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第42章 地球科学(2)

绝大多数地震,是由于地壳运动引起的。在运动中刚硬的岩石受到力的作用,发生形状的改变,有时发生破裂,这时就会产生地震。许多强烈的地震都发生在地下存在着断裂的地方。当地下的岩石受力的作用接近于破裂时,太阳和月亮的引力作用,大气或水(水库)对地面的压力的变化,都可促成破裂的发生,对地震有触发的作用。

其次,地震又常常是火山爆发的伴侣,在地球上有许多火山,每次火山爆发时,大量炽热的岩浆从地下喷出,体积迅速膨胀,冲击地壳,因此也必然会引起地震。

既然地球上每年发生这样多的地震,为什么我们感觉不到几次呢?

原来,地球上发生地震时,释放出来的能量有多有少,震动也有大有小,按照它们的大小,大致分为三类:微震、弱震和强震。弱震可使器皿叮当作响,使电灯、吊钟和壁上的挂图发生晃动。强震可以使墙壁开裂,房屋倒塌,山石崩落。弱震不会造成破坏,微震就更没有多大影响了。大部分的地震是微震。

一次地震的发生,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”。震动从这里以波动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,在传播过程中能量会逐渐减少直到消失,越传得远就越减弱,传到一定距离,就可以弱到人感觉不出来。如果我们住的地方在感知范围以外,我们就感觉不出来了。

知识点:地震、震源、地震波、地壳运动、断裂

为什么在大河入海处往往有个三角洲

先告诉你一个数字:世界上每年约有160亿立方米的泥沙被河流搬入海中。

河流搬运泥沙有不少办法,那些颗粒很细微的是悬浮在水里的,就像淀粉浮在米汤里一样,随着水一同流走;颗粒较粗大的,沿河底向下游推着走。这些泥沙随着水流从上游搬到下游,由于下游河床逐渐扩大,流速就逐渐减慢,搬运能力减小,就不断有泥沙淤积下来;河流注入大海时,水流分散,流速骤然减小,再加上潮水不时涌入,有阻滞河水的作用,特别是海水中溶有许多电离性强的氯化钠(食盐),它产生出的大量离子,能使那些悬浮在水中的泥沙也沉淀下来。泥沙越积越多,最后露出水面,河流只得绕过沙堆从两边流出去。由于沙堆的迎水面直接受到河流的冲击,不断受到流水的侵蚀,往往形成尖端状,而背水面却比较宽大,使沙滩成为一个“△”形。人们就将它们命名为“三角洲”。但有些沙堆因水流条件的不同,不一定都是“△”形的。

世界上一些大河如长江、黄河、密西西比河、伏尔加河、恒河、尼罗河等,在流人海洋的入口处,都有面积很大的三角洲。

但也有一些河流的入海口没有形成三角洲的。如我国的钱塘江口就没有三角洲,那是因为钱塘江水里的泥沙稀少,而且河口是非常宽阔的喇叭形。

在江河中间一些场所,有时在河流中水流较缓的地方,也有泥沙淤积形成的沙洲。譬如有什么障碍物阻滞了水流,这时就会有一些泥沙砾石沉降下来,堆成沙堆,而当沙堆形成以后,这里的水流更要受到阻滞,于是泥沙日益增多地沉积下来,使沙堆愈堆愈大;沙堆与沙堆之间还可以多得连成一片,这样沙洲就在江河中间出现了。开始时,还只是在水枯时露出水面,经过长期演变,还可以成为常年不被水淹没的岛屿,但也可以被水流冲刷而消失,这与那里水流的活动情况和地壳的运动都有关系。

知识点:三角洲、泥沙、河流、搬运

为什么我国东部多平原和丘陵,

西部多高原和高山

在我国960万平方千米的土地上,有着多种多样的地形类型。

翻开我国彩色地形图,可以发现我国西部大部分地区的地形是用褐色、棕色来标示的,只在东部地区的地形上,才分布着连片的绿色。这就说明,我国西部的地势高,多高原和高山,东部地区主要是平原和丘陵。平原是高度在海拔200米以下的地势比较平坦的地方。东部的平原,有东北平原、华北平原和长江中下游平原等。

