原创自然界最疯狂的石头背后,可能还是一台反向的“天然地震仪”

因此,平衡岩也被用作地震(或者说没有发生过地震)的天然检测器。特别是在地震活跃的地区,平衡岩对人类研究地震的发生更是潜能巨大。

目前为止,奇迹之岩还未发生过任何死亡案例。只是,没有人知道这块岩石什么时候会松动,我们也无法预知压垮岩石的最后一个人类姓甚名谁。但可以肯定的是,这块奇迹之石的坠落,只是一个时间问题。

美国内华达州的一块平衡岩

换句话说,平衡岩的存在刚好证明了自这块摇摇欲坠的岩石形成以来,该区域就没有经历过足够猛烈的地震了。否则,这些脆弱的平衡岩很可能会因为摇晃而倒塌,从此泯然于众石。是的,平衡岩倒下之后,和其他石头基本就没什么两样了。

SABRINA IMBLER.Why Scientists Fall for Precariously Balanced Rocks.Atlas Obscura.2020.01.09

其中一些平衡岩甚至还会来回摇摆,也被称为“摇摆的石头”。而这在中国民间还有一个更形象的名词——风动石。

最大水平加速度为0.25g的地震模拟,平衡岩发生倒塌,图源:https://faults.earth.utah.edu/index

著名的叠石玩家Michael Grab

当时,他们还将全过程拍下并上传至网络上,他们推倒“哥布林”后的兴奋笑声也被无数网友鄙视。另外,童子军是西方国家家喻户晓的活动组织形式,主要以培养忠诚勇敢、道德正直的青少年为目的。而他们一反常态的不负责任行为,也成功激起了民愤。

2014年,欧洲航天局的科学家就在67P/ Churyumov-Gerasimenko彗星的艾克尔地区发现了三块不寻常的巨石。从照片看上去,这和地球上的平衡岩非常相像。没人知道这些彗星平衡岩是怎么形成的,但也有可能是远距离拍摄的角度、空间分辨率造成的误会。

例如我国福建漳州的铜山风动石就是最有名的岩石之一。这块高4米重约200吨的庞然大物与地面的接触面积大约只有10平方厘米。据说如果角度选得好,靠人力就能使这块巨石微微摇晃(不排除心理作用),惊险万分。

所以说,平衡岩石这玩意儿很稀奇,但纵观全球却算不上稀有。而且别说是在地球上,人类似乎还在地球以外的星球上发现了这种神奇的平衡岩。

多年以来,许多科学家都试图通过研究诸如井里水位的波动、磁场的变化、甚至是动物的反常行为等前兆来预测地震的到来。但到目前为止,没有一个是真正成功的。

而岩石的下方,就是近千米的深渊,让人不寒而栗。

“叠平衡岩”便是现下非常流行的一种艺术,这些岩石平衡艺术家靠着超人的耐心,创造出了无数让人惊叹的“人造平衡岩”。他们完全不需要任何胶水或粘合剂,就能将石头以几乎不可能的姿势立起来,简直是逼死强迫症。

https://faults.earth.utah.edu/index

而更奇葩的平衡岩还数缅甸的“大金石”。这块重达600吨的神秘巨石就“挂”在悬崖峭壁上,看着岌岌可危但却屹立了2500年。佛教徒甚至还将这块巨石漆成金色,在这上面建起了一座小金塔,每天都有无数人参拜。

但每年依然有无数的游客慕名而来。他们会站在这块岩石上摆出各种奇葩姿势合影留念,以显示自己的勇气。

其实,类似挪威奇迹之岩的还有很多。它们都有一个统一的名字,就叫做“不稳定的平衡岩”(precariously balanced rocks)。

最大水平加速度为0.20g的地震模拟,平衡岩不发生倒塌,图源:https://faults.earth.utah.edu/index

不过,科学家也找到了一些地震的规律。即便人类依然无法预知地震会在什么时候、什么地点发生,但通过地震危害性分析的概率方法,我们也能大致知道一些地区发生地震的频率。

尽管想让平衡岩形成非常讲求天时地利,但这也好比往桌面上扔硬币,只要扔的时间够长、硬币数量够多,就总有硬币能摆脱“非正即反”的常态,坚强地竖立起来。

石头给人的印象总是沉稳的、笨拙的。但在自然界,却有一种石头总能激起人类内心最强烈的不安。

可谓天生我才必有用。除了“神奇”以外,这些屹立于全世界各地的平衡岩,还有一个身份就是“自然界的地震仪”。

有时候游客想要踏足这块的石头,甚至还得排上几分钟到几个小时不等的队伍。

通过科学的检测手段,科学家可以测得平衡岩的暴露历史。而这块平衡岩所经历的岁月,也正是当地没有发生过足以使平衡岩倒塌的地震的粗略时长。现阶段,一批科学家正在世界各地寻找着各种平衡岩,并为之构建出相应的3D模型,计算其重心和质量等。之后,通过计算机模型,科学家则能在不破坏平衡岩的情况下,模拟出究竟需要多猛烈的地震又或是哪个类型的地震才足以使平衡岩倒塌。

