作者：竭宝峰
出版社：辽海出版社
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自然密码百科试读：
前 言
宇宙是个大迷宫，地球是个万花筒，真是奥妙无穷，神秘莫测，无奇不有，怪事迭起，许许多多的奥秘现象简直不可思议，使我们捉摸不透。
宇宙天地和自然世界真是丰富多彩、纷繁庞杂，使我们对于那许许多多的难解之谜，不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它，勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异，达到了很高程度，但对于许多奥秘还是难以圆满解答。人们都希望发现天机，破解奥秘。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗，一个个奥秘不断解开，推进了科学技术的大发展，但又发现了许多新的奥秘现象，又不得不向新的问题发起挑战。正如达尔文所说：“我们认识自然界的固有规律越多，这种奇妙对于我们就更加不可思议。”科学技术不断发展，人类探索永无止境，解决旧问题，探索新领域，这就是人类一步一步发展的足迹。
为了激励广大读者认识和探索奥秘之谜，普及科学知识，我们编辑了《奥秘世界百科》丛书，包括《太空奇观百科》、《宇宙之窗百科》、《外星秘密百科》、《地球探索百科》、《地理谜团百科》、《海洋解密百科》、《自然密码百科》、《生物天地百科》、《野人王国百科》、《怪兽部落百科》。
奥秘现象非常神秘又非常复杂，其间掺杂着许多虚假杜撰、荒诞谣传的伪科学，这就需要我们具有一定的鉴别能力，认真对待这些问题。当然，我们在编选这些内容时，也尽量甄别审查，去伪存真。但这不是科学的定论，因此不能用传统的眼光审视这些问题，而要用探索的思维思考这些现象，不能一概否定，也不能一并吸收，这就是这些奥秘知识的神奇魅力。
本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的奥秘现象及其科学探索，集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科学性于一体，深入浅出，生动可读，通俗易懂，目的是使读者在兴味盎然地领略世界奥秘现象的同时，能够加深思考，启迪智慧，开阔视野，增加知识，能够正确了解和认识这个世界，激发求知的欲望和探索的精神，激起热爱科学和追求科学的热情，掌握开启人类和自然的金钥匙，使我们真正成为人类和自然的主人，不断认识世界，不断改造自然，不断推进人类文明向前发展。
地球生命现于何时
如果从最早的猿人开始计算，人类已经有了二三百万年的历史。众所周知，如果把地球46亿年的演化史比做24小时的话，人类的出现则只有半分钟。早在人类出现之前，各种生命就出现了，它们诞生、死亡，一种动物灭绝，另一种动物形成，就这样新陈代谢，相互交替活跃在地球的舞台上。地质学家在一些地方发现了它们死后留下的遗骨和遗迹，这就是古生物化石，根据化石可以推断古代生命的生成时间和当时的地球环境，因此这种石头被称为记载地球历史的特殊文字。
地质学家最先在澳大利亚这样的石头中，发现埃迪卡拉动物群，后来又在前苏联发现了里菲生物群。我国的古生物学者也曾在陕南的化石中发现有生物活动的遗迹。通过对这些生物化石的年龄测定，确认它们是在距今5～6亿多年的寒武纪时代形成的。地质学家的研究结果证明，这些化石中的生物还不是最原始的生命，它们已经是较高阶段的生命代表了。在它们之前还应该有更古老的生命存在。
后来，人们把一些留有生物遗迹的化石送到电子显微镜下观察，在一些“年龄”为二三十亿年的化石中发现了更为原始的生命遗迹。
1940年，麦克格雷尔在津巴布韦的石灰岩中，发现了可能是藻类留下的碳质遗迹，岩石年龄为27亿年。
1966年，巴洪和肖夫在南非德特兰士瓦的浅隧石中，发现了0.24×0.56微米的棒状细菌结构物，年龄确定为31亿年。两年之后，恩格尔也在南非年龄为32亿年的前浮瓦乞系的堆积岩中，发现了直径为10微米的球状体，并认为是一种微生物化石。不过，当时人们普遍怀疑这些研究成果，认为这些只不过是一种无机物或胶状有机物，因为人们不相信生命的出现能有如此之早。
20世纪60年代以后，巴洪等人终于又在距今34亿年的斯威士兰系的古老堆积物中，用显微镜发现了200多个直径约为2.5微米的椭圆形古细胞化石，其中有1／4的古细胞处于分裂状态。这个发现为证明30多亿年前的生物遗迹的存在，提供了有力的证据。
美洲的古老化石最初发现于加拿大安大略的肯弗林特的黑色浅燧石中。这些微化石的形态同蓝藻相似，经岩石年龄测定为19亿年，显然不是最老的生物化石。后来又在美国明尼苏达州的苏堂页岩中的黄铁矿中，发现了0.1～1.5微米的椭圆状细菌结构物，据推测，其年龄大约为27亿年。
我国1975年在鞍山含铁岩系中发现了化石细菌，年代确定为24亿年。与现代细菌对比，其中有4种属于铁细菌，外形有杆状、纤毛状和球状等。
但是，在已发现的古老化石中，年代最久远的还是1980年左右在澳大利亚西部发现的细菌化石，据测定，它的年代约在35亿年之前。它们中有一半呈深灰色球状，直径在1.2～4微米之间，许多个体都成对或多个连在一起；也有的呈椭球状、空心球状等形态。这些发现足以证明，35亿年前不仅生命早已存在，而且已开始有了不同种类的分化。
前几年，美国科学家对来自格陵兰岛伊苏亚地方海洋和冰帽间狭窄的无冰地带年龄为38亿年的古老岩石进行详细的碳、硫等元素的测定，发现这些岩石中含有机碳。他们根据这种同生命密切相关的有机碳的发现，提出了38亿年前就已有生命存在的新观点。
地球上生命的出现会不会早于38亿年呢？人们还没有在比38亿年更古老的岩石中找到证据。生命起源的时间之谜，还有待人类的进一步探索。
难以解释的奇异水柱
1960年12月4日，“马尔模”号在地中海海域航行时，船长和船员们看到一个奇异的、好像白色积云的柱状体从海面垂直升起，但几秒种后就消失了。几秒种后，它又再次出现。于是船员们用望远镜观察，发现它是一个有着很规则的周期间隔的升入空中的水柱，每次喷射的时间约持续7秒种左右，然后消失；大约2分20秒后又重新出现。用六分仪测得水柱高度为150.6米。
这股奇异的水柱是怎样形成的？科学界争论不休。有人认为它是“海龙卷”。威力巨大的龙卷风经过海面上空时，会从海洋中吸起一股水柱，形成所谓的“海龙卷”。
但“海龙卷”应成漏斗状，这与船员们观察到的情况不同。而且从有关的气象资料来看，当时似乎无形成“海龙卷”的条件。于是，有人提出水柱的产生是火山喷气作用的结果。
其理由是地中海是一个有着众多的现代活火山的地区，但在水柱产生的海域却又没有发现火山活动的记录。而且“马尔模”号的船员们在看到水柱时，也没听到任何爆炸的声音。再者，如果确是水下火山喷发，周围的海域也不会如些平静。
因此，有人推测，这是一次人为的水下爆炸所造成的。但水柱周期性间歇喷发的特征和当时没有爆炸声，也似乎排斥了这种可能。
