科学网-马志飞的博客-“地气”究竟为何物

太原理工大学  马志飞

 “谁要是打扰了法老的安宁，死亡之翼将会降临在他的头上。”

这是古埃及第十八王朝法老图坦卡蒙国王(又简称为图坦国王)的陵墓上镌刻的墓志铭。20世纪20年代，1922年英国考古学家霍华德·卡特及其同伴进入图坦国王的墓穴，此后不久他便神秘死亡。一直到1935年，与图坦卡蒙陵墓发掘工作直接或者间接相关的21名人员先后死于非命，这些人中包括主要发掘人卡特的助手、秘书及其家属等，这个咒语的传说令人不寒而栗。

科学家一直认为是坟墓中隐藏的病菌导致了卡特的死亡。后来，埃及科学家哈瓦斯经过检测发现，尼罗河谷诸法老陵墓的石灰墙内普遍充满了一种叫做“氡”的有害气体，而氡气是一种可以致癌的气体，这也许正是导致部分考古人员患病甚至死亡的诱因。

奇怪的是，这些氡气从何而来？

氡与其他可挥发的气体不同，它具有放射性，在地层深处含有铀、镭、钍的土壤、岩石中可以检测出高浓度的氡。这些氡通过地层断裂带，进入土壤，并沿着地的裂缝扩散到室内。此外，不合格的水泥、墙砖、石材等建筑材料也是氡气的主要来源。氡对人体的危害非常大，呼吸时氡气及其子体随气流进入肺脏，氡子体衰变时放出α射线，这种射线像小“炸弹”一样轰击肺细胞，使肺细胞受损，从而引发患肺癌的可能性。医学研究已经证实，氡气还可能导致白血病、使人丧失生育能力等后果。

其实，氡气的不断富集只是地球排气作用的一种表现形式而已。自上世纪80年代以来，苏联学者发现地球向外排气是非常普遍的现象。杜乐天等中国学者观察了多年的近万张卫星热红外图像，发现了地球大规模不均匀强烈排气的证据。他形象地把地球称我们的地球为“一个充气的球”，每时每刻都在向外界排放着各种气体，主要成份包括二氧化碳、甲烷、硫化氢等，这是地球上的一种普遍现象。地壳内蕴含的各种气体在区域应力作用下溢出地表，既可以来自于地球的深部，也可以来自于浅部；既可以通过大的断裂，也可以通过遍布世界各地的温泉、热泉排出；既可以是大范围的突发性放气，也可以是沿着疏松介质持续或断断续续的放气。这就是科学上所指的“地气”。

在地壳受热受力形变破裂的过程中各种气体也会相应产生一系列物理化学变化，能产生各种声音，并使各种地球物理化学场发生变异。有些气体携带着地壳形变过程中热、电等能量以不同形式喷溢出地表，很容易影响低层大气物理化学场，造成发光、燃烧、风、雨、雷、电、旱、涝等难以预测的气象变化。有些气体还有不同的毒性，也可使人和动、植物产生行为发生异常甚至死亡。

在我国古代，人们称地表蒸发的水汽为“地气”。《说文解字》中说“地气发，天不应曰霚，从雨。”段玉裁注：“亦雨之类也，故从雨。地气发而天应之，则雨矣。”由于民间很讲究住宅环境的规划和设计，因此在后来的演化中这个词的内涵和外延都产生了质的变化。现在，我们日常生活中经常会听到“地气”这个词，比如说大家常常会讨论：我家住的楼房，高层会不会失去地气啊？这里所说的地气民间将其理解成是一种“风水”概念。之所以地气这个词语常常与人们的健康相联系，深层次的原因还在于水土环境、景观建筑和环境规划等相关生活居住条件对人体生理和心理的影响造成的。

在科技日益发达的今天，我们越来越清晰的认识到“地气”的奥秘，并开始利用地气造福人类。

2006年11月4日，广东省茂名市高州金山开发区出现了“地气弥漫”的奇异景象！袅袅地气笼罩数百亩面积的大地，蔚为壮观。据当地地质矿产局有关人士介绍，地气所发之地以前属于盆地，有资料记载，上世纪五、六十年代曾有专家在此勘探，勘出地下藏有少量石油。由此可见，该现象与地质结构的变化息息相关，且在一定程度上与油气资源的储藏有关联。

事实上，利用地气勘探矿产资源早在上世纪80年代就已经开始理论研究和实践工作，美国、俄罗斯和中国都在这方面取得了丰硕的成果，并将其作为一种新型的地球化学勘探方法应用于实际工作中，即地气法, 它是通过探测运移到地表的各种含量极低的金属和非金属元素来寻找隐伏矿床或地下隐伏断裂带。作为主要的研究机构，中国地质科学院、成都理工大学和太原理工大学都做出了很大贡献。但是，目前对地气中异常物质的存在形式和迁移机理，认识上还没有达成共识。这些异常物质的比重远远大于空气，却为何能够自地下深部迁移到地表并作为指示标志，为找矿提供线索？国内外学者提出了很多理论，包括扩散理论、气态迁移理论、“类气相”迁移理论、“纳米效应”理论等。尽管如此，随着科技不断进步，地气法一定会取得理论上的突破和完善，并在矿产资源勘探领域发挥越来越重要的作用。

 全文载于《科学24小时》2009年7-8期

作者简介:马志飞，男，汉族，河南郸城人，在太原理工大学从事地质与地球物理勘探的研究。中国物理学会会员、山西省地球物理学会会员、中国高等教育学会学生工作研究分会会员。在《华北地震科学》、《勘探地球物理进展》、《四川地质学报》、《科学画报》、《大自然》、《生命与灾害》、《科学24小时》等期刊发表学术论文和科普文章多篇。