版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-温柔而致命的陷阱——流沙

科普中国-绿色双碳
原创
聚焦绿色低碳技术理念 科普助力“双碳”目标实现
收藏

有人说,流沙是大自然设计出来的致命陷阱,它可能出现在河滨海岸,也有可能出现在山谷沙漠中,外表看上去只是一团柔软细腻的沙子,事实上却暗藏杀机,静静等待人们靠近。人们对于流沙的印象,大多来自于各种影片或科教节目中,它就像一个食人的“大怪物”,只要有人不小心陷入其中,往往很难自救。

为什么流沙能够“吞食”人类?

如果你看过三毛写的《撒哈拉的故事》,一定记得荷西陷入沙漠沼泽的那一段,幸好被三毛及时发现才获救,否则后果无法想象。在很多影视作品中,也出现过流沙“吞人”的场景。那么,这种流沙真的存在吗?它又是如何“吞食”人类的呢?

流沙是指疏松而充满水的砂性土,尤其是粉砂和细砂土,在受到挤压或震动时,砂土粒结构会受到破坏,变成流动的液体状态。流沙可能出现在很多地方,比如沙漠沼泽地、地下水丰富的沙坑,甚至海岸和河岸的松散沙滩上。

当人或动物不小心掉入流沙顶部时,产生的压力一旦超过某个临界值,流沙的顶部就会失去稳定,人或动物就会落入流沙之中。这时候如果拼命挣扎,流沙受到的压力就会进一步增大,从而加剧砂土的流动,陷入流沙的人或动物就会像掉入一滩糨糊中一样,越是挣扎就陷得越深。这时候抽出一条腿需要花费的力气,足够将一辆汽车提起来了。

因此,直接拖拽陷入流沙中的人是很危险的。

暗藏杀机的流沙

可怕的流沙是如何形成的?

美国地质学家丹尼斯·杜穆谢尔指出:“只要条件适宜,任何地方都有可能出现流沙。”

流沙最普遍的形成途径便是地下水上涨,使沙粒之间的摩擦力减小,于是沙粒开始“流动”起来,从而变成了流沙。如果一片散沙的水分达到饱和状态,沙粒便会翻滚流动起来,变成流沙。由于沙粒捕获的水分无法从中脱离,因此会变成液化土,无法再承受重量。

有两种方式都会增加沙粒的翻滚流动程度,一是地面的震动,二是地下水的流动。

地面震动所产生的力,能够使浅层地下水的压力增加,从而让沙子和淤泥沉积发生液化。液化的表面也不再具有支撑能力,所以表面上的物体才会出现下沉的现象。震动会增加流动性,让原本坚固的物质变得柔软起来,并且可流动性增加。

地下水流动所产生的力,能够克服重力,让沙粒更容易漂浮。

如果受到地下水和震动的影响,沙子就会变得像液体一样,失去支撑力,并且变成一种具有黏性的物质,让落入其中的人或动物无法脱身。

沙漠中的流沙

陷入流沙的自救方法

从表面上来看,流沙和普通的沙子区别很小,也没有影片中所描述的那样可怕,它只是被渗入了水的沙子,由于沙粒间的摩擦力减小,而形成的半液体沙水混合物。

一般的流沙都很浅,很少会出现超过几英尺深的流沙。如果不小心掉入流沙中,也不会马上陷入沙底,而只会陷入身体的一半,然后会感到胸闷、呼吸困难等,并不会马上危及生命。除非是头部掉入流沙中,或者陷入海边流沙后无法脱身,又出现巨大的海湾。

不过,大多数影片中对流沙的描述有一点是正确的,就是陷入流沙后越是挣扎,下沉的速度就越快,面临的危险也越大。有人以为摇动身体能够让身体周围的沙子松动,从而利用肢体从流沙中拔出来,其实这样做只做让黏土的沉积加速,从而增强流沙的黏性。因此,在流沙中胡乱挣扎是无济于事的,反而会让自己的生命面临巨大的危险。

那么,如果有人不小心掉入了流沙中,应该如何进行自救呢?

首先,一定要让自己保持冷静,使没有陷入流沙的身体部分迅速躺下,尽快减轻身体负重,手脚平放沙上,从而增大接触面积,降低压强,并且缓慢地移动双腿,一点点将双腿向上提,等到双腿拔出流沙后再匍匐爬出流沙地带。

如果身边有营救的人,在保证营救者不被流沙困住的前提下,最好能够利用工具将受困者慢慢救出来。记得一定不能强拉硬扯,避免受困者身体拉伤。如果条件允许的话,还可以向受困者身边注水,用来稀释流沙,从而陷入流沙的黏度,最后想办法救出受困者。

陷入流沙中的人

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创 转载时务请注明出处

内容资源由项目单位提供