书城科普探索神秘的科学未知(新编科技大博览·B卷)
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第13章 自然未知(7)

然而,人们很快指出,这些岩石的采样位置位于北纬30度,冰山是不可能向南漂移如此之远的,即使在第四纪冰期时也不存在这种可能。同时,岩石学研究也证明,这些变质玄武岩的岩石化学特征和岩石结构特征,都清晰地证明它们是一种海洋玄武岩,而非来自陆地。另外,也没有证据表明,它们在采掘后遭到了什么严重的污染,相反却可以说明,测定的年龄值是可靠的。何况,类似的情况在大西洋中脊的其他地方也有发现,那里人们找到了不仅年龄老而且属于浅水成因的沉积岩,甚至古老的陆壳残余——片麻状花岗岩。

所有这些事实使研究者们不得不另寻解释的途径。曾对这些岩石进行氩—氩法测定的米诺路·奥兹玛认为,这些岩石是大西洋破裂和扩张前存在的或初期形成的,以后尽管地幔物质上涌导致海底扩张,但这些岩石的部分破碎块体却可能断裂,被保留在上涌带的顶部,没有受到扩张的影响。

有意思的是,不仅大西洋中脊有这种奇怪的岩石,同样,在西印度洋海岭上人们也采掘到年龄为5.15亿年的古生代花岗岩。

如果说大西洋中脊和西印度洋海岭上的这些古老岩石还可以用奥兹玛的理论来进行解释,那末,1982年苏联“拉普捷夫”号考察船在太平洋中的发现,就使人们如堕五里雾中了。“拉普捷夫”号在太平洋中心(北纬10°28′,西经152°21′)用洋底铲掘器从基岩露头面上采取到一大块(12×16×18厘米)岩石,拿起一看,竟然是代表古老陆壳的花岗片麻岩。大家知道,这里不是太平洋中脊的所在地,当然无法用奥兹玛的理论来解释,那末它又是怎样来到这里的呢?

舍戈蒂陨石之谜

1865年,一颗陨石坠落在印度比哈尔邦舍戈蒂附近。这块陨石呈三角形,大小约18×11厘米,具有黝黑色的熔壳,是一块和普通石头并无多大区别的石质陨石。因此,没有引起人们的任何兴趣和注意。

几十年过去了,随着陨石科学和光学显微镜研究方法的发展,人们才注意到,这是一块奇特的、几乎是独一无二的陨石。

我们目前发现的陨石大致有三类:铁陨石、石陨石、石铁陨石。舍戈蒂陨石的组成物质属于石陨石,但是,它却是一种非常奇特的、没有球粒的无球粒陨石。无球粒陨石在世界范围内发现的数量有限,除此之外,还有1962年在非洲尼日利亚托加米附近坠落的一块陨石和不久前在南极冰原上找到的一些陨石。

舍戈蒂陨石不仅矿物成分和结构特征酷似地球玄武岩,而且化学成分也有些类似。这使得有些人怀疑,它会不会就是一块地球岩石。但是,人们确实看到了它的坠落,而且同位素研究发现,它含有一些宇宙成因的短寿命放射性同位素。

可是,这种罕见的舍戈蒂陨石又是从哪个天体飞来的呢?

最初人们猜测,它可能来自火星与土星之间的小行星带。持这种观点的人认为:在太阳系形成的早期,这个小行星带上可能存在一个或几个月球般大小的行星,后来由于碰撞或其他我们还不知道的事件,使它们破裂形成小行星带。这些大小不等的小行星在运行过程中,又因互相碰撞进一步碎裂和偏离轨道,当受到其他天体的吸引而坠落时,便成为陨星或陨石。但是,对舍戈蒂陨石及其他辉玻无球粒陨石的研究证明,它们不可能来自火星与土星之间的小行星带。

于是又有人猜测,辉玻无球粒陨石可能来自月球。他们设想,当月球火山爆发或因巨大陨石轰击而引起月面岩石抛射时,有可能使部分石块获得大于每秒24公里的初速度,并逃离月球引力的控制,进入月—地空间,尔后又受到地球的吸引,坠入地球。然而,更详细的研究却否定了这一猜测。因为月岩也和许多陨石一样,具月贫氧的特征。从年龄值上也存在疑问。再者,月球是地球的近邻,如果它确曾有过初速度达到每秒24公里的喷发,那么很难想像,仅有少数几块飞石坠落到地球上来。

除了小行星带和月球之外,舍戈蒂陨石有没有可能来自太阳系里其他的固态天体——类地行星和卫星呢?

