寓知于乐的科学小品
2020-05-08孙变芹
孙变芹
听黄土粒儿说滑坡
我是一颗石英质的粉尘颗粒,粒径只有0.005mm~0.050mm,你可别小看我,我可是一个有240万岁的小老头儿了。
我来自黄土高原以北的大西北荒漠区,中亚地区广袤的戈壁和沙漠本是我的故乡。240万年以前,一股来自西伯利亚和蒙古的强冷气流把我和我的家族抛向高空,一路“黄尘东南飞,万里长徘徊”,随着下沉气流沉降,落脚在黄河中上游干旱半干旱草原地带。在长期的大气降水、地下水和生物活动的共同作用下,我最终形成黄色粉质、无层理、富含碳酸盐并具大孔隙的松散沉积物。在百万年计的风力剥蚀、搬运与沉积作用下,我的族类遍布长城以南,秦岭以北,乌鞘岭、日月山以东,太行山东麓以西的广大地区,在此形成厚度为50m~500m的第四纪黄土地层,并组成面积约44万km2的黄土高原。
地处干旱半干旱地区的我,本身质地疏松多孔、结晶程度低、水敏性强,活断层、地裂缝及垂直裂隙容易发育,在地震、暴雨等自然条件及人类工程活动与不合理耕作、灌溉等人为因素影响下,极易引起滑坡、崩塌、泥石流等灾害,给人类造成巨大的经济损失和生命威胁,也造成严重的环境破坏。
我之为患,首推滑坡。所谓滑坡,是我的某些斜坡地段不稳定土体在重力作用下,沿一定软弱面向下滑移的地质现象。滑坡一来,完全撕下了我温和敦厚的面目,体量在10万m3~1000万m3的土体,骤然间会形成排山倒海、飞龙腾蛟之势,其破坏力常常超出人们的想象。
1983年,甘肃省东乡族自治县洒勒山黄土滑坡摧毁了3个村庄,造成220人死亡,22人重伤,400余头牲口、65吨粮食瞬间被我淹没。1980-2010年间,甘肃省靖远县黑方台、天水市两地黄土滑坡致死48人。据不完全统计,中国近百年来因黄土滑坡、崩塌和泥石流等灾害所造成的人员伤亡在10000人以上,经济损失难计其数。我对人类所犯下的罪恶真是“罄南山之竹,不能书也”!
痛定思痛,是什么原因造成了我的滑坡?
黄土高原上河流侵蚀切割作用强烈,形成大量V型谷与梁峁相间的起伏地貌。我的斜坡受河流侵蚀作用的影响,坡体原有的支撑就会丧失。我在这种高落差、大坡度的斜坡上常常站立不稳,在重力作用下就会自行滑坡。
除此之外,地震是我滑坡的另一个自然诱发因素。在我居住的黄土高原上曾发生过海原8级地震、华县8.25级地震、临汾8级地震和天水7.5级地震。地震对我施加瞬时巨大的抛射作用和摇摆作用,并使我发生液化,使我的力学强度猝然降低。那几次大地震引发的滑坡掩埋了不计其数的人,真是“罪行滔滔”。
降雨是诱发我滑坡的又一重要因素。雨水会通过裂隙渗入到我体内,使我软化、膨胀,派生出巨大的侧向压力,从而加大我的坡体向坡下滑移的力量。冻融是一个不可低估的致滑因素。表面冻结有利于水在我的体内积存,降低我的强度;当气候转暖,冻土解冻消融时,我的含水量迅速增大,强度再次降低,引起我的坡体大规模地滑移。
我之所以滑坡,无疑与我自身的结构疏松、质地脆弱和吸水透水等品性有关,也与活断层、地震、河流、雨水等地质作用有关。我的品性是无法改变的,在活断层、地震、降雨等自然力和自然过程的面前,人类又太过渺小,无法消解自然力,也无法逆转自然过程。面对滑坡等黃土灾害,人们唯一能做的是尊重自然、顺应规律、因势利导,改变自己的行为方式,把滑坡致灾的人为作用降到最低。
我是人类的朋友,是人类无机的身体,是人类赖以生存和发展的重要资源,也是不容毁损的环境要素。但愿人们能倍加珍惜我、爱护我,在中华民族复兴之路上与我携手并进,不辜负这个伟大的时代,共同创造黄土高原灿烂的生态文明和物质文明!
(作者彭建兵、段钊,选自《自然杂志》2018年第4期,有删改)
亮点借鉴
1.构思新颖,逻辑清晰。本文是一篇科普文章。作者构思独特,用第一人称自述的方式,从黄土高原的“前世今生”谈起,引出黄土高原的地质特点及可能发生的灾害,然后解释了“滑坡”,再由主到次地分析了形成滑坡的原因,最后呼吁人们保护自然、珍爱环境。娓娓道来,逻辑清晰,极大地激发了读者探索科学的热情。
2.生动形象,浅显易懂。文章把大自然作为研究对象,语言既准确严谨,又生动形象,运用了举例子、列数字等多种说明方法,饶有趣味地介绍了地质方面的知识,把深奥的自然科学变得浅显易懂,便于读者接受。