流沙是如何形成的有哪些缘由

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2021-07-15 12:20

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流沙是大自然所设计出的最巧妙机关,它可能藏在河滨海岸甚至邻家后院,静静地等待大家挨近,被人进退两难。关于流沙形成是不少朋友想了解的。下面是我们为大伙收拾的流沙形成是什么原因,期望会对大伙有所帮!

据美国地质调查局(USGS)的地质学家丹尼斯杜穆谢尔(Denise Dumouchelle)介绍,只须条件适合,流沙可以出目前任何地方。

上涨的地下水减小了沙粒之间的摩擦力,使得沙子开始流动,从而形成了流沙。

当一片散沙带的水分达到饱合时,一般沙子就会翻滚起来,从而形成流沙。假如被沙子捕获的水分没办法从中脱离,就会形成液化土,液化土没办法再承受重量。有两种方法可使沙子的翻滚程度增加,最后形成流沙。

流动的地下水水流向上流动产生的力克服了重力,使得沙粒更易漂浮。

地面振动产生的力可以增加浅层地下水的重压,从而使沙子和淤泥沉积发生液化。液化的表面不再具备支撑能力,因此地面上的建筑物或其他物领会发生下沉或倒塌。

据新南威尔士地质调查局的拉里巴伦(Larry Barron)博士介绍,振动会增加流动性,因此原来相当坚固的物质会变得柔软,并具备可流动性。

振动和水形成的障碍减小了沙粒之间的摩擦力,使得沙子变得像液体一样。为了弄了解流沙,你先要知道液化过程。据犹他州地质调查局介绍,土壤液化时,就变得和流沙一样失去了支撑力,并且表现得像粘性液体而不是固体。在地震过程中,液化会导致建筑物大幅度沉入地下。

流沙表面一旦遭到干扰就会 液化

荷兰 阿姆斯特丹大学的柏恩在一次前往伊朗的度假旅游之中,遇到过一位当地牧羊人。他指着流沙告诉柏恩,村里曾有骆驼陷下去后就立即消失。柏恩对此将信将疑,回国后就立即对此展开研究。他仔细观看和剖析了数十部描述到流沙噬人场景的电影,发现这部分电影对流沙的描述根本就是错误百出。后来,柏恩在实验室里将细沙、黏土和盐水混合在一块,重建一个微型室内流沙模型来进行研究。

经过反复实验,柏恩领导的科研职员发现,要把沙子变得像太妃糖一样黏需要好几天时间,但要让它失去黏性则比较容易,只须在其表面施加适合的重压即可。一旦流沙表面遭到运动干扰,就会飞速液化,表层的沙子会变得非常松软,浅层的沙子也会非常快往下跑。这种迁徙运动使得在流沙上面运动的物体下沉,然而,伴随下沉深度的增加,从上层经迁徙运动掉到下方底层的沙子和黏土渐渐聚合,便会创造出厚实的沉积层,使沙子的黏性迅速增加,阻止了物体进一步下陷。

密度 小于流沙的物领会浮在流沙之上

研究还发现,当物体陷入流沙后,下陷速度要视物体本身的密度而定。流沙的密度通常是2克/毫升,而人的密度是1克/毫升。在如此的密度下,人类身体沉没于流沙之中不会有灭顶之灾,总是会沉到腰部就停止了。研究者还发现,即使是一些密度比流沙大不少的物体,也能浮于流沙之上。在实验中,研?a href='//www.xuexila.com/yangsheng/kesou/' target='_blank'>咳嗽苯桓雒芏任?.7克/毫升的铝盆置于流沙的顶部,尽管其密度大于流沙,但因为受流沙浮力和沙面张力的影响,铝盆仍能平静地呆在流沙的表面。当科学家开始轻轻晃动这个铝制容器时,状况发生了变化,容器稍稍下陷了一点,当他们加强力度摇晃 时,这个容器慢慢沉入沙底。