我国东部多平原,西部多高原和高山,这是地质历史发展的结果。现在的地势轮廓,形成于距今7000多万年以前的地质时期。那时,大兴安岭、太行山、巫山一线以西,地壳有大幅度上升,特别是青藏大高原,上升最为强烈,约上升了400-6000米。西部地区的古老山地均发生断块上升,加上风、雨流水的侵蚀、割切,所以地势高峻,起伏较大。上升幅度较小的地区,便形成了许多广大的盆地,如四川盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、准噶尔盆地,个别地区有下陷到海面以下的,如吐鲁番盆地。大兴安岭、太行山、巫山一线以东也发生大面积的升降运动,但这里上升的幅度不及西部强烈,因此形成了一系列的中等山地和丘陵,而东部大面积下降,如华北平原下沉了800-10000米,承受了大量河流泥沙的堆积,形成广阔的大平原,如东北平原、华北平原和长江中下游平原等。这些平原成为我国主要的耕作农业地区。

知识点:中国地形、地壳、断块、升降运动

为什么高山上的冰雪终年不化

我国西部祁连山、天山、昆仑山、喜马拉雅山这些高山的一些山峰上,经常覆盖着冰雪,像戴着一顶“白帽子”,即使到夏天也不消失。在热带,有些很高的山峰上也是终年积雪。这是因为高山上气温很低,天气很冷的缘故。

为什么高山上很冷呢?因为山愈高,空气愈稀薄,太阳照射来的热量容易散失。大致每升高100米,气温要降低0.6℃左右,因此到了一定高度,气温就会降到0℃以下,冰雪终年不化。处于这个高度的界线,叫做雪线。愈是靠近两极,雪线的位置愈低,因为那里的气温本来就比较冷;而在热带,雪线的位置就高了。

在山顶上堆满冰雪以后,阳光照射到这里,由于冰雪表面反射阳光的作用强,一般能够反射50%-90%的光热,大部分的热量反射掉了,使这里气温降低,冰雪不易融化。

所以在那些高度超过雪线的山顶上,终年积雪。在强烈的阳光照射时,会有一些融化,到了夏天,还会融化得多一些。但是不久又有雪降落下来补充,因而能始终保持着有冰雪存在,并能形成冰川向下运动。

知识点:雪线、气温、反射

为什么南极的冰比北极的多

南极和北极都是地球上天气最冷的地方。那里一年到头寒风呼啸,冰天雪地,是个银白色的世界。但这两处比较起来,南极的天气比北极的还要冷,常年呈冰川状态的冰也要比北极多得多。在南极大陆中部年平均气温只有-56℃,而且最低气温曾到达过-88.3℃,最冷月(7月)平均气温是-70℃--20℃;最暖月(1月)平均气温也在0℃以下,是世界上最冷的陆地。而北极呢,北极海区最冷月(1月)平均气温在-40--20℃,7-8月是暖季,平均气温多在8℃以下。北冰洋中部的气候比边缘温和,最冷的地区在西伯利亚的勒拿河下游以东和格陵兰岛中部,俄罗斯的维尔霍扬斯克最低气温是-68℃。

据考察,南极冰层平均厚度约为1700米,最厚的地方超过4000米,冰川的总体积约有2800万立方千米,被称为是“冰雪世界”;而在北极地区,冰川的分布面积比南极的小得多。厚度一般约2-4米,冰川的总体积,只不过将近南极的1/10而已。

南极和北极都位于地球的两极,纬度高低是一样的,太阳照射的时间长短和角度也是一样的,那么,为什么南极的冰却比北极的多呢?

