石头之谜
在欧洲的德国、波兰和苏联(以前叫俄国)的平原上，是没有石头峰的，但是到处都可以见到不少巨大的花岗岩石块。
千百年来，人们用这些石头造房、铺路……几乎成天和这些石头打交道，可是谁也没有留意过，这些石头究竟是怎么来的?
19世纪20年代，有两位地质学家对于这些石头发生了兴趣。他们凿些石头带回家去，把它与从阿尔卑斯山上采来的石头进行认真的观察和比较，结果发现，它们是完全相同的一种花岗岩。
阿尔卑斯山距离这些平原地区有多远呢?少说也有二三百公里。从阿尔卑斯山北坡流下不少河流，如莱茵河、易北河等，但是它们都没有力量把那么大的花岗岩巨石带到平原地区去。
既然不是河流搬运来的，那么这些石头会从山区自己滚到几百公里外的平原上吗?当然不可能。
后来，又有人继承前两位地质学家的工作，探索这些石头的来龙去脉。
他一方面在阿尔卑斯山测量那里冰川的移动情况，同时还对欧洲西部进行了更大范围的调查，在法国、英国的平原上也发现了同样的石块。这位细心的学者还在一些石块上找到不少一条条深刻的擦痕。这种擦痕是冰川流动过程中所携带的石块、岩屑磨擦刻划出来的，多呈丁字形，尖端就是冰川流动的方向。
这位学者根据石头上的擦痕，判断出它们是南方阿尔卑斯山上的冰川带来的。
冰川能有这么大力量吗?有。要知道，冰川的力气非常大，在冰川经过地方的许多巨大石块可以被它带走。在古冰川附近，我们就常常可以看到一些很大的石块，地质学上叫它冰川漂砾。
有人会问，现在冰川只在两极地区和高山上才有，怎么会跑到气候温和的欧洲平原地区来了呢?
原来，在地质历史时期，地球上的气候曾经发生过剧烈变化，有时热，有时冷。在气候普遍变冷的时期，阿尔卑斯山冰川的范围比今天冰川的范围要大得多。它不但覆盖着欧洲广大的平原地区，而且填平了北面的波罗的海和北海，把斯堪的那维亚半岛和英伦三岛与欧洲大陆连成了一个整体。这种世界上气候普遍变冷、冰川广布的时期，叫作冰期。
据科学家研究，在离我们最近的地质年代——第四纪期间，在只有二三百万年的时间里，地球上曾经出现过四次大冰期。每次冰期来临，地球气候变冷，地面上的积雪不能当年化完，就渐渐地堆积起来，形成辽阔的冰川。
在一万多年前的最后一次大冰期时，冰川曾经覆盖着欧亚大陆的北半部和北美洲的北半部，各大陆高山地区和南极冰盖的面积都比现在冰川面积要大得多。
冰川在流动过程中，挟带着不少石块，不但在石块上磨出擦痕，还不停地刨蚀地面。冰川刨蚀地面的力量之大确实惊人。任何巨大的推土机都比不上它。冰川过后，在地面留下许多特殊地形。
比如，可以在地表上形成宽浅的积水洼地和突出的低矮石脊。它们分别称为“冰蚀湖”和“羊背石”。北欧的芬兰不是叫“千湖之国”吗?芬兰国土上数以千计的湖泊就是冰川造成的。冰蚀湖和羊背石在北美加拿大境内也很多，而且都有一定的排列方向。人们可以用它们推测当年冰川流动方向。
在一些高山地区，虽然古代冰川已经消失，但是，科学家们仍然能找到各种古代冰种遗迹。比如，冰川流过的谷地，它的外形与一般山间河谷有明显的差别，常常具有直立的谷壁和平缓的谷底，这种山谷的断面形如英文字母的u，叫“u形谷”。当年冰川上源的粒雪盆与一般山坳也有区别，它的形状有如一把围椅，半圆形的陡坡，围着向一面开口的平缓洼地，科学家称作“冰斗”。
此外，冰川堆积物与一般河流堆积物也有明显区别。碎屑石块的颗粒大小混杂，没有什么层理，砾石的棱角分明，磨圆度不好。
第四纪冰期同样影响过我国。冰期时候，我国气候比现在要冷得多，高山冰川的范围也比今天大，一些现在没有冰川的山地，当时都出现了冰川。
第四纪冰期对地球的自然环境有些什么影响呢7
首先，大量的降水变成了冰，堆在陆地上，而不能流回大海，使海平面降低，一些海水不深的海干涸，变成陆地。我国东部的黄海、东海的海底，那时也大部分露出海面。
冰期对全球动植物分布也有深远影响。冰期来临，北方一些不耐寒的动植物大部分被冰死，一部分迁移到比较温暖的南方，等冰期过后，它们又重新北移。这样反复多次，就使得大陆南北动植物种类变得复杂起来。
在冰期，即使比较温暖地区的森林，也变得稀疏了。食物的不足，迫使古猿从树上下地觅食，这也是促使古猿逐渐演化为人的外界因素之一。
石灰岩之谜
石灰岩是一种很普通的岩石，铺筑马路的基石，多是石灰岩的碎块，盖房用的石灰，也是用石灰岩烧制的。
普通是普通，可是石灰岩也有它自己的“个性”。我们不妨做一个小实验：在一块石灰岩上滴几滴盐酸(没有盐酸用浓醋也可以)，我们可以看到，滴上盐酸的地方会咕嘟嘟地冒起泡来，像开了锅一样。
这是怎么回事呢?
