海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而形成的。夏天，海面上的下层空气温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大。我们可以把海面上的空气看做是由折射率不同的许多水平气层组成的。远处的山峰、船舶、楼房、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离原来的方向，以致发生全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中，这就是“海市蜃楼”的奇妙景象。
光的全反射
光从传播速度较小的物体射入传播速度较大的物体时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。海市蜃楼就是由于光线全反射而形成的。
为什么峨眉山会有“佛光”
晴朗的冬日，在著名佛教圣地四川峨眉山的金顶上常能看到巨大的彩色光环，像如来佛祖头上的光圈，因而被人们称为“佛光”。
峨眉佛光的出现其实是由于光的衍射造成的。衍射现象是光在传播过程中，由于通过了一个大小近似于光线波长的小孔，光线就以小孔为中心，形成环状向前传播。峨眉山地区森林茂密，河流众多，弥漫的水汽和云雾经常漂浮在半山腰。当人站在山顶上，背对着阳光，太阳光从背后射过来，在射向云层之前通过薄雾的时候，光线在薄雾中的小水滴之间的空隙中通过，就出现了衍射现象。这时，就能看到前方云雾上出现了一个巨大的彩色光环。
另外，在中国的泰山、瑞士的北鲁根山和美国亚利桑那州的大峡谷，由于具有相似的环境条件也会出现佛光。
光的衍射现象
光波在传播时，如果被一个大小近于或小于波长的物体阻挡，它就会绕过这个物体继续进行；如果通过一个大小近于或小于波长的孔，则以孔为中心，形成环形波向前传播，这种现象就叫光的衍射现象。其他的波，如声波等也会发生衍射现象。
沙漠是如何形成的
说起沙漠，在大家印象中肯定是一望无际，满是黄沙，荒凉而寂寞。在我国广袤的土地上，沙漠就占了国土总面积的13%。而世界上最大的沙漠——非洲的撒哈拉大沙漠，足足有中国的陆地面积那么大。那么地球上这么多的沙漠究竟是怎么形成的呢？
就自然条件来说，干燥的气候是形成大范围沙漠的重要条件。在干燥地区，除了岩石风化成碎屑物外，还有干枯的河流带下的大量泥沙、石子，在地面缺乏植物覆盖的情况下，一旦狂风刮起，地面上的大量泥沙将被卷起飞扬，这些沙尘在风力减弱或遇到障碍物时，便大片堆积下来成为沙漠。于是，在干燥地区或地形比较低洼的盆地内很容易形成大面积沙漠。
同时，由于人类滥伐森林、过度放牧和盲目开垦土地，这些行为都加快了沙漠化的进程。世界上每年因沙漠化而丧失大量耕地，土地的日益沙化已成为人类共同面临的严峻现象。
中国最大的沙漠
塔克拉玛干沙漠位于新疆维吾尔自治区南部、塔里木盆地中部，又称塔里木沙漠，是中国最大的沙漠。“塔克拉玛干”的维语意为“进去出不来”。它东西长约1000千米，南北宽约400千米，流动沙丘占85%，是世界上面积占第二位的流动性沙漠。
哪里是黄土的故乡
黄土是颗粒均匀、粉砂质地的黄色尘土物，大部分呈灰黄色、棕黄色或棕红色。黄土高原是中国黄土分布最集中的地区，黄土厚度一般为20米至30米，最厚处可达180米到200米。
一般泥土是地下岩石风化而成，但黄土高原上的黄土与地下岩石并不相干，只能是从远处搬来的，那么哪里才是黄土的故乡呢？
主流观点“风成说”认为，黄土的故乡在新疆、宁夏北部、内蒙古以及中亚的大片地带。由于中国西北一带是干旱荒漠，冬季盛行西北风，强劲的西北风每年会将大量粉砂吹到秦岭以北地区。黄土高原上部的黄土厚度相近，有由西向东逐渐变薄的态势，正好同黄土来自西部的方向一致。黄土底部的草原动植物化石也印证了黄土是从西北荒漠吹过来的观点。
也有观点认为，黄土高原是特大洪水带来的大量泥沙沉积形成的，也就是“水成说”。相信随着人们的不断探索，一定会有更科学的解释。
黄土高原
黄土高原位于内蒙古高原以南，北起长城，南达秦岭，东至太行山，西抵祁连山，横跨青海、甘肃、陕西、山西、河南等省，海拔1000~2000米。在这块面积近60万平方千米的高原上，有70%的地面为黄土覆盖，是世界上最大的黄土覆盖地。
沙子为什么会鸣叫
鸣沙山位于甘肃敦煌，是一处神奇的沙漠奇观。
鸣沙山的沙有红、黄、绿、白、黑等五种颜色，沙峰起伏，沙脊像刀刃一样，是典型的金字塔形沙丘。在天气晴朗游人滑沙时，会发出犹如飞机马达般的轰响。
敦煌的鸣沙山和宁夏中卫的沙坡头、内蒙古包头的响沙湾共同构成了我国的三大鸣沙地。当然，世界上还有许多地方有鸣沙现象。
沙子为什么会鸣叫？目前为止还没有标准答案。有说法认为，由于当地气候干燥，长时间的阳光照射，导致沙子带电，刮风或滑沙时，沙子之间不断撞击，会产生放电现象，同时发出鸣叫。还有说法认为，沙粒滑动时，沙子之间空隙不断改变，空隙间的空气因不断被挤压而导致沙粒发生震动，发出声响。
敦煌莫高窟
莫高窟，俗称千佛洞，位于甘肃省河西走廊西端，在鸣沙山东麓50多米高的崖壁上，洞窟层层排列。它是集建筑、彩塑、壁画为一体的文化艺术宝库，具有珍贵的历史、艺术、科学价值，1987年被列入世界文化遗产，是中华民族的历史瑰宝，是人类优秀的文化遗产。