因此“马尔模”船员的发现给人们留下了一个难解之谜。
岩石的形成之谜
地球上的岩石千姿百态，五彩缤纷，它们是怎样形成的呢？
自古以来，科学家们都在探索这一奥秘。科学界还有过一场激烈的争论，持不同观点的科学家互不相让，有人称这场争论为“水火之争”。
1775年德国的地质学家魏格纳，提出了这样的观点：花岗岩和各种金属矿物都是从原始海水中沉淀而成的。人们称他的观点为“水成派”。后来，以英国的地质学家詹姆士·赫顿为代表的一些科学家，针锋相对地提出相反意见。他们认为花岗岩等不可能是在水里产生的，而是岩浆冷却后形成的。人们称这种观点为“火成派”。“水成派”与“火成派”一直争论了几十年，两派之间的斗争十分激烈。现在看来，由于受当时科学水平的限制，这两派观点都带有不同程度的片面性。不过，他们的争论使地质学又向前推进了一步。
现在，科学家们借助于先进的设备，已摸清了岩石的来龙去脉。
如果按质量计算，在地壳中约有3／4的岩石是由地球内部的岩浆冷却后凝结而成的，人们称它为“岩浆岩”或者“火成岩”。花岗岩就是属于岩浆岩。在地球上，目前还可以看到火山爆发后喷出的温度高达1000℃以上的液态的岩浆，经过冷却后形成的坚硬岩石。岩浆岩在地下形成，因此，它分布于地表的不多，一般都埋藏在比较深的地下。
有少数的岩石是泥沙、矿物质和生物遗体等长期沉积在江湖和海洋底下，经过长期紧压胶结，以及在地球内部热力的作用下，变成了岩石，人们称它为“沉积岩”，如砂岩、页岩和石灰岩等。沉积岩尽管所占的比例不多，可它多数分布在地表面，因此，我们平时容易见到。
岩浆岩和沉积岩形成之后，受地壳内部的高温高压的作用，改变了性质和结构，就形成了另一种岩石——变质岩，如石英岩、大理石岩等。
岩浆岩、沉积岩、变质岩这3种岩石之间还可以互相转化，比如，埋在地下的变质岩可以被地壳运动推到地表面，在地表面再形成新的沉积岩。因此，著名生物学家林奈说过：“坚硬的岩石不是原始的，而是时间的女儿。”
的确，岩石正是经过长期的各种条件的作用，由其他物质转变而成的。
月亮与地震有关吗
月亮对地球的引力，会造成地球上的海洋潮起潮伏。大海有规律地起伏着，就像在进行着一呼一吸的生命运动。然而人们并不清楚在海水涨落起伏之时，固体的陆地也会受月亮的影响，做着相应的起伏运动。
1933年，美国海军观察站的测量员，发现圣地亚哥和首都华盛顿之间的距离与7年前测定的数据相差了15米。这在讲究分毫不差的大地测量学上是一个巨大的数字。后来研究者才发现，月球把40万千米下面的“固体”地球拉起来了，地面就形成了凸起，因此，两端距离缩短。这一定会对已经积累了巨大压力的地壳中某个部位起到导火索的作用，从而使地球上发生地震。
美国科学家发现，在南加里福尼亚州的一个狭窄的地区内，地震的发生与12小时、半月和18.6年的月球周期有着密切的关系。
我国自1966年以来，在河北平原发生了4次6级以上的大地震，全部发生在初一或十五的前后，并且与附近塘沽港海潮的高潮时刻相接近。
科学家们发现，在月亮形状为逆、望、上弦、下弦前后的日子，地震发生的几率比其他日期发生的要高。
月亮是怎样诱发地震的呢？这还有待于科学家们继续研究。
地震的成因之谜
一提起天灾人祸，人们就会想到巨大的破坏、恐怖的伤亡，因为天灾人祸确实给人们带来了巨大的痛苦。而其中又尤其以天灾因其不可预测性令人感到畏惧。
说到天灾，我们熟悉的有火山爆发、地震、海啸、龙卷风等等。为了避免这些天灾所带来的损失，尽量减少人员的伤亡，科学家们对这些天灾形成的原因，进行了大量而艰苦的研究工作。但由于各方面的限制，现在仍有许多未解之谜在困扰着科学家们，其中地震的成因之谜就是一个。
我们都知道，地震的破坏性是十分巨大的。大地震如果在陆地上发生，顷刻间就会颠覆成千上万的高楼大厦、农舍田庄，会破坏道路、良田、工厂、矿山，造成惨重的人畜伤亡；地震如果在海底爆发，刹那间就会引起海啸，吞没船只，席卷海滨；地震如果在山川发生，又会震得山崩地裂、江河断流、堤坝崩溃；另外，地震还会诱发火灾、水灾，最终给人类带来更大的灾难。
1976年7月28日3时42分，我国唐山发生了一场大地震，整个唐山市在一夜之间化为废墟，许多市民是在酣睡中葬身于瓦砾之中的。
地震给人类造成了巨大的损失，如何预测它的发生以减少损失呢？这首先要搞清楚地震是怎么回事，它又是怎么发生的。在古代，科学还不够发达，人们对地震的认识很幼稚。对于地震有以下一些说法，像什么“巨鳌翻身”、“地牛打滚”。当然，这都是当时人们对于地震产生原因的种种可笑的说法。
随着自然科学的发展，自19世纪后半叶起，人们开始对地震时观测到的种种现象进行分析，得出这样一个结论，就是地震是地壳运动引起的。但围绕地壳运动的问题又出现了形形色色的各种观点，我国著名地质学家李四光将之归结为六种观点。
一种观点认为：地球是一团热质冷却固结而成的，冷却的次序是先外后里。在这个冷却过程中，地球体积逐渐缩小，以致首先形成一个壳子，而且到处发生褶皱、断裂，因而引起地壳运动。打个比方说吧，这就像一个瘦子穿上一件胖子穿的衣服后，衣服会发生褶皱一样。
然而，这个论点还存在着漏洞，那就是按照这种说法发生的这种褶皱和断裂，应该是杂乱无章的，但事实并非如此。地壳中的这种情况是有一定方向的。而且由于地球内含有大量的放射性元素，它们会不断蜕变产生热量，这不仅可以抵消地球失去的热量，而且可能大于失去的热量，因而这种由于地球冷却收缩而引起地壳运动的观点就说不通了。
与这个观点相反，还有一种观点认为是由于地球不断膨胀才引起了地壳运动，但这样的话，地球的表面应该出现无数不规则的裂口，然而这又与事实相悖。
后来有人认为是太阳和月亮对地球的吸引力引起的固体潮使得地壳发生运动；第四种观点又认为这是因为地壳的内部物质不断发生对流；第五种观点认为这是地壳均衡运动的结果。
以上五种观点有的和事实不够相符，有的是仅仅限于假定，有的论证不够充分，因此都被科学家们一一否定了。
后来，在20世纪20年代初，又产生了大陆漂移的假说。大陆漂移假说认为：地层产生褶皱并不需要收缩，当大陆移动时，前缘如果受到阻力就会发生褶皱，就好像船在水上行驶时，在船头产生波浪那样。向西推进的南北美大陆，一方面在其东面形成了大西洋，另一方面在其西岸形成连绵不断的落基山脉和安第斯山脉。另外，向北推动的印度大陆和亚洲大陆相撞就形成了喜马拉雅山。
在20世纪30年代，经过激烈的辩论之后，大陆漂移说又宣告破产。它破产的原因有三个：一是缺少对大陆漂移原动力的说明；二是认为地球不是坚硬的；三是根据高温起源说，地球在很久以前才是软的，如果发生大陆漂移的话，也应是在地球形成的初期。
20世纪50年代末，古地磁研究证实，南北磁极的位置始终在移动。照理这样的移动线路应该只有一条，但奇怪的是，在北美和欧洲大陆上分别测定的北磁极迁移路线却有两条，它们不相重合，但形状相似，处处平行。要使它们合并成一条，除非把北美大陆向东移动3000千米。然而这样就挤走了大西洋的位置，并使北美大陆和欧洲大陆连在了一起，这正与大陆漂移说不谋而合。因此，大陆漂移说因这一发现而活跃起来。