原来，石灰岩的主要成分是碳酸钙，盐酸滴上去之后，就会使它起化学反应，变成氯化钙(如果滴的是醋，就是醋酸钙)，并放出大量的二氧化碳气，所以看起来，就像盐酸在石灰岩上“沸腾”了。
自然界里存在着很多二氧化碳气，二氧化碳溶解在水中，就形成碳酸。
碳酸和石灰岩同样会产生一系列化学反应。反应的结果生成可以在水中溶解的碳酸氢钙，被流水带走。于是，坚硬的石灰岩在水和二：氧化碳联合进攻下就会被溶蚀。
含有二氧化碳的水溶蚀石灰岩的速度有多大呢?
有人在广西桂林地区进行过调查，结果是每年大约为零点三毫米。就是说每年石灰岩山石要被溶蚀掉大约有手指甲那么厚的一层。
“每年只溶蚀这么一点点，对那些石灰岩大山能有多大作用呀!”你也许会这么想。
这你可想错啦!
大自然就是靠着这么一点点的溶蚀力量。不但雕塑成了像云南石林那样几十米高的石灰岩石峰石柱，而且还能“建造”起像桂林到阳朔一带那一座座几百米高的石灰岩峰林。有名的北京周口店猿人洞，桂林的七星岩、芦笛岩，江苏宜兴的善卷洞、张公洞、灵谷洞等石灰岩溶洞，也主要是靠溶蚀作用形成的。
在我国广西、贵州、云南的石灰岩地区，到处都可以见到这种溶蚀作用的痕迹。其中包括形态奇特和溶蚀谷地、小小的溶蚀盆地、深不可测的落水洞以及许多奔流在地下的暗河等。它们没有一样不是这种溶蚀作用造成的。
从前，在地理教科书里把这种溶蚀作用造成的地形叫“喀斯特”地形。
这是因为，在欧州的南斯拉夫亚得里亚海滨有一个叫“喀斯特”的高原，那里有很大一片石灰岩山地，形成不少典型的溶蚀地形。科学家们在这里做过详细的调查，并且把这类石灰岩地形通称为喀斯特地形。
后来，有人觉得喀斯特这个词总有些别扭，改称“岩溶”两个字。就是岩石被溶蚀的意思，这比起叫“喀斯特”来要明白精确多了。
你可能会问：这样缓慢的溶蚀速度怎么能把石灰岩溶蚀成石林、高峰和溶洞这种种岩溶地形呢?
当然，要溶蚀成这些岩溶地形确实都要花费很长很长的时间。这点，我们不必担心。地质历史本来就是非常漫长的。拿地球的一“岁”——一百万年来说，就足够了。这个算术题很简单：以每年零点三毫米乘一百万，得出的数就是三百米。
我们知道，云南路南石林，一般高度只有几十米，桂林的峰林只有一二百米，而一般溶洞的高度也只有几十米，当然都不在话下了。
是不是凡有石灰岩的地方就能形成岩溶地形呢?也不是。岩溶地形的形成，一方面要有大面积、大厚度、质地纯净的石灰岩地层，另一方面还要有湿热的气候条件。在这种条件下、地表水和地下水丰富，植物的枯枝落叶腐解迅速，土壤和水中的二氧化碳含量高，这都有利于溶蚀作用的进行。所以，气候越潮湿，越热，石灰岩被溶蚀的速度也越快，岩溶地形也就能发育到十分完善的程度。
了解到这一点，你们就会明白为什么岩溶地形在我国南方特别多，而北方比较少见的道理了。
当然，干旱少雨的北方也不是绝对找不到岩溶地形。像北京附近的周口店猿人洞、上方山云水洞等，都是岩溶地形，但它们并不是在今天的气候条件下形成的。它们形成的时候，距离现在最少有几十万年了，当时北京地区的气候比今天要炎热潮湿得多，大概和今天我国南方的气候没有多大差别，所以才形成了这些岩溶地形。
南极冰雪之谜
南极洲是一个冰雪的世界，全洲98％的表面被冰雪所覆盖。在面积为1400万平方公里的南极洲上，其冰雪的总贮量为2800多万立方公里，占全球所有冰雪总量的90％以上。无论以什么标准来衡量，南极都是地球上最大的淡水库，其总水量占地球总水量的2％，占地球淡水总量的70％。有人曾计算过，如果南极的冰雪全部融化，世界海平面将平均升高60米，那时世界上大多数的沿海城市将被海水淹没。如果南极的冰雪部分地融化，则冰雪每融化3000立方米，海面将升高1米。
南极为什么会有这么多的冰雪呢?的确，从目前的降水量来看，这简直是不可想象的事。我们只好从地质学的角度来寻找答案了。南极冰盖的历史可以追溯到第四纪冰期开始前的几百万年前。根据在南极发现的乔木化石可以证明，在5000万年以前，南极大陆大部分地区并没有冰雪，到处都是一派郁郁葱葱、充满生机的世界。然而在3500万年前左右，靠近南极大陆的南大洋水体开始变冷，陆生植物越来越少。大约在2000万年前，南极冰盖开始形成，并延伸到大陆边缘。到了500万年前，南极冰盖的面积与现代冰盖的面积相差无几。有证据表明，南极冰盖最厚的时期是在1．8万年前的第四纪末期，那时候南极洲的冰缘向北扩大到了南纬50。，冬季甚至达到南纬45。。
那么，对于今天的南极冰雪来说，是在逐年增加还是逐年减少了呢?这倒是一个令人感兴趣的问题。有人计算表明，南极大陆的冰雪既有每年平均增加9．7厘米的情况，但也有每年平均减少3．1厘米的情况，这样的计算是否合理尚存在争议，然而就人类目前所掌握的资料和观测手段来看，对南极冰雪的增减下一个确切的结论，可能还为时尚早。
