“鳴沙”之謎

曾經有首老歌唱道：“有一個美麗的傳說，精美的石頭會唱歌，它能給勇敢者以智慧，也能給勤奮者以收獲。只要你懂得它的珍貴啊，山高那個路遠也能獲得。”——其實，會唱歌的石頭，現實中就有；而會唱歌的沙子，神州大地，更是所見甚多。

鳴沙山 響沙灣

甘肅敦煌，以其溝通東西的絲路重鎮的歷史地位享譽世界的莫高佛窟的神奇文化，吸引著八方游客紛至沓來；來到敦煌的游客，又無不期待著能在鳴沙山親身感受一回謎一般的鳴沙。

鳴沙山位于敦煌市南不遠處，東西長約40千米，南北寬約20千米，相對高度數十米，最高山峰250米。鳴沙山以鳴沙得名，自古以來也因鳴沙而著名。據唐后期的全國地理總志《元和郡縣志》記載：“鳴沙山一名神沙山……其山積沙為之，峰巒危峭，逾于山谷，四面皆為沙垅，背如刀刃，人登之即鳴，隨足頹落，經宿風吹，輒復如舊。”

1000多年過去了，鳴沙山依然神奇：從山頂滑沙而下，運氣好的時候，但聞鳴聲不絕于耳；如果晚間下滑，有時還能見到轉瞬即逝的束束火花，更添一份奇異。據報道，1991年5月28日，敦煌市體育運動委員會組織了一次滑沙比賽，其間，測出鳴沙的最大聲音強度竟然達到了67分貝!我們知道，聲音超過50分貝就會影響睡眠和休息，而70分貝以上就會干擾談話、影響工作效率，“鳴沙”聲音之大可見一斑。

然而有趣的是，人們來到鳴沙山，正是為了追求這不知從何而來的“噪音”。古人不明究竟，稱呼此山為“神沙山”，并立祠祭之；“沙嶺晴鳴”，成為敦煌富有魅力的一景。史書里有記載，天氣晴朗之時，山有絲竹管弦之音，猶如奏樂。

敦煌鳴沙山之鳴，又非獨奏個唱。因為鳴沙可以帶來旅游經濟效益，也因為鳴沙充滿了神奇甚至怪異，務實的政府與探奇的勇士，在廣袤的中華大地上，發現了一處又一處會唱歌的沙子：

木壘鳴沙山，位于新疆昌吉州木壘縣境內，當地哈薩克人稱之為“阿依艾庫木”，意為“有聲音的沙漠”。其山雄踞沙海，平地而起，共有5座赭紅色的壟狀沙丘。每當汽車開近時，常有雷鳴號角之聲從沙丘內部發出，時斷時續，時高時低，忽如絲弦悠揚，忽若鐵騎奔突，而當數人并排滑下時，隨著黃沙的滾動，或聞遍山回蕩叱咤風雷之聲。

巴里坤鳴沙山，位于新疆巴里坤縣東南方平坦的大草原上，是一片連綿聳立著的白色沙山。由于這沙山時常發出奇怪的聲響，人稱“鳴沙山”。當地傳說，大唐奇女樊梨花攜西征的女兵曾經隱藏于此，卻被一陣漫天的風沙吞沒，而那鳴鳴的聲響，便是冤死的女兵們思念故鄉的千年呼喊。

達拉特旗響沙灣，坐落在內蒙古達拉特旗境內庫布其沙漠東端，蒙語中稱為“布熱芒哈”，意為“帶喇叭的沙丘”。高大的沙丘呈月牙形狀，橫亙數里，而由丘頂往下滑溜時，或會聽見輕如青蛙“呱呱”的叫聲，重如飛機“嗡嗡”的轟鳴聲。

中衛沙坡頭，地處寧夏中衛市騰格里沙漠東南緣。過去，沙坡頭以沙漠生態治理成果聞名于世：現在，則入選《中國國家地理》雜志評出的“中國最美的地方”——中國最美的五大沙漠之一。沙坡頭有百米沙山，沙坡面呈凹形，懸若飛瀑，游人滑沙，但聞沉悶渾厚的奇特沙響，因此得名“金沙鳴鐘”。

然而，相對于上述這些小小舞臺上的鳴沙旋律，曾經榮膺“中國最美的五大沙漠”第一名的巴丹吉林沙漠，無疑就是具天地奇響、揚自然妙音的巨大舞臺了。巴丹吉林沙漠位于內蒙古阿拉善盟的阿拉善高原西部，面積4.4萬平方千米。1996年初，中國科學院蘭州沙漠研究所的專家們在考察中發現，巴丹吉林沙漠竟是一個特大的鳴沙區!作為目前已知的世界上最大的響沙區，滑行其上甚至行走其中，時常可聞猶如飛機掠過天空發出的轟鳴之聲，壯觀駭人!

可以肯定地說，會奏旋律會唱歌的沙山、沙灣、沙坡、沙漠，在沙漠面積廣大的我國，一定遠遠不止上述幾處。由于自然條件的惡劣，抱著對“大漠孤煙直，長河落日圓”的向往，帶著瀚海駝鈴的意象，絕大多數旅游的人們還只是逡巡在這“死亡之海”、“生命禁區”的邊緣。沙漠中的種種秘境，我們真的是所知不多。

沙本無聲，聲從何來?