事实上,美国的一名小伙子就是因为脚踏上了类似的石头而被困在荒凉的峡谷足足127小时。最终还是忍痛将整截手臂割断,他才终于逃出生天。

Gauging Earthquake Hazards with Precariously Balanced Rocks.American Scientist.2007

但让科学家迷惑的是,当地正处于著名的圣安德烈亚斯断层附近,地震通常200至300年就发生一次。也就是说,这一万年间这些平衡岩至少经历50至100次的大地震。如果根据该地区的国家地震灾害图,这些平衡岩早就该寿终正寝了。就算忽略更早期的地震,1812年和1857年发生的两次大地震就足以让这些巨型岩石掉落。

这类岩石仅以一小部分与其他岩石或地面相接,但却能在各种作用力下保持微妙平衡,岩石大小从几分米到几米不等,重可达几吨到几百吨。而这每一块巨大的平衡岩,几乎都能成为当地的著名景点之一。

根据真人真事改编的电影《127小时》

JAMES BRUNE, MATTHEW PURVANCE, ABDOLRASOOL ANOOSHEHPOOR

这些根据地震危害性分析概率构建出来的地震灾害图,对当地建筑就有非常重要的指导作用。而在过去20年里,科学家也开始意识到平衡岩是衡量极端地面运动的指标之一。

然而在现实中,它们却依然保持着“岌岌可危”的状态,偏偏没倒下。而经过长期的研究,研究人员也得出一个结论,可能是两个断层之间的相互作用削弱了附近的地面震动,这才保住了这些平衡岩。

彗星上的疑似平衡岩

不过,绝大多数的平衡岩,都是原地形成的,大概可以分为两个阶段。拿最常见的花岗平衡岩来举例,一般来说第一阶段都发生在地下。雨水和其他的化学物质会在相对完整的基岩缝隙中渗透,而那些在缝隙附近的矿物则会首先被分解,崩碎。随着侵蚀加深和地面高度的降低,那些风化了的物质就会被带走,只留下一堆坚硬的、难以风化的岩石,而这也叫做差异性风化、侵蚀。在非常巧合的情况下,这其中一些岩石的大小、形状和位置等都被风化和侵蚀得恰到好处,能让它稳当当地站立在地面或其他岩石的身上。

Shi, B., Abdolrasool, A., Zeng, Y., And And Brune, J. N., 1996, Rocking And Overturning Of Precariously Balanced Rocks By Earthquakes: Bulletin Of The Seismological Society Of America, V. 86, No. 5, P. 1364-1371.

津巴布韦的平衡岩

而除了科学家以外,近年来艺术家们也对这些平衡岩兴趣大发。

不过有人擅长创造,就有热衷于毁坏。相比于其他地貌,这些平衡岩彷佛更能激起一些人的破坏欲。2012年,美国犹他州的童子军领袖格伦•泰勒和大卫·霍尔就推倒了一块被当地人称为“哥布林”(goblin)的平衡岩。

圣安德烈亚斯断层长达1300公里,横跨加利福尼亚州

Elizabeth Goldbaum.Why 10,000-Year-Old Gravity-Defying Rocks Haven't Toppled.Live Science.2015

为了这几分钟的快乐,这两人最终被罢免童子军身份,还成功获缓刑一年。事实上,诸如此类的破坏事件绝非只发生了一次。他们不知道自己破坏的不仅仅是一种地貌,还会将其背后的宝贵知识一起掩埋。

原标题:自然界最疯狂的石头背后,可能还是一台反向的“天然地震仪”

至于大金石是如何形成的,到现在还是个谜。据猜测,它可能是由冰川搬运而来。冰川能将极为沉重岩石运输至几百公里外,等冰川融化后便会留下与当地大小和类型完全不同的岩石,也被称为冰川漂砾(glacial erratic )。例如加拿大的Okotok巨岩便是重达16500吨的冰川漂砾。

美国科罗拉多州的巨大平衡岩

在挪威便有那么一块奇迹之岩,它位于吕瑟峡湾的谢拉格山(Kjeragbolten)之巅,就夹在两块巨岩的裂缝中间,看上去摇摇欲坠。

福建漳州的铜山风动石

此外,平衡岩还能以更另类的方式揭秘着地震的规律。例如在美国洛杉矶以东约145公里的圣贝纳迪诺山脉中部就坐落着一批平衡岩,它们至少有超过一万年的历史。

posted @ 2020-02-08 22:31 作者:admin  阅读:

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