地球生物生存之谜
宇宙间的奥秘之一是地球上存在生命。这生命是宇宙间其他地方出现不了的一种侥幸的成功，还是诸因素绝妙结合的必然产物：恰到好处的温度、恰如其量的辐射和恰如其分的化学成分?
我们知道，太阳系由星云凝缩而成。当行星从星云的尘埃物质中脱胎而出时，它们面临着多种相抗衡的力：重力要把物质凝聚到一起，形成原始行星，而星云中心的那颗年轻恒星所发出的越来越强的辐射要将这些凝聚起来的物质照得四分五裂，使最轻、最易挥发的物质汽化人太空。
各个原始行星互不相似的一个重要原因是它们与太阳的距离不相等。那些离太阳最近的行星由于灼灼高热，丧失了大部分较轻的元素，水星、金星、地球和火星就是那种类型的4颗行星。因为它们都是固体的岩石球体，周围都有一层气体，有时也被称为类地行星。在更其遥远的地方，凡物不胜寒，气体混合物可由重力吸附在一起，其中一些密度较低的元素还会从中冷凝出来，结果形成了4颗巨大的行星：木星、土星、天王星和海王星。它们几乎全由气体组成，主要成分是氢、氦、甲烷和氨，可能还有一个小型岩石核。
最外围的冥王星则几乎可以肯定原先并不是行星，而是逃逸出来的卫星。
在宇宙中，氢虽然是最为普遍的元素(氢在太阳系形成之前的原始星云中也同样普遍存在)，但是所有的氢几乎都从太阳系的中心地带逃跑了，而类地行星差不多囊括了全部残余的氢。
地球的构成中保留的氢不到原始星云l／10，而且其中只有一小部分保持着游离状态，大多数氢已与氧结合形成汪洋大海。
地球既是湿漉漉的，又是一颗裹着一层含氧丰富的大气层的岩石小行星。这些相辅组成的特征与它在太阳系中所处位置有关：地球靠近太阳的程度使它成岩石状；地球轨道与太阳之间的精确距离决定了它表面的大气层和海洋的性质。
充裕的液态水看来是地球上行成生命的关键。太阳系中没有别的行星具有液态水。水星是最里层的一颗行星，很像地球的核心，但被剥去了可组成岩石厚壳的那些元素。这颗小行星的密度相当高，与别的行星相比，它含有异常丰富的金属物质。但水星太热，简直没有丁点儿的大气，也压根儿不可能有水浪汹涌的海洋，从而排斥了生命的立足之地。
金星和火星似乎还是较有希望的两颗行星。金星的大小和地球几乎相等，构成也极相似。金星有一层含丰富二氧化碳的大气层。这层气体像温室的玻璃一样收捕太阳光的热量，使其表面温度极高，不存在液态水。
火星离太阳比地球远，是较轻的一颗行星。它有薄薄一层质量还不差的大气层。尽管这样，火星还是太冷；水不能以液态存在。
地球主要多亏了它与太阳的间距，使它得天独厚地具有一层厚厚的大气，这样地球表面的温度恰恰保持在高于水的冰点而低于水的沸点之间。因而这颗行星老是湿漉漉的，海洋中的水分不断蒸发，通过下雨又进行再循环。
这种条件于生命最为有利。然而，这些完美的条件又是如何产生的呢?
初始态的地球该是一颗不带大气层的岩石球体。在类地行星形成时总有件随着行星存在的各种残剩的轻气体，但那怕一星点儿，也都可能在年轻太阳不规则活动时被逐走。此类情形发生在大约46亿年之前。现时，内层行星的大气层均来自行星内部慢慢泄漏出来的气体——如火山活动时释放出来的炽热气体，和大流星体高速撞击行星表面时挥发出来的气体。
以前总认为这种原初的大气层含有大量甲烷和氨之类的气体，颇与气体巨星的大气层相似。可是，近来的实验表明：作为生命先兆的分子也可在含有大量二氧化碳的试管“大气”中逐步产生。根据一些天文学家的论述，生命的先兆甚至在星际气云和彗星物质中出现；现在有些研究大气层的科学家也争辩道：由行星内部释放出来的气体形成的原始大气并不像原先认为的那样，含有大量甲烷和氨，而含有大量目前仍在从地球内部释放出来的二氧化碳。由于在金星和火星的大气层中都发现了大量二氧化碳，从而给上述结论以强有力的支持。可是，这些行星似乎都失去了生命产生所必须的水，而地球失去了二氧化碳。原因何在?
