神奇的湖光岩
2017-11-21 09:54:57    《中国中学生报》 人参与 0评论
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  玛珥湖是一种封闭式特殊类型的火山口湖,“玛珥”是英文“Maar”的音译,指一种特殊的平地湖。湖光岩世界地质公园位于广东湛江市,是中国玛珥湖的典型代表,也是中国玛珥湖研究的起始地,并与德国埃佛尔地区的玛珥湖结为中德姐妹湖。湖光岩离湛江市并不远,是我们每个人都可以轻易到达的玛珥湖,值得大家更多的关注和研究。
 
湖光岩的来历
  湖光岩原名“陷湖”,是一片宽阔低平的火山口湖。“湖光岩”这个名字是宋朝宰相李纲被贬至海南,途经湛江时为陷湖岸边一个火山熔岩隧道题的洞名。
  湖光岩处于雷琼半岛火山群中,经过中国和德国科学家们大量的取样测试证明,湖光岩的火山群喷发可分为两个阶段。
  第一阶段发生于距今大约16至14万年间,为东湖火山喷发阶段。湖光岩所在地的地下深部炽热的岩浆涌向地表,岩浆与地下水混合形成过热水,过热水产生的大量蒸气冲破了岩层与表土层,发生了强烈的火山爆发,蒸气与地壳的碎屑不断地喷发,直至火山喷发平息后,形成一个数百米的深坑。由于第一阶段喷发强度较小,时间较短,喷出的火山碎屑物不多,所以形成的环火山丘低矮,分布范围不大。
  第二阶段发生于距今大约14万年时,为西湖火山喷发阶段。这次喷发强度更大,据专家推算,当时的火山喷发当量相当于投在日本长崎的原子弹的100倍。经过多次爆炸喷发后,湖光岩形成了一个400多米深的深坑,并积水成湖。由于这次喷出的火山碎屑物较多,形成的环形火山丘宽度可达100多米,部分火山碎屑物还填充了东湖火山口,致使东湖火山湖目前的深度只有7米左右。第二阶段火山喷发后,因地壳深部能量大量释放,又没有新的能量补充,所以喷发以后很快就停止了活动,这也是湖光岩火山没有大量熔岩溢出的原因。
  火山喷发活动停止,喷出物冷却后,火山口深部形成了相对真空低压区,周围的火山岩崩塌下陷,形成比原来火山口面积大几倍的锅形火山洼池,锅形洼池底部深浅不一。这些洼池经过十几万年的自然沉积物积累,使湖底不断上升(平均每年上升0.265厘米),所以现在湖光岩的最大水深仅为22米。
 
湖光岩的价值
  作为世界上著名的玛珥湖,湖光岩有着特殊的科研价值。一般的火山湖是在高出地平面的火山上,而玛珥湖虽然也是火山湖的一种,但位置是在低平的火山口中。因为玛珥湖爆炸时喷出的是水蒸气和火山碎屑,不是岩浆,不会在火山口堆积成山,因而玛珥湖是在平地上形成的,湖光岩的水面甚至低于海平面。
  湖光岩的湖底较平缓、水温较低、缺氧,已发育和保存了400多米厚的完整的沉峰层,这些沉积层清晰地记录了湖光岩形成以来该区古环境演变过程,是研究地球古环境、古气候演变历史的一部“天然巨书”。科学家们经过两年的研究分析,发现了古植被、古温度、古降水量、古台风,甚至是太阳活动的变化,了解到整个地球、人类的兴衰和植物的变迁,为目前地球环境保护提供了重要科学依据。
  此外,湖光岩核心区附近的100多米高的山丘上的岩石原来是位于第四纪地层的底部,现在却上升到100多米高的地表,这是我国南方地质新构造运动的重要证据,也是宝贵的地质遗迹。
  湖光岩是处于亚热带的玛珥湖,有清澈的湖水,终年气温比湖外低3℃。湖边有强磁场且高度负离子区域,人称“天然氧吧”。湖周围遍布原始雨林,那些不高却终年郁郁葱葱的山是各种类型的火山喷出物堆积而形成的山丘。山上有近百种鸟和几十种野生动物,给观赏游玩的人带来无限的乐趣。
 
湖光岩的四大谜
  虽然我们已对湖光岩做了许多研究,但在科技发达的今天,湖光岩仍然有许多神秘的未解之谜。
  第一个谜是:湖光岩里的落叶到哪儿去了?
  湖光岩四周绿树环绕,每天都有大量枯枝败叶纷纷扬扬落入湖中,奇怪的是,湖面并没有漂浮着树叶,湖水洁净得连泡沫也没有。
  湖边较浅的地方倒是可以看到枯枝败叶沉在湖底,但是这些树叶最后会像谜一样不知所踪。
  这要从玛珥湖的结构来分析了。虽然火山喷发后泥沙填充了火山爆发口,但是火山口的更深层由于有大量气体存在,造成了一个充满气体的空间,这个空间的气压和泥沙的压力相等,形成了一种泥不往下沉,气体不往上升的平衡,就像沼泽下面会有沼气一样。所以,当有东西落入,改变了上层压强,湖底可能就会像沼泽一样将其吞入。
  另外,湖光岩周边的岩石含有碳酸钙,即俗称的石灰石。当碳酸钙微粒在湖水中慢慢下沉时,会吸附在湖水中的其他下沉的微粒或物体上,增加它们下沉的速度。枯枝败叶就是这样沉到了湖底,因而浑浊的湖水便得以澄清。
  第二个谜是:湖心水位为什么比湖边低30厘米?科研人员监测发现,湖光岩湖心水位比湖边要低30厘米。更为古怪的是,在夏季的半夜里,湖中间常常会突然冒起十米多高的水柱。一种说法是,湖光岩的湖水所含的矿物元素非常丰富,张力比一般水体的张力要大,加上湖光岩总是风平浪静,所以湖水的表面张力致使湖心的水位比湖边低。而如果上文所分析的“沼泽下吸”现象成立,那么湖中心偏低的地方,应该正是深层火山口的所在。至于湖中心的水柱,现在还是个难以解开的谜团。
  第三个谜是:为什么青蛙、蚂蟥和蛇类在湖中绝迹?湖光岩2.3平方千米的湖里鱼
虾成群,却没有青蛙、蚂蟥、蛇等这些亚热带湖区常见的动物。有人认为是因为湖光岩是火山爆发形成的,其岩石含硫成分较高。虽然硫难溶于水,但是硫易溶于二硫化碳、四氯化碳和苯,最终导致湖水中含硫量较高,而不能溶的硫最终也沉到了湖底。青蛙蚂蟥、蛇等动物惧怕硫的刺激性气味,因而在湖区绝迹。然而,虽然湖中没有这些动物,湖光岩风景区的其他地方还是有这些动物的。
  第四个谜是:神龟、龙鱼究竟是何物?当然,湖光岩还有一些传说,就像天池、尼斯湖等湖时不时会曝出水怪新闻一样。自1998年首次发现湖光岩中有近两米宽的大龟和4米长的龙鱼后,又相继有许多游客亲眼看见了湖中有大龟、龙鱼出没。大龟还多次救过溺水者,被当地人称为“神龟”。
  至今,还没有人知道这两种“神兽”到底是何物,它们的存在也并没有得到官方承认。
冬琳 摘自 大科技

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