怪泉之i迷

2019-09-13 07:11马志飞
科学24小时 2019年9期
关键词:水火泉眼泥浆

文/马志飞

“泉眼无声惜细流,树荫照水爱晴柔。小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头。”大家是否还记得小时候曾经背诵过的这首《小池》?宋代诗人杨万里在诗中的一个泉眼、一道细流、一池树荫、几片小小的荷叶、一只可爱的蜻蜓,构成了一幅生动美丽的画面。

地球上的泉数以万计,各有各的特点,有的涓涓滴滴,有的喷涌如柱,有的清澈冰凉,有的温暖舒适。还有一些泉偏偏“不走寻常路”,个性十足,让我们一起揭开它们的秘密吧。

历史故事中的“哑泉”

《三国演义》“诸葛亮七擒孟获”中讲到,秃龙大王想借助“哑泉、柔泉、黑泉、灭泉”这4个毒泉来消灭蜀军。蜀军的先锋王平将军带领数百军士前来探路,由于天气酷热,士兵口干舌燥,误饮了“哑泉”水,结果人皆不能言语,疼痛难忍。若不是幸得山中高人指点,获取了解药,这些中毒的士兵必死无疑。这“哑泉”究竟是怎么回事呢?

后人研究发现,“哑泉”确实存在,它位于云南省保山市境内。明朝时期,人们曾在泉边立下石碑,提示过往行人勿饮此水。想必罗贯中先生听说过这样的事情,所以才在小说中将其描绘得出神入化。根据现代科学家的推断,所谓的“哑泉”应该是一种硫酸铜(胆矾)含量较高的泉水。硫酸铜毒性较大,误饮之后对胃壁的感知神经有很强的刺激作用,能引起呕吐、四肢无力等症状,严重的还会导致死亡。由于云南铜矿资源丰富,自古就已开采,泉水变成了有毒的硫酸铜溶液是有一定科学依据的。

五颜六色的彩泉

美国黄石国家公园的大棱镜温泉,直径约90米,水深约50米,面积大概和一个足球场差不多,每天都在向外涌出大量的热水,温度超过70℃。从上空俯瞰,大棱镜温泉中心是深蓝色的,从中心往岸边,颜色逐渐变化成了绿、黄、橙、红和褐色,仿佛一抹彩虹镶嵌在地上,格外引人注目,所以人们赞誉那里是“地球最美丽的表面”。更神奇的是,这个温泉的水面颜色竟然还会随着季节的变化而变化,十分有趣。

科学家们研究发现,大棱镜温泉之所以会变色,并呈现出绚丽多姿的色彩,都是湖水里的微生物造成的。大棱镜温泉从中心到岸边的水温逐渐降低,不同颜色的微生物生存在不同温度区域,泉水也因此呈现出多彩的颜色。

此外,泉水中含有特定的矿物质成分也会显示出特定的色彩。比如日本的血池温泉就因泉水中富含铁元素而呈现出红色,好似地狱中的景象,所以被人称为“地狱温泉”。冰岛首都雷克雅未克市附近的蓝湖温泉,因湖底的矿物质形成了一种白色的温泉泥,白色的湖底将蓝色的湖水映衬得格外美丽,特别是在飘雪的冬季,美如瑶池仙境。

定时喷发的间歇泉

美国黄石国家公园里还有一口奇特的泉,它大概每隔90分钟会喷发一次,水温约90℃,喷射高度为40~70米,每次喷发持续时间约2~5分钟,就这样日复一日、年复一年、不分昼夜地严格按照它的时间喷涌着。正因为它喷发时间极有规律,所以人们赞誉它忠实、可靠,称之为“老忠实泉”。

其实,“老忠实泉”只是黄石国家公园间歇喷泉区里的一个代表而已,在那里,大大小小的间歇泉有200多处。间歇泉的成因为:在火山活动地区,炽热的熔岩会使周围地层的水温升高,甚至化为水汽。这些水汽遇到岩石层中的裂隙就沿裂缝上升,当温度下降到汽化点以下时就凝结成为温度很高的水。这些积聚起来的水,还有地层上部的地下水沿地层裂隙上升到地面,每间隔一段时间喷发一次,形成间歇泉。黄石国家公园是世界上地热活动最强烈的地方之一。此地下方2~15千米的区域存在着一个温度很高的岩浆房,岩浆总体积约为200~600立方千米。这个区域的岩石都呈熔融状态,并含有大量的气体。如果某日火山爆发,那里将成为地球上最危险的超级火山。

除了黄石国家公园之外,冰岛中部、俄罗斯勘察加半岛中部、新西兰北岛中部,以及我国西藏南部和四川西部等很多地方都有比较壮观的间歇泉,它们不仅是神奇的自然景观,更是珍贵的地热资源。

高温浑浊的热泥泉

有时候,地下的高温热水带有一定的酸性,当它向上喷发时,能够将岩石熔解为泥浆,并一同喷出地表。这些稀泥温度很高,可呈现出灰、黄、褐等多种颜色,地质学家称这样的景观为“沸泥塘”或“热泥泉”,通常与间歇泉伴生,主要形成于火山区。