然而，由于地球磁极的问题一直没有定论，大陆漂移说在解释一些实际问题的时候也碰到了困难。
20世纪60年代，又有人提出了“海底扩张”的假说，持此种观点的科学家认为，由于海底的不断更新和扩张，造成古磁场和年龄数据的对称分布。而当扩张的大洋地壳到达火山边缘时，便使俯冲到大陆壳下的地幔逐渐熔化而消亡，因而无法找到古老的大洋地壳。
这个假说经过充分的观测研究证明是可信的，而到了20世纪70年代，在大陆漂移说和海底扩张说的基础上，又产生了“板块构造”学说。
板块构造说强调全球岩石图并非一块整体，而是由欧亚、非洲、美洲、太平洋、印度洋和南极洲六大板块组成。这些板块驮在地幔顶部的软流层上，随着地幔的对流而不停漂移。板块内部地壳比较稳定，板块交界处是地壳活动较多的地带；大地构造活动的基本原因是几个巨大的岩石层板块相互作用引起的。由于地震是大地构造活动的表现之一，所以板块的相互作用也是地震的基本成因。
板块构造说是一门新学说，它为地震成因提出了一个新的研究方向。但是，板块构造说毕竟也是一种假说，还有诸如地质力学等多种学派对地壳运动进行的其他解释。因此，地震发生的原因迄今仍是一个谜，人们尚未能找到最终的答案。我们有理由相信，随着科学的高速发展，破解地震成因之谜的那天终会到来。
地震前有地光闪耀之谜
1976年7月28日，子夜已过，表针指向了凌晨3点钟。我国北方工业重镇唐山处于极度沉闷空气的笼罩之中。这时在室外乘凉的人们看见东北方向一道道五彩缤纷的光束升了起来，就像强大的信号灯一样，把大地照得亮如白昼。这些光束形态，有的呈片状散开，有的如彩虹飞架，有的似光柱冲天而起，有的像圆球飘忽不定。光束的颜色七彩纷呈，尤其是像银蓝色、白紫色等平时罕见的复合色令人眼花缭乱。高度众说不一，持续时间有长有短。这种火球曾在唐山市郊区引燃成患，烧焦了农田的稻谷。一些小学生见此情景，以为是天亮了，背起书包就往学校走，结果弄了一场笑话。光焰散去，大地开始颤动，几秒钟后，唐山变成了一片废墟。
这是为什么呢？
原来，这是一种强烈地震的前兆，被称为地光。
许多强烈地震都伴随有发光现象。这种特殊的令人毛骨悚然的自然现象，早在几千年前就已经被人们注意到了。我国是世界上记载地光最早的国家，古书《诗经小雅·十月之交》里就曾记述了2800年前陕西岐山地震时奇异的声光现象。书中写道，“烨烨震电，不宁不令。百川沸腾，山家萃崩。高岸为谷，深谷为陵。”其中的“烨烨震电”之语，就是指的闪闪的地光。因为书中所写的十月系周历，相当于现在的农历八月，这时岐山、宝鸡一带雷暴季节已过，“十月雷电”显然是误传，应该是地震前的地光现象。后来在其他史料中，也有不少关于地光的记载，如“碧光闪烁如是”、“夜半天明如昼”、“夜半天忽通红”、“红光追邑”、“天上红光如匹练”等，多得数不胜数。
在国外，地光也引起了人们的广泛注意。这种记载最早见于罗马历史学家塔西伦的《编年史》，它记述的是公元17年小亚细亚发生了强烈地震。书中说地震前有人曾看到天空火光闪闪。日本的地光记载也很早，据日本地震学家安井丰推测，日本最早的地光记录可以追溯到1500年前，可惜这种推测查无实据。真正书录在案的是公元869年的《三代实录》，书中在记述陆奥地区的地震海啸时，曾提到过发光现象，距今已有1100多年。
人们在很早以前就知道利用地光现象来预测地震，我国古人总结的六条地震前兆，其中有一条讲的就是地光。“夜半晦黑，天忽开朗，光明照耀，无异日中，势必地震。”这类描述曾在不少书中出现过。但地光作为一种奇异的自然现象，被人们进行科学探索，则是18世纪以后的事。据《日本地震史料》记载，1703年12月5日元禄8.2级大地震前，有一位学者在研究了当地天空中奇异的发光现象以后，曾向幕府官员发出警告说，夜里将有强烈雷暴和地震发生。他在当时就注意到了地震与发光的关系，这是难能可贵的。18世纪中叶，当时的英国和北欧一带频繁地发生地震，并屡次伴随有地光的闪烁。在英国皇家学会开会讨论这个问题的时候，英国学者威廉·斯图克雷第一次试图用地表电流来解释地光产生的原因，自然，他的认识是错误的。20世纪初，意大利学者里佐率先对地震发光现象进行特别详细的调查，他对意大利1905年9月8日卡拉布里亚地震的发光现象进行了广泛研究。在他的影响下，另一位学者加里也广泛收集了欧洲148例地震发光资料，在1910年的《意大利地震学会汇报》中发表了研究论文。
20世纪30年代以后，地震发光的研究进入了全面发展的阶段，人们对于地光的真实存在不再感到怀疑了，并开始出现了解释这种现象的理论假说。在这些研究中尤以日本领先。1965年以后，日本学者安井与近藤五郎、栗林亨等利用地磁仪、回转集电器等进行了观测研究，并拍摄了世界上第一张地光照片。1974年，我国学者马宗晋在研究了邢台地震以来历次较大地震的临震宏观现象以后，提出了“地光不仅仅是地震派生的结果，而应看作是临震共同发展的统一过程”。这就是说，应把地光同与它同时出现的其他现象联系起来考虑。随着地光现象资料的不断积累，人们从地光的复杂形态中领悟到它的成因也并非是单一的。由于地光发生的时间短促，机会难逢，过去的地光资料也常常缺少详细确切的说明，尤其是直到今天，还未解决仪器观测技术问题，因此地震中地光成因的研究还没有确切结果，仍然处于假说阶段。
地光是由岩块相对摩擦产生的。米尔恩是一位长年工作在野外的地质学家，有一天，他在野外采集岩石、矿物标本，手中的锤子落在坚硬的岩石上时，点点火星迸溅出来。米尔恩从这种现象中得到了启发，第一个提出了地光是地震时岩块相对运动发生摩擦而产生的发光现象。1954年，前苏联学者邦奇科夫斯基也把地震发光比喻为马蹄与石头道路撞击而产生的火花。
这种说法是探索地光成因的一次有益尝试，但它的解释只是对某种形态的地光说得通，对地光的其他形态则难以奏效。例如，有些地光发生在半空中，似乎与地面岩石的摩擦无关；有些地光还伴随有类似日光灯的自动闪烁，这显然也无法用摩擦生光来解释。另外这种观点也很难说明在震区广阔的范围内都可观察到地光以及球形光和柱状光的缘由。因为按照岩块摩擦发光的假说，地光应该主要分布在裂隙带附近，并与裂隙的分布方向一致，发光的部位应接近地面。例如，1975年辽宁海城地震时，有人看到本县大青山菱镁矿分布区出现强烈的白色光带，它与该地大量裂隙的分布基本一致，并紧贴地面，持续2～3秒钟，没有明显闪烁，然后突然消失。这种地光可以用岩块摩擦生光观点解释，但以此来解释所有的地光，显然是不全面的。
