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【光明网】翟明国院士:把沙子全部掏空,沙漠底下是啥样?
2015-11-13 | 作者:转自:光明网 | 【 】【打印】【关闭

来源:光明网科普中国-科技名家风采录 [网上互动] 发布时间:2015-11-02 11:05:58

  【网上互动】第21期 

  时间:2015年10月30日 10:30-11:30 

  地点:北京 

  嘉宾:翟明国 中国科学院院士 

  10月30日,前寒武纪与变质地质学家、岩石学家、中国科学院院士翟明国接受光明网记者独家专访,就生活中常见的地质学问题与网友和读者进行互动交流。他在回答网友提问时对沙漠形成过程、大陆漂移成因、常见石头种类、地质年代命名等问题进行解答。访谈最后,翟院士寄语网友和读者——成功属于有道德素养和科学素养的人

  翟明国院士:把沙子全部掏空,沙漠底下是啥样? 

  【以下内容根据互动实录整理】 

  网友“飘呀飘”:北京地铁发展很快,会造成地质问题引起塌陷吗? 

  翟明国:不会的,因为它(修建地铁)都是做了地质的研究,基底什么样啊,边缘什么样啊,应该怎样支护啊,都做到了。我们也有经验了,像西方的地铁上百年都没有事儿,我们(现在的技术)肯定比西方早期时候要高。

  网友“法老的面具”:假如把沙漠的沙子全部掏空,那么沙漠底下的地貌是什么样的? 

  翟明国:这个问题其实还挺有意思的。首先想一想,沙漠是怎么来的?沙漠是这样(形成的),第一,如果有一个地方很干旱,长期的风化剥蚀,然后有风的时候就会不断地吹来吹去,就把原来地貌变化了,就是说原区的地方应该是裸露的石头,石头又不断的风化呢,就变成了大小不同的石头,叫戈壁。

  戈壁这个词,大家可能都说戈壁沙滩,不知道什么叫戈壁,石头子,全是石头,石头在一块,这叫戈壁。那么这比戈壁石头粗的东西哪去了呢?就顺着风的活动,顺着风向往前推进了,不一定全能飞到天上,它有时候在地下滚动就可以走,但有包括水流的冲刷也可以加剧,但是总的来讲,光是风它也能走,这样走的过程中,这种分选,就是比较小的石头变成沙子。然后那个沙子呢,里头还应该有土,土哪去了?土被吹走了,我们就看到沙尘暴。沙尘暴聚集下来,就形成黄土高原。

  我们黄土高原这么厚,都是日积月累的。所以有人说现在才有沙尘暴,不是,如下先才有沙尘暴,当时就没有黄土高原了,过去就有,不是现在才有,所以这个沙子就是这么来的。沙子既然是这么来的,那么沙子实际上是异地的,不像戈壁,戈壁实际上是原里的,黄土也是异地的,沙子也是异地的,异地实际上在挪动,所以我们说沙丘会移动的,今天看的沙丘这么高在这个地方,再过两天你用GPS测,那个沙丘就跑到另一个去了,它顺着风它会动的,所以沙子下面是原来的地方。

  翟明国院士:把沙子全部掏空,沙漠底下是啥样? 

  图为翟明国院士寄语网友和读者(光明图片) 

  网友“晶莹剔透的心”:如何分辨生活中常见的石头种类? 

  翟明国:最常见的石头种类有三大类:一类加沉积岩,我们叫水成岩,一种叫火成岩,我们叫火成岩就是平常我们说的岩浆岩,第三类就是变质岩。有一年温家宝总理去一个学校上地质课,当时温总理说错了,说三大类岩是水成岩,或者沉积岩、火山岩、变质岩。后来他自个儿又第二天又做了纠正,说我说错了,不是火山岩,是岩浆岩,因为岩浆岩或者叫火山岩包括了两类,没有喷出地表的叫侵入岩,喷出地表的叫火山岩,所以他说火山岩说错了,应该是叫岩浆岩。

  所以三大类岩石大家最简单看就是能够认出两类就行了,一类是火成的岩石,火成的岩石如果是喷出的岩石就带有气孔之类的,如果是侵入的岩石就是结晶很好,就是我们平常看的这个花岗岩什么的,确定他的晶体啊,还有一个沉积岩,就是成层的,比如说石灰岩啊,岩土岩啊,砂岩啊,所以最简单大家看就是一个成层非常好的这样的我们就说是沉积岩;另一种是火成岩;那么第三类叫变质岩,变质岩大家现在会不会都无所谓,因为比较难识别。

  网友“三叶虫草”:寒武纪物种大爆发和地质变化有关联吗? 