为何沙漠有各种颜色
我们所见的沙漠大多数是黄色的，但其实沙漠还有其他颜色，例如澳大利亚有一片沙漠是红色的，美国的新墨西哥沙漠是白色的，中亚的卡拉库姆沙漠是黑色的，而美国的亚利桑那沙漠是红、黄、紫以及蓝、白等颜色，五彩缤纷，绚丽多姿。那么，沙漠为什么会有各种颜色呢？
这要从沙的来源说起。沙漠里的沙子主要是由岩石风化而来的，由于岩石里含有各种颜色的矿物质，因而造成了沙漠的各种不同颜色。澳大利亚的红色沙漠是因为沙子里含铁，铁被氧化后呈红色；新墨西哥沙漠的沙子里含有石膏质，石膏被风化后就呈现白色；卡拉库姆沙漠主要由褐色岩石风化而来；亚利桑那沙漠是因为沙子里含有多种矿物质，所以呈现多种颜色。
撒哈拉沙漠
撒哈拉沙漠是世界第一大沙漠，位于非洲北部，面积约960万平方千米。“撒哈拉”在阿拉伯语中是“大荒漠”的意思，这里遍地沙石，植物贫乏。但撒哈拉沙漠中储藏着富饶的能源，如石油、天然气、铁、铜等，而且遗留的大型壁画也说明这里曾有过繁荣的远古文明。
为何沙漠中有些岩石像蘑菇
一般的岩石，通常都是上面小，下面大。但在沙漠中，能看到一些长得像蘑菇一样的岩石，因此这种岩石被称为风蚀蘑菇，又叫石蘑菇。为什么这些岩石会长成蘑菇状呢？
原来，风蚀蘑菇是由孤立突起的岩石，尤其是不太坚实的岩石，受到长期风蚀作用形成的。沙漠中风沙很大，而且风沙的侵蚀作用很强，孤立突起的岩石下部受到风沙的侵蚀比上部更为厉害，下部变得愈来愈小，最后变成上大下小的蘑菇状。特别是当下部的岩石较上部软、易于风化变得疏松时，更有利于风蚀蘑菇的形成。
风蚀蘑菇在吐鲁番盆地西北部的石质丘陵地区、准噶尔盆地西北部的乌尔禾、塔克拉玛干沙漠西部麻扎塔格等地都可见到。风蚀蘑菇一般多是在基岩地区形成的风蚀城堡等地貌的一种附生形态。
雅丹地貌
在中国内陆的荒漠里，有一种奇特的地理景观，它是一列列断断续续延伸的长条形土墩与凹地沟槽间隔分布的地貌组合，被称为雅丹地貌。雅丹在世界上许多干旱区都能找到，它有两个形成原因：一是发育这种地貌的地质基础；二是荒漠中强大的定向风或流水的侵蚀。
山是怎样形成的
在地球上，山地面积大概占陆地面积的28%以上。地球上之所以多山，是地壳运动的结果。
形成山的主要动力是地壳的水平挤压，一种是由于地球自转速度的变化而造成的东西方向的水平挤压；另一种是由于在不同纬度上受地球自转的线速度不同而造成的地壳向赤道方向的挤压。这两种挤压再加上地壳受力不均所造成的扭曲，就形成了各种走向的山脉。
一般来说，地壳中比较坚实刚硬的部分，在地壳发生运动的时候往往发生断裂，在断裂的两侧相对上升或下降，有时也能突出地面成为高山。在地壳中一些薄弱地带往往较易因地壳运动剧烈而产生褶皱隆起，造成绵亘的山脉，世界上许多山脉就是这样形成的。
地壳运动造成了地面的凹凸不平后，再经过气候、流水以及冰川的侵蚀冲刷，于是就有了如今众多崇山峻岭的美景。
奥林匹斯山与奥运会
奥林匹斯山坐落在希腊北部，是希腊全国最高峰。古希腊人将之尊奉为“神山”，想象山上住着传说中的诸神，规定每四年一次在祭神仪式时举行体育竞技大会，大会期间实行休战，以便于公民自由往来，因而受到普遍欢迎。这就是最古老的奥林匹克运动会。
岩石是怎样形成的
地球上的岩石千姿百态，五彩缤纷，而且地球内部的岩石呈层带状结构。那么，这些岩石究竟是怎么来的呢？
岩石依照其形成原因可以分为火成岩、沉积岩、变质岩三种。
火成岩，又叫岩浆岩，是岩浆侵入地壳上部的岩层中或喷出地表后冷凝而形成的岩石。火成岩也是地壳中分布最广的一种岩石，例如，黄山、华山、衡山等都是岩浆侵入地壳上层形成的侵入岩，主要成分是花岗岩；而火山喷发出来的岩浆凝固而成的则是喷出岩，如玄武岩。
沉积岩，是地壳最上部的岩石，它是由一万年前的岩石经过水、风或冰川冲刷、堆积而成的，例如页岩、石灰岩等。
变质岩，是原来的沉积岩或火成岩，在高温、高压下发生变质作用而形成的一种全新的岩石，例如花岗岩就能变成片麻岩。
地壳中的岩石
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种柔软的石头，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。
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，才不至于很快腐烂、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。
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，成为稀世珍宝。
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21021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。
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。
煤层中的琥珀