中学生最佳课外读物-第4章

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　　　　夜明珠发光的原因

　　　　尽管关于夜明珠的说法众说纷纭，但是现实并没有一种物质可以证明有不需外界刺激便可以发光的宝石的存在。相反，自然界中少数几种矿物，如某些含杂质的金刚石、磷灰石、重晶石、萤石、百五矿、锆石和水晶等，在受到外界能量刺激，如加热、摩擦、通电，以及紫外线、X射线或阴极射线等短波光的照射，会产生发光现象。发光的机理可以解释为物质内部由于化学元素衰变过程引起的能量的变化或者物质受外部能量的激发而导致物质内部结构的变化。



………【22、千奇百怪的石头】………

　　　　世界上有许多奇怪的现象，即使是没有生命的石头，也给我们带来神秘的礼物。究竟有哪些奇怪的石头呢？在我国，可称为巧石怪石天然陈列馆的黄山，怪石是怎样的景致呢？产生的原因又是什么呢？

　　　　世界范围内的“怪石”

　　　　在前苏联，有一块蓝色、直径近1。5米、重达数吨的石头，300年来不断地移居地方。在美国内华达山脉东边的“死谷”中，许多石头都可以自由“走路”。我国贵州省有一块椭圆形石头，可以自行增减重量2公斤左右。印度西部的一座神庙前，有2块各种90公斤左右的“圣石”可以随着人们的喊声弹跳起来，升到约2米的高度。日本有一种石头，不论昆虫还是飞鸟，只要接触到这种石头便会死亡，所以被称为“杀生石”。西班牙有一块“哭泣”的岩石，每当晴天的傍晚，它就会发出女人低声饮涕的声音，持续一二分钟。中美洲中部的一些地方，卵形的石块经过一夜便会出现神秘的纹圈，这些纹圈经太阳晒过在下午就全部消失。这些奇怪的石头产生的原因都无从解释。

　　　　黄山的“怪石”

　　　　相比之下，我国黄山的怪石虽然怪，但只是形态的别致。其形成原因可没有上述石头的晦涩。黄山地区为黄冈岩体。由于长期受到内外因素的作用，岩体沿着垂直断裂，长期崩落风化，大规模处，形成了众多的陡峭群峰；规模较小处，花岗岩岩体被风化成石柱、石林、而沿立方体或长方体节理风化形成浑圆或带有棱角的“石蛋”。这些石峰、石柱、石蛋，因岩体和风化条件的差异又导致形态各异，千奇百怪。最终形成了黄山最为奇特的景观。



………【23、奇石杀人犯】………

　　　　石头也会杀人，很奇怪吧？但是，在非洲的耶名山，有一块奇石，人只要一碰到它不久就会死去，这到底是怎么回事呢？

　　　　杀人石头

　　　　在非洲马里境内，有一座耶名山。传说耶名山东麓藏着历代酋长的无数珍宝，从黄金铸成的神像到用各种宝石雕琢的骷髅，应有尽有，于是那里便变成了探宝人的圣地。但许多野心**的探险家在*山间谷地之后就再也没有出来。这些*山间谷地的人为什么没有出来呢？

　　　　1986年8月，一支地质勘察队*耶名山东麓，对其进行实地考察。一名队员在搜索中发现一条地缝间射出一道亮眼的光芒。挖掘出来后，竟然是一块重约5吨的椭圆形巨石。这块巨石半透明状，上半部微蓝，下半部泛着金黄，整块石头散发着炫目的光晕，亦真亦幻，实属难得一见的奇石。探险队员们费了九牛二虎之力才把巨石挪到土坑边上。这时，队员们忽然发现自己四肢发麻，视线模糊，继而开始手脚抽搐，相继倒下。经医生检查发现，他们由于遭受了强烈的辐射，都未能保住性命。

　　　　石头杀人的原因

　　　　石头杀人的神秘现象并不是第一次出现，在印度尼西亚也出现过类似事件。一名男子在采矿过程中发现一块闪烁着奇异色彩的石头，惊喜莫名，把石头悄悄收藏起来。谁知过了几天，这名男子的眼睛开始不断流泪，看东西出现幻影。到医院诊治才发现，原来眼睛受到强烈射线的辐射，刺激过大受到伤害。

　　　　有人推测，马里耶名山上的奇石和印度尼西亚的矿石都有一个致命的武器——放射线。它们美丽的外形和迷离的色彩使发现的人失去戒心，近距离地接近它，从而遭受到强烈辐射。但这些还只是一种推测，石头杀人的原因依然在科学研究之中。