从这三颗行星轨道与太阳的距离中我们再一次找到了答案。
拿金星来讲吧，它吸收太阳的热量之后，又将一部分散发到太空中，在没有大气层的情况下，它的温度稳定在86．5℃。所以，当气体从岩石中逃逸出来，开始聚集形成大气层的时候，便呈气体状态。不只二氧化碳如此，就是水也是以水蒸气状态存留的。水蒸气和二氧化碳允许太阳的短波长辐射透射到金星表面，而且还吸收灼热岩石放射出来的红外线光波。这种所谓温差效应的后果是使行星的表面温度随着大气层的发展急骤上升，很快超过了水的沸点，并一直上升到现在火炉般的高温，于是生命存在的可能全完了。
火星上的情况完全不同，在星体内部气体释放之前，火星表面温度稳定于一55~C上下，连冰也溶化不了，还谈什么水的蒸发。尽管薄薄的二氧化碳气层确实起着温室作用，但目前尚不能溶化冻结的水。可能在过去某个时候，它的大气层很厚，起到了良好的温室作用。火星上有水在流动，刻蚀出了道道的峡谷和那些看来极像干枯河床的线状系统。据火星“河道”中的陨石坑数量推测，这至少是在5亿年之前的事。
地球真是举世无双，得天独厚。这颗湿润的星球既不太冷，也不太热，在地层深处气体逸出之前，初始的表面温度为-25℃，但后来变暖了，温度高到可使水保持液态，却又不至于使大量水分蒸发到大气层而产生难以控制的温室作用。相反，温热的水溶解大气层中的二氧化碳，把它从大气层中分离出来而抑止了温室作用，起初温度是增高了一些，但后来平均温度停留在15℃左右。这样的温度一直保持至今，那得部分归功于云层所起的自然恒温作用。 。
设想太阳在其生命的历程中，有可能变得热一些。但是这一点点温度的提高并没有使地球变热，或增强难以控制的温室作用，只是使更多的海水蒸发，生成更多的云，把太阳新增加的热量反射出去。或者，设想太阳稍许冷了一些，热量的减少又意味着水的蒸发减少，因而云也变少了。由于减弱了的太阳热能较多地直接照射到地面，寒冷也就不那么严酷。换句话说，合宜的温度一旦来临到美好的、保持着生命的地球，就留在那儿长期不变。这全亏了云层的保护作用。
但是，对地球，至少对地球表面上刚刚产生的生命来说，上述种种情况还未必正确。太阳光中致命的紫外线辐射可以穿透到地表，把那儿可能产生的原始生命统统杀死。而海洋则不同，海水把有害的紫外线滤掉，为生命的生长发育提供了天堂。于是生命出现，立即发挥自己的作用，开始对周围环境产生影响。
最初的生命形态发觉氧对己有害，是生命过程中产生的有害废料，但是，在20亿年前，由那些原始生物产生的氧开始在大气层中积聚。由太阳辐射激发的光化学反应导致大量臭氧——由三个原子组成的氧——气体的产生。臭氧层起到挡去大部分紫外线的作用。在这种过滤作用的保护下，生命开始从海洋向外蔓延，登上了陆地。同时大气层中丰富的氧使新的生命形态——以有氧呼吸作为其生长能源的原始动物——得以产生。
地球转劲之谜
众所周知，地球在一个椭圆形轨道上围绕太阳公转，同时又绕地轴自转。
因为这种不停的公转和自转，地球上才有了季节变化和昼夜交替。然而，是什么力量驱使地球这样永不停息地运动呢?地球运动的过去、现在、将来又怎样的呢?
