青藏高原上的神秘石頭圈

青藏高原上的神秘圖案

沿著青藏鐵路旅行，我們可以盡情欣賞獨特的高原風光。也許你會很驚訝地發現，在青藏高原的凍土地上，到處可以看到由石塊組成的圖案，有的是石塊圍成的圓圈，一個挨一個；有的圖案則是中央有一塊大石，周圍圍繞著細石塊圈成的圈，就像一朵盛開的玫瑰；有的則是由石塊圍成的規則的多邊形；而在有坡度的地方，石塊則排列成比較平行的線條。而且這些圖案並不局限於一處，分布還很廣泛，在沒有樹木的高寒地帶，有石塊和土壤的地方，都可以看到這些圖案。

看到這些景觀，人們的第一反應是：誰這麼勞神費力，在高原上把石塊排列成這些很有規律的圖案呢？是居住在青藏高原上的居民嗎？一些人會猜測，也許這些圖案是來自遠古的信息，代表了原始部落的圖騰咒符；甚至還有人會認為，這麼大面積的圖案，應該不是地球上的人力所為，很可能是外星人在地面上設置的某種標誌，其含義我們至今還讀不懂。

那麼這些神秘圖案的真相是什麼呢？

神秘圖案並非人為

這些圖案不僅讓你我深感驚訝，也曾讓一些考古學家和科學家困惑許久。上述的可能性他們也都考慮過了，但經過考察，他們發現，不僅青藏高原凍土地帶有這些圖案，而且其它高山凍土地帶，甚至極地附近的廣大地區也有。這是為什麼呢？總不可能是這些地方的古代或今天的居民都嗜好排列石塊圖案吧。按說應該跟凍土有關係，但是凍土為何會形成這些非常規則的圖案呢？很長時間，科學家都沒有把原因找到和分析出來。

直到1990年代，為了揭開這個謎團，科學家才進行了細緻的觀察。他們發現，這些圖案在冬天的時候，石塊包圍的地方會鼓起大包，高度超過了周圍的石塊；而到夏天，大土包就又恢復平坦了。不僅如此，石塊圍成的多邊形形狀還會變，變得越來越圓，下一年就比上一年更圓一些。而且圓圈的面積還會一年比一年大，每年其直徑會增加大約兩厘米，直到兩個圈緊密相挨為止。

另外，有石塊的地方會出現這些多邊形、圓形的規則圖案；而沒有石塊的凍土地帶，同樣會有類似的多邊形或圓形出現；尤其是冬季的時候，地表會形成多邊形的土包，看上去好像是淺溝圍成的，只是這些圖案不像石塊圖案那樣引人注意。再看圓圈內的土壤顆粒分布，普遍都是最中心的最細密，向邊緣則越來越粗。

這些現象已經說明，這些圖案不是人為的，是自然形成的，應該與凍土地帶的冰凍和解凍有關。科學家設計了一些數學模型，用計算機進行模擬驗證，終於揭開了石塊圖案形成之謎：原來這些圖案的形成原因還挺複雜，牽扯到多種物質的多個有趣的特性。

石塊移動的幕後推手

首先，這些圖案的形成跟氣候密切相關，一般出現在地表土壤隨著季節能夠深度凍結，並隨氣候轉暖而融解的凍土地帶，不論是高山凍土還是極地凍土都可以。

其次，圖案的形成牽扯到顆粒物質的「巴西果效應」。人們早就發現，當食用巴西果（一種堅果）與燕麥混合的一種歐式早餐時，個頭最大的巴西果總是散布在最上面，而顆粒較小的燕麥則在底層。這代表了顆粒物質的一種分布規律，就是當幾種大小的顆粒混合，放於容器中時，稍有振動，這些顆粒會按不同大小分層，最大的顆粒總是在最上面，最小的顆粒總是在最下面。人們把顆粒物質的這種分布規律叫做「巴西果效應」。

那麼對於土壤來說，細密的土壤一般會隨著結冰、解凍的過程而逐漸向深層或凹陷的地方運動，顆粒比較粗大的沙礫石塊則會逐漸向土壤表面移動。逐漸地，不斷凍融的土層中的石塊就運動到了最表面。

第三，圖案的形成與不同土壤顆粒的蓄含水的能力和水結冰後體積膨脹有關。細密的土壤容易吸附水分子，蓄水能力強，結冰的時候，體積膨大的程度就大；而沙礫、石塊等幾乎不會蓄積水分，因此結冰時，它們的體積基本不變。

另外，那些圖案要想形成，還與石塊、沙礫等顆粒物質在重力作用下的滾動有關。

從多邊形到圓圈

具體到那些神秘圖案，它們是怎麼形成的呢？

土層中水分的分布不可能完全均勻，有的地方含水較多，有的地方則含水較少，於是結冰後，含水多的地方就會因體積膨脹而隆起，含水少的地方就會相對低洼一些，從而導致地表出現斑塊狀的凸起。

凸起的地表則會讓其上面的石塊和粗大的沙礫在重力作用下向周圍相對低洼的地方滾動堆積，正好鼓包周圍一圈相對比較低洼，於是石塊就聚到了鼓包的周圍圍成了一圈。

一開始，這一圈的形狀大都是多邊形的。因為原本乾燥的土層不結冰，當變得濕潤後才開始有凍結融解的過程。凍結後膨脹的程度也與土壤顆粒吸收水的能力有關，最初的幾年，土壤顆粒大小分布不均勻，結冰時向各個方向膨脹得不均勻，因此形成的鼓包往往是多邊形的。

當天氣轉暖，冰雪消融後，土壤鼓包因冰的融化、體積縮小而消失，又恢復了往日的平坦，並且比周圍石塊堆積的地方更低洼，但石塊也不會再滾動回去了，因為濕潤的土壤會粘住石塊。但石塊下面的細密土壤如果是泡在泥漿中，就會隨著泥漿向低洼的圈內流動，而大顆粒的沙礫石塊則不會被泥漿帶動。這樣在年復一年的一冷一熱中，圈內粗大的石塊沙礫會在冬季向圈邊緣滾動，而圈邊緣細密的土壤會在夏季向圈內流動，形成了一個交換。

一年又一年這樣交換下去，石塊沙礫都聚集到了圈邊緣，細密的土壤都聚攏到了圈內，於是結冰時，圈內鼓包的面積越來越大，圈的直徑也就越來越大了。同時隨著不斷凍融的調整，圈也由開始的不規整的多邊形，漸漸變得越來越圓，圓圈也隨著面積不斷擴大，直到一個個緊密相挨，形成了類似花朵的形狀。

而在有坡度的凍土地上，土壤鼓包形成後，石塊還會因斜坡的作用而沿著斜坡滾動，於是在斜坡上排列成了一條條高度相同的碎石線條。

在沒有石塊的凍土地上，則土壤鼓包邊緣聚集的是顆粒粗大的沙子，因沙子不會蓄積水分，因此，結冰後會顯得比中央低洼，看上去像是淺溝，這樣也會形成以淺溝作為邊緣的多邊形或圓圈圖案。

原來，凍土地上的神秘圖案是大自然的妙筆所繪。

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