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温”。
我们都知道，由于阳光的照射，地表温度会随昼夜和季节而发生变化，
从而使地球表面和表层受到影响。但是，在地球深处，太阳热量所产生的影
响越来越小，以至消失。实验证明，太阳的照射只能影响地下十几米以内的
温度，这部分地层叫做变温层。十几米以下的地层不再随昼夜和季节而变化，
被称做恒温层。巴黎有个 30 米深的地下室，一百年来的温度记录始终保持在
11．85℃，没有丝毫变化。
那么，如果我们再往地层深处去，温度又会怎样呢？是不是还会继续保
持恒温呢？
从很深的矿井和钻孔得到的资料表明，地球深处的温度是随着深度而增
高的。从地壳深处冒出的温泉，水温可高达百度；而从地幔喷出的岩浆，温
度则高达千度。我们把每深入地下 100 米，地温增加多少度，即温度随深度
而增加的变化速度叫做“地温梯度”。在不同地区，地温梯度有所不同。在
我国华北平原，每深入 100 米，温度增高 3～3．5℃；在欧洲大部分地区，每
深入 100 米，温度增高 2．8～3．5℃。
如果按照这个增温速度推算，地下100公里深处的温度将是3000℃，1000
公里深处将是 3 万度，地心的温度则会高达 20 万度。地球如果真有这样的高
温是不堪设想的。因为那样的高温条件，地球将不再是固体球，而会被气化。
多数人认为，地球内部温度最高不超过 4000℃。还有人指出，地心温度必须
小于 8000℃，因为若超过这个温度，无论压力情况如何，地核的铁都会变成
气体状态。所以，前面所列举的地温梯度的数值，只适用于一定深度。随着
深度的增加，地温梯度值会不断减小。
至于地球内部的热能从何而来，对于这个问题，目前尚有争议。但一般
认为可能来源于三个方面：第一，认为在地球形成过程中，由于尘埃和陨石
物质积聚，位能（即势能）转化为热能而保存至今。第二，认为在地球分层
过程中，由于较重元素如铁，不断渗入地心，重力位能转变为热能，而保存
下来。第三，认为地球内部有镭、铀、钍等放射性元素，会在缓慢蜕变过程
中释放热能，为地球不断补充“体温”。不管哪种意见，都认为地球靠它自
身可以产生热能。
有人计算，地球自身每年散出的热量，相当于燃烧 370 亿吨煤的热量，
这个数字是目前世界产煤量的 12 倍。还有人估计，在地下 10 公里深的范围
内蕴藏着 300×1027卡热量，相当于目前世界年产煤所含热量的 2000 倍。
地球蕴藏着这么多的热量，如果用它发电、取暖，造福人类，岂不是天
大的好事？这的确是很诱人的课题，目前很多国家已把开发地热能列入日
程。
但是，地球不是到处都能随便开发的，因为具有利用价值的地热太深了。
地热必须经过某种地质过程加以集中，距地面较浅，温度较高才有开发价值，
才能称其为“地热资源”。温泉、火山就是地热在地表集中释放的现象。地
下热水是由于地面的冷水渗入很深的地下，遇到浅层灼热岩体被烤热后，又
沿着某些地壳裂缝冒出地表而形成的。在目前条件下，人们主要是利用地下
浅层热水，至于对火山热能的利用那还是很遥远的事。
目前已有很多国家在开发和利用地热方面取得了很大成就。例如，新西
兰是一个地热资源比较丰富的国家，全国已发现 60 余处地热田。有的地方热
水或热蒸汽的温度高达 300℃。新西兰利用地热发电，装机容量达 20 余万千
瓦，仅次于美国和意大利，居世界第三位。
冰岛是因利用地热而著称于世的国家。它的首都雷克雅未克在过去几十
年的时间里，通过烧煤取暖，弄得到处是煤烟，造成了严重的污染。如今，
这个城市的所有建筑都是用地下热水取暖，而成为世界上最清洁的城市。有
的地方还利用地热建造了大型温室企业，新鲜蔬菜四季不断。温室内有几百
米深的钻井，这些钻井不需汲水动力，地下热水自会汩汩冒出地面。
我国也有着丰富的地热资源，并在开发和利用方面取得了成功。在青藏
高原，沿着念青唐古拉山麓向东延伸，是我国地热资源最丰富的地带，地热
