沙子，怎么发出轰鸣如雷的响声？

简介:

  在清代   有个大诗人叫苏履吉，在敦煌做官   某日，他从城外的沙坡上滑下时   忽然听到沙丘内部传来一阵剧烈的响声   爱好吟诵的他，立刻脱口而出一句   “雷送余音听袅袅，风生细响语喁喁”   用雷的余音来形容沙粒摩擦发出的声响   他应该是千古第一人   没见过这种现象的人，或许还会以为这是诗人惯用的夸张手法   在茫茫沙漠之中   的确存在一种颇为奇特的自然现象   “鸣沙”   1   鸣沙山中的“世界第一响”   鸣沙，顾名思义就是会发出声响的沙子   它虽奇特   但在世界上并不稀有   在地球上，已经发现了100多种类似的沙滩和沙漠   在我国西北地区也同样分布广袤   敦煌、中卫沙坡头、鄂尔多斯响沙湾、哈密巴里坤   这四地的鸣沙山，号称我国的 “四大鸣沙山”     敦煌鸣沙山   图源/网络   但很少有人知道   在昌吉回族自治州木垒县靠近北塔山的地方   也存在有一个鸣沙山   它的名气虽然稍有逊色于前面的 “四大天王”   但却是公认的鸣沙山界中 “世界第一响”   同样是鸣沙山   当人们从沙坡上滑下来时   这里平平无奇的沙子竟然可以发出高达83.8分贝的声音     鸣沙山上滑沙的小孩   相当于是置身在闹市街区之中   又或是穿梭在低空飞行的无人机   霸居在鸣沙山响度的榜首   平平无奇的沙粒仿佛被大自然赋予了生命   每当有人从高耸的沙丘之巅滑下时   便会奏响一曲震撼人心的“沙之歌”   让人不忍不住好奇，这究竟是怎样的一种魔法？     上海大世界吉尼斯总部官网   关于木垒最响鸣沙山的记录   2   鸣沙之源：风的杰作       故事的起点   首先要追溯到古尔班通古特沙漠的强劲北风   在西风环流带上   这些风，是自然界最勤劳的打磨工和搬运工   日复一日，年复一年地   侵蚀着戈壁地表的砾石   携带着准噶尔盆地中的无数沙粒   从北塔山与东天山间的狭窄走廊穿过   最终，在这片土地上缓缓沉积   堆砌在一起形成壮观的沙丘   木垒鸣沙山   正是它们这场漫长征途的终点         北塔山下的鸣沙山   摄影/李馨宇   3   断裂带的召唤       为何风会选择这里作为沙粒的最终归宿？   地质学家们经过调查发现   答案竟然隐藏在一条隐伏的断裂带中   受大地构造运动的影响   沿鸣沙山延伸方向分布有一条 隐伏断裂   这条断裂带阻碍了地下水的自然流动   在地形低洼处以泉 的形式排泄于地表   意外地   创造了一个个天然的生态绿洲     沙丘旁的泉水成为了荒漠中动物们的绿洲   摄影/李馨宇   与沙丘和泉水相伴相生的   还有发育茂盛的 耐干旱、耐盐碱的植被   梭梭、芦苇、盐穗木以及红柳     梭梭是一种极为耐干旱的植物   其根系可以向下生长到4~5米寻找水源   摄影/李馨宇   它们的根系极为发达   这使得该条断裂带周围的地面   固定沙的能力被大大增强   为沙丘的形成提供了理想的条件   而在周边的干燥地段，沙粒很难被固定下来   所以依然是 平坦的戈壁砾地   新月形沙丘与垄岗形沙垄   得以在这片湿润与干燥交织的土地上缓缓铺展   戈壁、沙丘交错排列   鳞次栉比般形成了鲜明的对比     请横屏观看     交错排列的沙丘与戈壁   3   鸣沙的本源——石英     但鸣沙发声的真正奥秘   最终还是在那些看似普通，却又不太普通的沙粒之中     科研人员在调查中发现   鸣沙山中富含5-8%的石英质沙粒   石英   是一种自然界中的神奇矿物   拥有独特的压电效应   当它的晶体受到外力挤压时   能够产生电荷并进而引发振动   正是这一特性   让沙粒在相互摩擦中产生了微妙的电流与声波     石英晶体能够产生压电效应   与其内部的Si4+和O2-正六边形的排列结构有关   人们在从沙丘高处滑下来时   使得无数的沙粒相互碰撞挤压 带电，再发出共振   4     潮湿层——音乐的“共鸣箱”   当然，想要发出震耳欲聋的响声，这些还是远远不够   它还需要最后一个关键的条件   那就是在沙丘底部   由断裂带析出的地下水   滋养形成的潮湿沙土层   当沙粒间摩擦振动产生的声波传递至这一层时   就如同音乐在乐器的共鸣箱内来回震荡   声音被无限放大后   最终汇聚成那令人震撼的“沙鸣”     滑沙留下来的沙痕   这里的每一次的滑沙   都是人与自然共舞的瞬间，是力量与美的完美融合   木垒鸣沙山   一个将风的力量、水的温柔、石英的奇妙   以及地质的奥秘巧妙结合在一起的地方   每一粒沙   彷佛都在诉说着地球的故事   让我们带着敬畏之心   继续探索这个充满未知的世界   聆听更多来自大自然的奇妙乐章  。