南极洲的冰雪不仅数量巨大，而且是以多种形式存在的，通常可分为大陆冰、冰川、陆缘冰和冰山几部分。
大陆冰大陆冰也叫内陆冰，它是南极大陆冰的主体，面积约有1200万平方公里。大陆冰的厚度平均为2000～2500米，迄今所能测到的最大厚度是4800米，其位置在东南极凯西站以南510公里处。
冰川冰是一种固体物质，但在长时间受力后，它也会发生变形和流动，从而形成运动的冰川。尽管南极大陆的内陆冰是一个巨大的块状体，但它也在不断的分离出巨大的冰川，并不断地向沿海移动，一般来说移动的速度每年为1～30米。世界上最大的谷地冰川是麦克·罗伯逊地的兰伯特冰川，该冰川充填在一条长约400公里，宽80公里，最大深度为2500米的巨大断陷谷地中，其平均流速每年约350米，流注人海构成艾默里陆缘冰。
陆缘冰在南极大陆的边缘，由于积雪和内陆冰、山谷冰川的补给，形成了很多陆缘冰。陆缘冰的面积约为南极冰盖总面积的10％，占据了约7500公里长的海岸线。其中最大的陆缘冰是罗斯海中的罗斯陆缘冰，其面积约为45万平方公里，和法国的面积差不多。罗斯陆缘冰的宽度超过了800公里，前缘冰厚约200米，后缘与伯德地内陆冰相连的地方厚度达700米。另一个较大的陆缘冰是位于威德尔海大海湾中的菲尔希纳陆缘冰，其面积约40万平方公里，陆缘冰前缘厚度为200米，后缘与内陆冰连接的地方厚度达1300米。
冰山在南极的陆缘冰中，时常分裂出南极所特有的巨大的平台冰山。这些冰山的长度在几百米到几十公里之间，厚度可达200米。已经发现的最大冰山的长度超过了180公里。南极冰的主要损耗是从它的边缘上分离出的冰山。据估计，分离冰山的损失每年要有5700亿吨，其中有84％是由陆缘冰上分离出来的。有的专家指出，陆缘冰是南极最容易被破坏的部分，如果全球气候变暖，陆缘冰以及之接近的谷地冰川全部融化，冰盖总量将减少10～20％，世界海平面将上升2—6米，许多沿海城市将被大海吞没。
死亡谷之谜
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在人类与动物赖以繁衍生息的地球上，有着顷刻之间可以使人和猛兽鸟类丧生毙命的地带，这种可怕的地方一般位于狭谷之中，故称为“死亡谷”。
意大利、美国、印度尼西亚和苏联境内都有令人毛骨悚然恐怖的“死亡谷”，这些互相迥异，奥秘迭出的“死亡谷”，尽管有不少科学家绞尽脑汁，但是迄今仍然没有得出令人满意的解释。
美国的死亡谷位于加利福尼亚与内华达之间，它是一条长达220公里，宽6～26公里，面积约1408平方公里的大谷。死亡谷两侧是顽石突兀的峭壁，险象环生。1841年，美国有一支寻找金矿的勘察队因迷失方向而错入谷中，结果不可思议地突遭罹难，几乎全军覆没。1949年，又有一支探险队偶入谷地，也被一种神奇的力量所杀，只有几个人侥幸逃脱。然而，没有多久，他们也莫名其妙地一一死去，死者连死因都无法查明。后来，曾有数批探险人员前去揭谜，但多数也屡屡葬身谷中，死亡原因至今未晓。
科学家们经过仔细调查研究，虽未发现新的线索，但却发现一个令人百思不得其解的怪现象，这个凶险莫测的死亡之地竟是鸟兽的“天堂”。据统计，在这里大量繁衍着200多种鸟类、十几种蛇类和1000多头野驴。各种各样的昆虫多如牛毛，它们在这里悠然自得地生活着。至今，谁也弄不明白死亡谷为什么对人这么凶残，而对动物却如此宽容厚爱。
在苏联堪察加半岛的克罗诺基自然保护区内也有一个死亡谷。它长2公里，宽100～300米。地势凹凸不平，坑坑洼洼，不少地方天然硫磺嶙峋露出地面。这里像墓地一般死寂，到处躺着狼獾、狗熊以及其它野兽的尸体，阴森恐怖得令人毛骨悚然。据统计，这条死之谷已吞噬了近30条人命。许多科学家曾多次冒着生命危险前去考察探险，但其结果仍是众说纷纭，有的说罪魁祸首应是积聚在陷井中那使人窒息的硫化氢和二氧化碳气体；也有的说是烈性毒剂氢氰酸和它的衍生物，莫衷一是。奇怪的是，离死亡谷只有百米路之远的地方，有几户农民生活着，却依然平安无恙。
在意大利那不勒斯和瓦维尔诺湖附近，也有两条死亡谷。与美国的死亡谷相比，情况恰恰相反，这里的死亡谷对人类是挺“和善友好”，受害的只是那些飞鸟走兽。据科学工作者统计，每年在这里死于非命的各种动物达3600多头。
在印尼的爪哇岛上，每一条十分怪诞的死亡谷，谷中有六个大山洞，每个洞都有一种“超自然的魔力”，无论是人或走兽，只要站在或途径距离洞口6至7米远的地方，就会被一股无形的魔力吸入洞内，且一旦被吸入则无法逃。如今，每个山洞里里外外都堆满了人和各种走兽的尸骸。山洞何以具有吸擒人兽的力量呢?被吸人的人或动物是因活活饿死还是慢慢中毒死亡的呢?其奥秘令人恐怖而又深不可测。
橡树岛之谜
加拿大东南部的新斯科夏省东南海面上，有一个面积仅130英亩的小岛。从18世纪末起，由于在该岛发现了一些神秘莫测、复杂多变的竖井和地道，很多人都对它进行了探索和挖掘，这个以往默默无闻的小岛，近100多年来变成了热闹非凡之地。