工作者叫它“喜马拉雅地热带”。在这个地带上已发现 400 多处多姿多彩的
地热活动。除有热汽腾腾的热泉和热水湖以及水温高达沸点的沸泉和热喷汽
孔外，还有世界上罕见的热间歇泉和水热爆炸等奇妙景象。其中最引人注目
的是位于拉萨西北的羊八井盆地，水温高达沸点的热泉很多，有的地面烫得
不能坐人，用钢钎向地下只要钻几十厘米深，就会呼呼地冒出蒸汽。当地人
称它是念青唐古拉山神的炉灶。现在，那里已经建起了我国第一座湿蒸汽型
发电站。
千奇百怪的地温计
量体温用体温计，量室温用温度计；测定井下温度用井温计；要想知道
距今几百万年、甚至几千万年前的古地温，该用什么呢？地质学家们发现了
几种奇妙的地温计。
化石地温计 生物遗体化石，尤其是植物孢粉化石和动物小个体化石—
—牙形石，都是极好的地温计。这些化石中含有丰富的有机质，具有随地层
温度升高而碳化度增加的特点。这样的化石在显微镜下会显示出不同的颜
色。一般温度高，碳化度也高，颜色就深，反之颜色就浅。这些化石的颜色
就会告诉我们古地温。
矿物地温计 沉积岩中常有自生的粘土、沸石和硅酸盐矿物。这些自生
矿物从沉积到成岩过程中，受物理因素的控制。如粘土矿物，会在不同地温
下转换成不同的物质；沸石的结晶顺序也会随地温的升高发生变化；硅酸盐
矿物中的二氧化硅层的间距随地温升高而不同。从这些自生矿物在不同地温
下的各种变化也可推测出古时的地温。
有机质地温计 遍布各类岩石中的固态有机质微粒之一——镜质体，会
随温度的升高，相应改变其排列结构，从而使其对光线的反射率发生变化。
镜质体的反射率与温度形成直线关系，通过对镜质体反射率的分析，就可得
知当时的地温。
煤阶地温计 在成煤过程中，随地层温度升高、煤化作用增强，便形成
不同的煤阶。由已发现的煤阶便可推算出地层经历过的占地温。
甲烷气体地温计 沉积岩中还含有天然气，这些天然气中都含有甲烷
气。甲烷（CH4）中的碳有两种稳定的碳同位素，即碳十二和碳十三。而地温
变化可引起同位素分馏。低温下，碳十二的比例大；高温时则碳十三比例大。
这两种同位素含量的比值就构成了灵敏的地温计。
冰地南极何以有煤田
人类在寸草不生、冰天雪地的南极洲竞然发现了煤田！难道说，这里曾
有过茂盛的森林？要找到这个问题的答案，必须先知道几亿年里地球的温度
有过什么变化。可是现代人怎么可能回到上亿年前去考察呢？
1947 年，美国科学家尤里发现了一种奇特的“温度汁”，它能精确测量
出远古时期地球的温度。这就是海生动物化石。最普通的氧（氧 16）和它的
稀有同位素（如氧 18），在化合物中的比率会随着温度的变化而变化，只要
把海生动物化石中的氧 16 和氧 18 的比率测定出来，就可以知道那个动物活
着的时候，海水的温度是多少了。
用这种“温度计”测量出在 1 亿年前，全世界各海洋的平均温度是 21℃
左右；100O 万年后，它缓慢下降到 16℃；再过 1000 万年，这一平均温度又
再度上升到 21℃。此后，海洋温度又逐渐下降。不管当时造成温度下降的原
因是什么，它都很可能是使习惯于变化不大的温和气候的恐龙惨遭灭绝，而
使那些能维持恒定体温的温血鸟类和哺乳动物大量出现的原因之一。
南极洲的煤田也有答案：当时地球气候温暖，没有大陆冰川，甚至两极
地区也没有冰川，到处是一派枝繁叶茂的景象。后来，因为地球降温，两极
冰雪覆盖，茂盛的森林逐渐变成了煤田。
地图中的世界冠军
古今中外，地图在人们生活中占据着重要地位。历代兴邦治国、军事部
署、建筑施工、旅行探险、交通运输，都离不开地图。地图也在人类发展史
上留下了许多趣话和不解之谜。
世界上最早的地图 过去，人们一直认为世界上最早的地图是罗马帝国
时代的地图。其实真正最早的地图应是 1973 年 12 月在我国湖南长沙马王堆
三号墓出土的 3 幅汉代彩色帛绘地图，距今 2100 多年。图上绘制着今天的湖
南、广东、广西三省交界地区，即湘江上游及南岭、九嶷山及其附近的地形。
令人惊奇的是，图中大小 30 条河流、山脉、城镇与今天的地图几乎基本相同。
