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大洋中脊的特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)

梁鑫峰

自古以來，人類就知道陸地上有山脈。而意識到海底也有山脈，只不過一百多年的時間。1872年，英國“挑戰(zhàn)者號”考察船進行環(huán)球海洋考察期間，利用測深錘，船上的科學(xué)家們在大西洋中部發(fā)現(xiàn)了一個巨大的隆起。1925—1927年間，德國“流星號”考察船對南大西洋進行考察，科學(xué)家利用回聲測深法再次確認了這條“山脈”的存在，并發(fā)現(xiàn)這條位于大西洋底的“山脈”竟然通過好望角延伸到了印度洋。在接下來的幾十年間，印度洋海底“山脈”和東太平洋海底“山脈”也被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。到20世紀50年代初期，地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)知道地球上每個大洋的洋底都有“山脈”，并且這些“山脈”還連成一個巨大的海底“山脈系統(tǒng)”，科學(xué)家將其命名為“大洋中脊”。

大洋中脊的發(fā)現(xiàn)使得人類對地球的認識也向前邁出了一大步。正是因為大洋中脊的發(fā)現(xiàn)，讓魏格納的大陸漂移學(xué)說開始得到重視，誕生了海底擴張學(xué)說，并進一步發(fā)展成現(xiàn)在被人們普遍接受的板塊運動理論。

大洋中脊既是海洋深處的巨大山脈，又是新的海洋洋殼生成的地方。大洋中脊的中軸線上坐落著眾多的“火山口”。在那里，灼熱的巖漿由地幔向上涌，逐漸冷卻，結(jié)合周圍已軟化的巖石，形成新的洋殼。新生成的洋殼擠壓大洋中脊兩邊已有的地殼，不斷向外擴張，并最終在板塊的交界邊緣俯沖回地幔去。因此，洋殼在大洋中脊出生，在板塊與板塊的撞擊中消亡。在過去的幾十億年里，大洋洋殼就這樣的循環(huán)往復(fù)，生生不息。

大洋中脊相對其中軸線幾乎是對稱的。從中軸線往外，水深逐漸增加。比如大西洋中脊的中軸線處水深大約為2500米，但其外沿的水深則有5000多米。究其原因，中軸線處的洋殼剛剛形成，溫度最高，因此其密度較小，所以也就升得最高。在幾百萬年的地質(zhì)時間尺度上，中軸線處的洋殼往外移動，其溫度逐漸降低，密度增加，隨之也就慢慢沉了下去。于是，這些高大的海底山脈就形成了。有時，這些山脈還會露出海面形成島嶼，其中最著名的便是冰島。

大洋中脊以其特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)吸引著眾多地質(zhì)學(xué)家、海洋學(xué)家和生物學(xué)家。他們的發(fā)現(xiàn)和研究極大地推動了人類對于地球和生命的認識進程。

（選自《中國國家地理雜志》，有刪改）

讀與悟

海底有山脈這一發(fā)現(xiàn)不過才百來年，卻掀開了地質(zhì)考察的新篇章。海底山脈如何形成？海底山脈與大陸山脈的生成機制相同嗎？這篇文章都能一一給我們解答。這就是科學(xué)探索的魅力所在。因為有科學(xué)家們鍥而不舍的探索，我們對地球的了解才會不斷刷新，人類對于地球和生命的認知才能不斷進步。閱讀科普文，不僅可以增加科學(xué)常識、知識的儲備，還可以激發(fā)我們的想象力、探索欲和創(chuàng)造激情。

讀與寫

文章首先運用舉例子和列數(shù)字的說明方法，真實準確地介紹了科學(xué)家們的探索過程；接著指出此發(fā)現(xiàn)與魏格納的大陸漂移學(xué)說之間的重要關(guān)系（可以充當漂移說的證據(jù)）；緊接著生動形象地介紹洋殼如何在大洋中脊中出生、又在板塊撞擊中消亡；隨后，作者講述了海底山脈是如何伴隨著洋殼移動而形成的。結(jié)尾收束全篇，總結(jié)收獲，使說明文完整，條理清晰，層層推進。本文有大量的科學(xué)事例、科學(xué)數(shù)據(jù)，也運用了多種說明方法，增強了文章的說服力，是一篇權(quán)威的科普說明文。