1795年，三个年轻人在这个荒无人烟的小岛上发现了一个临时填上的竖井。向下挖掘30英尺后，由于当时缺乏合适的工具，他们在1804年放弃了挖掘，空手而归。消息传出后，很多人推测竖井里可能埋藏着海盗隐匿的大宗财宝，于是不少雄心勃勃的人又接着挖掘。他们发现，每向下挖掘10英尺，就会遇到一层铺砌好的、又粗又圆的橡树；40英尺和90英尺处的橡树上还涂裹着厚厚的油灰。100英尺处不是橡树，而是一层云杉木。人们在90英尺的地方发现了一块平滑的石板，上面刻画着一些暗号，它们至今还未被人们破译出来。100英尺以下的竖井中充盈着海水，后来人们发现，竖井中有海水是因为有两条地道与500英尺外的海滩相通的缘故。
人们认为修建竖井的目的是为了埋藏财宝。对于这个岛被海盗们用作“银行”，这些海盗大的还包括臭名昭著的盖特船长；有人却认为宝藏的主人是美国独立战争时的英军总司令亨利·克宁顿爵士，1778年对纽约威胁进军时，他可能把橡树岛作为自己的军火仓库和临时银行；还有人认为财宝的主人是加拿大的法国总督，他可能在1758年把他们的黄金储备从路易堡要塞辗转运到了岛上——然而，不管这些猜测多么富有传奇色彩，事实上，100多年来人们为找到这些“财宝”已有6人丧命，花费了近300万美元的金钱，那想象中的“宝藏”仍毫无踪迹，人们在竖井中发现的人工制品不过是几个金链圈、铁的碎块，两片羊皮纸碎屑以及固定船只的环形栓而已。
1949年，有人在拉丁美洲的海地发现了一个据推测建于18世纪早期、与橡树岛极为相似的竖井和地道，一群群各不相干的海盗从竖井开始，在不同的深度挖掘了一条条水平的地道，把劫掠来的财宝埋藏在地道中。据报道，已有价值5万美元的西班牙金币在海地的寻宝现场找到，这个发现极大地鼓舞了橡树岛的寻宝者。
最近，一个对大半个橡树岛拥有所有权的辛迪加和对岛的其它地方拥有所有权的人准备再次对之进行全面的探索。探索将从被人们称为“宝井”的原竖井处和岛的其它地方同时开始。
对橡树岛的探索已有100多年的历史，不仅财宝没有找到，就连地道有多少也没弄清。而在岛上修建竖井的目的是什么，谁修的这个竖井，为什么修好后又填上，每隔10米为什么要铺放一层橡树，到今天仍像竖井第一次被发现时一样，人们对之一无所知。最近开始的一次大规模探索，究竟能否解开橡树岛之谜，还不得而知。
百鸟会串之谜
在河北省石家庄市中心地段铁路宿舍的39幢居住的老工人马明鉴家里，近半年中飞来许多鸟雀，还有些小动物也不断前去“凑热闹”。
马明鉴是位离休干部，过去从未养过鸟。该宿舍有3排平房，马师傅住的后排房共8户人家。据马大娘介绍，1986年6月1日，她女儿在和平医院的花坛上抓住了一只虎皮鹦鹉，带回家养着，以后就不断有鸟飞到家里来。
最多的是10月份，1个月就飞来153只。8月8日，马明鉴过59岁生日，当天飞来了30只鸟，其中有一只大喜鹊。更巧的是11月3日马大娘过生日那天，也飞来12只鸟。仅仅半年时间，共有299只鸟飞来，种类有百灵、黄雀、画眉、太平鸟、金山珍珠、翠鸟、红嘴长尾蓝鹊、金翅、锡嘴等近30种。在这期间，跑到他们家的小动物有9只，其中1只普通猫、2只波斯猫、2只小刺猬、2只小松鼠以及1对荷兰猪。1只母荷兰猪还生过3只小崽，可惜都夭折了。
为什么这些鸟和小动物会窜过闹市到马师傅家作客呢?河北师大生物系的有关专家教授、河北地震台的研究人员，以及广东自然界物质反映学者等，纷纷对此进行研究。二种意见是由于房前屋后树木葱茏，加上马师傅家门窗皆呈绿色，过往的鸟兽寻水觅食易于到此；另一种意见认为，由于树木、屋形形成抛物无线架，地下可能存在含铁的物质及阳光等多种因素的相互作用，产生静电波，当动物摄取含铁量较多的食物后，比较适应于这种电波辐射而至。有关专家、学者还将对此作进一步探究。
磁力漩涡地带之谜
在美国俄勒冈州格兰特狭口外的沙甸河一带，有一个方圆50米的神奇磁力漩涡地带，人们目睹这不可思议的奇妙景象，个个都会目瞪口呆，惊叹不已。
如果有人骑马前去，马一到这个地方就会停蹄不前，本能地回避，任你鞭打牵拉，它会惊恐而嘶叫起来，惶惶而不肯前进半步。在蓝天中飞翔的小鸟，一旦飞抵此处上空，就像被什么东西吸住似的，会突然跌落下来。经过一阵苦苦颤抖和挣扎，慌慌张张地急忙逃往他地。四周的树木，则都向着磁力圈生长，与远处笔直向上生长的树木形成明显的对比。
这个被称为“俄勒冈漩涡”地带经精密仪器测定，显示出一个直径为50米的磁力圈。这个磁力圈并非固定不变的，它是以9天为一个周期循圆形轨道移动。圈内有一栋破旧歪斜的木屋，很早以前，它是金矿的办公处。1890年，办公处迁往别的地方，这里一直无人居住，荒废得破烂不堪。走进屋内，如同进入另一个世界，人们会感觉到有一股强劲的拉力把你往屋内和往下拉。这时如果你想倒退出来，就会感到有一种神秘的魔力死死拉住不放，仿佛有根无形的绳子牢牢牵拉住似的。这就是漩涡影响大气压力，产生了新的重力而强力地吸引着人们。假如想在这儿挺直腰杆站立，身体会不由自主地自然而然地向磁力中心倾斜10度左右。