原来南极地区有一块很大的陆地,号称世界“第七大陆”,面积约1400万平方千米,陆地储热能力不强,夏季获得的热量,很快就辐射掉了,所以冰多。大陆冰川从高处向四面移动,在海边断裂成许多巨大的冰块,漂浮在大陆周围的海洋上,形成高大的冰障和冰山。北极地区北冰洋占去了很大面积,约1310万平方千米,水的热容量大,能够吸收较多的热量再慢慢地发散出来,所以冰比南极少,而且绝大部分冰是积存在格陵兰岛上。

知识点:南极、北极、气温、冰层、陆地

为什么地球上有那么多的岩石

地球上到处都有岩石。有些地方表面是泥沙,下面仍是岩石;还有江河、海洋,在水层的下面也是岩石。岩石就像是一层坚硬的外壳,紧紧地裹在地球的外面,人们把它称为岩石圈。岩石圈最厚的地方超过100千米,换句话说,不仅地壳是岩石构成的,就是地幔的顶部也是岩石构成的。

地球上为什么有那么多的岩石呢?

原来,所有的岩石都是在地球的演变过程中逐渐形成的。

按照岩石形成作用的不同,我们可以把所有的岩石分为火成岩、沉积岩、变质岩三大类。

火成岩是地球岩石圈的主体。地幔顶部的全部岩石,和地壳中大约3/4的岩石属于火成岩。火成岩是炽热熔融的岩浆冷却凝固形成的。有些地方虽然有覆盖上万平方千米、厚达上千米的火山岩,但它所占的比例仍然十分有限,更多的是由那些未能喷发到地表的岩浆直接在地下深处凝固而成的,这叫火成岩,如分布广泛的花岗岩、橄榄岩等。

早先形成的岩石(包括火成岩、沉积岩和变质岩)暴露在地面以后,会受到风化和侵蚀作用的破坏,逐渐转化成为泥沙和化学分解物。这些泥沙和化学分解物经过风、水或冰川等搬运,最后堆积、沉析在湖海盆地或其他低凹处,再经过长时间的压紧胶结,以及地球内部热力的影响,又重新固结成为岩石,这就是沉积岩,例如,由砂粒胶结而成的砂岩,和由泥质堆积而成的页岩等。沉积岩在形成过程中,常常有生物参与,所以在沉积岩里还可找到由古生物遗体或遗迹构成的化石。

在地球的演变过程中,岩石受到强烈的挤压、错动或高温的影响,或者有外来物质的注入,从而发生面貌全非的变化,形成了一种新的岩石,这便是变质岩。例如,花岗岩会变成片麻岩,一些砂岩和页岩会变成板岩、片岩等。

总之,地球上的各种岩石,就是通过以上三种途径而逐渐形成的。

知识点:岩石圈、火成岩、沉积岩、变质岩、地球演变、挤压

为什么地球上有那么多沙漠

我国的沙漠面积达70多万平方千米,其中90%以分布在内蒙古、宁夏、甘肃、新疆等省区。世界上其他地区的沙漠也很多,像著名的非洲撒哈拉大沙漠,面积约800多万平方千米。

这么多的沙漠是怎样形成的呢?

就自然界方面的原因来说,风是制造沙漠的动力,沙是形成沙漠的物质基础,而干旱则是出现沙漠的必要条件。

风吹跑了地面的泥沙,使大地裸露出岩石的外壳和砾石,成为荒凉的戈壁。那些被吹跑的砂粒在风力减弱或遇到障碍时堆成许多沙丘,掩盖在地面上,望过去好似波浪起伏的大海。这些沙丘,大小高低不一,一般有20-30米高。多数沙丘,从平面上看过去,好像弯弯的月牙,而且都是朝一个方向排列的,形成新月形沙丘;还有些沙丘,像垄岗的形状,平行排列,这都是风的作用的结果。通常戈壁也包括在沙漠之内,其实那里没有沙,即使岩石风化生成一些砂子,也很快也就被吹跑了。因此,它只是沙的老窝,供应着沙漠扩张所需要的“兵员”。