人们最容易产生的错觉，是认为地球的运动是一种标准的匀速运动，．否则，一日的长短就会改变。伟大的牛顿就是这样认为的。他将整个宇宙天体的运动，看成是上好发条的机械，准确无误，完善无缺。
其实，地球的运动是在变化着，而且极不稳定。根据“古生物钟”的研究发现，地球的自转速度在逐年变慢。如在4．4亿年的晚奥陶纪，地球公转一周要412天；到4．2亿年前的中志留纪，每年只有400天；3．7亿前年的中泥盆纪，一年为398天。
到了亿年前的晚石炭纪，每年约为385天；6500万年前的白垩纪，每年约为376天；而现在一年只有365．25天。天体物理学的计算，也就证明了地球自转正在变慢。科学家将此现象解释为是由于月球和太阳对地球的潮汐作用的结果。
石英钟的发明，使人们能更准确地测量和记录时间。通过石英钟记时观测日地的相对运动，发现在一年内地球自转存在看时快时慢的周期性变化：春季自转变慢，秋季加快。
科学家经过长期观测认为，引起这种周期性变化，与地球上的大气和冰的季节性变化有关。此外，地球内部物质的运动，如重元素下沉，向地心集中，轻元素上浮、岩浆喷发等，都会影响地球的自转速度。
除了地球的自转外，地球的公转也不是匀速运动。这是因为地球公转的轨道是一椭圆，最远点与最近点相差约500万公里。当地球远日点向近日点运动时，离太阳越近，受太阳引力的作用越强，速度越快。由近日点到远日点时则相反，运行速度减慢。
还有，地球自转轴与公转轨道并不垂直；地轴也并不稳定，而是像一个陀螺在地球轨道面上作圆锥形的旋转。地轴的两端并非始终如一地指向天空中的某一个方向，如北极点，而是围绕着这个点不规则地画着圆圈。地轴指向的这种不规则，是地球的运动所造成的。
科学家还发现，地球运动时，地轴向天空划的圆圈并不规整。就是说地轴在天空上的点迹根本就不是在圆周上的移动，而是在圆周内外作周期性的摆动，摆幅为9”。
由此可以看出，地球的公转和自转是许多复杂运动的组合，而不是简单的线速或角速运动。地球就像一个年老体弱的病人，一边时快时慢、摇摇摆摆地绕日运动着，一边又颤颤巍巍地自己旋转着。
地球还随太阳系一道围绕银河系运动，并随着银河系在宇宙中飞驰。地球在宇宙中运动不息，这种奔波可能自它形成时起便开始了。
就现在地球在太阳系中的运动而言，其加速或减速都离不开太阳、月亮及太阳系其他行星的引力。人们一定会问，地球最初是如何运动起来的呢?
未来将如何运动下去，其自转速度会一直变慢吗?
也许，人们还会问，地球运动需要消耗能量吗?若是这样，空消耗的能量又是从何而来?它若不需消耗能量，那它是“永动机”吗?最初又是什么使它开始运动的呢?存在着所谓第一推动力吗?
第一推动力至今还只是一种推断。牛顿在总结发现的三大运动定律和万有引力定律之后，曾尽其后半生精力来研究、探索第一推动力。
他的研究结论是：上帝设计并塑造了这完美的宇宙运动机制，且给予了第一次动力，使它们运动起来。而现代科学的回答是否定的，那么，地球，乃至整个宇宙的运动之谜的谜底究竟是什么呢?
