珠海桦泽工业有限公司:请教流沙是什么?

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/05/02 08:47:11
昨天重看《可可西里》,里面吃人的流沙让我很奇怪,它是怎么形成的?如果碰到这种事情,是不是不动是最安全的?

流沙常常被视为能将人吸入无底洞的大怪物。

流沙是大自然所设计出的最巧妙机关,它可能藏在河滨海岸甚至邻家后院,静静地等待人们靠近,让人进退两难。在公元1692年时,牙买加的罗伊尔港口就曾发生过因地震导致土壤液化而形成流沙,最后造成三分之一的城市消失、两千人丧生的惨剧。看似平静的英国北部海、美丽而危险的阿拉斯加峡湾等地也曾发生过流沙陷人的故事。但是,大多数人往往都没见过流沙,更没有亲眼目睹别人掉进流沙或者亲身经历过。人们对于流沙的印象主要基于各种影片,在电影塑造的场景中,流沙是一个能把人吸入无底洞的大怪物。一旦人们身陷其中,往往不能自拔,同伴只能眼睁睁地看着受困者顷刻间被沙子吞噬。

流沙表面一旦受到干扰就会“液化”。

荷兰阿姆斯特丹大学的柏恩在一次前往伊朗的度假旅行之中,遇见过一位当地牧羊人。他指着流沙告诉柏恩,村里曾有骆驼陷下去后就立即消失。柏恩对此将信将疑,回国后就立即对此展开研究。他仔细观看和分析了数十部描述到流沙噬人场景的电影,发现这些电影对流沙的描述根本就是错误百出。后来,柏恩在实验室里将细沙、黏土和盐水混合在一起,重建一个微型室内流沙模型来进行研究。

经过反复实验,柏恩领导的科研人员发现,要把沙子变得像太妃糖一样黏需要好几天时间,但要让它失去黏性则很容易,只要在其表面施加适当的压力即可。一旦流沙表面受到运动干扰,就会迅速“液化”,表层的沙子会变得松松软软,浅层的沙子也会很快往下跑。这种迁徙运动使得在流沙上面运动的物体下沉,然而,随着下沉深度的增加,从上层经迁徙运动掉到下方底层的沙子和黏土逐渐聚合,便会创造出厚实的沉积层,使沙子的黏性快速增加,阻止了物体进一步下陷。

密度小于流沙的物体会浮在流沙之上。

研究还发现,当物体陷入流沙后,下陷速度要视物体本身的密度而定。流沙的密度一般是2克/毫升,而人的密度是1克/毫升。在这样的密度下,人类身体沉没于流沙之中不会有灭顶之灾,往往会沉到腰部就停止了。研究者还发现,即便是一些密度比流沙大很多的物体,也能浮于流沙之上。在实验中,研究人员将一个密度为2.7克/毫升的铝盆置于流沙的顶部,尽管其密度大于流沙,但由于受流沙浮力和沙面张力的影响,铝盆仍能平静地呆在流沙的表面。当科学家开始轻轻晃动这个铝制容器时,情况发生了变化,容器稍稍下陷了一点,当他们加大力度摇晃时,这个容器慢慢沉入沙底。

将脚从流沙中拔出来需要抬起一辆汽车的力量。

研究认为,陷入流沙的人一般都动不了,密度增加以后的沙子粘在掉进流沙里的人体下半部,对人体形成很大的压力,让人很难使出力来。即使大力士也很难一下子把受困者从流沙中拖出来。经研究人员计算,如果以每秒钟一厘米的速度拖出受困者的一只脚就需要约10万牛顿的力,大约和举起一部中型汽车的力量相等。所以除非有吊车帮忙,否则很难一下子把掉进流沙的人拉出来。研究还指出,照这种力量的计算,如果生拉硬扯,那么在流沙“放手”前,人的身体就已经被强大的力量扯断。此举所造成的危险远高于让他暂时停在流沙当中。

如何在流沙中进行自救

其实绝大多数流沙和一般沙的区别不大,并没有电影中描述的那么可怕,它原理上只是被渗入了水的沙子,由于沙粒间的摩擦力减小,形成了半液态、难以承重的沙水混合物。流沙通常发现于海岸附近,一般挺浅,很少有超过几英尺深的。柏恩表示,流沙只有一种状况会淹死人,那就是当头部先掉入沙中的时候,然而以这种方式掉入流沙的概率非常小。陷在流沙中的人仅感到胸部有些压力,呼吸较困难,并不会有什么生命危险。流沙附近上涨的潮水才是受困者最可怕的敌人。