在小木屋里，抽烟时喷出的烟雾，开始时会在空中打旋转，继而越旋越快，最后向着磁力中心飘流，直至消失。假若有人想把一个空酒瓶搁在斜放的木板上，即使靠近磁力中心的一边位置较低，空酒瓶并不会向较低的那边滚落，而仍会向靠近磁力中心地势较高的一边滚去；若把圆球放在漩涡磁力圈内，圆球会自动向磁力中心滚去；若把一张纸撕成小碎片散掷于屋内，碎片就会在空中卷进漩涡中，然后在磁力中心点纷纷落下来，好像有人在空中搅拌碎纸似的。
过去有人认为这是天上的凶神在恶作剧，可经科学工作者20多年来的调查研究和无数次科学实验，证实了乃是地球的旋动力和电磁力的引力所造成的缘故。至于为什么这里有电磁力引力，至今还无人知晓。
墙壁上裂缝之谜
八十年代的祖国大地上，一座座高楼大厦拔地而起，一幢幢新式的二三层的农家住宅星罗棋布，城市中的旅游宾馆和绿树环抱的乡间别墅式的新村交辉成趣。盖房子是遍及全国城乡的热烈话题，它标志着四化建设的飞速发展和人民生活的日益改善。
盖房子是百年大计，施工中最关键的一步是打地基。基础不牢，上面的建筑物无异于空中楼阁，隐伏着倾斜、开裂甚至倒塌的危险。保证建筑物的安全，除了打好基础外，还有一个重要的措施，就是不得在靠近房屋建筑的地方随意挖沟、刨坑。用俗话，就是“不许挖墙脚”。
一般说来，照上面说的做了，完全就没有问题了。但是，有时人们会发现这样的现象：建筑物的墙壁在没有地震或其他外界力量破坏的情况下，出现了裂缝，而且裂缝会越来越大。检查施工质量，找不出什么问题，既没有偷工，也没有减料……那么，究竟是什么原因使墙体开裂，是谁在挖墙脚呢?
原来，这是建筑物底下的地基在捣鬼。
我们知道，地下的土质情况是很复杂的，就是在一片不大的地段内，也往往分布着各种各样的土层。有的地方地面上**着岩石，有的地方却是一块石头也没有的深厚的黄土，有的土层下面(或中间)有沙层、砾石层，有的松散土层下面却是致密的粘土或稀软的淤泥。有的土层粗看起差不多，但相邻地段土层里的矿物成分、颗粒大小、结构、密度、硬度等也不相同。在一些古老的城市或村镇的地底下，还有范围各异、深浅不等的渣土或炉灰层。有的地方地面平整，与周围并没有什么不同，而地下却是过去的河道或坑塘、古井、墓穴……各种土层有时是交互出现的，各个层次的分布范围和厚薄也不同。地下水的分布有深有浅，对土层的结构和密度也有重大的影响。
万丈高楼平地起，地下土层的复杂情况严重地关系着地上建筑物的安全，人们必须给予足够的重视。
打个比方说吧。假如在一包棉花和与它同体积、等高度的一包布匹上面，压上同样重的东西，我们会发现棉花包下陷的程度比布匹包要大得多，其原因就是布匹的结构紧密，密度和耐压力比棉花大。同样，松软的土层与致密的土层承受重压的能力当然也是不一样的。如果一段墙的两端分别砌筑在不同的土质基础上，在高大建筑物的沉重压力作用下，土质松软的一端下沉的自然要多，而另一端因为基底坚实，就不会下沉或下沉很少，这样一来，墙体和土层变化交界面相对应的部位上就会出现裂缝。这种现象通常被称为不均匀沉降。
建造平房，因为建筑物的总重量不太大，所以，只要把砌墙的那部分地面刨开，剥离表层土，形成地基的槽沟，用打夯机把下面的土层夯实，或者铺垫一定厚度的三合土夯实就行了。而建造高层建筑就不能这么简单从事了。
在一座高大建筑物建造之前，为了摸清地下的土质情况，都要先进行钻探，还要对钻探取出的土样的成分、颗粒组成、密度等物理化学性能进行测试，求得各类土层单位面积所能承受的压力的数值。然后再由勘探设计人员提出地基处理的设计方案。
在建筑施工工地，如果留心观察就会发现，在砌筑墙体之前，施工人员根据设计要求要对地基进行各种不同的处理。有的是用打夯机夯实，有的要绑钢筋、浇灌混凝土，还有的是把钢筋混凝土预制的长桩打人地下……采用的方法虽然不同，但目的都是要使建筑物有一个完整、均匀、密实、坚固的基础，这样才能保证地上建筑物的稳固。
对一些重要的建筑物，勘测设计部门在建成使用之后，还要进行经常性的观测，一旦发现不正常的情况就立即通知建筑部门，相应地采取有针对性的补救措施。
地球水之谜
