两极无地震之谜
在地震史上，地球的南、北极地区还从未发生过任何级别的地震，这一奇异的地质现象一直是地质学界的一个未解之谜。
一种观点认为，巨大的冰层是造成南极大陆和北极的格陵兰岛内陆地区没有发生过任何地震的主要原因。据多年观测统计，南极大陆和格陵兰岛的冰雪覆盖面分别达到90%和80%，且冰层厚度大。由于冰层的压力，其底部几乎处于“熔融”状态，同时由于冰层面积大且份量重，在垂直方向产生强烈的压缩，而这种冰层形成的巨大压力，与地层构造的挤压力达到了平衡，因而不会发生倾斜和弯曲，所以分散和减弱了地壳的形变，因而无地震发生。
但这种说法并未获得足够的证据支持，因此两极无地震之谜尚是未解谜团。
南极神秘无雪干谷
在南极洲麦克默多湾的东北部，有三个相连的谷地：维多利亚谷、赖特谷、地拉谷。这段谷地周围是被冰雪覆盖的山岭，奇怪的是谷地十分干燥，没有冰雪，水也很少，到处都是裸露的岩石和海兽的骨骸。这里就是无雪干谷。
无雪干谷周围是被冰雪覆盖的山岭，这些山岭的海拔高度大约在1500～2500米之间，而且这些山上的冰川向着谷地里边流落而去，形成了冰瀑。不过，这些冰瀑流落到山谷两旁的时候就消失了。冰川到达不了的地方，一年四季都不下雪，“无雪干谷”就因此得名。由于无雪干谷地区一年到头都没有任何降水，因而气候显得特别干燥。
长期以来，无雪干谷地区一直无人涉足，因而这块无雪之地也从不为人所知。最早走进这个无雪干谷地区的人是著名极地探险家斯科特。当斯科特走进无雪干谷地区的时候，他被谷中的景象惊呆了。他看到，这里没有冰，也没有雪，只有裸露的岩石，科学家在无雪干谷发现岩石边有很多兽骨，而数量最多的是海豹的尸骨。斯科特心想：这里看不到任何生命，生命在这里都被扼杀了。于是，斯科特就给这个地方起了个名字叫“死亡之谷”。从那以后，人们也称这个无雪干谷为“死亡之谷”。
奇怪的是，这里离着海岸线有几百到上千米，这些海豹为什么离开海岸线这么远跑到这里来呢？
一些科学家认为，这些海豹在爬到这里以后迷了路。在这片无雪区，没有水源，海豹又不能够爬回到海里，所以被饿死在这里。
还有一些科学家认为，这些海豹跑到无雪干谷是为了自杀，可是这难以找到充足的论证。还有些科学家认为，这些海豹受到威胁，慌不择路的情况下跑到了这里。然而，具体是什么力量将它们驱赶到这里呢？仍然没有一个令人信服的解释。
水温奇高的范达湖
除了奇怪的海豹尸骨，无雪干谷地区还有一个水温奇特的湖，这就是范达湖。一些日本科学家在1960年对无雪干谷的范达湖考察后发现，水温在三四米厚的冰层下是零摄氏度左右，而在15至16米深的地方升到了7.7摄氏度，到了40米以下，水温竟跟温带海水温度相当，达到了25摄氏度。科学家们对范达湖这种深度越大水温越高的奇怪现象兴奋不已，纷纷来到这里进行考察。
关于其中的原因，各国科学家对其都有各种不同的猜测，最盛行的是有两种学说：地热说和太阳辐射说。
坚持地热说的科学家们提出这样的观点：与范达湖相距50千米是罗斯海，罗斯海附近有两座活火山：默尔本灿和埃里伯斯。其中埃里伯斯火山至今仍在喷发。这表明这一带的岩浆活动剧烈，因此会产生很高的地热。在地热的作用下，范达湖就会产生水温上冷下热的现象。
然而有很多证据却表明，在无雪干谷地区并没有任何地热活动。
有专家们认为原因在于太阳辐射。当夏天到来时，强烈的阳光透过冰层和湖水，把湖底、湖壁烘暖了。湖底层的咸水吸收、积蓄了大量剩余阳光中的辐射能，而湖面的冰层则是很好的隔离屏障，阻止了湖内热量的散发，产生一种温室效应。南极热水湖含有丰富的能有效蓄积太阳能的盐溶液，这就是范达湖的温度上冷下热的原因。