将脚从流沙中拔出来需要抬起一辆汽车的力量。

研究觉得,陷入流沙的人通常都动不了,密度增加将来的沙子粘在掉进流沙里的人体下半部,对人体形成非常大的重压,被人非常难使出力来。即便大力士也非常难一下子把受困者从流沙中拖出来。经研究职员计算,假如以每秒钟一厘米的速度拖出受困者的一只脚就需要约10万牛顿的力,大约和举起一部中型汽车的力量相等。所以除非有吊车帮忙,不然非常难一下子把掉进流沙的人拉出来。研究还指出,照这种力量的计算,假如生拉硬扯,那样在流沙放手前,人的身体就已经被强大的力量扯断。此举所导致的危险远高于让他暂时停在流沙当中。

取自撒哈拉大沙漠的流沙样品是由沙子和盐水混合构成的半固体状况,这部分颗粒松散地堆积在一块。沙粒堆积起来,使其有了看上去稳定的表面,但即使是承受非常小的重压,流沙的整体框架便会立即塌陷。浓厚的沙浆堆积在底层,它能粘住所有些物体,使其动弹不能;而流沙中的超细颗粒更是危险它使流沙具备使人致死的巨大夹紧力。

假如陷入流沙中,最明智的做法是不要在流沙中挣扎,而是耐心而轻微地来回倒脚,使沙浆松散开来,不要紧紧地粘住你。假如撒哈拉大沙漠确实有骆驼被流沙吞没,波恩相信,一定是骆驼拼命挣扎着要逃出来,结果是被流沙完全淹没。

其实绝大部分流沙和通常沙有什么区别不大,并没电影中描述的那样可怕,它原理上只不过被渗入了水的沙子,因为沙粒间的摩擦力减小,形成了半液态、难以承重的沙水混合物。流沙一般发现于海岸附近,通常挺浅,极少有超越几英尺深的。柏恩表示,流沙只有一种情况会淹死人,那就是当头部先掉入沙中的时候,然而以这种方法掉入流沙的概率很小。陷在流沙中的人仅感到乳房有的重压,呼吸较困难,并不会有哪些生命危险。只有流沙附近上涨的潮水才是受困者最可怕的敌人。

不过,影片中对流沙的描述至少有一点是对的,那就是假如陷入流沙后,大力挣扎或是猛蹬双腿只能被人下陷得更快。大家误以为通过摇动能使身体周围的沙子松动,从而有益于肢体从流沙中拔出。科学家指出,其实不然,这种运动只能加速黏土的沉积,增强流沙的黏性,胡乱挣扎人只能越陷越深。

柏恩指出,逃脱流沙的办法还是有些,那就是受困者要轻柔地移动两脚,让水和沙尽可能渗入挤出来的真空地区,如此就能缓解受困者身体所受的重压,同时让沙子慢慢变得松散。受困者还要努力让四肢尽可能分开,由于只有身体接触沙子的表面积越大,得到的浮力就会越大。只须受困者有足够耐心、动作足够轻缓,就能慢慢地脱困。

在流体力学中,流沙被归为膨胀性流体,也就是说剪力越大,流沙抵抗剪切运动的粘性也就越大。这是为何要用吊车才能把人拉出来的原理,就是由于粘性增大,流沙妨碍人向上运动的力也就增大了。也有质疑者觉得,假如根据上述的概念,可以得出的推论是,当人越动的厉害的时候,粘滞阻力也就越大,那样降低有哪些用途就减缓了,至多是感觉身上承受的重压变大,不至于越沉越快, 并对此提出质疑。

在遭遇见慢流沙时可能逃脱的办法:只须动作飞速,方向判断准确,就可以逃脱。在深入流沙陷阱,需要飞速躺下,尽快减轻身体负重,手脚平放沙上以增加浮力,若周围无人则应以慢滚方法或全身伏地缓慢爬行到坚实地方。

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