開闊眼界的地理故事

神奇的鳴沙

　　所謂鳴沙，也就是會發出聲響的沙子。鳴沙現象是普遍存在的，在美國的長島、馬薩諸塞灣，英國的諾森伯蘭海岸，丹麥的波恩賀爾姆島，波蘭的科爾堡以及巴西、智利和亞洲與中東的一些沙灘、沙漠都會發出奇特的聲響。

　　在我國有四處鳴沙地，第一處是已為古誌（《太平禦覽》、《大正藏》）所載的今天甘肅敦煌縣南的月牙泉畔鳴沙山，又叫雷音門；第二處是竺可楨在《沙漠裏的奇怪現象》一文中描述過的寧夏中衛縣沙坡頭黃河岸邊的鳴沙山；第三處是新疆哈密地區巴裏坤哈薩克自治縣的鳴沙山；第四處是內蒙古達拉特旗（包頭市附近）南25千米庫布齊沙漠罕台川（黃河支流）兩岸的響沙灣，這處沙山有60米高，100米寬，又叫銀肯響沙（“銀肯”一詞的蒙語為“永久”之意）。

　　鳴沙這種自然現象，在世界上不僅分布廣，而且鳴沙發出的聲音多種多樣，有的如同哨聲、笛聲、豎琴聲、提琴聲，有的像雷鳴、飛機和汽車發動機的轟鳴聲，還有的像狗叫聲。人們對不同的鳴沙，賦予不同的名稱，有的稱鳴沙，有的叫歌沙、音樂沙，也有的叫咕嚕沙、神沙等。

　　然而，沙為什麽會“鳴”呢？這個問題使人困惑，也激起了人們對它進行研究和探索的興趣，對鳴沙原因也有各種各樣的解釋。

　　一些學者認為，沙粒塗上了一層薄薄的鈣鎂化合物，在大量的沙相互摩擦時，產生了類似提琴用搓上鬆香的琴弓沿著琴弦奏出樂曲一樣的聲音。

　　還有的研究者認為，鳴沙的基本原理在於空氣在沙粒之間的運動，當沙粒在滑動的時候，它們之間的孔隙一會兒擴大，一會兒縮小；空氣一會兒鑽進這些孔隙，一會兒又被擠出這些孔隙，因此便產生振動而發聲。

　　也有一種解釋：沙因帶了電而引起發聲。前蘇聯學者雷日順利地製成了人造的發聲沙。他取普通的河沙弄幹，清洗沙中塵土，再從中清除別的雜質，然後在一般的起電盤的幫助下充電，接著沙開始響起來——再用一隻手擠壓它時，沙就發出拉提琴的響聲。

　　馬裏科夫斯基在考察蘇聯卡爾崗上的鳴沙後，提出了自己的解釋，他認為每個鳴沙沙丘的內部，都有一個密集而潮濕的沙土層，它的深度是隨雨水的多少而改變的。夏季，潮濕層較深，它被上麵幹燥的沙土層全部覆蓋起來，潮濕層的底下又是幹燥的沙土層，這就可能構成一個天然的共鳴箱。當雪崩似的沙粒沿著斜坡傾瀉下來時，幹燥沙粒的振動波傳到潮濕層，就會引發共鳴——像樂器的共鳴箱一樣，使沙粒的音量擴大無數倍而發出巨大聲響。

　　蘇聯另一位學者在考察了中國的中衛沙坡頭和達拉特旗的響沙灣後發現，兩地沙子的質地均屬細沙類，而且石英質地的沙粒占其中的52％~62％，於是他認為，由於石英晶體具有特殊的壓電性質，使鳴沙中的這些石英沙粒對壓力非常敏感。一旦受到擠壓就會帶電，在電的作用下它又會反複伸縮振動。振動得越厲害，產生的電壓越高；電壓越高，振動越厲害，於是“歌聲”就越來越響。

　　不過石英沙的分布是很廣的，響沙卻沒有那麽普遍，而且一般鳴沙換個地方就變會“啞巴”，所以更多的人還是認為鳴沙的形成與當地特殊的地理環境有關。

　　1979年，我國的馬玉明撰文《響沙》，提出新見解：響沙的“共鳴箱”不在地下，而是在地麵上的空氣裏。他認為響沙的發生需具備三個條件：一是沙丘高大且陡；二是背風向陽，背風坡沙麵呈月牙形；三是沙丘底下有水滲出，形成泉和潭，或有大的幹河槽。而且提出，由於空氣溫度、濕度和風的速度經常在變化，不斷影響著沙粒響聲的頻率和“共鳴箱”的結構，再加上策動力和沙子固有頻率的變化，響沙的響聲也經常變化。有時下雨天去看響沙，發現響沙不響，正是由於溫度和濕度的改變破壞了響沙“共鳴箱”結構的緣故。像寧夏中衛沙坡頭的響沙，就是由於周圍造林綠化等原因破壞了共鳴的條件，響沙已有十幾年不響了。

　　然而，國外一些海濱的響沙沙灘是相當平坦的，不存在高而陡的月牙形沙丘，而且它們往往隻會在雨後不久，表麵層剛剛幹燥的時候發出響聲。這又如何解釋呢？日本京都府北麵丹後半島的海水浴場上有兩處響沙：一處叫琴引濱；一處名擊鼓濱。這兩條沙灘不僅音色截然不同，甚至還有季節性變化。由此日本學者得出結論：海濱響沙——最重要的條件是要潔淨的海水不斷的衝刷。夏天遊泳的人太多，把海水弄得太髒，沙子便不響了，這與沙漠的響沙的“脾性”似乎完全兩樣。

　　我國的幾種鳴沙山還有兩個特別奇特的地方，在古代書籍裏麵曾經記載著：第一個奇特的地方是山麓都是清泉，盡管周圍的沙丘一個緊連著一個，可是千百年來泉水一直沒有被黃沙掩埋。第二個奇特的地方是不管有多少人爬到沙山頂上，滑落下來多少沙子，到了第二天風又會把沙子吹到山坡上去，使沙山變得跟原來一模一樣。這到底是怎麽回事兒呢？它們和響沙的秘密一樣，也沒有一個能說服人的答案。這個謎團什麽時候才能夠真正地解開呢？