现代人只有借助于发达的科学技术、先进的测量仪器，甚至遥感技术和人造
卫星才能绘出。那么，2100 多年前，我们的祖先又是靠什么绘制出如此精确
的地图的呢？
世界上最早的立体地图 据《史记》中记载，秦始皇用水银灌制百川
江河的大地模型图，这大概就是世界最早的立体地图了。但是最著名的还是
北宋沈括用熔腊制成的定州（今河北定县）西部山川地形模型，后来沈括又
把它复制成木雕立体图。沈括的立体地图比西方学者布朗所说的世界最早的
立体地图——瑞士苏黎士州立体图，要早 600 年。
世界上最大的地图 17 世纪，荷兰人绘制了 3 本世界最大的地图集。
其中 1 本现保存在德国柏林图书馆，长 1．7 米，宽 1．1 米，重 175 公斤。另
外 2 本分别存放在德国的罗斯托克大学图书馆和英国伦敦不列颠图书馆。
西方最早的地图集 1700 年前由古希腊的托勒密编制了西方最早的地
图集。此后直到 16 世纪之前，欧洲所有的地图集都叫“托勒密”。
令人琢磨不透的南极地图
世界上有许许多多不解之谜。1531 年，法国数学家、地图学家阿郎斯·凡
画的一张世界地图就是其中之一。
不久前，美国地理学家吉·维豪普特对这张世界地图进行仔细研究，发
现这张 400 多年前画的地图上，南极大陆的轮廓线竟与我们今天所知的相差
无几。
据史料记载，最早发现南极大陆的时间是 1820 年，是一位俄国航海家发
现的。而对南极洲的详细测绘只是近代的事。那么，生活在 16 世纪的阿郎
斯·凡又是怎么知道南极大陆的情况的呢？
更令人不可思议的是，这张地图上没有罗斯陆缘冰。而实际上，这块冰
早在 1531 年前就已形成了。因为要结成这么一大块冰，至少要经过 1000～
5000 年。因此，有人猜测，阿郎斯·凡在绘制这张地图时，是依据古代流传
下来、我们不知道的资料或地图画的。也就是说，人类知道南极大陆的时间
至少应往前推 1000 年。那么，在遥远的古代，科技非常落后，是什么人通过
什么方法航行到南极，又用什么手段绘制了这样准确的地图？
这张南极地图中蕴藏的秘密至今仍困扰着世人。
各具特色的地图
现代地图的方向，一般都采用“上北下南左西有东”的表示法。可在历
史上却有过与此截然不同的各种地图定向法，且往往与地图绘制时期的政治
或宗教有关。
我国封建时代以南为上，皇帝的宝座是朝南的，住的正房是向南的，地
图的上部也表示南方。如马王堆出土的汉代地图就是“上南下北”。
1154 年绘制的著名的阿拉伯世界全图和其他阿拉伯地图，其上部也为南
方。这是因为伊斯兰教的圣地麦加城和麦地那城都在阿拉伯地区的南部。
中世纪，在基督教势力极盛的古罗马，人们为表示对位于欧洲东方的基
督教圣地耶路撒冷的虔诚和向往，将地图的上部定为东方。
美国早年的地图却以西方为上，这与当时美国正致力于开发西部有关。
后来，人们确定了以北极星为定方向的根据，从此，世界上广泛采用了
以北为上的地图方位。
在不同的历史时期，人们运用不同的方法绘制出各种不同形式的地图，
这与人类不同历史时期的生产力发展水平有关。
陶片地图，出现在 4000 年前的古巴比伦。
草纸金矿图，绘于 3000 年前的古埃及。
金属地图，2200 多年前我国战国时代中山国的《兆域图》。它是用金线
缕嵌的线条、符号和数值制成的铜板地形图和建筑工程图。
丝帛地图，2100 多年前的汉代地图。
石刻地图，现保存在西安碑林中的 800 多年前的宋代石刻地图——《华
夷图》和《禹迹图》。
现代科学技术的发展，也使地图的花样不断翻新：立体感强、携带方便
的塑料地图；用高分辨率制作的缩微地图，既可储存在电脑中，又可在屏幕
上自由展示；能发光的荧光地图，为夜间作业提供了方便；影像地图，能表
现出人类在地面上看不到的情况。
地球上的神秘地带
地球上有许多地方，常发生一些不可思议的怪事，连科学家都不解其因，
因此，人们把这些地方称为神秘的异常地带。
地心引力异常地带 在美国犹他州议会大楼附近，有一个约 500 米的陡
坡，表面与其他任何斜坡公路没什么异样。可当你驱车来到坡下，停车不动