如果喷发出的泥浆较为粘稠,这些泥浆就会像火山喷发的岩浆一样在喷口周围堆积,形成所谓的“泥火山”。2006年5月,印度尼西亚就发生了这样一件怪事:有座名为“露西”的泥火山源源不断地向外喷发出炽热的泥浆,最强烈的时候每天可喷发18万立方米,厚度可达18米,导致附近很多村民的房屋被掩,造成多人死亡,至少1万个家庭被迫背井离乡。2007年2月,当地政府采取了治理措施,他们制造了大约1500颗重达200多千克的水泥球,再用铁链子将其串在一起,填入喷发泥浆的裂缝中。可是,这并未阻止泥浆喷发。

与之类似的景观,有些还与地下油气资源有关。比如在我国新疆克拉玛依市发现的喷泥口,里面就掺杂着浓浓的油气味,因为那里蕴藏着丰富的油气资源。人们还在克拉玛依一个名为“黑油山”的地方发现有泉眼向地表涌溢石油,让人惊叹不已。

一点就着的水火泉

相传,大约300多年前,有位高僧在台湾的一座山上行走时发现,一个山洞里流出的汩汩泉水表面竟然有火苗若隐若现,好像是水在燃烧一样。从此那里得名“水火洞”,该泉被命名为“水火泉”。

水火泉位于我国台湾省台南县白河镇东约8千米处的关子岭北麓。时至今日,它依然在缓缓地流淌着,也在静静地燃烧着,既没有引发周边山火,也没有因下雨而熄灭。“水火不容”的常识竟然在这里演变成了“水火交融”的奇景,令人匪夷所思。不仅如此,水火泉还是一处具有医疗保健价值的温泉,泉口出水温度为84℃,呈中碱性,含有丰富的盐分和其他矿物质。

水火泉究竟是如何形成的呢?地质学家研究发现,那里是砂岩地层,地下蕴藏有油气资源,以前在这附近进行地质钻探时曾有天然气喷出。当泉水从基岩裂隙中涌出时,天然气也随之源源不断地喷出,一旦被点燃就能持续燃烧。

水美鱼肥的喷鱼泉

泉不仅可以向地表喷水、喷泥、喷油、喷气,甚至还能喷鱼,现实中还真有这样的事情出现。据报道,2008年,重庆市巫溪县有家农户在自家院落中挖出一个泉眼,每到夏天汛期喷水的时候,泉眼中竟然会冒出很多小鱼来,最多的时候一天冒出的小鱼总重量可达250千克。据调查,这种小鱼学名叫“云南盘鮈鱼”,虽然个头不算大,但基本上每条鱼都在0.1千克左右。

其实,像这种能喷鱼的泉并不是第一次被发现。河北省野三坡风景区的鱼谷洞是一条长约1800米的溶洞,洞内有各种奇形怪状的钟乳石和缓缓流淌的泉水,其中的鱼谷泉每到谷雨季节就会向外喷鱼,最多的时候可达上千斤。

喷鱼泉的成因其实很简单。我们都知道,要形成泉,首先要有丰富的地下水,其次要有流通的通道。如果地下岩石之间存在较多的裂隙或溶洞,就会给地下水提供汇集和流动的空间。此外,还要有一定的压力,促使地下水流动,并在合适的出口喷出来。所以,泉大多分布于山谷和山麓地带。在碳酸盐岩分布地区,地下溶洞较多,地下水会形成暗河,甚至与地表河流相互贯通,其中生长一些小鱼也就算不上什么奇怪的事儿了。

闻声而动的喊泉

广西兴安县白石乡山背村有一口山泉,平时水量不大甚至经常干涸,但只要有人对着泉眼大声呼喊“快来水啊”,它就好像能听懂人话一样,不一会儿泉水就会突然变大。更有趣的是,当它正欢快流淌的时候,再对着它喊“水够了,别淌了”,水量又会变小。真的有这么神奇吗?

为了破解喊泉的秘密,中央电视台《走近科学》栏目曾专门进行过调查。调查结果显示,这口山泉并不像当地村民所描述的那样召之即来,挥之即去。经过中国地质科学院的专家对泉水流量的测定,发现它的流量呈现出周期性的变化。也就是说,每隔一段时间它就会出现流量增大的情况,与人们是否对着它喊话、喊什么话并没有直接关系。专家对其进行研究后认为,这是一种在岩溶地区常见的多潮泉,即在岩溶通道中由于虹吸作用而产生的,具有一定规律的周期性出流的岩溶泉。也就是说,在这个所谓喊泉的背后,可能存在着一定的储水空间和虹吸管道。专家还根据这种原理成功设计出了模拟实验,还原了喊泉的真相。

虽然科学结论终结了村民们口口相传的神奇传言,但仍然有人对这个结论持怀疑态度。因为世界上很多地方都有类似的喊泉,难道都仅仅是巧合而已?有专家认为,对于某些喊泉而言,不能完全排除声音所起的作用,当人们对着泉口喊话时,声波很可能会使泉洞内产生共鸣,或者惊吓水中生物,从而扰乱原本处于平衡状态的储水空间,导致泉水喷涌。但真相究竟如何,仍需要进一步研究。

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