根据水的毛细管电位理论。日本学者寺田寅彦闲来无事，对物理学中的电动现象甚感兴趣。他看到液体和固体相对运动时，常伴随有一些电现象，即在液体和固体的接触面上会出现两层异种电荷。如果液体在压力下通过一个固体毛细管，那么就会在毛细管的两端出现电位差，这就是流动电位。这位学者由此萌发了水的毛细管电位理论，试图能在地光成因问题上一显身手。他认为，一场强烈地震所影响的深度可与地面波及的范围相当。在地震影响的深度范围内，地下水受到挤压，便通过岩石的孔隙向上移动，产生流动电位。寺田推测，地下水所受到的压力，相当于100千米厚的岩柱所产生的压力。根据计算，它所产生的电位差可达到300万伏。显然，这样巨大的电位差足以导致产生高空放电，形成地光。寺田的理论得到了日本部分学者的支持，但国际上多数学者对这理论提出了质疑。尤其是美国学者麦克唐纳对寺田计算出来的300万伏电位差表示怀疑。这位美国人设想了地球内部产生电位差的各种可能原因，研究了地下核爆炸时所产生的压力对地下水流经岩石和土壤中孔隙的流动电位的影响，结果发现，在300多米的深度范围内，能产生的最大电位差仅有几百毫伏。即使地震的影响能达到100千米的深度，所产生的电位差也不过几百伏，远比寺田所说的小得多。这样小的电位差，是不可能引起大气发光的。
这个水的毛细管电位理论，就这样夭折了。
石英的压电效应说。芬克尔斯坦和鲍威尔，当年曾是继美国人麦克唐纳之后水的毛细管电位理论的主要反对者。他们在推翻日本学者的理论以后，提出了石英的压电效应说，企图利用地电电位差来解释地光的形成。
1970年，芬克尔斯坦和鲍威尔首次发现了地震孕育过程中石英的压电效应。科学家们早在物理学的实验中发现，许多晶体在受到挤压或拉伸时，会在两个平面上产生相反的电荷，这种现象被称为压电效应。今天，它已被广泛应用于各种电子设备和仪器中，也被广泛应用于导弹、电子计算机、航天等尖端技术中。压电石英就是这样的一种晶体。由于石英在地壳中分布很广，地震是岩层长期受力突然破裂的表现，可以想象，在地震孕育过程中必然也有压电效应产生。两位学者推断，当石英在地壳中有规律排列时，如果沿长轴排列的石英晶体的总长度，相当于地震波的波长时，就会产生地震电效应。若地震压力的压强为30～330帕，就有可能产生500～5000伏／厘米的平均电场。这个电场足以引起类似暴风雨时的闪电那样的低空放电现象，产生地光。由于压电效应并不一定在地震发生时才有，所以在地震前的几个小时也可以看到地光。
如果按照这种理论，地光应该只发生在某些特定的分布有定向排列的大量石英晶体的区域内，然而实际上出现地光的强震区其地下岩石并非都是石英岩，而是多种多样的岩石，但无论地下岩石性质如何，都有出现地光的可能，这一实际情况与石英压电效应理论不相吻合。另外，石英压电效应理论也不能解释在一些震区观察到的极为独特的“电磁暴”现象。
更难解释的奇怪现象。1966年，前苏联塔什干大地震前几小时，塔什干上空突然发生了一场电磁暴。天空中耀眼的白光就像镁光灯一样，使人目眩。更令人奇怪的是，室内的日光灯无故自亮。科学工作者观测到电离层中电子密集度达到顶峰。
这次地光的奇异特征，显然很难用前面的几种假说解释。
1972年，日本学者安井丰等人提出了“低层大气振荡”的看法。他们认为，由于大气中含有各种正负离子，所以大地具有微弱导电性。当大气中的气体分子受到来自太空的宇宙射线和地球本身的放射性元素射线的撞击，结果使这些气体离子带电。地震区常会有以氡为主要成分的放射性物质，地壳震动把它抖入大气中，特别是在含有较多放射性物质的中、酸性岩石分布区和断层附近，大气中的氡含量将显著提高，这也将使大气离子导电性增强。这时如果地面有一个天然电场，那么就会向空中大规模放电，使地光闪烁起来。
我国地震工作者在研究了辽宁海城地震以后，发现震前氡含量明显增加，大气中电离子也明显增加，在震区上空形成电荷密集区，大气的导电率增加以后，在地面电场作用下便可能发生放电发光，大面积放电和氡蜕变放出的射线都可能产生荧光，使日光灯管闪亮。
这个低空大气发光理论，是目前比较成立的假说。不过，也有人认为日光灯管发亮的原因与地震时的高频地震波有关。
此外，最近又有人提出，黏土矿物也是地光的光源之一；还有人重新提出岩块摩擦生热与地光的关系，并考虑了电场的形成。这些观点也都不能圆满地解释地光的成因。
从现有资料看，地光是地震时有着多种成因的发光现象的总称。要想彻底揭开它的形成之谜，就必须加强对地光的科学观察，特别是要用现代的先进技术装备，及时地捕捉有关地光的各种信号，并仔细地区分不同类型，最后终将洞悉地光的秘密。
中国地球物理学家郭自强最近通过岩石压裂实验研究，得知岩石在受到压力发生破裂时，会放出强烈的电子流。地震发生之前，岩石受到地壳应力作用而破裂，也会产生强电子流，这些电子流可以通过地壳裂缝进入大气，使空气分子电离而产生地光，这是目前世界上对地光的最新解释。
地震和云彩有关系吗
1663年，《德隆县志》上有这样一段文字：“天晴日暖，碧空晴净，忽见黑云如缕，婉如长蛇，久而不散，势必地震。”可见300多年以前，我国古人就将云和地震联系在一起了。
那么，地震云真的能预报地震吗？请看下面的事例：
1978年3月6日，日本国奈良市市长健田忠三朗在举行记者招待会时，他指着北方天空里的一缕云说：“这就是地震云。不久将会有一次影响日本广大地区的强烈地震。”就在第二天，靠近日本的大海里果然发生了一次7.0级地震。也是利用地震云预报这次地震的还有我国中科院物理研究所的地震学家吕大炯。他在1978年3月3日早晨，于北京中关村上空也观测到了条带状云彩，再根据地应力和地电异常的情况，预报了震中将发生在地震云垂线所指的方向，即日本海之中，其预报时间和地震发生时间仅差48分钟，其准确度令人惊叹。1978年4月8日，吕大炯在北京通县又观察到地震云，做出了“4月12日在阿留申群岛附近将发生地震”的预报，结果4月12日在阿留申群岛以东的阿拉斯加地区果然发生了7.0级地震。
1979年7月4日凌晨五六时左右，住在北京饭店一套高级客房的日本奈良市市长健田忠三朗忽然发现天上东南方向横亘了一条较长的白色条带状的云带，这位业余地震云研究者立即通告中国有关方面，作出了近期将要发生地震，但北京不会受其影响的预报。与此同时，在日本的一些地震云研究者在不同的地点也观测到地震云，而地震云垂线的交点正交会在我国傈阳地区。一连几天，我国各地的地震观测站测到的地电、电磁都发生强烈异常现象，有些中国的地震工作者在7月2日、4日、5日也都观测到长条状云带……7月9日晚，江苏傈阳果然发生了6级地震。
那么，以上这些事例仅仅是一种巧合吗？如果不是，那么地震与天上的云彩有什么关系呢？地震云与普通云彩又有什么区别呢？地震云又是怎样形成的呢？
据史料记载及人们的观察，地震云多星带状，似龙，似蛇，或似草绳，或呈辐射状、肋骨状。其颜色有白色、灰色、铁灰、橘黄、橙红等。
关于地震云的成因，人们做了种种推测：
日本九州大学真锅大党认为：由于地震之前地热的增高，加热空气，使之上升扩散到同温层，在1000米高空形成细长的稻草绳状的云带。但是持否定意见的科学家认为同温层的高度至少在1万米以上，一般上升气流不易达到，而且强烈对流上升的气流一般是蘑菇状云彩，不可能沿水平展开成长条状，也无法解释地震云的垂线方向能指示震中的道理。而我国的吕大炯等人认为：由于断裂带产生热量，可以以超高频或红外辐射的形式来加热上空的空气微粒，形成条带状地震云。由于断裂带大多垂直于震中的震波传递方向，所以，由此产生的条带状云也是垂直于来自震中的震波传递方向的。尽管这种解释比真锅大党较为完善，但仍有很大的臆想性，因为至今尚未获得确切的数据，如断裂带上应力在震前究竟增加了多少，达到什么程度才会产生地震云等。