就目前所知,木卫一是太阳系中最活跃的固态天体之一。但是,已知木卫一表壳物质中含有较高的硫,这与辉玻无球粒陨石的组成情况显然不同。水星和其他体积较小的卫星,都是早就固结了的天体,不可能生成只有不到11亿年年龄值的辉玻无球粒陨石。而金星的大气密度相当地球大气密度的100倍,它所产生的阻力将阻止金星表面物体逃逸。

那么只剩下火星是舍戈蒂陨石及其他辉玻无球粒陨石的最大可能的来源地。火星的质量只有地球的1/10多一点,因此物体从火星上逃逸的速度仅需5公里/秒,而且它的大气非常稀薄,仅为地球的1/100,故而阻力很小。尽管如此,逃逸速度还是太大了,即使最强烈的火山爆发恐怕也不会抛射出每秒5公里的高速石块。为了克服这一困难,人们设想,由于在火星的土层下可能存在有一个冰层。因此,当它受到巨大陨石轰击时,巨大的冲击能不仅会使火星表面岩石四散飞射,而且还会使冰层瞬息汽化。水汽迅速膨胀的压力将使飞射的石块获得额外的动力,把飞散的速度提高到每秒5公里以上,以致有可能逃脱火星的引力,成为在太空中漫游的不速之客。

根据“海盗号”飞船的探测资料,火星上的岩浆活动延续了很长时间,甚至近期还可能有活动,完全有可能形成年龄值小于11亿年的岩石。陨石的轰击则随时可能发生,这就为从火星上分离出年轻的陨石块创造了可能的条件。

“海盗号”飞船还提供了火星土壤的化学成分。如果考虑到土壤中可能捕获了多余的火山喷气,并将这部分气体予以消降以后,我们可以看到,火星土壤的化学成分与辉玻无球粒陨石的化学成分是非常接近的。

据此种种,人们认为火星最有可能是舍戈蒂陨石的母体。

事实是否真的这样?看来,这个疑谜的最后揭晓还有待我们对火星地质更详细的研究。

狗头金之谜

众所周知,黄金是一种比重很大的金属,它在地壳中的含量很少,而且多以砂金形式存在。所谓砂金,是指含金的岩石在受到风化作用破坏后,金矿物以碎屑状或胶体态经过搬运沉积,蕴藏富集在地表浅部或河床的松散砂砾层当中而形成的。砂金矿床中的金颗粒一般都很细小,肉眼不易看到。据有关部门统计,砂金颗粒的直径多在0.03~0.07毫米之间,有的可大至几个毫米。

但是,在淘金的过程中,人们偶尔也发现了几百克、几公斤甚至几十公斤重的天然大金块,俗称狗头金。如1983年6~7月,在我国湖南益阳连续发现几块大金块,最大的重2.16公斤,最小的重1515公斤,另外一块重940.8克,含金量均在94%以上。类似的天然大金块还见于黑龙江呼玛(1982年,重3.4公斤),青海雅沙图(1983年,重3.53公斤)。1985年,四川白玉县发现一块重4.125公斤的狗头金,1986年又采得一块重达4.8公斤的大金块,这是解放以来我国所发现的最大的自然金块。而据1981年3月10日香港《新晚报》报道,当年的澳大利亚维多利亚州西北的韦德伯恩附近发现的一块天然大金块,重量达27.2公斤,价值超过100万美元。历史上最大的狗头金,是1872年10月10日在澳大利亚新南威尔士的砂金矿中掘获的,重约285公斤!

这种自然金块的形成原因,至今尚无定论。传统看法以为,巨大的狗头金是产于原生金矿中的大块山金,在风化破碎时被分离出来,继而又被洪水或冰川机械搬运到低洼处沉积而成。但奇怪的是在开采原生金矿时,从来没有找到过大金块。再说这样重的金块通常被流水搬运的路程不会很远,然而事实上它们离原生金矿却有相当长的距离。同时狗头金的外形不规则,表面也凹凸不平,又可见到次生凸起,内部有的具同心环带,外表还常包有一层黄褐色金膜,有的外部还有树枝状的结晶体,多数没有经过长距离搬运的痕迹,说明它们可能就是在原地生成的。有人认为,可能是广泛分布的腐植酸,溶解原生金矿中的微粒金,经流水冲刷进入河溪中,或者是砂金矿床中的一些微细金粒被溶解。它们在适当河段又因物理、化学条件的急剧变化停顿下来,不断沉淀吸附在较大金颗粒的表面,日积月累逐渐长大而成大金块。

最近,加拿大一支研究古代地震断层的考察队发现地震能震出黄金来。这只考察队发现这些断层发生地震以后,出现了好像起“安全阀门”作用的断裂。这个过程排放出高得不正常的流体压力。在流体通过断裂网涌出后,压力就减小了。这种压力减小过程使溶解于流体中的大量二氧化碳气体由此发生了化学变化最后形成石英和黄金。这些地质过程可能在地下形成14公里长的丰富的黄金矿脉。那么,那些狗头金是否是地震震出来的呢?这还有待研究证实。