地球上为什么会有这么多水?这个问题可能不少人认为是从天上下雨、下雪掉下来的。但是也有人会有相反的说法，他们认为雨和雪是地面上的水蒸发带上去的，因而一直争论不休。事实上，上述两种说法都只是说了地球上水的运移和循环情况，而没有涉及事物的本质。那么地球上的水究竟是从哪里来的呢?通过人们对地球内部构造和物质成分的详细研究，目前已有越来越多的资料可以证明，它是从地球内部分异挤压出来的。其证据是：从现代火山活动中可以看出，几乎在每次火山喷发时总会有大量气体喷出，其中以水蒸气为主，约占75％以上，其数量之大十分惊人。如1906年意大利维苏威火山喷发时，喷出巨大的纯的水蒸气柱高达1．3多万米，并且在20小时内一直保持着这样的高度。又如美国阿拉斯加州卡特迈火山区的万烟谷，有上万个天然水蒸气喷气孔，平均每秒钟就可喷出97～645~C的水蒸气和热水约2．3万立方米。这些现象说明在地球内部(地壳深部)确有大量原始水存在。从地下深处的岩浆成分来看，无不含有水分，并且越深形成的岩浆含水量也越高，例如经实验证明，在5公里深处岩浆中水的饱和度约为6％，在10公里深处，却达10％左右。从岩浆凝固结晶而成的火成岩来看，虽然都是一些坚硬的石头，但经化验表明，仍然含有一定数量的结晶水，并且常见有原始水的包裹体。从构成地球的原始物质——球粒陨石的成分来看，经人们研究发现，同样也含有一定水分，一般含水量为0．5.5％，有些可达10％以上(如炭质陨石)。
上述事实充分说明了地球内部确实有水存在。但地球内部的水是如何跑到地球表面来的?要回答这个问题，得从地球的形成过程谈起。
原来由宇宙尘埃凝聚成地球时，作为宇宙物质之一的水同时被封存在地球的原始物质——球粒陨石中。由于当时雏形地球温度很高，原始物质均处在熔融状态，而且地球自转速度很快(例如，35亿年以前，地球的自转速度约为现在速度的6倍，即每天只有4小时)，因此便产生重力离心分异，转重的物质趋向地球核部集中，较轻的物质便逐渐向外迁移，这样就慢慢形成了地球的地核、地幔、地壳三圈层构造。在地球圈层分异过程中，水是最轻的物质之一，并且活动性也最强，自然首先被移向地球外层。后来当外层这些富含水的溶融岩浆凝固成坚硬地壳时，含在岩浆中的水大部分就被挤压出来并向地球表面溢出，形成今天的大海大洋。不过，正如前面所说，30亿年前的古地球表面由于温度较高，因此挤压出来的水几乎都是水蒸气，在地球上空飘浮，直到后来地表温度降至100~C以下时，浓厚的水蒸气才逐渐冷凝成水滴并开始大量向地面降落。越往后，大约到6亿年左右，当地表温度降至30~C左右(即与现在地表温度相当)时，挤出来的水大约99％都呈水滴落到地表，这就是造成如今地球上那么多水的原因所在。
地热之谜
在内蒙古宁城县的一个山村里，有一口热水井，一年四季水温都在80％以上。当地村民杀猪、宰鸡退毛时从不烧开水，把杀好的猪、鸡放在井水中泡上一阵儿，便可收拾退毛了。现在，这个村的社员还办起一座没有烟囱的洗澡塘哩，用的就是这种自来热水。
那么，这口井的热水是谁“烧”的呢?原来，养育人类的地球内部蕴藏着极丰富的地热能。地热是火山、温泉、地震和地壳运动的主要能源。假设你能够乘坐“地下火箭”到地球内部去旅行的话，可千万别忘了带上防热器材。因为，向地球内部行进的过程中，最初的30米，温度变化还不怎么大，再往前走可就不行了，每前进100米，温度一般要升高3℃。当前进到2000至2500米的时候，温度大约就有80℃了。当到达30多公里的地方，那里的温度可达1000～1300℃，石头都被融化了。继续往前走，温度可达4000℃以上。当穿过500公里的厚度，才算过了增温区。看!地球不就是巨型大锅炉吗?据推算，地球地热总蕴藏量，约为地球上煤炭总能量的1．7亿万倍。
地球内部为什么有那么高的温度呢?巨大的热量又是从哪里来的?“冰冻三尺，非一日之寒。”今天地球内部巨大的热量是地球在漫长的演变过程中积累起来的。地热主要来源有放射性热、地球转动热和化学反应热等。而地壳导热率又很低，特别是地下50至100公里的深度导热率最低，厚厚的像锅炉外壳，把地球内部的热量给封住了。火山、温泉是从地壳裂缝泄露出来的地热形成的。但是，火山、温泉和地表带出、散发的热量还不到地球放射性产热总量的一半，大部分储存在地球内部，并使温度不断升高。
地热是取之不尽、用之不竭的大热库，是人类极其丰富的宝贵资源。它吸引着世界各国去开发利用，1904—1913年，意大利在拉德雷洛地热田，建成了世界上第一座地热发电站，功率为250千瓦。在我国地热资源也有着极其广阔的发展前景，目前，我国地质工作者已勘探的地热田(区)共计有40个，已发现天然露头温泉2600多处，人工热水露头130处。地热利用已从医疗、旅游业扩大到农业温室、水产养殖、民用采暖、工业加工等方面。我国第一座地热发电站于1970年在广东省丰顺县的邓屋地热区落成，其功率为100千瓦。197l一1975年，在湖南省宁乡县灰汤地热区建成我国第二座地热发电站，功率为300千瓦。1977年在西藏羊八井、台湾宜兰县清水地热区各建成一座地热发电站，功率分别为1000千瓦和1．500千瓦。
地下世界之谜
人生活在地上，在地上居住，在地上行走，在地上进行各种活动。地面上的东西看得见，摸得着。可是，地下是什么样子，地下都有什么东西呢?