………【24、海底古磁性条带之谜】………

　　　　居里点、化石磁性、古地磁学和海洋地质领域有着怎样密切的联系呢？作为上世纪地学研究一大奇迹的海底磁性条带的发现，证明磁性条带的极性也随着地球磁场发生翻转，这一系列的科学发现给我们带来欢欣鼓舞。同时，更多的问题仍需科学家们去探索。

　　　　居里点和古地磁学

　　　　19世纪，著名物理学家居里发现，加热到一定温度的磁石磁性会消失。这个温度叫“居里点”。换句话说，岩石在成岩过程中受到地磁场的磁化作用，而获得微弱磁性，只要温度不高于“居里点”，岩石的磁性不会改变。根据这一道理，通过岩石的磁性可以推测当时的地磁方向，这就是化石磁性。在此基础上，科学家利用化石磁性的原理，研究地球演化历史的此次场变化规律，就是古地磁说。

　　　　古地磁说与海底磁性条带

　　　　科学家把古地磁说引入海洋地质领域，取得重大成绩。第二次世界大战后，科学家经过两次调查，证实了大洋底部等磁力线条带的存在，它呈南北向平行于大洋洋中脊中轴线两侧，磁性正负相同。后来，人们在太平洋、大西洋、印度洋都找到了同样对称的磁性条带，证明了“磁性条带的极性随着地球磁场发生反转而反转”的假说。磁性条带的宽度可以作为两次反转时间的度量标准。

　　　　科学家计算出，在7600万年中，地球发生了171次反转现象。地球磁场两次反转之间的时间周期为5…300万年，平均42…48万年。新的磁场变化可能正向我们靠近。但对于地球磁场为什么要来回反转这个最基本的问题，仍有待于科学家们的继续探索。



………【25、海底的黑烟囱】………

　　　　海底黑烟囱的发现及其研究是全球海洋地质调查近十年取得的最重要的科学成就。什么是海底“黑烟囱”，它是怎样产生的呢？是不是地质构造和海底建筑师的双重作用，形成了我们所熟知的海底“黑烟囱”。

　　　　什么是“黑烟囱”

　　　　1979年，美国的阿尔文号载人潜艇在东太平洋洋中脊的轴部发现了数十个冒着黑色和白色烟雾的烟囱，从这些烟囱中喷出的热液与周围海水混合，很快产生沉淀变为“黑烟”。这些海底硫化物堆积形成直立的柱状圆丘，称为“黑烟囱”。

　　　　“黑烟囱”的地质构造

　　　　早在1978年，阿尔文号载人潜艇就在该地采得由黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿组成的硫化物。这种硫化物就是“黑烟囱”的主要成分。由于海水及相关金属元素在大洋地壳内热循环运动，新生的大洋地壳温度较高导致海水沿裂隙向下渗透几公里，在地壳内部加热升温，溶解周围岩石中的多种金属元素后，又沿着裂隙对流上升并喷发在海地。由于矿液与海水成分及其温度的差异，形成了浓密的黑烟，冷却后在海地及其浅部通道内堆积了硫化物的颗粒，形成了金、铜、锌、铅、汞、锰、银等多种金属矿产。

　　　　“海底建筑师”的贡献

　　　　科学家在查明和烟囱矿物成分的过程中发现，岩心上布满了含有硫酸钡的凹陷管状深孔。他们推测，管洞外形很可能是管足蠕虫长期作业的产物。管足蠕虫内脏中的细菌依靠热液所含的亚硫酸氢盐中的氢原子维持生命，细菌把海水中的氢、氧和碳有机*成碳水化合物，支持蠕虫生命。这种化学结果遗留下硫元素，蠕虫排泄的硫又促使海水中的钡和硫酸发生催化反应。蠕虫死后便在熔岩中遗留下管状重晶石穴坑。科学家推测，一座座海底烟囱演化生成过程可能在蠕虫聚集热泉口周围就早已开始了。



………【26、海火之谜】………

　　　　海火是海面上的一种奇异的自然现象，人们认为，海火很可能有着多种的成因机制，生物发光和岩石爆裂发光只是其中的两种可能机制，由不同机制产生的海火，有着什么不同的特征，目前尚是谜题。

　　　　海火奇景

　　　　1975年9月12日傍晚，江苏省近海朗家沙一带海面上发出微微的光亮，随着波浪的起伏跳跃，像燃烧的火焰那样翻腾不息，一直到天亮才逐渐消失。第二天傍晚，亮光再现，亮度更强。到第七天，海面上涌现出很多泡沫，当渔船驶过时，激起的水流明亮异常，水中还有珍珠般闪闪发光的颗粒。几小时以后，这里发生了一次地震。这种海水发光现象被人们称为“海火”。海火常常出现在地震或海啸前后。海火是怎样产生的呢？