為何沙子會“唱歌”?近現代中外不少的地理工作者、地質工作者，走入沙漠，踏勘鳴沙之地，努力尋求著答案，逐步總結著規律。經過歷久而艱辛的細密考察，學者們發現，雖然鳴沙分處各地，情況不盡相同，但歸納起來，自然界中鳴沙的出現應該具備下列條件：

第一，沙子必須運動。

當風力推動沙子運動，或者沙子受其自身重力作用向下滑動，或人從沙堆頂部向下滑動從而引起沙子下滑時，沙子才會鳴叫。

運動著的沙子才能唱歌，這個道理其實是容易理解的。比如曾有游客寫道：“沙的鳴響現象產生在刮風的天氣之下。每當此時，沙子便周期性地順坡滑下。就是天氣平靜，沙子寂靜無聲，使沙子鳴叫起來也是輕而易舉的事。為此，可爬上沙堆的上端，坐下來，順坡滑下。這時，沙子便能隨著軀體的運動，開始發出低沉的吼嚎聲……”

第二，沙子需要干燥、發熱。

陽光照耀下的沙子，溫度逐漸增高，如果再使沙子運動起來，往往就會奏出旋律。

鳴沙一般見于繼干熱天氣后而刮來大風的時候，鳴沙的沙堆坡一般都是朝陽的一面。觀測結果表明，受到太陽輻射的沙子，表面溫度可以高達65℃～70℃。干燥酷熱的沙子在風的動力作用下，不僅沙面能夠發生鳴響，就是幾十厘米的深處，有時也會發出聲音。

第三，鳴沙往往與水有關。

學者們注意到一個現象，即鳴沙的附近大都有水。如敦煌鳴沙山的北側即月牙泉，中衛沙坡頭緊靠黃河岸邊，達拉特旗響沙灣本身就在干河谷左側基岸上，巴里坤鳴沙山附近則有泉流。而且，近水的沙子，鳴聲的大小與沙子干燥表層的厚度相聯系，表層干燥沙越厚，鳴聲越低，反之則鳴聲越大。

第四，鳴沙具有特殊的表面孔洞、機械成分及顆粒狀況。

根據部分鳴沙地如中衛沙坡頭、達拉特旗響沙灣的沙質標本分析，可以發現“鳴沙”以石英沙粒為主；機械成分為細粒沙或中粒沙，而且分選性好，灰塵很少；在顯微鏡下觀察，鳴沙顆粒光滑的表面上，還有許多蜂窩狀的小孔洞。

大體來說，具備了上述四項條件，傳統認識中的“啞沙”就會變成“鳴沙”。1959年，著名地理學家竺可楨在考察中衛沙坡頭之后，對鳴沙的形成條件有段總結：“只要沙丘高大，坡陡，底下有泉涌出，以細砂為主，礦物成分大部分是石英，表層干燥，被太陽曬熱，再經摩擦，便會發出聲響來。”

那么，鳴沙究竟是如何發出聲響的呢?

對于這個饒有興味的問題，空氣說認為，沙粒運動時，沙粒間的空氣受壓外逸，或上面于沙層中的空氣受壓向下，受到濕沙層的阻擋，都會產生振動，引起鳴響；靜電說認為，石英沙粒的相互擠壓摩擦產生了靜電，于是沙鳴；壓電說認為，石英沙粒受到擠壓就會帶電，并且往復伸縮振動，電壓、振動與聲音又呈同步關系；摩擦說認為，表面干凈而均勻的沙粒之間因摩擦而產生的能量，足以形成鳴響；地理環境說則以竺可楨先生上面的總結為代表，其中的關鍵，又是這些因素共同構成了一個天然的“共鳴箱”，使得具有某種頻率的聲音得以突然增大。

眾說紛紜的“鳴沙”成因，近年來經過大量的科學實驗，已經漸漸眾說歸一：鳴沙顆粒區別于普通沙粒的最重要方面，是其光滑表面的蜂窩狀小孔洞。這些小孔洞的形成，與長年風蝕、水蝕以及化學溶蝕等有關。而眾多的小孔洞又好比“共鳴箱”，將沙粒摩擦發出的細小聲音放大，于是產生出可被人們聽到的聲響。當然，在自然界里，如沙山坡度、沙粒均勻度、沙面溫度、水分含量以及周邊環境等等外部因素，也會影響到鳴沙的發聲。形象地講，在風力的長期反復搬運與侵蝕下，大小均勻、雜質極少、具有蜂窩狀小孔洞的沙子，堆成具有一定坡度的沙山；沙山上的沙子，受到風力或人力的作用產生運動，而運動摩擦中發出的微細原聲，經過水汽含量有別的“共鳴箱”的擴音處理與向外傳播，便出現了其實并不奇怪、卻也音量音質各異的“鳴沙”、“響沙”、“哨沙”、“樂沙”現象。

能夠證明“共鳴”理論的例子很多。比如本來并不發聲的普通沙漠、海岸沙粒甚至玻璃珠粒，經過科學家們的表面處理后，竟然能夠發出和鳴沙一樣的聲音；而鳴沙受到污染、孔洞被堵塞后，也會失聲，變成“啞沙”。

值得強調的是，表面孔洞是會唱歌的沙子的“聲帶”，這一“確診”，具有廣泛的應用前景。目前，我國科學家已將采自毛烏素沙地、騰格里沙漠、塔克拉瑪干沙漠、科爾沁沙地等地以及科威特、日本、澳大利亞等國的“啞沙”，經過化學、物理的方法，處理成了“鳴沙”。我們有理由相信，在不久的將來，人造鳴沙山坡、人造鳴沙海岸、人造鳴沙旅游紀念品等等，將帶給人們無限的樂趣。

[責任編輯 趙 檸]