此外，还有一些学者提出断裂带中可能会有大量高能带电粒子溢出，或者震源在震前形成的静电场使得高空形成条带状地震云……这些推测还都是一种假说，有待证实。人们期待着这些谜能早日揭开，对地震这一灾害能防患于未然。
动物对地震的预报
地震即地动，它像狂风暴雨一样，是一种自然现象。地震会给人类带来灾难。据统计，全世界每年要发生500多万次地震，其中，破坏性的地震大约有1000次左右。为了避免或减少这种灾难，做好地震的预测预报工作是极为重要的。
能预报地震的动物。人们在长期报震、抗震工作中，已经观察到许多动物在震前有种种异常反应：畜不进圈狗狂叫，冬眠蛇出老鼠闹，鸭不下水鸡上树，蜜蜂飞迁鱼上跳，鹦鹉撞笼鸽惊飞，狮虎哀吼狼悲嚎等等。我国邢台地区人民通过对预测预报地震的实践，还编成这样的谚语：“鸡在窝里闹，猪在圈里跳，羊跑狗也叫，地震快来到。”
从大量地震资料来看，已知地震前有异常反应的动物约有近100种，包括昆虫、鱼类、蛙、蛇、鸟类、兽类和家禽家畜。其中以狗、鱼、猫、鸡、鸟和猪等反应最为明显。
1969年7月18日13时24分，我国渤海发生了一次7.4级地震。在震前，天津市人民公园的工作人员观察到许多动物的行为都出现了异常反应，就连平时逗人喜爱的大熊猫也躺在地上，抱头怪叫，唤它也不起，检查却无病。根据这些异常反应，公园地震预报小组在当天11时10分向天津市防震办公室报告“可能要发生大地震”的预报。果然不出所料，两小时以后发生了地震，天津市地动房摇。
1975年2月4日，海城、营口发生了7.3级地震。震前一段时间，尽管天气寒冷，冬眠的蟒蛇仍爬出洞来，它们一出洞口就冻僵了。此外，青蛙、泥鳅等冬眠动物的提前苏醒，可能与震前地温的局部升高有关。
1976年7月28日3时，河北省唐山、丰南一带发生7.8级强烈地震。震前的动物异常反应与历次大震一样，也是十分普遍而强烈的，特别在临震前几个小时更为明显。
日本是个多火山多地震的国家，科学家发现深海鱼类的异常行为预示着地震即将来临。早在1923年夏天，一位秘鲁的鱼类学家在日本的叶山沿海，发现了一种仅栖息在深海中的胡须鱼上浮，这是一种异常现象。果真事隔一天，发生了关东大地震。1963年11月11日清晨，日本新岛的渔民捕到一条长2米的深海鱼，电视台记者为采访这条新闻，邀请正在研究地震前深海鱼反常行为的未广教授，希望他一同乘坐直升飞机前往现场。当时，未广教授有课不能前去，在同记者分别时他开玩笑说：“请多加小心，不久将有地震发生。”谁知，事隔两天，在新岛附近真的地震了。
狗，可能是因为它具有特别灵敏的嗅觉，所以被列为震前反应最明显的动物。在云南通海地区一次地震前夕，山区一户人家4个人围坐一桌，正在兴致勃勃地玩扑克牌。突然，从大门外跑进来一只狗，对着主人叫个不停，主人只顾打牌，不予理睬。狗可急了，上去咬住主人的衣服不放，还把他往门外拖。主人觉得这只狗不识事务，大煞风景，于是将它赶出大门外。可是他刚坐下打牌，狗又奔了进来，仍然是咬着衣服拼命将主人拖着往外跑。这时，主人恼火了，站起来对准狗乱打乱踢，赶着一起冲出大门。这当儿，突然一阵轰响，大地颤抖，房屋倒塌，留在屋内的那3个人都被压死，唯独他保全了生命。唐山大地震前，有个农户家的一只狼狗当晚咬了主人，不让他睡觉。主人将狗打跑，刚睡下，狗又来乱咬。他又气又惊，就下床打狗，边追边打，刚出大门，地震发生了。1973 年7月23日，当时的捷克斯洛伐克斯皮可埃市地震前，有个女职员睡得很熟，被狗吵醒。狗舔主人的脸，咬睡衣，将她拽下床来。她开了门，狗咬着主人的睡衣朝外跑，刚踏上人行道，地震发生了。从这三个例子可以看出，狗不仅是出色的活报震仪，而且在地震灾害中救主有功。
动物为什么会预报地震。地震是地球内部巨大的能量释放现象之一。有人曾做过计算，一次7级地震释放出来的能量，相当于20多枚2万吨级原子弹释放的能量，所以在震前必然有各种物理、化学和气象等变化，如地热、地电、地磁、光、声、气候、地下水化学成分都会有一定的局部变化。这些变化，即使是非常轻微的，但一些动物却具有十分敏锐的感受力，于是引起它们生理上和行为上的反应，这就是动物在震前的异常行为。
目前，人们虽然已经知道有些动物能预报地震，但是对于它们预报地震的机理还没有完全弄清楚。据上海师范大学动物学家虞快教授介绍，科学上有以下三点解释和推测：
第一，对超声波和次声波的感受。鱼类和其他一些水生动物能感受到人所不能感受到的超声波和次声波。一般人所能感受到的声波范围为16～2万赫，小孩可以达到2.2万赫，高于或低于这个声波范围就不能感受到。鱼类内耳和身体两侧有侧线感受器，这是一种机械感受器，能感受1～25赫的次声波（频率低于20赫的声波），即使对水流压力的微小变化或微弱的水流波动也很敏感；水母（海蜇）的伞体边缘有感觉球，能感受8～13赫的次声波。漂浮在水面上的水母，能在暴风到来之前，感受到由于流动的空气与波浪摩擦而产生的次声波，因此及时离开浅海，避免被巨浪砸碎的灾难；在海洋中的海豚，能感受50～10万赫的声波，又具有完善的声纳系统。因此，它能利用超声波（频率高于2万赫的声波）正确地追踪数千米以外的鱼群，并能分辨出种类。由此可见，鱼类和其他一些水生动物在震前出现异常反应的原因，很可能是与强震前有次声波和超声波发生有关。
第二，对热的变化的高度敏感。在地震前，穴居动物都有明显的异常反应。例如，蛇类具有颊窝或感觉小窝，窝内的感觉细胞对“热”极为敏感。有人用南美洲的蟒蛇做过试验，在波长为10600纳米的红外线下，热量在每平方厘米0.084焦时，就有热感觉反应。由此推测，蛇在震前的异常反应，可能与地热变化有关。
第三，对微弱的机械振动的感受。家禽和鸟类的腿部具有微小的感振小体，它们凭此能感受到枝头或地面上十分微弱的机械振动（几十至一二千赫）。中国科学院生物物理研究所曾做过这样的试验：用100只家鸽分作两组，每组50只，将其中一组家鸽的感振小体与中枢神经之间相联系的神经切断。结果在一次4级多的地震前，切断神经的一组家鸽基本上安静如常，而另一对照组家鸽都惊飞了。这说明家鸽的感振小体能感受到震前的波动。在强震前，猪、牛、羊等家畜普遍出现异常反应的原因，可能与它们的腿部、趾部和腹部肠系膜等部位分布着大量对感受机械振动非常敏感的环层小体有关。
此外，蝙蝠能感受1500～15万赫声波。它的超声定位系统极为优越，不仅分辨率高，而且抗干扰性强，能从比信号高出200倍的噪声背景中接收小昆虫身上反射回来的信号。因此，蝙幅在地震前迁飞是与感受超声有关的。
根据柏林弗里大学赫尔穆特·特里布楚教授测定，来自地面的充电离子释放，引起“先地震”，使狗、猪、鸟和其他动物出现紧张不安情绪，这就是人们在地震前所经常观察到的动物异常行为。