為什么空間站上能使用毛筆

當航天員進入太空后，使用的書寫工具是什么？我們已知的是可以使用依靠氣壓將墨水壓出的太空筆。那其他書寫工具呢？傳統(tǒng)的鋼筆、圓珠筆必須依靠重力將墨水漏入筆尖，所以無法使用；鉛筆雖然可以正常書寫，但微小的導(dǎo)體石墨粉可能會帶來災(zāi)難性的后果。在神舟十三號的飛行任務(wù)中，翟志剛攜帶中國傳統(tǒng)文房四寶進入空間站，將中華兒女骨子里的劍膽琴心展現(xiàn)得淋漓盡致。為什么傳統(tǒng)的鋼筆、圓珠筆不能用，而毛筆這種古老的文具，能在21世紀的星海探險中發(fā)揮作用呢？

要回答這個問題，我們首先得思考一番：毛筆是怎么書寫的？答案看起來很簡單：毛筆上面吸收了墨水，在筆尖與紙張接觸的時候，墨水就從筆尖轉(zhuǎn)移到紙上。但是，如果深入思考，就會產(chǎn)生疑問：為什么只有當筆尖接觸到紙張時，墨水才發(fā)生轉(zhuǎn)移？其他時候呢？

實際上，墨水自動發(fā)生轉(zhuǎn)移也是常有的事情，初學(xué)者有時候會一口氣蘸上太多的墨水，墨水就會從筆尖滴下來。毛筆蘸墨時有技巧：只需把筆尖的一部分浸入墨中，這樣可以保證吸入適量的墨水，墨水就不會從筆尖滴落。所以，一支毛筆能留住的墨水，有一個上限。

透過現(xiàn)象看本質(zhì)，既然毛筆可以留住墨水，那么一定有一個機制來克服重力，這個機制會是什么呢？我們不妨看一看墨水分子受到哪些力。由于毛筆筆尖是一個開放的區(qū)域，各處的大氣壓是平衡的，所以只需要考慮重力與分子之間的相互作用。這分為兩部分：一部分是液體分子之間的相互作用，另一部分是液體與容器壁分子之間的相互作用——這能使液體黏附或者疏離。兩種相互作用都有摩擦力，微觀上體現(xiàn)為電磁相互作用，宏觀上就帶來一種神奇現(xiàn)象——毛細現(xiàn)象。毛細現(xiàn)象指將一根毛細管浸入液體中，相比管外液面，管內(nèi)液面會自發(fā)向上或向下發(fā)生移動。

毛細現(xiàn)象實際上要達到一種平衡——液體分子相互作用和液體與表面相互作用的平衡。在達到這個平衡的過程中，液體表面會發(fā)生變形。毛筆的材料——獸毛，也就是蛋白質(zhì)，可以被水浸潤。由于分子間相互作用不受重力影響，毛細現(xiàn)象在空間站自然也可以發(fā)生，于是毛筆在失重條件下，也可以一如既往地吸入墨水并正常書寫。

（選自《讀者》，有刪改）

讀與悟

科學(xué)離不開質(zhì)疑和探索，文章借太空可以使用毛筆的事例向讀者科普了毛細現(xiàn)象，使得深奧的知識也不顯艱澀，因為讀者會不斷被作者勾起疑問和興趣，從而為了滿足好奇心而不斷讀下去。太空神奇現(xiàn)象、能量守恒定律、毛細現(xiàn)象和中華民族的傳統(tǒng)工具——毛筆在文中發(fā)生奇妙的融合，宛如一頓穿越時空的“科學(xué)盛宴”，讓讀者大快朵頤。

讀與寫

一開始先用翟志剛將毛筆帶入太空的故事吸引讀者興趣，引發(fā)讀者的思考，隨后使用疑問句推進，并產(chǎn)生疑問。文本的問句環(huán)環(huán)相扣，層層推進，讀者思考探秘的興趣被調(diào)動，緊緊跟隨作者的思路一路探索。全文邏輯順序清晰，由表及里，由現(xiàn)象推到本質(zhì)，太空中可以使用毛筆是現(xiàn)象；對毛細現(xiàn)象的原理探究和實際應(yīng)用是科學(xué)本質(zhì)。