科普-中华学生百科全书-第578章

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致向前，而脚趾印都很深。
猿人的脚趾比现代人的略长一些，但比现代类人猿黑猩猩的脚趾要短得
多。科学家们认为，这　3　个猿人脚印属于两足直立猿人，是　380　万年前生活
在这里的猿人留下来的。由于这里曾发生过多次火山爆发，形成了一层又一
层火山灰，火山灰一遇水分，就会像水泥一样凝固起来。这　3　个猿人留下的
脚印，正是在火山灰上，遇上天降大雨，火山灰凝固，因此便永远保存了下
来。
发现了这　3　个猿人脚印，科学家们揭开了古猿人许许多多的谜。比如，
这项考古新发现，把当地猿人生活期提前到了　380　万年前；380　万年前，这
里的猿人已经直立行走；他们与现代人及现代类人猿脚构造上的一些相同点
与不同点，等等。但是，围绕这　3　个猿人脚印，也留给了科学家们许多尚待
揭开的谜，比如：这一带猿人的形成和生活期是否还会提前几万、几十万，
乃至几百万年？他们的生理构造与现代人到底有多大差别？他们当时的生活
状况如何？为什么只留下　3　个脚印？附近是不是会留下其他更多的脚印或者
别的什么？

黄土成因之谜

我国是黄土分布最广的一个国家。黄土，色黄褐，实际是颗粒均匀的、
砂粉质的黄色尘土物质，一般由易溶解的盐类和钙质结构组成，比较松散，
遇水后极易崩解。我国大西北的黄土高原即由黄土构成。它厚　80～120　米，
最大厚度可达　180～200　米，覆盖面　63　万平方公里，堪称世界之最。
这厚厚的黄土来自何处？有些科学家认为它们是风成的，它的原籍在新
疆、宁夏北部、内蒙、乃至远在中亚的大片沙漠。荒漠上干燥气候的机械风
化，使顽石崩裂成无数细小石粒，这些大量细小的沙粒，在强大的反气旋、
猛风吹扬下，腾云驾雾，万里迢迢来到我国黄河流域一带沉积下来，久而久
之，就堆成一片黄土高原。人们发现，黄土的颗粒越往西越粗，这也是风成
的一个证据。这一学说还有许多佐证，首先是历史事实，据前汉书记载：公
元前　32　年（汉帝建始元年）4　月的一天，“大风从西北起，云气亦黄，四塞
天下，终日夜下着地者黄土尘也。”无独有偶，历史在近年来重演了，1984
年　4　月　26　日，陕西关中地区天色骤然昏暗，空中黄尘纷纷扬扬地飘落，西安
市蓝天丽日不见了，街道上汽车得亮着大灯慢慢行车。原来，这场罕见的黄
风暴源自南疆，途经甘肃、宁夏，一路上裹胁着大量黄土尘埃呼啸而来，最
后在陕西降落。这又给黄土是风成的，黄土来自新疆、中亚的见解提供了一
个证据。
然而，不少科学家经过细心考察，否定了黄土是风成的说法。理由有二：
一是黄土的分布高度有一极限（高度各地不一），超过这一高度，黄土就不
再出现了，这就否定了黄土是风带来、由天上落下的假说；二是人们发现黄
土层的底部有一砾石层，而这浑圆的砾石层却是典型的河流沉积物。于是这
些科学家认为：黄土是水成的。黄土的原藉在黄河的上源。
此外，对黄土的成因还有各种看法：一种认为黄土既不是风成的，也不
是水成的，它的“原籍”就在本地，是“土生土长”的。一种认为，黄土既
来自西北、中亚，由大风刮来；又有源源不绝的河流携带而来的；还有本地
土生土长的基岩上风化的，它是　3　种作用共同形成的。至今对于黄土的原籍
何在？仍然争论不休。

石油成因之谜

石油是当今世界使用最普遍的能源和最重要的化工原料。然而关于石油
的起源，自从　100～200　年前，俄国两位有名的科学家分别提出了石油的有机
成因和无机成因以来，学者们也就分成旗帜鲜明的两大学派，各持一说，至
今仍争论不休，难分胜负。
世界上第一个试图探索石油成因的是俄国的罗蒙诺索夫。早在　1763　年，
他就提出了以下观点：地下肥沃的物质，如油页岩、碳、沥青、石油和琥珀……
都起源于植物。因为油页岩不是什么别的东西，而是古代从结果实的地方和
从树林里被雨水冲刷下来的烂草和烂叶变成的黑土，它像淤泥般沉在湖
底……树脂和石油以它们的（重量）轻和树脂的可燃性表明它们的成因也是
同样的。”
1876　年，俄国另一位著名人物、元素周期表的创始人门捷列夫提出了一
个截然不同的观点：地球上有丰富的铁和碳，在地球形成初期可能化合成大
量碳化铁，以后又与过热的地下水作用，遂生成碳氢化合物，而碳氢化合物
类似于石油。已生成的碳氢化合物沿地壳裂缝上升到适当部位储存冷凝，形

成石油矿藏。“碳化说”在上世纪末和本世纪初曾流行一时，但不久因为在
地球深处并没有发现大量碳化铁的迹象，而且地球深处也不可能有地下水存
在，此说渐渐被人们所否定。
这一期间，天文学家利用光谱分析，发现太阳系某些行星大气层和彗星
核部都有碳氢化合物存在。它们显然与生物作用无关。俄国的索柯洛夫即于
1889　年推出石油成因“宇宙说”，认为地球在诞生伊始尚处于熔融的火球状
态时，吸收了原始大气中的碳氢化合物。随着地球不断冷却，被吸收的碳氢
化合物也逐渐冷凝埋藏在地壳中形成石油。反对者则指出，地球形成的大气
成分与现代大气差不多，不可能存在大量碳氢化合物；即使有的话，遇到高
温有熔融状的地球也早就分解了。
人们把“碳化说”、“宇宙说”称为无机成因说。还有一种无机成因说，
叫“火山说”。持“火山说”的人不多，他们认为石油是火山喷发作用的产
物，但世界上位于火山带的油矿毕竟是极少数，这种学说无法解释大量的不
存在于火山带的油矿的形成。

