釋永信不倒之謎 “一炷香”不倒之謎

來源:辦公制作 發布時間:2019-06-19 04:09:20 點擊:

  10幾年前,成都理工大學環境與土木工程學院的地質專家萬新南教授,在湖北恩施大峽谷尋找一條失蹤的河流時,驚奇地發現了一根奇特的擎天石柱,此柱渾然佇立,直沖云霄,極富峻美。如今,這根高達150米的石柱仍然矗立在恩施的大山里,據說至今已有千百年的歷史。
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  在當地一直流傳著這樣一個故事:遠古時天神送給當地人一炷香,讓人們遇到災難時把香點燃,天神一看到裊裊青煙就會來幫助人們解除苦難,因此當地人都尊稱其為“難香”,后來此香便幻化成了佇立在峽谷中的一根石柱,因其外形又細又長,人們亦稱其為“一炷香”。
  “一炷香”巍然矗立于危巖絕壁之中,拔地而起,直刺藍天。遠遠看去,“一炷香”頂上巖縫里的幾棵松樹,倒真的像是香頭上氤氳的裊裊青煙。最令人稱絕的是,這根上粗下細的石柱高150米,但最細處直徑卻僅僅只有5米,而且處于石柱下部,如此脆弱卻承受如此負荷,它怎么會千百年都屹立不倒呢?
  北京建筑工程研究院的高級工程師劉航認為,高大的物體穩定不倒是受到多方面因素影響的,其中結構、材料、受力這3個方面的因素都制約著建筑物的高度和穩定性。
  “一炷香”高過百米,組成它的巖石有什么特殊嗎?它又是如何形成的呢?在恩施大峽谷中,隨處可見這種灰黑色的碳酸鹽,其主要成分是碳酸鈣。這種巖石在我國的云南、貴州、廣西等很多地方都有。在水的長期作用下,看上去很堅硬的巖石會逐漸被溶解形成巖洞、石林、石柱等形態。這種巖石構成的地貌被稱為“喀斯特地貌”。所有的喀斯特地區最初可能都是一片平地或山地,由于巖石上有裂縫,雨水進入這些裂縫逐漸將巖石溶解,便被切出了一道道溝壑。
  千萬年來,水這把“利劍”將高山切成了溝壑,巖石垮塌掉下來的碎石再被雨水沖走,這種坍塌的過程加速了地貌的變化。也就是說,像“一炷香”這種獨特的石柱,與其他的喀斯特地貌一樣,都是在水的沖刷作用下形成的。
  然而,這種解釋似乎又帶來了不能自圓其說的問題。我國有許多以“石林”著稱的旅游勝地,去過的人會發現,同是喀斯特地區的石柱,為什么在那些石林中見不到像“一炷香”這樣的神奇石柱呢?
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  所有的地貌都是在水的沖刷作用下形成的,但是不同的巖石會形成不同的地貌。比如碳酸巖會形成喀斯特地貌,砂巖會形成丹霞地貌,而泥巖就會形成黃土地貌。
  恩施處在神秘的北緯30度,氣候特點是雨熱同季,雨量豐沛,年降水量達1 600~1 800毫米,屬雨水偏多地區。如此看來,水對巖柱的溶蝕仍在繼續,也就是說“一炷香”倒塌的可能性還是存在的。
  據萬新南教授推測,此地以前的降雨量要比現在大得多。“一炷香”頂端的那幾棵樹只能靠雨水成活,能長得如此高大,說明雨量很大。但是樹木現在明顯枯萎,則說明雨量在逐漸減少,且比地質形成的早期雨量減小了許多,因此對巖石的切割作用也變弱了。
  雨水溶蝕的作用可以忽略了,但是“一炷香”會不會某一天被一陣足夠大的風吹倒呢?
  事實是,恩施周圍的幾大山脈聯合形成了一個巨大的天然擋風墻,那里一年中有一半以上的天數都是沒有風的,即使是最大風力時,也不過四五級,而且天數極少。“一炷香”立在這里已經千百年了,只要周圍的山脈、地形沒有大的變化,巖柱受到風的威脅就并不大。
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  “一炷香”的根部截面比較小,受力對它很不利,它上面大下面小,從結構上看很不穩固。塔式結構跟這個石柱有一定的可比性。對于塔式結構,可以人為地把它做成中空,盡量減輕塔體重量,再用鋼筋混凝土結構抵抗風的拉力。但是石柱就不可能了,它是自然的產物,只能靠自身的重量、強度來抵抗外力。
  順著巖柱往下看,在突然變細的部分,巖石顯得有些破碎,似乎已經不堪重負。但萬新南教授認為,石柱內部結構緊密,沒有破裂,“一炷香”至今仍是一個整體。他們從石柱上取下來一塊樣石進行專業檢測。
  工作人員首先把巖石研磨成標準的圓柱體,然后測量它的直徑、高度以及重量,從而算出巖石的密度是2.7克/立方厘米。那么這個密度能夠承受住石柱的壓力嗎?
  研究人員稱,影響巖石強度的因素,除了密度指標外還有巖石內部的微小裂隙結構面等。所以,僅從密度這個指標來判斷其強度還不夠全面。
  為了更準確地測試巖石能夠承受的最大的力,研究人員又將其放在儀器上加壓。隨著力量的不斷增加,巖石終于被壓碎了。儀器顯示,巖石的抗壓強度至少是800千克/平方厘米。那么,這根高大細長的巖柱作用在底部的壓力會是多少呢?
  研究人員帶上了GPS全球衛星定位儀再次來到了“一炷香”前。這么高大的石柱,我們顯然沒法直接測量,而只能憑經驗估算。
  在巖柱的三分之一處,研究人員測得其海拔高度是1 611米,參照測量數據并考慮目測誤差因素等,可推算出巖柱的高度應該是150米左右。而它最細部分的直徑是5米,根據實驗室得出的2.7克/立方厘米的密度值,可算出其底部的壓力是40千克/平方厘米,遠遠低于800千克/平方厘米的極限值。
  如此看來,這根石柱真的是風吹不倒雨沖不倒,也不會由于自身重量將自己壓垮了。而且,“一炷香”的下面與整個山體連在一起,這也使其比一般的人工建筑要更加穩固。
  經過多方面的科學研究可知,近幾代人都不用擔心“一炷香”的倒塌了,這個大自然鬼斧神工的地質奇觀,仍然可以巍然矗立在恩施的大山里。
  編輯/申冬梅

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