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文字里的科学
“沧海桑田”这个成语是说大海可以变为桑田,桑田也可以变为大海。比喻世事变化非常大。
晋·葛洪《神仙传·麻姑》中记载:“麻姑自说云:‘接侍以来,已见东海三为桑田。向到蓬莱,水又浅于往者会时略半也,岂将复还为陵陆乎?’”这个故事说的是东汉年间有一个叫王远的仙人邀请修道于牟州东南姑余山的仙女麻姑来做客。席间,麻姑说:“自分别以来已经看见到大海三次变成了桑田。刚才经过蓬莱小岛的时候,看见海水又比过去浅了,差不多浅了一半,难道又将要变成陆地吗?”
当时的人们通过观察和分析感到了大海会变成桑田,而桑田也会变成大海,这样的事经常发生,但是要搞清楚其中的原因是一件很困难的事情,于是借用神仙麻姑之口叙述出这样的事情。后人就用“沧海桑田”比喻世事变化很大。
其实,“沧海桑田”转变就是地壳运动变化的结果。
我们生活的地球年龄大约在46亿年左右,它无时不在变化。1912年德国气象学家魏格纳提出了一个假说,即大陆漂移假说,这个假说认为,两三亿年前地球上只有一块大陆,称为泛大陆(即联合古陆),海洋称为泛大洋。大约一亿八千万年前,泛大陆开始分裂,形成两块大陆,在北半球的一块包括欧、亚和北美三个洲,叫做劳亚古陆;在南半球的一块包括现在的南极洲、非洲、大洋洲、南美洲和印度,叫做冈瓦纳古陆。后来这两块大陆继续分裂漂移,逐渐形成今天的状况。
大陆漂移假说的提出,是由于人们发现有几块大陆的边缘能够拼接在一起,而且拼接得很好,特别是南美洲的东海岸与非洲的西海岸能完美地品拼在一起,得到了启示。
古生物学家发现,南美与非洲、北美与欧洲、马达加斯加与印度等大陆之间都有同种类的古生物化石。这说明具有相同化石的大陆原来是连接在一起的。但是仅这些还是证据不足,后来又发现了海底大规模水平位移断层和古地磁极性的“位移”等许多证据之后,大陆漂移学说才为人们所重视。
很可惜这些变化都是发生在两三亿年前,我们的先人并没有发现这些现象,因此不能站在这样的高度来说明这个问题。但是地球在变化他们已经发现了。
地球分为地壳、地幔和地核,地壳在最外层,我们就生活在地壳的表面上。地核在地球的中心,地幔在地壳和地核之间。地壳的表面除了陆地就是海洋,陆地约占地壳表面的30%,海洋约占70%。地球的变化从表面来看就是陆地变成海洋或者海洋变成陆地。
地球内部不是一个宁静的世界,始终处在不停息的运动变化之中,这种变化最终会反映到地壳的运动变化,地壳运动主要表现在地壳的升降运动和水平运动。这些运动都会引起陆地和海洋的变化。原来的一部分陆地变成了海洋,也可能原来的一部分海洋变成了陆地。
地质学家在喜马拉雅山的悬崖峭壁和山谷里进行考察时,在岩层中找到了许多古海洋动植物化石。由此证明,这里曾是一片汪洋大海,而不是什么“世界屋脊”。喜马拉雅山是从古老的大海里逐渐升起来的。
人们很早就发现了地壳的运动,北宋的沈括在任河北西路察访使时,有一次,他沿太行山北行看到“山崖之间,往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者,横亘石壁如带。”经过周密思考他认为“此乃昔之海滨,今东距海已近千里。”
地壳的变化使我国很多地方都发生了变迁,曹操曾在渤海岸边的碣石山观海,并留下了诗篇。由于地壳的变化,如今的碣石山已经远离海岸30多公里了;富春江岸风景美丽的七里泷钓鱼台,相传东汉初年的严光曾在那里钓鱼,现在这个钓鱼台已经升到半山腰了。
流水对冲积物的搬运和沉积,使得在靠近陆地的浅海由于泥沙不断的堆积而形成了陆地。太行山以东,古代也曾是汪洋大海,几万年前海浪直拍太行山脚,山东的宣陵是海上的孤岛。由于黄河、漳河、滹沱河、海河、滦河等河流不断从上游带来大量泥沙,日积月累,形成了辽阔的华北大平原。首都北京、重要工业城市天津,以及历史上的许多古城,如洛阳、开封、安阳等都坐落在这个平原之上。
泥沙的沉积还把一些海湾变成了内陆湖。太湖古代原是一个大海湾,由于长江入海口泥沙的淤积,约在5000年前逐渐与外海隔绝,变成内陆湖泊。它是我国五大淡水湖之一。
杭州的西湖也是由于同样的原因从一个面临大海的浅海湾变成了内陆湖。有人认为,至少距今两千多年前,西湖还是一个浅海湾,除个别山岭外全部淹没在海水之中。随着海水的冲刷,海湾四周的岩石逐渐变成泥沙沉积,使海湾变浅,钱塘江也带来泥沙,在入海口沉积。泥沙越积越多,最终将海水截断,内侧的海水就形成了一个湖。
由于泥沙的不断沉积,使得靠近陆地的浅海变成陆地,有些沿海的陆地因为海浪的不断冲击也会变成海洋。上海宝山区黄窑镇在海浪的长期冲刷下渐渐消失了,据说在退潮时,还可以在仅留下的石皮街上捕鱼。
(作者系中国科技馆研究员)