“南方大陆”之谜
古代希腊的天文学者曾认为大地是球形的。并且指出：欧洲和亚洲位于北半球，在南半球一定也有一块同等的大陆存在，以保持地球的“平衡”。
欧洲中世纪的一些地理学者更认为“在南半球上的大陆，也和北半球的欧亚大陆一样，拥有稠密的人口、温暖的气候、肥沃的土地和丰富的金银矿藏。
并称它为“未知的南方大陆”。这种臆测对于勇敢的航海家来说，具有很大的鼓舞作用。
在17世纪里，许多航海家曾经屡次深入到南半球的海洋探险，企图找到“南方大陆”。澳大利亚就是在这种动机下被发现的，因而用“南方大陆”之名来命名它。但是后来发现是“张冠李戴”了，它并不是真正的“南方大陆”。
“南方大陆”之谜，使一位英国航海家詹姆斯·库克特别的感兴趣，他在1772年到1774年间，率领了“冒险号”和“果敢号”两艘帆船，两度深入南极区域探险。库克完成了环绕南极海域一周的航行，并且在西经145。和西经106°54′处，两次越过南极圈，最南曾到达71°10′的高纬地方。
但是，他并没有发现“南方大陆”。库克在他的航行报告中写道： “我在高纬度上仔细搜索了南半球的海洋，绝对证明南半球内，除非在南极附近，是没有任何大陆的，但南极是不可能到达的。”他的这个结论，使欧洲航海家对发现“南方大陆”的兴趣和信心大为减低。
从1819年到1821年，俄国探险家别林斯高晋作围绕南极海洋的航行，发现了彼得一世岛和亚历山大一世岛，这是在寻找“南方大陆”中第一次发现了陆地。为了纪念这次探险贡献，把这里的海面命名为“别林斯高晋海”。
在这以后，许多国家的探险队为揭开“南方大陆”之谜，都作出了贡献。
现在，在南极地图上的一些地名，几乎全是用当时探险家的名字来命名的。
例如： “威德尔海”，是纪念英国人詹姆斯·威德尔在1823年至1824年发现南极第一边缘海的。 “威尔克斯地”是纪念美国人威尔克斯在1839年至1840年的探险活动的“罗斯海”、 “罗斯冰障”、 “罗斯岛”，都是纪念英国人罗斯在1841年至1843年考察贡献的。另一些地名，是用探险队所属国家的皇帝名来命名的，如维多利亚地、毛德地等。
从1907年到1912年间，探险家都在为最先到达南极点而进行竞争。
1907年到1909年间，英国探险家沙克雷顿作第一次去南极点的尝试。
他从维多利亚地海岸的马克莫尔多湾出发，用中国东北马作交通工具。由于马不知应在南极大陆冰雪上行走，未走到一半路程都相继死去。沙克雷顿和他的三个同伴，不得不拉着笨重的装备步行前进。可惜走到南纬88。23′，离南极只有178公里的地方，由于粮食不足而被迫返回了。
1910年到1912年间，曾有两个探险队同时向南极点进发：一队是挪威人阿蒙森领导的探险队，另一队是英国人斯科特率领的探险队。
阿蒙森探险队经过周密的考察，选择了罗斯海中的鲸湾为出发点，大致沿着西经162。的经线向南极点前进。他们一行5人，利用52条爱斯基摩狗拉着的4个重载雪撬，在1911年10月20日，冒着一22~C的春寒，开始向南极进发。当走到离极点还有。750公里处，暴风雪大作，持续了六昼夜。阿蒙森唯恐自己赶不过斯科特，仍决定继续前进。
1911年12月14日，天气晴朗。根据太阳高度测得：探险队正在纬度89~45’处，离极地只有28公里了。大家情绪非常高涨。就在这天3点钟，一个极有意义的时刻来临了，阿蒙森发布口令： “停止，南极!”
隐藏着的太阳妨碍了精确测定。在午夜，当太阳露出云外的时候，进行了天文计算。查明去极点大约还有10公里。于是又迅速前进，终于到达了地球的最南点。他们搭起帐幕，在其上升起挪威的国旗和“弗拉姆号”的樯头旗。小队在南极点过了三个昼夜，留下了帐幕和旗帜，凯旋而归。
阿蒙森探险队在去极地的路上花了56昼夜，而归途只花了39昼夜，这是极出色的远征。
与此同时，斯科特探险队的命运就完全不同了。他们在1911年11月2日，从罗斯冰障东边的南纬77。30'处出发，远征队由15人(最后只是剩下5人)以及由两个摩托雪橇、两个狗橇和lO头马驹组成。但是走了不几天，马和狗都死了，摩托雪橇也失灵了，他们只得自己拖着雪橇前进。因此，直到1912年1月18日方才到达南极点。当他们发现在一个月以前，他们的竞争者阿蒙森已经到过这里时，非常失望。他们在极地只停留一昼夜半便折回了。在归途中遇到暴风雪袭击，加上饥饿和疲惫，斯科特和4个同伴都先后牺牲了。