时，车竟会自动缓缓爬上斜坡，就像有个无形的力从后边推你的车或从前边
拉你的车似的。人们把这神秘的斜坡称为“重力之丘”。越重的物体，在“重
力之丘”受的作用力越大，而对童车、皮球之类较轻的物体，几乎不起作用。
美国加利福尼亚州圣克鲁斯镇，这里的人可以一步步走上墙壁，轻松自
如，如履平地。是魔术吗？不是。这也是地球引力异常造成的。这里的吸引
力不是来自地下，而是来自斜壁，或是斜坡。镇里还有个小屋，人们只要穿
着胶底鞋，就能斜着站，甚至能成 45°角，倾斜站立，而不倒地。当飞机从
小镇上空飞过时，所有的仪表指示器都会失灵，飞机会脱离航线；小鸟飞经
时，也会像迷失方向一样瞎飞乱撞，甚至坠落到地面上。
水流方向异常地带 靠近希腊卡尔基斯市附近的埃夫里波斯海峡，是一
个让人捉摸不透的地方。这里的水流瞬息万变，反复无常。一会儿向南奔泻，
一会儿向北倾注。一昼夜这么忽南忽北地变化方向达 11～14 次之多，最少也
有六七次，海水流速也大得惊人，每秒 8．5 海里！这对过往的船只常造成极
大危险。有时，浪涛滚滚的海面突然风平浪静，像个熟睡的孩子，悄然无声；
可不到半个小时，海水又像一匹横冲直撞的野马，忽南忽北地折腾起来。有
时又能一连 12 小时规规矩矩，认准一个方向奔流而去。
我国台湾省东部沿海地区有个叫都兰的地方，这里山脚下有股溪水，一
反“水往低处流”的常规，涓涓细流莫名其妙地向山坡上流去。是大自然中
的“虹吸”现象，还是另有原因？
气候异常地带 我国河南林县石板岩乡西北的太行山半腰处，有一驰名
中外的风景胜地——冰冰背风景区。此地海拔 1500 米，面积约 600 平方米。
它吸引游人之处不仅是美丽的自然景致，更具魅力的是它那冷热颠倒的异常
气候，每年阳春三月，大地草木葱茏，百花盛开时，冰冰背却如进“三九”，
开始结起冰来，结冰期长达 5 个月之久。六月三伏天，人们挥汗如雨，热不
堪言时，这里却正是冰期盛季，一踏入此地，顿感寒气袭人，冰凉彻骨。八
月中秋，霜降叶枯，冰冰背的冰开始消融。十冬腊月，大地冰封，冰冰背却
是热气腾腾，泉水淙淙，温暖宜人，山沟沟里奇花异草，嫩绿鲜艳，美不胜
收。冰冰背为何出现四季错位，至今尚无统一解释。
从地球仪上看到的怪现象
摊开世界地图细细察看，你会惊讶地发现，地球上的海陆轮廓和分布有
许多有趣的现象，令人不可思议。
大陆轮廓几乎全是倒三角形 地球上绝大部分大陆都是南部较狭窄，
呈尖状，越往北越宽，一个个如同顶点朝南的“倒立”三角形。南极洲的倒
三角形状不够明显，若以亚欧大陆为中心看，南极大陆也是“倒立”的，濒
临印度洋的东南沿海岸线与纬线圈呈平行状，构成三角形的一边；西南极的
南极半岛呈尖状，构成南极洲“倒立”三角形的顶点。七大洲中，唯独澳大
利亚大陆是个例外。据说，大约在 2 亿多年前，这片大陆是从贡瓦纳古大陆
分裂漂移而来的，产生了旋转，形成现在与其他大陆方向不同的“直立”三
角形，三角形的顶点朝北。
半岛方向大多朝南 地图上最醒目的一些半岛如欧洲的四大半岛——
巴尔干半岛、亚平宁半、伊比利亚和斯堪的纳维亚半岛；亚洲的三大半岛—
—中南半岛、印度半岛、阿拉伯半岛，以及著名的朝鲜半岛和堪察加半岛；
北美洲的阿拉斯加半岛、加利福尼亚半岛、佛罗里达半岛等，不知为什么，
统统向南伸入茫茫大海之中。有心人曾计算过，地球上各大陆凸出的半岛中
朝南的数量约是朝北的两倍。不仅一些大半岛如此，连一些略小些的半岛如
日本的波岛、纪伊、房总等半岛也都朝南凸起，小半岛中朝南凸起的数量也
是朝北者的两倍。
陆地与海洋背靠背 如果你用一根长针作直径，从地球仪上任何一块大陆
的任何一点直插入地球仪的另一端，你会发现，这条“直径”（即长针）的
另一端十有八九都是海洋。如亚欧大陆的背面是南太平洋；非洲大陆的背面
是中太平洋；南美洲大陆背面是西太平洋；北美洲的背面是印度洋；澳大利
亚大陆背对的是大西洋；南极大陆背后是北冰洋。
这些现象是一种偶合？还是另有什么原因？目前仍是个不解之谜。
地球上的三条“带”
地球上有各种