在古代，人们没有探索地下奥秘的科学手段，只能凭借着想象，编造出许多带有神秘色彩的、关于“地下世界”的传说，绘声绘色地描述“地下王国”引人人胜的情景。
随着科学技术的进步和生产水平的提高，人类的活动已经扩展到了地下：修建地下铁道、地下厂房、地下仓库、地下街道，开挖矿井、从地下采矿，用钻机打井，从地下取水，开采地下的石油和天然气。
虽然这样，我们对地下的情况还是很不了解。 “天高地厚”、 “莫测高深”么!科学家的研究告诉我们，地球的平均半径是6371公里。相比之下，人类触摸到的地壳还是很浅很浅的。一般矿井只有几百米深，石油钻井最深，也就是几千米。苏联有一口世界上最深的地质钻井，到1984年也才打到1200多米，只有地球半径的六百分之一。如果把地球比作一个苹果，1200千多米的深钻井只不过是钻透了苹果皮，再下边的情况还是不清楚。
人类是不会向困难低头的，人类的智慧能够揭示出物质世界的各种奥秘，其中也包括地壳深部的奥秘。
科学家发现，地震波能够向四面八方传播，有的可以一直传到地心。地震波在传播过程中，碰到不同物质的时候，就会有不同的反射和折射，用仪器把这些记录下来，再进行分析研究，就可以推知地下物质的状态和分布情况。
科学家们用人工爆破产生的地震波，以及磁力、重力、电力、放射性勘探等各种方法，研究地下的情况，并且利用人造卫星拍摄的地下红外线辐射照片来分析地下的情况。
根据研究的结果，科学家指出，地球内部可以分成几个圈层。最外边一层叫地壳，也叫岩石圈，是由各种岩石组成的固体硬壳，它的厚度在大陆上厚30到70公里，海洋底部只有5到15公里。地壳表面几十米的薄层叫风化层，它的上部是可以生长植物的土壤层。人类的各种活动基本上就是在地壳表面进行的。
岩石圈的下部是地幔，也叫中间层，它的厚度约2900公里。这一层的温度大约有1200~2000℃，压强有100多万个大气压。这里的物质是一种过热状态下的固态物质，但是只要压力减小到一定程度，它就会变成能流动的岩浆。在强大压力作用下，如果岩浆沿着地壳的裂隙喷出地面，就是火山爆发。
地幔下部就是地球的核心部分，叫地核。它的半径有3400多公里，可以分成外核、内核两部分。外核厚约1600百公里，是液态的。内核主要是由比重较大、带磁性的铁和镍组成的，又叫“铁镍核心”。这一层密度大，温度高，估计温度可达5000℃，压强达到300多万个大气压。
地下油之谜
衣服上滴了油污，可以用汽油把它洗掉。有的人家里用煤油炉或柴油炉烧水做饭，没有用上电灯以前，不少家庭是用煤油灯照明。出门旅行、运输货物，要用汽车、拖拉机、飞机，它们用的燃料是汽油或柴油。汽油、柴油、煤油都是从石油里提炼出来的。就连我们穿的某些化纤衣服和不少日用品，也是以石油为原料，经过提炼加工制成的。现代化生产离不开石油，人们在生活中也要处处和石油打交道。
人们都知道，石油是从地下开采出来的。可是地下哪儿来这么多“油”呢?
原来，石油是古代动植物的遗体变成的。石油是由占百分之九十七到百分之九十九的碳、氢两种元素和少量的氧、硫、氮等元素组成的复杂碳氢化合物。科学家经过反复的实验，证明石油是由有生命的有机物转化成的，也就是说是由动植物的遗体变成的。
煤是由古代的树木变成的，石油是由古代动植物遗体变成的，它们形成的过程是不是一样呢?确实有许多相同的地方，比如要有适合生物大量繁殖的自然环境，也要有水或泥沙把堆积的生物遗体覆盖起来，要有细菌帮助有机物分解，地壳还要下沉，把有机物送到地下提供的高温高压的环境里。可’是它们又有很不相同的地方：煤是主要由碳元素组成的固体，而石油却是一种液态的复杂化合物。
石油既然是**，就会到处流动，哪儿有缝往哪儿钻。如果石油没有个汇聚积存的地方，人们要想寻找和开采它就困难了。可是石油也有它“聚居”的地方。
地壳变动的时候，水平的岩层受到挤压，有的地方会向上拱起来，四周低，中间高，就像一口倒扣着的锅，这里就成了石油的“家”。
石油滴随着水在地下的孔隙里移动。如果这口“倒扣的大锅”下边是孔隙很多的砂岩、石灰岩，而形成“大锅”的岩石是密实的页岩或泥岩，石油滴进到这里就出不去了。因为石油比水轻，会漂浮到上边去，下边的水托住它，上面和两侧不透水的岩层挡住去路，它流不出去，被扣在大锅里，越聚越多，这里就成了石油聚居的窝，也就是形成了石油矿藏。这种能存贮石油的“大锅”可大得很呐，往往高几十米，几百米，纵横几千米，而且常常位于地下几千米的深处。
有人可能会问，生成这么多石油那得要有多少生物才成啊?要知道，石油和煤一样，是经过几千万年甚至几万万年才形成的。从地球上形始出现大量的生物以来，已经有好几亿年，各种生物不知繁殖了多少万代；而生成现在地球里这些石油，只需要那些有机物的几百万分之一就够了。
地下宝库之谜
我们在学校上课的时候，要用铅笔、钢笔、修笔刀、圆规，在家里做饭的时候，要用锅、勺、铲，出门时要骑自行车，或者坐汽车、火车、轮船、飞机，如果问你这些东西是哪儿来的，你一定会马上回答，是工厂里制造出来的。可是造这些东西用的铁、铝、铬等各种金属，做铅笔芯的石墨、以及烧饭、开动车船所用的煤、柴油、汽油等燃料，又是从哪儿来的呢?