第一次世界大战后，开始了用飞机考察南极的新时期。1928年到1929年间，美国人威尔金斯最先采用航空考察南极地区。1935年11月至12月，埃尔斯沃斯完成从格兰汉姆到鲸湾的横贯大陆飞行。今天将这个地区称作“埃尔斯沃斯高地”。1946一1947年，美国曾经派遣4000名官兵，30艘舰船，参加柏尔德探险队去南极作大规模考察。
目前在南极设有美、苏、英、法、日、澳、新、挪、比、智、阿等等11个国家的共有31个科学考察站。我国科学家在1980年的1至2月份，曾初次考察南极。
“南方大陆”自19世纪初被发现以来，已经将近两个世纪了。它实现了古代希腊人的臆想——南半球也有一块大陆。但是，它的面积与希腊人所想象的却远远不相符合。欧亚大陆的面积仅为5416万平方公里，而南极大陆连同附近的岛屿，面积只有1400万平方公里，只占欧亚大陆面积的1／4。
今天的南极洲，与中世纪的欧洲人所想象的“拥有稠密的人口、温暖的气候、肥沃的土地”的“南方大陆”相比，更是大不相同。在南极大陆上，至今尚无定居的人口，当然不会有城市和国家，只在夏半年有捕鲸船和少数科学考察人员来这里作短暂的停留。
南极洲是世界的“冷极”，在南极阿蒙森——斯科特考察站，十年间测得的最低温度是-80％，在伏斯托克站(78．5°S106．9°E)，1960年8月24日测得最低气温达-88．3℃，1967年初，在南极点附近，又记录到-94．5℃。是目前地球上气温最低的记录。南极的夏季气温也在0℃以下。
由于终年酷寒，使南极大陆全身终年披着冰盔雪甲，成为世界上最大的“冰库”。有的地方冰层厚达4800米。南极冰雪贮量也多达2400多万立方公里，占全球淡水总量的90％以上。有人计算过，一旦南极的积冰全部融化了，可使世界海洋水面上涨50米，那时许多沿海港口将沦为“沧海”。
辽阔深厚的南极冰盖，使南极大陆的海拔平均达到2350米，成为世界上最高的大洲。冰雪掩盖了南极的地貌，令人“难识庐山真面目”。
由于终年酷寒，南极形成了一个强大的持续的高气压中心。下沉气流由南极中心向大陆四周辐散，使地面盛行南风和东南风，风速是离大陆中心愈远而愈大。到了大陆边缘，全年有340天风速在15米／秒以上，最大风速曾达100米／秒。阿德里地海岸有“世界风极”的称号。
南极的暴风雪是世界闻名的。在杰尼逊角处，木箱子上的软纤维在几天以内能磨损去3毫米，生锈的铁链子很快会磨得光亮。甚至有时能将装满汽油的油桶卷到10公里外的冰山上。
今天的“南方大陆”确是一片“寒漠”世界，但是在地质史上也真的有过“温暖的气候”，肥沃的土地”，那时，森林茂密，动物繁衍。这由今天在南极发现的煤田和油田的事实可以证明。地质学家认为，古代的“南方大陆”并不在今天的位置，而是位于赤道附近，后来经过长期的地质年代，才漂移到地球的南端了。
古人所设想的“南方大陆”， “有丰富的金银矿藏”，倒与今天的发现有些相符。南极目前发现有金、铜、铅、锌、锡、铀等矿产，特别是煤、铁藏量，规模十分巨大，已引起世人注目。
“南方大陆”之谜，现在虽已被揭开，但在世界各大洲中间，仍是被人类了解得最少的一洲。今后随着科学技术的发展，人们将对“南方大陆”有更多的理解。
大地沉浮之谜
相传1831年7月7日，在地中海西西里岛西南方的海面上，蓦然间烟雾腾空，水柱冲天、火光闪闪，在一阵震耳欲聋的轰鸣，夹杂着刺耳的咝咝声中，从海里升起一座高出海面60米、方圆约5公里的小岛，热气腾腾像个刚出笼的大馒头。英国国王立即向全世界宣布，这个新诞生的小岛是英国的领土，并命名为尤丽娅岛。谁知在3个月后，尤丽娅岛竟然不辞而别，悄悄地隐没在万顷碧波中不见了。
海岛为什么会隐而复现，现而复隐呢?这是地壳不停运动的缘故。其实，在漫长的地质史中，海洋变为陆地，陆地变为海洋，洼地隆起成山，山脉夷为平地，是屡见不鲜的。 ’
西欧荷兰的海滨，从公元8世纪以来，一直以每年约2毫米的速度下沉着。现在荷兰的大部分地区已经低于海平面，若不是有坚固的堤坝来阻挡海水的入侵，这些低地就早已沉人海底而不存在了。喜马拉雅山脉是世界上年轻而又高大的山脉。我国科学工作者在喜马拉雅山地区考察发现，这里有三叶虫、腕足类、舌羊齿等生活在浅海中的动植物化石，说明早在3000多万年以前，这地方还是一片浩瀚的海洋。以后，由于地壳的运动，才隆起成为陆地。当喜马拉雅山刚刚露出海面来到世间的时候，只不过是个普通的山岭。
近几百万年以来，它却以每一万年几十米的速度迅速升高，终于超过了其它名山古岳，获得了“世界屋脊”的光荣称号。但它并不满足，仍以每年18．2毫米的速度继续升高呢!