  翟明国:这个问题是非常专业的问题,这个问题非常重要,就是寒武纪的生命大爆发是怎么来的?早期地球上氧气是稀缺的,后来地球上氧气逐渐多的,实际上(导致)氧气增多有两次大事件:第一次大事件在20几亿年,大演化事件,出现了很多生物钟,但是以微生物为主;第二次就是在寒武纪之前,大概6亿多年到7亿多年以前,当时的地球叫做雪球地球,因为当时地球特别冷,到处都是雪和冰,整个地球都被(冰雪)覆盖了,海水也结冰了,隔着下边氧气就上不来,等到这个冰熔化的时候呢,(大气中的)氧气就增加,氧气逐渐增加以后生命开始繁育,形成了大量的生物的品种,比如我们国家的澄江动物群就是这个时候形成的,这便是生命大爆发。

  生命大爆发是地质历史上这么一个事件,为什么这时候都变成雪球地球了,不知道。那么为什么这时候(冰雪)又没了?大家现在都是认为是大量的岩浆、火山活动造成的,就是这么一个地质过程。

  网友“无比兴奋的咩”:宝石是如何形成的? 

  翟明国:宝石是特殊的一种石头。大家喜欢这样的石头,你就管它叫宝石,不喜欢它就不叫宝石,你喜欢另一种石头,另一种石头就变成宝石了。所以宝石只是说大家喜欢的一种石头。这种石头呢只要符合这个石头形成的条件,它就能形成,比方说我们喜欢和田玉,和田玉实际上是透闪石,透闪石如果长的很大,大家就不喜欢它,就变成晶体了;它长的像眼睛一样,特别细腻,你就喜欢它。如果有另一个人说,我就不喜欢它(细腻),我就喜欢长成晶体的那个,那晶体就成了玉了,是吧?这是不同的人有不同的看法,不同的喜好。

  网友“树下的红泥”:先有岩石还是先有土? 

  翟明国:首先,先有岩石是不会有错的,是吧?第二什么叫土?只要粒细的就叫土?还是说我们现在的土啊?中国人讲黄土是一种土,还有我们土壤是另一种土,土壤中一定是含有腐殖质的,没有腐殖质不叫土壤。月亮上现在(经过)风化有好些像灰那样的细的,叫土也可以,那么要看土怎么定义的。但是不管怎样,还是应该先有石头,石头风化了才能变成土。

  网友“菜菜头儿”:看到地质年代的命名就晕了,您能解释一下吗? 

  翟明国:肯定要晕的,因为地质时间太长了,46亿年的地球,是吧?其实呢,地球有大的历史,划分为四个宙,第一个叫冥古宙,冥冥之中天地浑浊这种状态,这种状态中文很好理解,还很混沌状态的时候这叫冥,这是最早的;然后是太古宙,太,(表示)很老了;然后是元古宙,是开国元年那个“元”,所以这三个宙解决冥古宙、太古宙、元古宙这三个宙一看,冥古宙这个最老,然后太古宙,然后元古宙,再下面就是显生宙,那么显生宙里这个生物都有了,就叫显生宙,这么记这四个宙最容易。但之后呢?仅仅显生宙下面还要分那么多,就比较难记了,但是我想,可以记住一个寒武纪,寒武纪太重要了,(它是)整个显生宙的开端,之后的什么侏罗纪、白垩纪啊,大家都知道,(记住这些)就行了。

  网友“一碗面不够”:大陆漂移是如何启动的? 

  翟明国:大陆漂移是一个假说,板块构造的三大支柱的假说之一就是大陆漂移。我们来想象一下:(以前地球)几个大陆是在一起的,把南美洲和非洲一拼就拼上了,然后它是现在这个样子了。魏格纳(德国气象学家、地球物理学家、天文学家,大陆漂移说的创始人)首先提到了漂移,到他去世都没有人相信他。他在考察的时候,风雪太大冻死了。他去世50年以后,大家才承认他的说法。大家现在说什么动力(启动大陆漂移)?