到了　1888　年，杰菲尔继承罗蒙诺索夫的有机成因说，向无机成因说“发
难”。他认为所有石油都是海生动物的脂肪经过一系列变化而形成。不久又
有人提出植物残骸在湖或海底受温度压力等影响生成有机质，然后再转化成
石油的观点，其中有的强调海生植物的重要性，有的则说陆生植物对石油生
成更有利。本世纪　30　年代，前苏联科学家古勃金综合两家意见，发表“动植
物混合成因说”，认为动植物的混合物经一系列变化更有利于生成石油。石
油有机形成的最新理论认为，形成石油和天然气的有机物包括陆生和水生的
生物，而以繁殖量最大的浮游生物为主。它们同泥沙和其他矿物质一起，在
低洼的浅海、海湾或湖泊中沉积下来，首先形成有机淤泥，有机淤泥被新的
沉积物所覆盖，造成与空气隔绝的还原环境。随着低洼地区不断沉降，沉积
物不断加厚，有机淤泥承受的压力和温度也不断加大，经过生物化学、热催
化、热裂解、高温度质等阶段，逐渐转化为石油和天然气。
本世纪　40～50　年代，人们普遍认为石油烃类是沉积岩中的分散有机质在
成岩作用早期转变而成的。有人在现代沉积物中发现了与沉积物几乎同时形
成的烃类物质，在此基础上提出了有机成因早期成油说，又称“分子生油说”。
60　年代，取代“分子生油说”的是晚期成油说。晚期成油说认为，当沉
积物埋藏到较大深度，到了成岩作用的晚期、蕴藏在岩石中的不溶有机物质
—一酐酪根，才达到成熟热解而生成石油，因此又被称为“酐酪根生油说”。
然而，无机成因学派并未偃旗息鼓。1951　年，在过去　40　年中一直是有
机成因论者的苏联地质学家库德梁采夫，突然　180　度大转弯，创立“岩浆说”。
他深信地球深处的岩浆中不仅存在碳和氢，而且还有氧、硫、氮及石油中的
其他微量元素。它们在岩浆由高温到低温的变化过程中，自会发生一系列的
化学反应，从而形成一系列石油中的化合物。然后伴随着岩浆的侵入和喷发，
这些石油化合物在地壳内部的有利部位经运移和聚集而形成石油矿藏。
美国康奈尔大学的天文学家高尔德，1977　年起，在宇宙说和岩浆说的基
础上，多次提出：石油来自地球深处，而且早在　45　亿年前地球形成时就已产
生。他反驳有机说的理由是：世界上油矿的规模比其他任何沉积矿体大得多，
已查明的油气储量也比原先根据生物成因说估计的高出数百倍之多；最难以
解释的是许多油气伴生氦，但生物对氦的浓集不起任何作用；再有，生物作

用说明世界油田分布高度集中的现象（指中东）。另外，按照传统理论，花
岗岩是火成岩，不可能有油气，可是高尔德预言，瑞典中部一个欧洲最大的
陨石冲击坑——呈环状的锡利延地区，系由花岗岩构成，却因有陨石撞击产
生巨大裂缝，足以使地下深处的碳氢化合物流到地壳表层。为此，瑞典国家
能源局在陨石坑里钻了　7　口　500　米左右深的探井，居然都见到了少量天然气，
似乎证实了高尔德的假说。
由此可见，现在要对石油的成因下结论，还为时过早。

狗头金由来

狗头金是天然大金块的俗称。1985　年，我国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，这是建国以来我
国所发现的最大的自然金块。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！价值超过千万美元！
这种自然金块的由来，至今众所纷纭，未作定论。传统的看法以为，巨大的
狗头金是产于原生金矿中的大块山金，大风化破碎时被分离出来，继而又被
洪水或冰川机械运到低洼地沉积而成。但奇怪的是在开采原生金矿时，从来
没有找到过大金块。美国地质调查局最近提出一种新的看法：天然金块可能
是由某几种土壤细菌造成的，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。然而“百金之王”的金能
溶于水吗？据日本希塔金矿的报道，钻机在　500　米深处发现含金高达　228　克／
吨的热水，这一事实无疑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？什么条件下又能聚集成大金块？这仍是一个待解之谜。

南极暖水湖之谜

探险家们在冰天雪地的南极大陆，发现了　20　多个湖泊，这些湖泊有的终
年不冻，有的虽然湖面上有一层冰冻，但湖水温暖。科学家们对南极这些不
冻湖深感兴趣。研究发现，南极湖泊有三类：一类是湖面冻冰，冰下是液态
水；另一类是湖面季节性冻冰，夏季湖面解冻，液态水出露湖面；还有一类
是在寒冬湖面水也不冻。在南极湖泊中，令人惊奇的是位于干谷的范达湖，
它表面虽然有一层　3～4　米厚的冰层，近冰层水温为　0℃左右，但是随着深度
增加，湖水温度迅速提高，在　60　米深的湖底，水温接近　27℃。对此，科学
家们提出了各种看法，一些人认为，一股来自地壳的岩浆流烤热了湖底的岩
层，提高了湖底水的温度。但是，　1973　年　11　月在范达湖进行了钻探，钻孔
穿过范达湖湖面的冰层、水层，钻入湖底岩层，取了岩心，发现湖底水很暖，
但是湖底