公元前2世纪，意大利的那不勒斯海湾修建了一座名叫塞拉比斯的古庙。现在这座古庙早已倒塌，只剩下三根高达12米的大理石柱子，至今仍矗立在海滩之上。这三根柱子的上部和下部，表面都非常光滑洁净，唯有当中的一截，从高达3．6米向上到6．1米的地方，坑坑洼洼，布满了海生软体动物穿石蛤所穿凿的洞穴。这是怎么回事呢?原来在2000多年前，当塞拉比斯庙修建的时候，这里还是一片陆地，以后地壳逐渐下沉，柱子的下面一截，被海水中的泥沙和维苏威火山灰所覆盖。到了13世纪的时候，海水已淹到6米以上，海生软体动物就附着在石柱上。以后，由于地壳上升，海水逐渐退去。现在这三根柱子当中一截上的小洞穴，就成了那不勒斯海湾历经沧桑的标志。
在沧桑之变的史册中，关于大西洲是否真的存在问题，还是一个有待我们用科学去把它解开的千古之谜。
古希腊著名的哲学家兼数学家柏拉图(公元前427—347年)曾在他的两篇对话著作中，详细地记载着一个传说：大约距当时9000年前，大西洋中有一个非常大的岛屿，叫大西洲。那里气候温和，森林茂密，奇花异草，景色万千，还盛产黄金。岛上有个文化相当发达的强国，由十个酋长统治着，每隔十年聚会一次，共商国家大事，国都有一座富丽堂皇的宫殿，建筑在山顶之上。这个国家不仅统治着附近的岛屿，而且还支配着对岸大陆上的一些地方。它凭着自己强大的经济和军事力量，曾经对欧洲和非洲发动过侵略战争，其势力范围直达北非的埃及和欧洲的某些地区。后来，由于发生了一次强烈的地震，仅在一天一夜之间，大西洲就沉沦在大西洋底。
不管是喜马拉雅山的崛起，或者是尚未解开的大西洲之谜，都说明沧海会变成桑田，桑田也会变成沧海的客观规律。沧桑之变的原因，主要是由于地壳不停地运动的结果。由于地壳的运动，使某些地区的陆地沉降或者抬升，引起周围海面的变化，由于地壳的运动，使某些地区的海面上升或者后退，引起陆地的沉浮。时间老人告诉我们，地壳运动是缓慢的，地质历史是漫长的。沧桑之变，从地球诞生以来，从来没有停止过，今天依然存在着，将来也一定不会终止。
高原之谜
在20世纪30年代，中国人民的好朋友、美国记者埃德加·斯诺为了对中国共产党和它的领袖们进行一次历史性采访，曾经冒着很大的危险，只身一人来到陕北。陕北是我国黄土高原的一部分。他在后来出版的《西行漫记》中，对黄土高原作过下面一段精彩描述：
“这一令人惊叹的黄土地带，这在景色上造成了变化无穷的奇特、森严的形象——有的山丘像巨大的城堡，有的像成队的猛犸，有的像滚圆的大馒头，有的像被巨手撕裂的岗峦，上面还留有粗暴的指痕。”
“那些奇形怪状、不可思议、有时甚至吓人的形象，好像是个疯神捏就的世界——有时却又是个超现实主义的奇美的世界。”
八九十年前，当一些到中国探险的外国科学家走进黄河中上游的陕西、山西、甘肃等地的时候，立刻被那里黄土高原的壮观景色惊呆了。
那是一个地球上绝无仅有的黄土世界。
在欧洲，德国的莱茵河两岸，中欧的多瑙河一带，以及北美密西西比河等地也有不少黄土分布着。但是与中国的黄土相比，简直是小巫见大巫，不论在面积上，还是在厚度上，都无法和中国的黄土相提并论。
黄土高原东到河北、山西交界的太行山，西到甘肃的乌鞘岭，南到秦岭山脉，北到长城一线，面积达40余万平方公里。
黄土高原上黄土的堆积厚度也大得惊人。一般有五六十米厚；在陕西、甘肃的一些地方，可以找到一二百米厚的黄土层。这样厚的黄土层在国外是找不到的。
那么，这么大范围分布的深厚黄土层到底是怎么来的呢?