不过,影片中对流沙的描述至少有一点是对的,那就是如果陷入流沙后,大力挣扎或是猛蹬双腿只会让人下陷得更快。人们误以为通过摇动能使身体周围的沙子松动,从而有利于肢体从流沙中拔出。科学家指出,其实不然,这种运动只能加速黏土的沉积,增强流沙的黏性,胡乱挣扎人只会越陷越深。

柏恩指出,逃脱流沙的方法还是有的,那就是受困者要轻柔地移动两脚,让水和沙尽量渗入挤出来的真空区域,这样就能缓解受困者身体所受的压力,同时让沙子慢慢变得松散。受困者还要努力让四肢尽量分开,因为只有身体接触沙子的表面积越大,得到的浮力就会越大。只要受困者有足够耐心、动作足够轻缓,就能慢慢地脱困。

流沙之迷- -

一个侥幸的司机

1945年4月间,对希特勒德国的最后合围在即,一队西方盟军的辎重车路经威玛市驶向前方。驾驶第一辆车的是上等兵钟纳斯

。为了如期赶到前线,他正聚精会神地掌握着方向盘。突然,一阵呼啸,接着轰的一声,一枚炸弹在他们车队的前方爆炸。"啊!不

好。"钟纳斯意识到已遭敌人的袭击。他立即转动方向盘,冲向公路旁的一处像是长了草的沙滩。 就在这时,他忽然觉得车身向一

侧倾斜。发生了什么事?他伸手推门,想看个究竟。但门已经打不开了。他探头窗外,不禁大吃一惊,原来卡车像下沉的船似的,

正在慢慢地向沙里陷,沙子已经淹没了半截车门。钟纳斯连忙从车窗攀上车顶。

几分钟以后,沙子已淹没到挡风玻璃。钟纳斯听到沙地发出"嘶、嘶"的吸吮声,就像有人在喝汤一样。瞬息间,沙已淹到了驾

驶室顶盖,他连忙爬上盖着帆布的货堆,但沙仍旧不停地向着他慢慢涌来。已经无处可逃了。他决定孤注一掷,使尽浑身力气,向

着公路纵身一跃。老天保佑!落地时他虽双膝陷到沙里,但幸好身躯向前倾倒,慌乱中,他抓住了公路旁的野草。这些草是 长在结

实的地面上的,这真是抓到了救命的"稻草"。在草的帮助下,他终于挣扎着爬出了这吓人的陷阱。当他定下神来,再回头看他的汽

车时,已是踪影全无。

奥基乔比湖的惨剧

这是一个夏日的早晨。位于美国佛罗里达州奥基乔比湖南面的一片低洼的沼泽地,沐浴在明媚的阳光下,除了偶而微风吹动

树叶的"瑟、瑟"声外,一片静寂。·这时,在二条差不多已干涸的、被河沙所覆盖的溪流上,走来了两个青年人。他们是生物系的

大学生匹凯特和斯塔尔,兴致勃勃地来这儿考察寄生植物。他们背着装满标本和食品的背包,边走边谈。这里清新的空气,美丽的

景色,使他们心旷神怡;丰富多彩的各种植物引起了他们莫大的兴趣。走着,走着,突然,走在前面的匹凯特失声惊叫了起来。只

见他脚下踩着的好像是晒干了的沙地硬壳。竟怪异地裂了开来,并使他的脚踝陷了下去。匹凯特本能地挣扎着向前迈了儿步,希望

能踏上虫实的地面。可是每一步都使他陷得更深,像软泥似的沙很快就升到了他的膝盖。

"快来救我!"匹凯特大声呼唤。

斯塔尔听到喊声,警觉地意识到自己若空手跑过去,必定既救不了同伴还可能两人同陷险境,而附近几千米内又无人迹可寻,

急切中,他寻来一根树枝,可是,这时沙已升到了匹凯特的大腿。匹凯特失去了重心,慢慢地向前倾倒,随后沙淹到他的胸部。等

斯塔尔的树枝伸到他的面前,他已无法伸出手来了,而流沙还在不停地把他往下吸。他发出了最后一声尖厉恐怖的叫声,随即为流

沙所淹没。眼见自己的同学被流沙吞没,斯塔尔痛苦万分,刚才匹凯特还在痛苦地喊他,而现在眼前只有一片干燥而平坦的沙地,

似乎什么事情也没有发生过。

猜测

事实正是:流沙陷阱吃人越多,越引起人们的注意。为什么有些沙地无论是人畜、车辆都能平安通过,而另一些却会成为可怕

的陷阱呢? '