最近美国地质调查局的研究人员又提出一种新的看法:天然金块可能是由某几种土壤细菌造成的。他们在实验室中把一种仙影拳杆菌孢子放入每升含氯化金1000微克的水溶液中,以模拟大自然的活动,轻轻搅动这种溶液36小时后,用扫描电子显微镜检验,结果发现细菌接触金溶液后就不再生长,但所有的孢子表面上都开始积聚金子。“接触时间越长,积聚的金越多。而且一旦金晶体开始生长,金块的孢子死之后很少时间内还会继续增大。以这些细菌为核心,最终形成的块金就跟在阿拉斯加发现的一样。他们认为,这是由于流水中的可溶金即金离子,与细菌孢子表面发生化学结合,从而形成“生成晶体金”的基础。他们建议把这种金块称之为“细菌金块”。

不过这些新理论都是建立在金能溶于地下水的基础上的,这似乎也与传统的认识相矛盾。因为过去认为金是“百金之王”,不怕火炼,也绝不会溶于水中;金是自然界最稳定的物质之一,它仅溶于王水、硒酸等极少数几种溶液中。但新理论的支持者提出,当地下水温度较高并含有其他一些物质时,金能少量溶于水。据报道,最近在日本希塔金矿,钻机在500米深处发现含金高达228克/吨的热水。这一事实给狗头金成因的探索又带来了新的争论:金在什么条件下能溶于水?什么条件下又能集聚成大金块?……揭开这些谜,将有助于增加黄金的开采量,所以地质学家仍在孜孜以求其中的答案。

漂船之谜

1983年盛夏一个炎热的下午,委内瑞拉的“马拉开宝”号货轮正在滔滔的大西洋上破浪行进。

“看呀!那是一条什么船?”一位在甲板上走动的水手见到远处的一艘船不由得叫了起来。船长得悉,当即举起望远镜瞭望。

“船上没有挂旗,甲板上不见人影,难道是一艘漂船?”船长心里自忖。为了看个究竟,他下令向目标全速驶去,并发出信号联系。可那艘船却神秘地保持沉默,毫无反应。驶近目标,船长命令绕该船兜驶三圈,看看有无危险迹象,然后派三名持枪水手驾救生艇登船察看。

原来,这是一艘空无人影的漂船,是载重2300余吨的“白云”号货轮。船上的救生艇不见了;甲板上散弃着不少鞋子;厨房里准备晚餐用的食物已腐烂发绿;无线电台转到了应急频道;货舱里有5000箱贴有标记的炮弹……面对此种情景,人们心中顿生疑惑:是什么原因使船员们仓促弃船呢?多数人认为,该船可能发生过造成局部损失、后又自行熄灭的火警。船员们以为火势会蔓延,使货舱里的弹药爆炸,全船将粉身碎骨,沉葬海底,于是在慌乱中跳上救生艇仓皇逃命,以致不少鞋子掉落在甲板上,一片狼藉。

人们从“白云”号机舱里的轮机日志查证:该船最后停靠站是非洲西北加那利群岛的拉斯帕耳马斯港。直到被“马拉开宝”号发现,它已在海上任凭风吹浪打地漂流了整整62天,行程约18000海里。奇怪的是,为什么该船在失踪的两个多月的时间里,竟无人查问它的下落?为什么连船上的5000箱炮弹也无人认领?这样一来,这艘满载军火的无人漂船,只能在人们心中留下一个谜团。

其实,一个多世纪以来,浩瀚无际的海洋上屡屡出现这种奇怪的无人漂船,而每一艘漂船都是一桩难解的谜案。

1855年2月28日,英国“马拉顿”号三桅帆船在北大西洋碰到美国“杜瑞姆斯·切斯捷尔”号三桅帆船,但见该船风帆落下,无人驾驶,随波逐流。船只完好无损,货物丝毫未动,食物、淡水充足,也没有任何搏斗和暴力痕迹,只是不见人,也找不到航海日志和罗盘。人们猜测该船船员也许乘舢舨离去,于是,他们设法把它拖到纽约。经查询才知该船船员并未归来,在世界其他地方也没发现他们。

1873年12月4日,英国“德·格雷希”号双桅帆船在大西洋亚速尔群岛的东面海上行驶时,发现美国帆船“圣·玛丽亚”号歪斜不定地随波漂荡。船上空无一人,船只毫无损伤,仓库里堆着大量的粮食,水缸里盛着满满的清水。金库完好无损,私人的金戒、手镯、项链和美钞也都留存,1700桶酒精在货舱里也原封未动。