那么，人类能否预感地震呢？在很长一段时间内，不少科学家认为人类没有动物那样预感地震的本领，只有动物才能感觉人类视为“静止”的震前外界变化。后来，美国加利福尼亚州的一位科学家首先提出，人类也能够像一些动物那样，在地震前的短时间内，表现出异常行为。例如在旧金山海湾地区，那里的居民在地震前72小时内，出现烦躁、易怒、头昏眼花、头痛、恶心等征兆。由于每个人的生理机能和心理状况不同，所出现的征兆也有差异。
不久前，美国蒂姆研究所的生物学家马沙、亚当斯，根据人类在地震前的异常行为分析，在8天内预报的准确性可以达到80%。亚当斯把人在地震前的异常行为，归因于地磁场的改变影响到人体的结果。
进一步探索动物报震对预防地震将有很大的作用。首先，在从事动物报震工作中要分清动物的异常行为是地震预兆还是其他因素所引起的，否则就会造成错误报震。因为自然现象是非常复杂的，一些非地震预兆的环境条件变化，也会促使动物产生异常行为，而且往往与动物震前出现的异常反应相似。例如，天气闷热，雷雨之前，由于气压低，湿度大，水中溶解的氧气减少，鱼儿就会泛塘，蜻蜓和蚊子聚群飞行，蚂蚁也忙于向高处搬家，表现出异常行为。又如狂风暴雨到来之前，大群海鸟会向着陆地飞行，许多鱼儿结群上浮，深海鱼类游到浅海甚至上浮到水的表层，连鲸类也会群集在海面。再如饲养条件的改变，包括兽舍的改变，饲养员的调换，饲料种类的更换，往往也会使动物出现各种异常反应。此外，动物在繁殖季节里，由于本身的生理变化，也会表现出行为失常。猪、马、牛、羊等发情时，常常出现烦躁不安，胃口不佳，相互追逐；狗在发情期有嚎哭的现象，猫在发情期则往往叫个不停，鱼儿会进行生殖回游等。这些异常行为，都与地震没有关系。
其次，在地震以前有异常行为的动物，开始时往往是个别种类和少数动物，而且还会受到动物个体差异的影响，在同种同类动物中会出现无异常反应、异常反应不明显和明显三种情况，这对动物报震工作同样会带来困难，所以必须密切注意动物出现异常反应的种类、数量、涉及的范围以及异常反应的程度。因为没有一定数量就不可能做出正确的判断。
再次，利用动物预报地震是一项新的研究课题，动物行为的变化与地震之间的联系，目前知道的还不多，必须在今后防震、抗震工作中进一步探索。土耳其“爱猫者协会”的专家们发现，猫的脚掌能感受最轻微的震动，可比人类和一般动物早知地震的来临，而猫的嗅觉和听觉也相当敏锐，所以一些学者已将猫的“第六感觉”（包括猫预报地震）列为研究专题。日本科学家根据民间“鲶鱼翻身是地震前的征兆”的传说，进行了长期观察后发现，此鱼对轻微震动的感受极为灵敏，而地震前所引起的微弱电流的变化，也能被鲶鱼特别灵敏的感受器感觉到，所以日本很多地方都饲养着鲶鱼，作为一种活的“报震仪”，随时观察它的一举一动。另外，日本农林省还号召多震地区的人们饲养一种白色的鱼，它有感知微小震动的特殊本领——震前几小时在水中惊恐地东窜西撞，预示地震即将来临。邢台地震以后，我国对该地区的狗、鼠、猪、鸡、鸽子、泥鳅、黄鳝、鲫鱼、蚂蝗等10多种动物进行了长期的系统的研究，着重观察动物反应的指标，例如鸽子的惊飞反应，猫的日呼吸频率曲线的变化和行为异常反应等等，从中总结出了规律，取得了一些经验。运用这些经验，曾对范围50千米、震级为3～5级的地震进行了多次较好的预报。
热异常是地震的前兆吗
1976年7月28日唐山大地震前，北京等地天气异常炎热。从我国历次地震来看，震前天气突然变热（无论春、夏、秋、冬）是一个比较突出、普遍的现象。请看以下的例子：
1679年9月2日，河北三河、平谷8级大震前，天气特别炎热；虽然是9月了，但还是炎热难耐。
1925年3月16日，大理地震前，黄雾四塞，久旱不雨，晚不生寒，朝不见露，形成典型的干、热、阴霾的天气。
1933年，四川省迭溪大地震，也有这样的记载：“连日皆极晴朗炎热，震前尤甚，下午二时半地震。夜间气象陡变，狂风大作，暴雨忽来，十时许地忽又大动。”
1966年3月8日河北邢台地震，震区地面解冻早，返潮春天来得早。气象资料记载，震前数日，日平均气温从－13℃上升到12℃，升高达25℃。
1969年7月26日，广东阳江地震，震前几天，当地气候很特殊，天气特别闷热，人感不适。
1970年1月5日，云南通海地震。二月是全年气温最低的月份，但地震前几天，天气变热；临震前夜里感到特别闷夜，不少人睡不着，风吹到脸上感到有热气。
1973年2月6日，四川炉霍地震，地震前出现的近日最高温，比历年同期都高。
1974年5月1日，永善地震，地震前几天特别闷热，比6月份还热。
我国夏季，常为温暖湿润的海洋性气团所控制。震前的“热异常”促进了对流作用的加强，伴随而来的常是倾盆大雨，大雨过后天气更热，震前达到高潮。1976年唐山大地震后，北京、天津等地就降了倾盆大雨，过后又发生强烈余震。春、秋两季，热异常往往引起阴雨连绵或久旱不雨，视地区不同而异。
有人发现气压变化越大时，地震的次数越多，而山区在气压下降时发生地震的比例较大。“冷热交错，地震发作”、“久晴动，久阴动”、“早震晴，晚震阴”等谚语，都说明了天气变化与地震的关系。天气变化时，可能是大气对地壳各处压力不均，促成快要发生地震地区的断裂活动的加剧；或者是地壳的即将断裂释放出热量使天气变热。历史上还常有大旱大涝后发生地震的情况，这可能是地下水的多少发生变化，破坏原来的平衡，触发了地震。
地震与天气的变化是有关系，但具体有多大关系，有什么规律，还有待进一步的研究。
历史上的特大地震
葡萄牙里斯本大地震葡萄牙首都里斯本是一座美丽的海滨城市，它位于横贯全国的特茹河入海口，整个城市坐落在7座小山上。市区中雄伟的教堂依山而建，繁华的街道上商店林立，人群熙熙攘攘，到处都呈现出一派大都市的繁华景象。
1755年11月2日，星期六，这是一个不寻常的日子，是基督教的万圣节。上午9点多钟，成千上万的圣徒们聚集在市区内的6座大教堂里虔诚地向上帝膜拜，悠扬的钟声和祈祷声不绝于耳。突然，大地像波涛中的轮船一样不停地晃动起来，里斯本发生了7.8级的破坏性大地震。
伴随着地面的颤抖，从地下传来雷鸣般的响声。教堂和其他建筑物开始倒塌，圣·维森特大教堂中的600多名圣徒几乎全部遇难；圣·卡塔里纳教堂砸死了400人，圣·保罗教堂砸死了300人；整个市区2万多座建筑物中有1.7万座变成了废墟。几分钟内就有大约3万人被夺去生命。侥幸从屋里跑出来的人们，都被眼前的情景吓呆了，不知如何是好，一些上了年纪的人跪倒在大教堂广场上，祈求上帝的怜悯，拯救受苦受难的人们。
在大约15分钟的大震过后，地面仍然像痉挛似地颤抖着，许多人拥上大街，向宽阔的海岸跑去，以为那里一定是躲避房倒屋塌的好地方。然而，他们万万没有想到，被地震搅起的海水正像恶狼一样向人们扑来。一位幸存者在海啸中死里逃生，他在事后回忆道：“突然，海边一片惊呼声：‘海水上岸了，我们全完了！’我转向大海，看见海水飞速向岸边涌来，这种速度是任何狂风的力量所达不到的。一瞬间，一团巨大的浪涛像山峰一样带着响声冲上岸来，泡沫四溅。许多人被卷走了，更多的人陷在齐腰深的水里，其余的人如丧家之犬一样疯狂地逃走。”