起初人们认为这两种沙地的区别,在于构成沙地的沙粒特征不同i普通的沙地是由棱角状的沙子构成的,而流沙则是由滚圆度

良好的圆粒沙组成。棱角状的沙子会互相嵌合,因此便形成了坚实的地面;而圆粒沙则不同,它犹如细微的球形滚珠,能互相辗转

滚动,一旦有人畜等重物落于其上,滚动的沙粒便纷纷转动着让开,导致重物下沉。其情景就像是我们踩在布满滚球的地面上,滚

球会很愧让出一个空间一样。

但是,这一理论却找不到任何事实根据,当人们在显微镜下仔细对比各地的沙粒时,可以发现流沙和其他的沙子一样,也通常

主要由棱角状的沙粒构成。

另一种理论则认为,流沙的形成是由于沙粒的表面蒙有一层润滑剂或润滑液之类的东西。因为润滑液的存在,沙粒之间的摩擦力大

大减低,重物一旦落在上面,沙粒会迅速滑开,致使重物下陷。然而,这种润滑剂究竟是什么呢?谁也说不清楚。有人猜想可能是

一层水膜,但是却无法解答:为什么那些水下的沙洲,以及一般湿润的沙地并不成为吸人的陷阱?

史密斯的实验

有趣的流沙现象引起了地质学教授史密斯博士的注意。他来到一个有流沙分布的地区。这里的流沙沿着小溪分布。沙上长着

斑驳的黄绿色苔藻,看上去和普通的沙地并无任何不同。他拾起一块石头,抛了过去。沙立刻颤动起来,好像活的一样,顷刻,石

头被吞没了。史密斯谨慎地铲了一桶流沙,带回去做实验。他把一些沙粒放在显微镜下观察,发现有些沙粒确实是圆的,但大多数

是棱角状的。他让桶里的沙继续保持潮湿,苔藻照旧生长,但奇怪的是,桶里的沙再也没有活性了,放上去的石头也不再沉没。这

是为什么呢? ,

史密斯又重新回到了那块沙地,他从附近的农民那儿了解到,这块地有点"邪门",有时流动,有时又很坚实。如果是8月份,

就可放心在上面跳舞。8月是干旱的季节,史密斯想,这样看来还是水在作怪了。可是普通湿沙和干沙一样是能承载重量的,那末

,问题会不会不是水量大小,而在水流。

为了证实自己的推想,史密斯和他的助手们设计了几种不同的实验,让水以各种不同的方式从沙内流过。他用一只大桶盛满了

沙,再在桶边装置几个水管。水可以从上面注入,由桶底流出;也能从下面注入,上面流出。他又找来一个塑料娃娃,在它体内灌

人铅,使它的比重和人体相仿。这时发现,当沙桶干燥时,玩偶能在沙上站立或躺卧,仅留下极浅的凹痕;若水从上面注入,玩偶

也不下沉;但当水从下面注入,向上透过沙层流出时,玩偶会一直沉没,直到沙淹没了它的颈部,就和在水中的情形一样。若让它

再背上一些重物,则会有如前述匹凯特一样的下场。流沙的形成与上涌水流有关据此,史密斯认为流沙的形成,与上涌的水流有关

。这时水流的上冲力会使沙粒互相膨散开来,沙粒不再互相叠接,而是被水托着,呈半漂浮状态。因此,一旦有比重大于水的物体

落在流沙上,便会像在水中一样往下沉。沙粒越细,上涌的水流越大,所形成的流沙也越危险;反之,沙粒粗大,水流微弱,则形

成的流沙危险性较小,叫慢流沙,万一遭遇,还可能逃脱。

现在的问题是万一遇到流沙怎么办?重要的是千万不要惊慌,如果遇到的是慢流沙,只要动作迅速是可以来得及跑出来的;如

果误人比较危险的流沙地,头脑要十分冷静,因为,流沙的形成是水在作怪,人是有可能浮在水上的,你可以迅速躺下来,并尽量

减轻负重,以增加浮力,不要举起双手,更不要抬腿脚,以免削减浮力。如有人救援,最好是安静地躺着,等待帮助;倘若无人救

助,你可以慢滚动的方用慢式滚向坚实的地方,或是全身伏地,缓缓爬行,争取脱离险境。