直到不久前，科学界对这个问题还在争论不休。 ’
一种学说认为，黄土是由当地岩石风化造成的。他们认为，因为地质时代久远，风化过程很长，天长日久，就会使岩石逐渐风化成粉末，形成厚厚的黄土堆积。
这种学说受到不少学者的反对。他们认为，如果按照上述意见，黄土高原上的黄土应该遍地皆是，但是事实上黄土高原上超过3000米以上的山峰并没有黄土堆积，这些山峰像一座座岩岛，屹立在茫茫的黄土海洋之中。
另一种学说认为，黄土应该是流水挟带的泥沙堆积而成。而反对这种学说的学者认为，根据他们调查，在黄土高原上，那些几十米厚的黄土层中，几乎看不到明显的流水层次。
需要指出的是，这里所说的黄土并不是我们心目中那种一般的“黄色的土”。黄土高原上黄土的土质又细腻、又均匀。黄土颗粒的大小只有一毫米的几十分之一。厚厚的黄土层中，上上下下看不出明显变化。
现在科学家比较一致的看法是黄土风成学说。也就是说，黄土高原的黄土是大风吹送、堆积而成的。
最早提出风成学说的科学家们根据亚洲大陆内部戈壁、沙漠和黄土的分布情况，画了一幅想象的地图。地图的中央部分是砾石遍地的戈壁，向外是几大片有名的沙漠，即苏联境风的卡拉库姆沙漠，中国境风的塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠等，再向外就是广布于我国黄土高原上的黄土。地表物质由中央向外围，由砾石到沙粒再到黄土细粒，表现出明显的地带规律。因此，他们认为黄土是漫长的地质时代里，亚洲中心地带的戈壁、沙漠地区吹来的风，把那里的细土带到这里来的。
这个学说提出以后，因为还没有更多过得硬的证据，所以起初并没有多少人支持它。说一百多米厚的黄土层是风吹来的，怎么能让人相信呢?直到中国科学家们近二三十年做了大量的科学研究工作，找到了可靠的科学依据之后，黄土风成说才渐渐被公认了。
中国科学家们作出了哪些新的成绩呢?
第一，在黄土里找出古代植物遗留下来的孢子和花粉，并且进行了鉴定。
根据这些植物种类，明确地证明了当年黄土沉积时的气候环境确实是一种干燥而又寒冷的气候。
第二，在显微镜下对黄土中的细沙进行观察。发现这些很小的沙粒表面上没有流水磨擦的痕迹，倒像风力搬运的结果。科学家们还在黄土高原上，采取不同地区的黄土土样，测定颗粒的粗细，结果是越接近西北沙漠，颗粒越粗；越向东南，颗粒越细，很有说服力地证明黄土是从西北沙漠地区吹来的。
第三，有的学者还利用近代气象学的知识恢复当时的亚洲大气环流状况，提出那时的风向是有利于黄土搬运的。
黄土的形成起码经过了一百多万年，在最近二三万年前达到最高峰。到了有文字记载的历史时期，黄土的形成过程仍然没有结束。我国古代许多历史书籍中多次记载的“雨土”现象，就是黄土搬运堆积的实证。
冰川之谜
谁都见过冰，可是如果有人问什么是冰川?恐怕你们就不一定能回答得出来了。
简单地说，冰川就是冰的河流。在这种河流中，流动的不是水，而是坚硬的冰!