但是有专家提出疑问：南极夏季日照时间虽长，但很少有晴天，因此太阳的辐射到达地面的有限，并且90%以上的辐射能被冰面反射，因此地面能够吸收到就更少了。再说，暖水下沉后必然使整个水层的水温升高，而不可能仅仅使底层的水温升高。这样一来，太阳辐射说的理论似乎站不住脚。
不过，美国学者威尔逊和日本学者鸟居铁经过多年的研究，对这个问题做出了一个解释：虽然南极的夏季少晴天，致使地表只能吸收很少的太阳辐射，但是透明的冰层能够透射进一定的太阳光。这样，靠近表层的冰层会或多或少获得太阳辐射的能量。此外，冬季凛冽的大风会将这一地区的积雪层吹得很薄，而每到夏季，裸露的岩石又使地表能够吸收充足的热量。日积月累，湖水表层及冰层下的温度便有所上升，最后到了融化的程度。由于底层盐度较高，密度较大，底层不会上升，结果就使高温的特性保留下来。同时，在冬天时表层水有失热现象，底层水则由于上层水层的保护，失热较少，因而可以保持特别高的水温。据一些科学家的观测记录显示，此说法还是有一定说服力的。
南极臭氧空洞之谜
臭氧是地球的“天然屏障”，虽然宛如一层轻纱，却保护人类免受太阳中的紫外线损伤，同时还会避免引起“温室效应”，避免因此而导致海平面上升。
每年的8月下旬至9月下旬，在20千米高度的南极大陆上空，臭氧总量开始减少，10月初出现最大空洞，面积达2000多万平方公里，覆盖整个南极大陆及南美的南端，11月份臭氧才重新增加，空洞消失。其实，所谓臭氧空洞，并不是说整个臭氧层消失了，只不过是大气中的臭氧含量减小到一定程度而已。
研究发现，南极洲上空的臭氧空洞对海洋生物有很大的影响。强烈的紫外线可以穿透海洋10-30米，使海洋浮游植物的初级生产力降低了3/4，抑制了浮游动物的生长，从而对南大洋的生态系产生不利影响。
自从1985年英国南极考察科学家发现南极上空的臭氧空洞以来，南极臭氧空洞留给人们的未解之谜还很多。
臭氧洞与全球气候息息相关已被科学家们所证实，但还有一些谜团没有彻底解开。人们一直认为臭氧层的减少，是工业污染和人类不注意环境保护的结果。然而，在南极洲，500万平方公里的大陆人迹罕至，何来污染？为什么在人类活动相对较多的北半球的北极上空没有出现臭氧洞，而偏偏在南半球的南极上空出现呢？，这个问题和“为什么北极只有北极熊而南极只有企鹅”一样，看似简单，却令人费解。
南极魔海之谜
一提起魔海，人们自然会想到大西洋上的百慕大“魔鬼三角区”，这片凶恶的魔海，不知吞噬了多少舰船和飞机。它的“魔法”究竟是一种什么力量？科学家们众说纷坛，至今还是一个不解之谜。然而在南极，也有一个魔海。这个魔海虽然不像百慕大三角区那么贪婪地吞噬着过往的舰船和飞机，但它的“魔力”足以令许多探险家视为畏途，这就是威德尔海。
威德尔海是南极的边缘海，南大西洋的一部分。它位于南极半岛与科茨地之间，最南端达南纬83度，北达南纬70度－77度，宽度在550公里以上。它因1823年英国探险家威德尔首先到达于此而得名。
“魔海”威德尔海的魔力首先在于流冰的巨大威力。南极的夏天，在威德尔海北部，经常有大片大片的流冰群。这些流冰群像一座白色的城墙，首尾相接，连成一片，有时中间还漂浮着几座冰山。有的冰山高一两百米，方圆二三百平方公里，就像一个大冰原。这些流冰和冰山相互撞击、挤压，发出一阵阵惊天动地的隆隆响声，使人胆战心惊。船只在流冰群的缝隙中航行异常危险，说不定什么时候就会被流冰撞坏或者驶入“死胡同”，使航船永远留在这南极的冰海之中。1914年，英国的探险船“英迪兰斯”号就被威德尔海的流冰所吞噬。