在地震掀起的滚滚烟尘中，教堂里的蜡烛和居民家里的炉子在许多地方引起大火。无情的烈焰烧毁了商店里的货物，档案馆里的珍贵资料，华丽的歌剧院和富丽堂皇的皇宫。许多人虽然从倒塌的建筑物和凶猛的海啸中死里逃生，却死于浓烟的窒息和烈火的焚烧。大火一直燃烧了7个昼夜，遍体鳞伤的里斯本最终毁灭于大火。
深爱着臣民的年轻国王约瑟夫为民着想，在震后实行埋葬死者和赈济灾民的政策，不但在一周内全部埋了死者，而且使幸存的20万人免遭饥饿。朝廷用15年时间重建了里斯本，拆除了破旧的平房，拓宽了原有的街道，使一座新的里斯本重新屹立在大西洋东岸。智利大地震
智利位于南美洲的西岸，整个国家沿海岸呈南北向的条带状分布，延长达4000余千米。这里风景优美，物产丰富，但也是多发地震的国家。据统计，全世界每年记录的近万次地震有21%发生在这里（绝大多数是非破坏性地震）。1939年1月24日发生的大地震给智利带来了一场巨大的灾难。
午夜时分，古城奇廉还沉浸在一片喧闹的夜生活之中，奇廉国立戏院内300多个座位全部满员，人们正在观看一部新公映的电影。然而，他们做梦也不会想到，夜里11点35分，戏院的天棚和四壁在地壳的颤动中突然向他们砸来，所有的人甚至来不及叫一声便被掩埋在瓦砾中。
奇廉，这个有5万人口的城镇损失最为惨重，由于街道狭窄弯曲，加之房屋低小零乱，使得发震后全城到处都是一片废墟，几乎无路可走，给救援带来极大的困难。大约有1万人死亡，两万人受伤。
在距首都圣地亚哥400千米的省城康塞普西翁，情况也同样严重，有75%的建筑被毁，地震将上万名矿工封在井下；15座天主教堂被夷为平地，死伤近5万人。
地震过后，震区的气候极不正常，不但温度很高，而且烈日当空，灼热的阳光照在无数的尸体上，散发着难闻的气味。人们心里明白，如果不采取紧急措施，瘟疫很快会夺走幸存者的生命。由于地震将铁路、公路交通全部破坏，大批救援人员被阻滞在城外，政府电令奇廉和康塞普西翁两市居民想尽一切办法迅速撤离灾区。留在市区的少量士兵和救护人员因无水和没有饮食，也处在极其困难的境地。据《纽约时报》报道：“可怜的士兵和救护人员在酷热的太阳下一刻不停地掩埋尸体，救护伤员，从建筑废墟中营救幸存者，可他们连足够的水也喝不到。”
真是福无双至，祸不单行，自然它那强大的威力戏弄着渺小的人类。烈日之后紧接着是一场强大的暴风雨。肆虐的狂风卷走了临时搭起的帐篷，冰凉的暴雨抽打在人们身上，灾民们再一次陷入了无家可归的境地。漆黑的夜色里，人们在刺骨的寒风中缩蜷着身体，有人从此再也没有站起来。
这次大地震使智利中部富庶的产粮区受到极大损失，工业也一度陷入瘫痪状态，多年后人们才从地震的阴影中走出来。日本关东大地震
日本国以略呈弧形的岛屿遍布在亚洲大陆的东南外缘，以多地震而著称于世，每年发生地震千余次，被称为“地震列岛”。
1923年9月1日正午时分，天气晴朗，艳阳高照，在从东京到横滨28千米范围内的都市区中，人们和往常一样紧张地忙碌着，职员和工人们陆续走向餐馆和食堂，准备享受美味的午餐；年轻的家庭主妇们早已做好了饭，等待着从学校归来的孩子们，生活平静得令人毫无警觉，谁也没有想到魔鬼正从地下深处袭来。
11时58分，东京南部90千米处的相漠湾海底突然发生8.3级强烈地震，地震和它所引发的海啸袭击了日本关东平原地区。首都东京和最大的港口城市横滨损失最为惨重。在第一次震动过去24小时之后，又发生了一次强烈余震，随后的一周余震不断，大约有几百次之多。
伴随着大地的抖动，惊慌的人们冲向大街，顿时，马路上被挤得水泄不通。在无奈无助的惊恐中，人们拼命地寻找避难场所，你推我挤，东倒西歪，互相践踏，哭喊声、叫骂声响成一片，可是整个城市里哪儿还有可躲避的地方呢。
倒塌的建筑造成了几万人的死亡，但随之而来的一场大火又上演了一幕更惨烈的悲剧。
由于日本关东地区素来多地震，加之当时的经济条件所限，房屋多为木质结构，恰逢发震时又正当做午饭的时候，所以，漫天大火瞬间而起，整个东京陷入一片火海之中。大火初起时，消防人员和一些居民还试图将火扑灭，但地震已将所有的供水管道破坏殆尽，人们只能望火兴叹。《日本纪事报》的一位记者描写道：“人们虽然逃离了震魔，又遇上了火妖。他们倒在地上，浑身都是火烫的血泡。比起那些被烧得只剩一把灰的人来说，他们也许是幸运的。那一堆堆、一片片灰烬，究竟包含着多少生命呢？没有人知道。数不清的人被火烧死，发出的恶臭，几十里外都可闻见，特别在运河一带，数百名逃生者被烧死在那儿。”
夜幕被熊熊烈火撕毁，天空一片猩红色，如此巨大的火灾前所未有，一切都在炽热的烈火中毁灭。东京城中的15家医院只有一家幸存，其余的14家全被大火烧毁；著名的皇家大学图书馆的所有珍藏书刊和文件烟飞灰灭，荡然无存。在这次地震和大火中有30万幢建筑倒塌，近5万人死亡，10万人受伤，几十万人无家可归。东京像受了重伤的巨人，倒在大地上，奄奄一息。
离东京28千米远的横滨市，也遭到了同样的厄运。这个当时有50万人口的港口城市，曾被称为“外国人的乐园”、“充满异国情调的不夜港”和“日本富商的花园式胜地”。但是，无情的地震和大火毁灭了这里的一切。整个城市变成了无法辨认的废墟，码头和港口全部被破坏，街路上的巨大裂缝像恶魔的嘴一样大张着，可以吞下卡车，被火烧焦的尸体一堆堆到处可见。
在浓烈的大火中，有几千人被围困在低洼的滨水商业区，许多人跳进了公园的水池里，有人在拥挤中被淹死，当时的情景惨不忍睹。
灾难夺走了横滨市10万人的生命，其中有4300人下落不明，10万人受重伤，许多人无家可归。有6万幢房屋在地震中倒塌或被大火烧毁。
日本关东大地震发生后，日本人民依靠其非凡的献身精神开始重建家园。经过几十年的奋斗，首都东京和横滨市比灾前更加美丽壮观。但是，当今的地震学家们仍然把东京作为地震危险区，认为与关东大地震一样强烈的地震还会光临东京至大阪之间。这不能不让该地区的人们提心吊胆，担心历史的悲剧重演。
日本经济实力雄厚，大都市中高楼林立，虽然他们有较强的抗震技术和方法，但眼望那一座座摩天大楼，仍然使人心生疑惧。东京的阳光公寓有60层，200多米高，为亚洲之冠，如果它一旦倒塌，那情景实在是让人不敢想象。
为了防御地震的突然袭击，在最大程度上减轻地震及次生灾害所造成的损失，日本制订了相关的国家和地方法规，用以教育和规范人们的行为。1983年4月3日，日本举行了有1600万人参加的大规模地震预警演习，人们在志愿者的疏导下，有秩序地从建筑物中和危险地带撤离到指定的安全区域。大街上的宣传画给人们留下了深刻的印象，上面是燃烧着熊熊烈火的街道上，站着一个泪流满面的小姑娘，下面用醒目的红字写着，“60年前的这一景象，可能在明天重演”。
时间可能会洗去人们许多的记忆，但是，日本人民永远也不会忘记那场可怕的关东大地震，永远为那些在地震中死去的兄弟姐妹和父老乡亲祈祷和默哀。
黄土高原形成之谜
我国是世界上黄土分布最广的国家，而黄土最集中、最典型的分布区就在黄土高原。
