积层。这些古代植物遗体的堆积层在微生物的作用下,不断地被分解,又不断地化合,渐渐形成了泥炭层。

经过漫长的地质作用,在温度增高、压力变大的还原环境中,泥炭层最后会转变为煤层。因埋藏深度和埋藏时间的差异,形成的煤也不尽相同。

小资料,煤层中的琥珀

辽宁抚顺的煤矿工人曾在采煤时挖出了黄色透明的琥珀矿石,令人惊奇的是这些琥珀中有的还含有小昆虫。原来在4000万年前,那里是一片森林,滴下的树脂粘着昆虫被埋在地下。经过长久的地质作用,树木炭化成了煤,而树脂和小虫则变成了琥珀。

煤矿中的瓦斯是从哪里来的

现在翻开报纸,经常能见到某处又发生煤矿灾难的新闻,矿难的后果是人员伤亡,损失惨重。在日渐频繁的矿难事故中,瓦斯爆炸是比较常见的。那么,煤矿中为什么会有瓦斯呢?

众所周知,煤是由远古时代的植物演变而来的,而植物在形成煤的漫长而久远的历史过程中,会产生一系列相当复杂的化学反应,瓦斯就是煤在形成过程中产生的一种可以燃烧的气体,它的主要成分是沼气。据测算,在地底层,每生成1吨煤,就会产生约1000立方米的沼气,但是大部分沼气都在煤生成后的漫长岁月里慢慢从煤层中渗出去了,残存在煤层里的很少。但是,在采煤时,这些残存的气体会跑出来。当矿井中空气里瓦斯含量达到5%以上时,只要遇到一丁点小火花,就会点燃沼气,发生爆炸,造成事故。所以煤矿工人在矿井下作业时,非常注意通风防火,以防瓦斯爆炸。

小资料,煤矿中的化学成分

煤是地球上储量最多的化石燃料,它的化学组成主要是碳、氢、氧、氮等几种元素。此外,还可能含有硫、磷、砷、铝、汞、氟等有害成分以及锗、镓、铀、钒等有用元素。

地下为什么会有石油

石油是我们人类赖以发展的重要能源,在现代工业、交通、国防等多方面都起到了极为重要的作用。石油产品已被广泛地应用到国民经济的各部门。

石油的主要成分是碳氢有机物的混合物,约占石油成分的97%~99%。石油是埋藏在地底的远古生物遗体变化而成的,它的形成经过了漫长的年代。沿着地表深入地壳,平均每3千米就有含石油的岩层。石油层是在数亿年前沉积而成的,当时陆地面积还很小,地球的绝大部分都是海洋。随着时间的流逝,泥沙掩埋了远古的动植物残骸,这些埋藏在沉积盆地的动植物残骸在缺氧环境下经细菌作用将碳水化合物中的氧逐渐消耗掉。随着地壳运动的变化,这些有机物越埋越深,温度和压力也逐渐升高,这些沉积的有机物逐渐受热裂解,成为石油和石气。

小资料,中国最大的油田

大庆油田是我国最大的油田,位于黑龙江省西部,松嫩平原中部,地处哈尔滨、齐齐哈尔市之间。油田南北长140千米,东西最宽处70千米,总面积5470平方千米。大庆油区的发现和开发,丰富和发展了石油地质学理论,对中国工业发展产生了极大的影响。

为什么会有溶洞

自然的景观千奇百怪,奇妙多姿,溶洞就是其中之一。到过溶洞的人都不会忘记那千姿百态的石钟乳、石笋和石柱,不会忘记那宽敞高大的洞穴、曲折迂回的通道。那么,这些引人入胜、宛如地下龙宫的溶洞是怎么形成的呢?

溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙,当含有碳酸氢钙的水从溶洞顶滴到洞底时,由于水分蒸发或压力减少,加上温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀,这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了钟乳石、石笋等。如果含有碳酸氢钙的水从溶洞顶上滴落,随着水分和二氧化碳的挥发,则析出的碳酸钙就会积聚成钟乳石、石幔、石花。洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来,就会形成奇特的石柱。

小资料,中国四大名洞

北京房山的石花洞与桂林西北郊的芦笛岩、浙江桐庐的瑶琳洞、福建将乐的玉华洞并称中国四大名洞。其中,瑶琳洞曾经坍塌,1979年重挖时,在洞内发现了中国犀牙齿化石、西周时期木炭余烬、东汉印纹陶片、隋唐时木炭题字、五代北宋古钱等珍贵文物。

云南石林为何风光奇特

云南石林,是云贵高原的一个奇景,那里有无数的奇峰怪石,千姿百态,栩栩如生,还有许多湖泊和池塘,波光粼粼,清澈见底,让游人流连忘返,尤其是石峰“阿诗玛”,还有着一段凄美的传说。那么,石林这么奇特的风光是怎么形成的呢?