原来，这些金属和非金属的“宝贝”都是从地下取出来的，它们都是地下的矿藏。
地壳里各种各样的石头和宇宙万物一样，都是由各种元素组成的。有少数元素能单独组成物质，像氧气、水银、天然金及由碳元素组成的石墨、金刚石等，这类同一元素组成的均匀的物质叫单质。大多数元素都是同其他元素结合在一起，生成各种各样的化合物。这些自然界的单质和化合物，我们叫它矿物。地质学家已经在地下发现了两千多种矿物。我们所见到的各种各样的石头，就是由许许多多相同或不相同的矿物结合在一起而构成的。组成石头的主要矿物以及与人类关系密切的有用矿物，大约有一百多种。矿物中有**的，如石油、水银；有气体的，如天然气；但大多类矿物都是固体。地壳这么厚，石头这么多，到哪儿去找对人类有用的矿物呢?
如果各种矿物都平均分布在地壳的石头里面，要想采掘有用的矿物那就太困难了。实际上，自然界里的矿物也是“物以类聚”，有用矿物的分布还是相对集中的。一种或几种有用矿物组成的石头，往往聚积在一起，形成矿床。这种“物以类聚”的分布特点为人类开采它们创造了有利条件。我们在报纸上经常看到某某地方发现新的煤、铁矿、铜矿……的报道，就是指发现了这种矿物集中的新地方。
经过地质工作者的勘察、钻探，一旦发现了某种具有开采价值的矿藏，人们就会在那里开挖坑基，建设矿山，把地下的宝藏采掘出来，让它为人类的生产和生活服务。
地壳是一座丰富的“地下宝库”，如果没有这座“地下宝库”提供原料，现代化的生产建设是不可能进行的，人类也就不会有今天这样方便舒适的各种生活设施了。
间歇泉之谜
在西藏雅鲁藏布江上游搭各加地区考察的我国科学工作者，有一段描述当地喷泉喷发时动人情景的报道：
“……我们遇到一次令人难忘的特大喷发：在一系列短促的喷发和停歇之后，随着一阵撼人的巨大吼声，高温气、水突然冲出泉口，即刻扩展成直径两米以上的气、水柱，高度竟达20米左右，柱顶的蒸汽团继续翻滚腾跃，直捣蓝天，景象蔚为壮观。”
这种泉叫间歇泉。
间歇泉是一种热水泉。这种泉的泉水不是从泉眼里不停地喷涌出来，而是一停一溢，好像是憋足了一口气，才狠命地涌出一股子来。喷发的时候，泉水可以喷射到很高很高的空中，形成几米、甚至几十米高的水柱，看起来十分壮观。
间歇泉喷出来的时间并不长，喷了几分钟、几十分钟以后就自动停止，隔一段时间，又会发生一次新的喷发。如此循环，喷喷停停，停停喷喷，间歇泉的名字就是这样来的。
在国外，把间歇泉叫作“盖策”。这个名字是冰岛话的译音。它的原意也是间歇泉的意思。原来，冰岛是一个间歇泉非常集中的国家。在冰岛首都雷克雅未克附近一个山间盆地里，有一片很有名的间歇泉区。“盖策”是其中最有名的一个间歇泉，这个泉在平静的时候，是一个直径20米的圆圆的水池，清得发绿的热水把圆池灌得满满的，并且沿着水池的一个缺口缓缓流出。
可是，这种平静的局面维持不了多少时间，就会突然暴怒起来。只见池中清水翻滚，池下传出类似开锅时的呼噜声。很快，一条水柱冲天而起，在蔚蓝色的天幕上飘洒着滚热的细雨。据说，盖策的喷发高度可以达到70米。
因为这个间歇泉很有名，渐渐的， “盖策”就成了世界上对间歇泉通用的称呼了。
在整个世界上，这种壮观的间歇泉并不很多。比较集中的地区，除了上面谈到的我国西藏和冰岛以外，还有美国落基山间的黄石公园、新西兰北岛等地。
美国的黄石公园一向以间歇泉闻名于世，一些远道而来的旅游者到黄石公园去，主要目的就是想看一看那里的间歇泉。
黄石公园里有一个叫老实泉的间歇泉特别有趣。这个间歇泉不仅喷发猛烈，而且特别遵守时间，总是每隔一小时左右喷发一次，从不提前，也从不迟到。所以才得了这个“老实”的美名。可是，后来因为地震，老实泉发生了变化，现在不如从前那么遵守时间了。
新西兰北岛怀蒙谷间歇泉以喷发最高而闻名，最高高程可达450米。可惜好景不长，现在的怀蒙谷已经停止了喷发。
我国西藏地区的间歇泉是解放后发现的。搭各加地区间歇泉数量多，喷发能量也大，完全可以和国外各大间歇泉媲美。
间歇泉为什么喷喷停停?它是怎么形成的呢?
间歇泉的形成除了要具备形成一般泉水所需的条件，比如，充足的地下水源和适宜的地质构造等以外，还要有一些特殊的条件：
第一，必须是在地壳运动比较活跃的地区，地下要有炽热的岩浆活动，而且距地表又不能太深。这是间歇泉的能源。上面提到的几个地方，都是这种类型的地区。
第二，要有一套复杂的供水系统。有人把它比做“地下的天然锅炉”。
在这个天然锅炉里，要有一条深深的泉水通道。地下水在通道最下部被炽热的岩浆烤热，却又受到通道上部高压水柱的压力，不能自由翻滚沸腾。狭窄的通道也限制了泉水上下的对流。这样，通道下面的水就不断的被加热，不断地积蓄力量，一直到水柱底部的蒸气压力超过水柱上部的压力的时候，地下高温、高压的热水和热气就把通道中的水全部顶出地表，造成强大的喷发。
喷发以后，随着水温下降，压力减低，喷发就会暂时停止，又积蓄力量准备下一次新的喷发。