  我们现在基本上认为动力模式是两个:一个是洋脊扩张力。大洋的底下是扩张的,大洋有一个洋脊,不断有岩浆往外喷发,推着它走。大洋在涨,大洋和大陆挨着的地方,大洋涨怎么办?没有办法,只好把大洋推下去。大洋推下去,也把大陆推着要动,这是我们想的最早的道理。还有一个道理,一定要有地幔的对流,产生大洋的扩张。我们现在(对此)都叫假说。

  网友“云雨烟过后”:珠穆朗玛峰的海拔会继续增高吗?能不能到1万米? 

  翟明国:继续升高也是有可能的,下降也是有可能的。它升高就是因为印度板块向欧亚板块挤,这个东西一直挤就高了。它既然还在挤,就可能高。那么高的过程中,一定会有剥蚀,这个假设同时存在。风化剥蚀是一个现象,你看一个土堆,两天不看,风刮日晒,一看土堆低了,一定会有剥蚀。有剥蚀,有涨,这两个都有。涨的速度快,剥蚀的速度慢,就升高了。涨的速度慢,剥蚀的速度快就降低了,就是这么一个过程。涨到一万米,就要求它必须是只涨,基本上不剥蚀,会不会达到这个高度呢?谁也不敢讲。

  网友“拎着你出走”:野外勘探就是地质工作者的日常工作吗? 

  翟明国:我们地质工作者分了很多类,一类地质工作者是搞地质图鉴编制的,他们主要的工作要在野外搞地质编制;有些人是以(勘探)矿产资源为主的,他要搞矿产资源,还有矿山,石油的,他们要到处跑的去找,他们找到一定的有条件的地方会继续驻扎在那里继续做;还有一种地质工作者是搞基础研究,要到处去搜集资料搞对比。所以(对于)地质工作,显然野外地质勘察是他的一个重要基础。

  网友“七色雨伞”:黄河携带泥沙是否会填平渤海? 

  翟明国:我想是这样的:如果黄河能够不断的剥蚀泥沙,一定是黄河上游比下游高很多。如果上游和下游差别小了,带的泥沙也少了。所以(这)是一个平衡,这个问题其实是一个很有意思的问题,但是也不是很容易回答的问题。就是说能不能让渤海都填平,让渤海都填平,那就是渤海本身在升高,但是他和别的海还有连接,这本身是一个系统,所以不是很容易回答的问题。

  网友“小水壶儿”:大学想报考地质学,但是又担心这个行业很难找到女朋友,真的是这样吗? 

  翟明国:过去可能有过(这样的问题),现在可能没有这个问题了。现在社会这么发达,而且前段时间我跟他们讲,(以前)地质专业是比较苦的专业,但是将来会是越来越时髦的专业。谁不愿意找一个整天可以到处旅游看风景的工作?过去我们上大学的时候,西方就有人这样说,当时我们非常难考,地质这个专业多好。中国说地质(工作)多艰苦,出入深山。现在逐渐就变了,和条件有关。

  【人物百科】 

  翟明国,前寒武纪与变质地质学家,岩石学家,中国科学院院士。1947年12月生于河南济源,籍贯河南济源。1976年毕业于西北大学地质系,1982年、1989年在中国科学院地质研究所先后获硕士、博士学位。现任中国科学院地质与地球物理研究所研究员,大陆动力学国家重点实验室主任、中国科学院矿产资源重点实验室学术委员会主任。兼任内生金属矿床成矿机制国家重点实验室(南京大学)等9个国家与部门重点实验室的学术委员会主任、副主任和委员。

  主要从事变质岩石学、前寒武纪地质和地球化学研究,以及火成岩岩石学的研究,是一位国内外有影响的科学家和学术带头人。多年来,他针对早期陆壳的形成与增长、早期大陆壳的结构与成分、前寒武纪与显生宙变质作用和大陆动力学机制的异同等前沿核心科学问题,并且研究大陆演化历史与矿产资源的富集机理,集中研究华北陆块以及相邻地区,取得了系统的创造性成果。

(统筹/肖春芳 图文/赵清建 吴劲珉)

 
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