云南石林,在地质学上称为岩溶地貌,又称喀斯特地貌。根据科学鉴定,这里在距今2.7亿年前是一片大海,海底是石灰石沉淀区,后来由于地壳的运动,海底上升露出海面,经海水、雨水的溶融、冲刷和风化,大约在200万年前就已经形成千百万座拔地而立的石峰,与众多的石柱、石笋、石芽连为石林。石林分布面积达3万公顷(45万亩),向游人开放的只是一小部分。云南石林以其“幽、奇”在世界自然景观中堪称一绝,被誉为“天下第一奇观”,是世界上最壮观的石林景区之一。

小资料,水土流失的危害

目前,全球每年约有600亿吨表土层被冲刷而流入海洋,即每1分钟就有10万吨沃土白白流失。而在正常农业生产条件下,需100年以上的时间才能形成一寸厚的表土层。水土流失的直接后果是土层瘠薄,肥力下降,农作物减产;除此之外,还会阻塞河道,引发洪水等灾害。

沼泽是怎么形成的

沼泽的形成有多种原因,大致可以分为水体沼泽和陆地沼泽。

水体沼泽一般存在于一些气候湿润的地区,河水带着许多泥沙流入湖泊,年深日久,湖泊变得越来越浅。伴随着湖水深浅的各不相同,各种各样水生植物也逐渐繁殖起来。这些植物不停地生长、死亡,大量腐烂的植物残体开始不断地在湖底一点点堆积,慢慢形成泥炭,并随着湖底的逐渐淤浅,于是又有新的植物开始出现,从四周向湖心发展,最终湖泊变得越来越小,越来越浅。而当湖泊中间的沉淀物增大到一定程度时,原来水面宽广的湖泊很快就变成水汪汪的、水草丛生的沼泽了。

陆地沼泽主要存在于低洼平原上的一些河流沿岸,例如在河水浅、流速慢的一些地带会产生积水,使水草生长很快而慢慢形成沼泽。

小资料,红军长征过“草地”

当年,中国工农红军长征时,经过了茫茫无际、人畜难行的“草地”,它其实是一片沼泽地。沼泽是在多水的条件下形成的,但它既不同于湖泊,也不同于湿地,是一种特殊的自然综合体。

为什么会有地震

地震是一种自然现象,地球上经常发生。在古代,人类由于科学知识落后,一直把地震灾害归结于上帝天神等超自然力量运作的结果。例如,印度一些部落认为,海龟上站着几头大象背负着大地,大象一动地震就发生;古希腊传说海神生气时会拿三叉戟敲击海底,于是造成地震和海啸。

随着人们认识的提高,20世纪60年代起,科学家逐步提出板块大地构造学说。地球表面岩石圈由几块巨大的板块体构成,板块边界往往是地震、火山活动特别活跃的地带。地震绝大部分都发生在地壳中,由于地球在不断运动和变化,逐渐积累了巨大的能量,在地壳某些脆弱地带,造成岩层突然发生破裂,或者引发原有断层的错动,这就是地震。

另外,在火山爆发后,由于大量岩浆损失,地下压力减少或地下深处岩浆来不及补充,出现空洞,引起上覆岩层的断裂或塌陷,也会产生地震。

小资料,唐山大地震

公元1976年7月28日,北京时间凌晨3时42分53秒,在中国的唐山发生了7.8级大地震。在这次地震中,死亡有24万多人,重伤近16.5万人,是世界地震史上最悲惨的一页。

为何地震多发生在夜间

地震往往发生在夜间,甚至是在人们熟睡的时候发生,这是为什么呢?

地震的发生与太阳和月球引力有很大关系。当地球内部在孕育地震的过程中,地下的岩石受力的作用接近于破裂时,如果正好又受到太阳和月球的引力作用,这样已经准备好的地震能量就会一下子迸发出来。地震其实随时都会发生,多发生在夜间是因为在夜间受太阳和月球的引力比白天要大得多。

地震不仅多发生在夜间,而且还常发生在农历初一、十五或十六前后,因为这时的太阳和月球引力最大。

小资料,震源与地震波

一次地震发生,只是在一定范围内的人们才能感觉到。地震时,震动的发源处叫“震源”。震动从这里以波的形式向各个方向传出,叫“地震波”。地震波的能量在震源处最大,在传播过程中逐渐减弱,传到一定距离就弱到人们感觉不出来了。

为什么火山会爆发

炽热的岩浆在地下运行,遇到合适的机会就会喷涌而出,形成火山爆发。那么,引发火山爆发的动力在哪里呢?