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這里的泉水不僅會(huì)變色還有潮起潮落

2019-09-23 09:04于紫月
科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2019年19期
關(guān)鍵詞:出水口微孔漲潮

于紫月

晝漲稱潮,夜?jié)q為汐。潮汐,這種月球引力作用下的神奇現(xiàn)象,被浪漫的法國文人冠以“大海的呼吸”。其實(shí),這不僅是江海的專屬,在內(nèi)陸地區(qū)也存在著漲落之間唯美的韻律——潮泉。

潮泉,顧名思義,有漲落起伏的泉水。據(jù)記載,最早被報(bào)道的潮泉位于湖南省郴州市桂陽縣荷葉鎮(zhèn)潭溪村。相傳外地人若正巧碰上了泉水漲落,便是富貴之人,當(dāng)?shù)厝艘矔r(shí)常向潮泉祈求順?biāo)炱桨病:髞?,更多的人慕名而來,潮泉也就漸漸成了當(dāng)?shù)匦∮忻麣獾穆糜尉坝^。

雖然潮泉被人們賦予了美好的象征,但難道它也和大海的潮汐一樣是月球引力造成的嗎?如果不是月球引力,又是什么造成了泉水的漲落呢?

1.湖南桂陽潮泉有潮汐還會(huì)變色

“湖南桂陽潮泉面積將近100平方米,水深約9米。每天都有漲潮落潮的現(xiàn)象,但漲落幅度不大,約10~20厘米。每隔5年左右會(huì)發(fā)生一次大潮,漲潮時(shí)最大水位可升高8~9米,漲潮時(shí)間約一星期;落潮時(shí)間較快,約3~4小時(shí),并伴有較大轟隆聲?!痹鲜∠婺系刭|(zhì)勘察院高級(jí)工程師藍(lán)曉明在接受筆者采訪時(shí)表示。

“此外,湖南省新田縣還存在一個(gè)潮泉,那是一口井。在沒有受到如下雨天氣影響的情況下,井水在一天中也有漲落的情形,漲潮時(shí)井中的水會(huì)溢出井口,落潮時(shí)井中水位會(huì)下降,相差也有10~20厘米?!彼{(lán)曉明告訴筆者。

更神奇的是,湖南桂陽潮泉居然會(huì)“變色”。“當(dāng)?shù)厝诉€能根據(jù)水的顏色預(yù)測(cè)天氣變化?!彼{(lán)曉明說。據(jù)湖南桂陽潮泉附近居民稱,當(dāng)泉水呈現(xiàn)出青綠色時(shí),必會(huì)下暴雨,而且這種天氣預(yù)測(cè)方法在當(dāng)?shù)孬@得了多次印證。

泉水為什么會(huì)變色?為何能與天氣聯(lián)系起來呢?“這很有可能是水中魚蝦的功勞?!彼{(lán)曉明猜測(cè),桂陽潮泉水域面積較大,水中生存著諸多魚蝦生物,而這些生物對(duì)氣溫、氣壓比較敏感。天氣變化前夕,總會(huì)有一些氣象學(xué)的參數(shù)發(fā)生變化,這些變化人可能感覺不到,但魚蝦卻更加敏感。就像暴雨前夕,燕子低飛、田螺出水一樣,潮泉里的魚蝦也會(huì)表現(xiàn)出異樣或者“躁動(dòng)”,攪動(dòng)潮泉底部的泥沙、落葉等物,最終使泉水的顏色看起來像發(fā)生了變化。當(dāng)?shù)鼐用穹e累了豐富的經(jīng)驗(yàn),以此進(jìn)行天氣判斷。

2.泉水漲落緣于出水口開合不定

泉水變色之謎有了解釋,那么水位漲落又該如何解釋呢?

“湖南桂陽潮泉四面環(huán)山,山體巖石主要為石灰?guī)r。根據(jù)我們對(duì)該潮泉的調(diào)查了解,發(fā)現(xiàn)它正好位于一處石灰?guī)r落水洞中?!彼{(lán)曉明告訴筆者。2015年,他跟隨中央電視臺(tái)拍攝組在該潮泉及外圍考察了7天,對(duì)附近有關(guān)的地形地貌、水庫、落水洞、溶洞、暗河以及當(dāng)?shù)卮迕竦染髁苏{(diào)查訪問。

落水洞,往往呈漏斗狀,是石灰?guī)r地區(qū)自地表通向地下暗河或溶洞系統(tǒng)的垂直通道。落水洞在石灰?guī)r地區(qū)較為普遍,它一般由石灰?guī)r的溶蝕現(xiàn)象所產(chǎn)生。

“潮泉有漲有落,必然會(huì)存在進(jìn)水口和出水口?!睋?jù)藍(lán)曉明等人的調(diào)查,湖南桂陽潮泉落水洞的進(jìn)水口和出水口均為地下暗河,只是方向和位置不同。在他看來,進(jìn)水口是沿巖層層面或沿走向斷裂面溶蝕的地下暗河,出水口則是另一組垂直于巖層走向的斷裂面形成的地下暗河。但是,出水口并未處于落水洞的底部,而是在落水洞的腰部,這就是潮泉總有幾米深的水的原因。