并不是任何地区都让风沙大肆活动的,通常是在那些气候干燥、地面缺少植物掩盖的地区,地上的泥沙才容易被风吹起来。

地球上南北纬15℃-35℃之间的信风带,气压较高,天气稳定,雨量较少,空气干燥,是容易形成沙漠的场所,世界上许多著名的大沙漠,如阿拉伯大沙漠、撒哈拉大沙漠,都分布在这些地带。此外也有一些沙漠分布在温带地区的内陆部分,这些地方大都由于距海较远,有山脉阻挡,得不到海洋吹入的湿风,如我国西北部的沙漠就是这样的。

沙漠的形成还有它的社会原因。例如,有的人为了一时的利益,而滥伐森林、破坏草原,助长了沙漠的形成。至于战争及其他的人为原因破坏了干旱地区的水利工程,也是造成沙漠的一个原因。

知识点:沙漠形成、岩石风化、风沙、干旱

天为什么会下雨

刮风下雨是常见的天气现象。在地球上,不论什么地方,总是要下雨的。只是有的地方雨水多,有的地方雨水少,有的地方常常下雨,有的地方却很少下雨。

天上这么多水是从哪里来的呢?其实,天空中原来是没有水的,天空中的雨水是从地面上“搬运”上去的,然后再从天空中落下来。

地球上的江、河、湖、海有的是水,被太阳光晒热以后,一部分水变成了水汽。这些水汽被热空气带到了天空,由于天空中的温度比较低,水汽一遇到冷空气,就凝结成为小水珠或小冰晶,组成了云。因此,可以这么说,云是天上的“水库”。

当云里的小水珠或小冰晶积聚到足够多、足够大的时候,就会变成雨滴落到地面上来,这就是下雨了;要是在冬天,这些雨滴在降落过程中,遇到了比较接近地面的空中温度很低的时候,就会变成雪,那就是下雪了。

雨在各个季节里,特点不是一样的。春天的雨,总是淅淅沥沥,下的时间很长,特别是清明时节,往往是“雨纷纷”的;夏天则多雷阵雨;而秋天,特别是深秋,那就是“一场秋雨一场寒”;而冬天,常常会有雨夹雪。

知识点:水、蒸发、凝结、雨

一年为什么要分四季

大家都知道,一年有春、夏、秋、冬四季。春季气候温和,夏季炎热、秋季凉爽,冬季寒冷。当然,因为地球很大,各地的春夏秋冬到来的时候会不一样,长短也有所不同。

造成四季和四季气候不同的原因,主要是地球绕太阳转动时有一年中变化的结果。你从地球仪上就可以看出来,地球仪中心的那根轴不是垂直的,而是倾斜的。因此,太阳光直射的地方并不总是正好在赤道上,而是在赤道两侧来回变动地。太阳光直射的时候,这个地方温度高,就是夏季;冬季,太阳光照射过来最斜,温度也就最低;而在春季和秋季里,太阳光照射过来不太直也不太斜,所以温度适中。这样就分出季节来了。就是在同一个春季、夏季、秋季、冬季里,每个月的气温也是不同的。

你在平时注意过太阳吗?在夏天,太阳光几乎是从头顶照下来的——直射;而春、秋天的太阳光,则要比冬天直一点,比夏天斜一点。

南半球的四季变化正好相反,当北半球是夏天时,南半球恰恰是冬天。

以什么标准来区分各地的季节变化呢?我国目前是以各地候温(五天的平均温度)作为分季的标准:候温10℃以上时,春季开始;夏季开始为候温22℃;秋季开始为候温22℃以下;冬季开始为候温10℃以下。

知识点:转动、赤道、直射、斜射

为什么指南针能指示方向

指南针是我国古代劳动人民的四大发明之一,也是中华民族对世界文明的杰出贡献。早在2500多年前,我们的祖先就发现磁石能指示方向,于是就发明了世界上最早的指南针——司南。有了指南针,无论是在深山老林里,还是在茫茫大海上,我们都不会迷失方向。

指南针为什么能指示方向呢?首先,让我们从地球上的方向谈起。地球上的方向是依据地理坐标而定的,即经线表示南北方向,纬线表示东西方向。