　　　　海火产生的原因

　　　　海火是怎样产生的呢？一般认为是水里会发光的生物受到扰动而发光所致。如拉丁美洲大巴哈马岛的“火湖”，由于繁殖着大量会发光的甲藻，每当夜晚，便会看到随着船浆的摆动，激起万点“火光”。现在已知会发光的生物种类还有许多细菌和放射性虫、水螅、水母、鞭毛虫，以及一些甲壳类、多毛类等小动物。因此，人们推测，当海水受到地震或海啸的剧烈震荡时，便会刺激这些生物，使其发出异常的光亮。

　　　　然而，不久前，美国学者对圆柱形的花岗岩、玄武岩、煤、大理岩等多种岩石试样进行破裂试验。结果发现，当压力足够大时，这些试样便会爆炸性地碎裂，并在几毫秒内释放出一股电子流，激发周围的气体分子发出微弱的光亮。



………【27、会长大的红海】………

　　　　1978年11月14日，北美的阿尔杜卡巴火山突然喷发，而红海短短的7天中竟然又扩大了1米。这到底是怎么回事呢？

　　　　奇特的红海

　　　　红海很奇特，它不仅在缓慢地扩张着，而且有几处水温特别高，达50多摄氏度；红海海底又蕴藏着特别丰富的高品位金属矿床。这些现象长期以来引起了地质学家们的极大兴趣，但是，一直以来这些现象也没有得到科学的解释，因此，科学家把它们称为红海之谜。

　　　　红海扩张的原因解释

　　　　在20世纪60年代，海洋地质学家对红海扩张的原因有了一个比较科学的解释。他们说红海海底有着一系列“热洞”，正是这些“热洞”导致红海不断向两边扩张。

　　　　科学家们说，其实在大洋底一样有高山深谷，起伏不平。从大洋洋底地形图上，我们可以看到有一条长75000多公里，宽960公里以上的巨大山系纵贯全球大洋，这条海底山系被科学家称作“大洋中脊”。狭长的红海正被大洋中脊穿过。此外，沿着大洋中脊的顶部，还分布着一条纵向的断裂带，裂谷宽约达13…48千米，窄的也有900…1200米。科学家通过水文测量还发现，在裂谷中部附近的海水温度特别高，好像底下有座锅炉在不断地烧，人们形象地称它为“热洞”。科学家认为，正是热洞中不断涌出的地幔物质加热了海水，生成了矿藏，推挤着洋底不断向两边扩张。

　　　　其实，海底扩张就像两端拉长的一块软糖，那个被越拉越薄的地方，成了中间低洼区，最后破裂，而岩浆就从这里喷出，并把海底向两边推开。海底就这样慢慢地扩张着。根据美国“双子星”号宇宙飞船测量，我们已经知道了红海的扩张速度是每年2厘米。所以说，红海扩张原来是地下喷出的岩浆导致的。



………【28、好望角为什么好望不好过】………

　　　　位于非洲西南端的好望角，是大西洋和印度洋之间的重要标志。好望角的发现，在世界航海史上有着重要的意义，它已经成为欧洲人*印度洋的海岸指路标。但是，好望角海域几乎终年大风大浪，遇难海船难以计数，好望角为什么“好望”而“不好过”呢？

　　　　发现好望角

　　　　1487年7月，迪亚士奉葡萄牙国王之命，率3艘探险船沿非洲西海岸南下，踏上了驶往印度洋的未知之路。在中途遇到风暴不得不返航的途中，迪亚士的船队接近一个伸入海中的海角，刚到这个海角，他们就又遇到了风暴。海面巨浪滔天。船队在风浪中经过两天奋力拼搏，才绕过骇人的海角，驶进风平浪静的非洲西海岸。1488年12月，船队回到里斯本，迪亚士向国王裘安二世描述了自己的探险经过和经过的这个海角，国王认为，绕过这个海角就有希望*印度洋，到达朝思暮想的黄金国印度，于是就将“风暴角”改名为“好望角”，并一直沿用至今。

　　　　好望角“好望”不“好过”

　　　　自迪亚士发现好望角以来，这里就以特有的巨浪闻名于世。据海洋学家统计，这一海区10多米高的海浪屡见不鲜，6米～7米高的海浪每年有110天，其余时间的浪高一般也在2米以上。好望角不