“出水口很可能是一條或多條狹窄的豎著的縫隙,且凹凸不平,易受到泥沙、石塊、樹葉、雜草及塑料袋、布條等雜物阻塞?!彼{(lán)曉明指出,潮泉的落水洞處于附近地勢(shì)的較低點(diǎn),暗河的水將匯集于此。他猜測(cè),進(jìn)水口的地下暗河水流時(shí)大時(shí)小,或者間歇性給潮泉補(bǔ)水,而出水口是出水量較小的縫隙,來水量大就會(huì)導(dǎo)致潮泉水位上漲,水流小時(shí)會(huì)使水位下落。這也就解釋了桂陽潮泉日常2~3次的小幅漲落的原因。

“時(shí)長(zhǎng)日久,出水口漸漸被堵塞物堵住,幾乎封閉,潮泉水位大幅上漲。漲到一定程度時(shí),出水口堵塞的雜物承受不住水壓,被沖開,出水口裂隙疏通,甚至被沖垮并拓寬,水流就會(huì)狂泄。這就解釋了為什么漲水時(shí)間長(zhǎng)落水時(shí)間卻很短,且發(fā)出轟隆聲的原因?!彼{(lán)曉明說。

3.陸生“潮汐”成因存在多種說法

除了湖南桂陽潮泉外,重慶市、貴州省也發(fā)現(xiàn)了這種大自然的奇景。

“每隔數(shù)小時(shí),泉水自然從洞內(nèi)涌出,只流淌,不噴射。泉水涌出地面前,常可聽見地下發(fā)出悶雷般的轟鳴聲?!?003年,《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道了位于重慶市巴南區(qū)豐盛鎮(zhèn)的潮泉群。

貴州省黔南布依族苗族自治州長(zhǎng)順縣威遠(yuǎn)鎮(zhèn)也發(fā)現(xiàn)了潮泉。筆者沒有查閱到相關(guān)媒體報(bào)道,但在一篇公開發(fā)表的論文中,這樣描述該潮泉:泉水從山麓石隙中涌出,日有三潮漲落奇觀。

俗話說,一方水土養(yǎng)一方人。實(shí)際上,不同的地質(zhì)環(huán)境也可能會(huì)孕育出不同的潮泉。因此,地質(zhì)學(xué)界對(duì)潮泉的成因也存在不同的看法。

朱順知曾用“虹吸”現(xiàn)象來解釋重慶潮泉群的成因。他認(rèn)為,地下涌泉通道應(yīng)為真空,就像用吸管來換魚缸里的水一樣,通道像吸管那樣插入地下異型水庫中間某個(gè)部位,當(dāng)積水超過一定部位時(shí),通道就會(huì)快速把水吸出,然后停止,等積水到一定部位再自動(dòng)吸出,從而形成潮泉。

南昌大學(xué)譚慧斌等人也對(duì)潮泉的成因提出了擠壓模型、洗衣池模型等假設(shè)。

擠壓模型與藍(lán)曉明的觀點(diǎn)有異曲同工之妙。這種模型假設(shè)有水源能源源不斷地補(bǔ)充池塘中水,在池子底部含有一定的泥沙,能夠堵塞住泥沙下的微孔。這些微孔與溶洞、暗河相通。當(dāng)水源補(bǔ)水、水位上升,水壓增大,達(dá)到一定臨界值時(shí),就會(huì)擠開微孔。微孔打開,水流入溶洞內(nèi)暗河后,水面下降,水壓減小,水速逐漸減慢,微孔再度被泥沙堵塞關(guān)閉,從而形成漲落潮。

洗衣池模型則受啟發(fā)于生活中的常見現(xiàn)象。洗衣服時(shí),洗衣池出水口由于塑料袋而被堵。不停往洗衣池注水,水面不斷上升,使塑料袋浮起,水從出水口泄出,水面下降,塑料袋重新將出水口堵住?;貧w到潮泉,池中的石灰石和泥沙等物充當(dāng)洗衣池模型中塑料袋的角色,水位低時(shí)能在重力作用下將池底部的出水口堵住。而且潮泉池與水源之間應(yīng)存有緩沖帶,水先在緩沖帶緩沖,再緩緩流入潮泉池,這樣就避免了由于進(jìn)水流太急,將石灰石和泥沙沖離出水口上方的可能。當(dāng)水逐漸上升,石灰石及泥沙浮起,出水口閥門打開,潮泉水落,泥沙和石灰石再次將出水口堵住,為下一次漲潮做準(zhǔn)備。

“大自然是神奇的,能夠造就形形色色、秒趣橫生的奇觀,而潮泉只是這萬里長(zhǎng)河中的一朵浪花。其成因之謎,還需要更多的地質(zhì)研究人員去實(shí)地考察,發(fā)現(xiàn)未知,探索大自然的奧秘?!彼{(lán)曉明說。

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