在世界上一些高大山脉的山巅，只要有常年的积雪，就会有出现冰川的可能。像我国的天山、昆仑山、祁连山，我国西南边境上的喜马拉雅山，欧洲的阿尔卑斯山以及南极大陆与北极的阿拉斯加和格陵兰等地都有冰川分布。
在南极大陆、格陵兰等气候严寒地区，广大地面被冰川覆盖，成为一个盾形冰盖，叫作大陆冰川。在高山山谷中流动的冰川叫山岳冰川。我们这里主要讲一讲山岳冰川。
如果你乘坐飞机飞临这些山脉的上空，俯瞰冰川奇景，真是再壮丽不过了。一条条白色巨龙，充塞在巍巍山岭中间，在阳光照射下，发出熠熠光辉。
一百多年以前，生活在阿尔卑斯山中的欧洲人并不知道，在他们身边山谷里的冰竟在缓缓的移动。
阿尔卑斯山山顶长着一种很漂亮的野玫瑰花。当地人有一种风俗：小伙子向心爱的姑娘求爱，要冒着生命危险，翻山越岭去采回玫瑰花，献给姑娘，表示自己的勇敢和忠诚。
19世纪初，有几个年轻的小伙子去山上采花，却一直没有回来。原来，他们在登山途中被一次雪崩埋在万年冰雪里了。
不幸的消息给山下的村民带来很大痛苦。一位冰川研究者安慰他们说，大约再过40多年，这些年轻人的尸体会在冰川的前端出现。
听了这位学者的话，村民们又生气，又好笑。天底下哪有这种事!没想到的是43年以后，人们在冰川前端真的找到了这些不幸的年轻人。
冰川不但把这些尸体带给了村民，而且由于冰下冷藏的缘故，尸体也没有腐烂变质。据说，其中一个小伙子手里还紧握着一朵玫瑰花呢!。
冰川流动不易被人发现是因为它流得很慢。冰川流动的速度是由冰层厚度和地形坡度决定的。每条冰川流动的速度不一样，但都很慢，每天只流动几厘米，顶多也不过是几米而已。我国珠穆朗玛峰北坡有一条大约20多公里长的绒布冰川，我国科学工作者在1966年到1968年间进行了认真观察，结果测出绒布冰川每年移动速度为117米，每天只流动0．3米。
冰川是怎么形成的?固体的冰怎么会流动呢?坐落在山巅的山坳常常是冰川的源头，科学家叫它们“粒雪盆”。天空中降下来的雪粒，先汇聚在粒雪盆里，积雪受热后，表层融化，融水向下渗透，使雪粒冻结；雪越积越厚，下层积雪受压重新结晶。时间一长，就会使积雪变成冰，叫作冰川冰。
冰川冰是降雪经过自身强大压力形成的，与天然冰有很大不同。其中最主要的是，冰川冰内部存在着不少空隙。我们只要把冰川冰小心地切成薄片，再拿到显微镜下观察，就会看到在一颗颗冰晶之间的空隙。空隙中充满着空气，每颗冰晶外面还包裹着一层薄薄的液态的水。
冰川冰的性质和它内部冰晶间的这些空隙，特别是和冰晶外面包裹着的液态水有很大关系。打个比方说，就好像在机器里的滚珠轴承上，涂满润滑油。因此，冰川冰比天然冰更加容易变形，即有较好的可塑性。
冰川冰的可塑性特点是促成冰川移动的重要原因。因为，在有一定坡度的山谷里，在地球重力作用下，这些可塑性的冰先是逐渐改变冰川的形态，接着就开始在重力作用下缓慢地沿着山谷向下移动。
冰川在山谷里流动也和河流一样，中间流得快，两侧流得慢。如果在一条冰川上横插一排木桩，时间一长，就可以看到这排木桩中间向下游突出，变得弯曲了。
冰川遇到山谷阻挡时也会发生弯曲，甚至会产生很大的旋涡，这种旋涡很漂亮，很像一圈套一圈的洁白的花环。
两条冰川汇流时常出现很奇特的现象。当一条支冰川流人主冰川时，两条冰川会被挤得弯弯曲曲，或者产生很高的冰的凸起，有时一条冰川干脆爬到另一条冰川身上，让人家驮着走，冰川学家叫它“双层冰川”。
冰川既然是流动的冰河，当然也有源头、上游、下游。源头就是山坳的粒雪盆，而在雪线附近，气温升高，冰川也就消融了。