黄土高原东起太行山脉，西至祁连山东麓的日月山，北抵长城，南达秦岭山脉，面积约40万平方千米，包括山西、陕西和宁夏的大部分地区，甘肃、青海和河南的一部分地区，黄土厚度一般为80～120米，最大厚度可达180～22米。黄土多呈灰黄色、棕黄色和棕红色，抵抗侵蚀能力很弱。
黄土高原是怎样形成的呢？
一种认为是这一地区盛行的偏北风把新疆、宁夏北部、内蒙乃至远在中亚沙漠中的大量粉沙刮到黄土高原地区堆积下来。因为黄土高原与黄土底部基岩成分不一样。黄土下部地貌形态多样，起伏比较大，但上部沉积黄土厚度大体相近似，并有从东到西逐渐变薄的趋势，同黄土来源于西部的方向是一致的。这说明黄土是从别处搬过来的。
但有不少科学家发现，黄土层的底部有一个砾石层，而这浑圆的砾石层却是典型的河流沉积物。于是他们认为，这些黄土的原籍在黄河的上源，是河流把黄土冲刷下来形成的。
还有一种观点认为黄土既不是风成的，也不是水成的，它是在原来的基础上不断风化形成的，是土生土长的。
也有一种综合性观点，认为黄土高原既来自西北、中亚，由大风刮来，又有绵绵流动的河流携带而来，还有本地土生土长的基岩上风化的，是在这三种力的共同作用下形成的。
至今人们对黄土高原上黄土的来源还争论不休。希望有一天研究者们能给人们一个满意的答案。
神秘的“未知大陆”
1492年，哥伦布出海航行去寻找传说中的黄金国——印度。他没有找到印度，却发现了一块全新的大陆，在想印度都快想疯了的哥伦布眼里，它必然是印度，是充满香料、财宝的富庶之国，大陆上的居民自然被称为印度人。但是哥伦布做梦也没想到这是一块尚未为欧洲人发现的大陆，它既不是印度也不是中国，而是美洲大陆。在欧洲人弄明白之后，这块新发现的大陆就被称作“新大陆”或“新世界”，而欧洲则与之相对地被称作“旧大陆”或“旧世界”。哥伦布的发现在西方引起了巨大的反响，许多航海探险家跃跃欲试，他们认为，除了哥伦布发现的“新大陆”之外，还有一块巨大的“未知的南方大陆”。
1572年，西班牙著名航海家胡安·费尔南德斯在智利海岸边发现了三座无人居住的小岛，他以自己的名字给这一群小岛命了名，这就是智利的胡安·费尔南德斯群岛。
胡安·费尔南德斯的发现虽然不大，但却增强了他航海探险的信心。6年后，他又扬帆前往东南太平洋去探险，希望能发现他的前辈和同时代的人寻找了多年的“未知的南方大陆”。
胡安·费尔南德斯的航线和6年前一样，仍沿着南美洲的海岸往南航行。谁知，茫茫大海戏弄着胡安的船只，骤然而起的风暴把他们吹离了南美沿岸，探险船像一叶浮萍似的随风向西漂去。
许多天过后，海风把胡安探险队送到一块辽阔的土地附近。这是什么地方啊？水量丰沛的河流浇灌着土地，面庞白皙的居民衣着十分讲究，举止神情同智利人和秘鲁人都迥然不同。胡安·费尔南德斯高兴极了，认为这就是他那些不幸的前辈和倒霉的同代人所朝思暮想的南方大陆。遗憾的是，他没有登上这块新发现的土地就匆匆返航了。
回国之后，胡安·费尔南德斯立即着手做全面的准备，打算率领一支探险队再度驶往“未知的南方大陆”，进行一次规模巨大的详细考察。为了保持自己对这一“神秘大陆”的发现权，他一直守口如瓶，没有对外透露过自己这一惊人的发现。可是，胡安的准备工作还未完成，他就猝然死去了，世人也不知道他的这个发现，他也始终没有成为哥伦布第二。直到几十年之后，人们才知道这个西班牙航海家的发现。
胡安·费尔南德斯真的发现了“南方大陆”吗？
答案是否定的。
那么他发现的是什么地方呢？
有人说就是今天的位于南太平洋海域，纬度为南纬30度的复活节岛，但至今那些人还拿不出令人信服的确凿证据。
16世纪的西班牙编年史中曾记载着航海家阿列瓦莱·孟达尼·杰·涅依拉在南太平洋发现了复活节岛，但这功劳不算他的，因为没有确实的证据能证明复活节岛是他发现的。
过了109年后，即1687年，著名的英国大海盗爱德华·戴维斯奉英国女皇的命令，驾驶着“孤独者幸福”号三桅巡洋舰，前往南太平洋寻找“未知的南方大陆”。他首先到达了海盗们最喜欢停留的太平洋的天然避难所加拉帕戈斯群岛，然后掉转船头向南驶去。在南纬12度30分，距南美海岸150里格处，“孤独者幸福”号突然剧烈地震荡起来。原来美洲大陆的秘鲁沿岸发生了大地震，引起了海面剧烈震荡。这次地震摧毁了秘鲁的卡亚俄城。戴维斯惊吓过后，赶快驾驶着他的“孤独者幸福”号向西南驶去。
一天凌晨，离天亮还有两个小时，“孤独者幸福”号突然触到了低低的海岸，熟睡的船员们被震耳欲聋的响声惊醒，纷纷跑出船舱。他们担心船被海浪抛到岸上搁浅，坚决要求戴维斯掉转船头驶到海上，等候天亮。戴维斯只好同意了。
早晨太阳出来后，展现在“孤独者幸福”号船员们面前的却是一片陆地！一座低矮平坦的岛屿！航海长利奥涅列·瓦依费尔详细描写了这个未知的海岛：“我们离岛有四分之三里格。由于早上十分晴朗，没有雾或烟，我们可以清楚地看到岛上的一切。在西边大约12里格处，我们看到了一连串高高的丘陵，土地向前延伸了14～15里格，我们看到岸上有许多鸟类的羽毛。
我多么想上岸看看啊，但船长却怎么也不同意，太遗憾了。这个岛在卡亚俄城以西5000里格处，距加拉帕戈斯有6000里格。”
胡安和戴维斯都声称他们发现了“未知的南方大陆”，但人们都不相信。于是，更多的人们前往南太平洋，寻找这一神秘的“未知大陆”。
1722年4月5日，荷兰的著名海军上将雅各布·罗格文率领一支分舰队在胡安与戴维斯所到过的海域里寻觅所谓的“南方大陆”。
当时，他们正航行在一望无际的大洋上，负责了望的水手突然发现远方的海面上有一个绿点，看上去像是陆地，他立即向舰长罗格文汇报。罗格文听到后惊奇不已，因为海图上标明这里没有任何陆地。罗格文立即命令船只驶向那里。待船只驶近后，他看到这确实是一个岛屿，于是便在海图上用墨笔记下了一个点，并在黑点旁边记上“复活节岛”，因为那天正好是复活节。他可能不知道，他是在给世界上最令人困惑的一个岛屿命了名。
这是一个三角形的岛屿，面积不大，还不到120平方千米，既没有一条河流，也没有任何树木，只有荒草在地上生长着，篙鼠是该岛唯一的野生动物。
罗格文一行一踏上这个小岛，就被眼前的景象惊得目瞪口呆了。岛上山峦起伏，层峦叠嶂，拉诺·洛拉科火山的身影在蔚蓝的天幕上显得雄伟挺拔，岛上有许多石头块砌成的墙壁、台阶和庙宇。在该岛的南部，他们看到了一个巨大石墙的残迹，石墙的后面耸立着几百尊气势恢宏、撼人心魄的巨大石像。这些巨大的石像面朝大海，排列在海岸边，上面还刻着人物和飞禽的花纹。这些石头人站立在巨大的石头平台上，脸部的表情十分生动，有的安详端庄，有的怒目而视，有的似乎在沉思默想，也有的满脸横肉，杀气腾腾。在拉诺·洛拉科火山坡上，罗格文他们也看到许多这样巨大的石像。
这些石像至少有10米高，都是用整块石头雕成的。有的石像头上还戴着巨大的石头帽子，耳部有长长的耳垂。
罗格文总共发现了500多尊石像，此外，在拉诺·洛拉科火山口的碎石堆里，还躺着150尊未完成的雕像。那里还有石镑、石斧和石凿等石制工具。
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