會唱歌的沙子

“鳴沙”是一種引人注意的自然現象。在漫無邊際的沙漠中跋涉，常常可以聽到如飛機掠過天空發出的轟鳴聲。這轟鳴聲，有時因風而起，有時無風而作。在我國就有多處著名的“鳴沙山”。

一、哪里的沙子會唱歌

1.敦煌鳴沙山

鳴沙山，古稱神沙山，又名沙角山，位于敦煌城南5千米處。它東西長40千米，南北寬約20千米，山高近90米。舊志記載鳴沙山說：“其山積沙為之峰巒，山背如刀刃，人登之即鳴。”可見，鳴沙山早就為人發現與關注。典籍記載，每到晴朗的日子，鳴沙山沙鳴殷殷有聲，如雷轟響，聞于城內。《沙洲都督府圖經》稱：“端午日，城中士女皆躋高峰（即鳴沙山），一齊蹙下，其沙聲吼如雷。”若在晚間從山上下滑，不僅鳴聲震耳，還可見束束火花，轉瞬即逝。而于晴日滑沙，則聞絲竹管弦之音。

2.中衛沙坡頭

沙坡頭位于寧夏中衛縣西南約20千米處，其西北是著名的騰格里沙漠。騰格里沙漠東南邊緣的新月形沙丘，在沙坡頭緊逼陡峭的黃河河岸，一般高達100米。古代的沙坡頭，曾是青山碧水之地。大約在西夏時期，這里出現了流動沙丘。明代，沙坡頭的沙丘已經相當高大，人們無法在此居住，由中衛通往蘭州、涼州的古驛路已很難行走。至民國年間，古驛路完全廢棄。20世紀50年代，前蘇聯地理工作者彼得洛夫曾到沙坡頭考察，他在考察文章中稱：騰格里沙漠“在盛行西北風的影響下，自河岸節節進逼，形成很大的沙堆坡（長約150米，坡度為32°），沙坡坐南面北，坡面略呈中凹。”據說，幸運的滑沙者可以聽到有如鐘鼎之聲的音樂，因而被稱為“滑沙鳴鐘”。

3.達拉特旗銀肯沙丘

在河套地區，庫布旗沙漠的東端，達拉特旗以南25千米處，有一寬60米、高40米的沙丘，這便是銀肯沙丘。“銀肯”在蒙古語中系“永久”之意。銀肯沙丘坐落在縱向的干河谷罕臺川上，高聳的新月形沙丘位于其左側基岸之上。這里的新月形沙堆在盛行西北風的推送下，進逼河床，并由風力將其推入河床中，結果就出現了一個漫長的沙堆坡，長約120米，坡度31°，坡面呈中凹。有幾個較小的水泉從沙堆坡底部涌出，但水流不遠，便消失在罕臺川的細沙礫中。所以，這里又有“響沙灣”之稱。

在銀肯沙丘上滑動，嗡嗡之聲立刻響起，伴隨著回音，旋繞于滑沙人周圍，先是低沉有如機器轟鳴的聲響，繼而變得高亢、雄渾起來，最后猶如噴氣式飛機在頭頂轟鳴，讓人心驚膽顫，又新奇不已。

4.巴丹吉林沙漠鳴沙區

巴丹吉林沙漠位于內蒙古高原西部，總面積達4萬多千米2，是我國僅次于新疆塔克拉瑪干沙漠的第二大沙漠。巴丹吉林沙漠分布著不計其數的新月形、金字塔形沙丘以及各種形態復雜的沙山，高度一般都在200米左右，最高者甚至超過500米。1996年初，中國科學院蘭州沙漠研究所專家在考察中發現，著名的巴丹吉林沙漠竟是一個特大的鳴沙區：走進沙漠中，幾乎處處可聞轟鳴的馬達聲，猶如一架架飛機掠過天空。

5.巴里坤鳴沙山

巴里坤鳴沙山位于新疆維吾爾自治區東部，距巴里坤城東60千米。四周是一片草場，南為天山主脈巴爾庫山，北為天山支脈黑山，東為白石頭山，鳴沙山即在三山環抱的盆地中間。附近還有一潭會鳴響的清泉，名曰鳴沙泉。鳴沙泉占地約數平方米，深數尺，清澈見底，四周沙山環繞，卻從未被沙粒填淤，這也堪稱一奇。

二、沙子為什么會唱歌

沙本無聲，那鳴沙現象是怎樣產生的？古人不能做出科學的解釋，于是編出一些迷信的說法。如在響沙灣一帶，當地流傳這樣一個故事。據說很久很久以前，這里有一座大昭廟。一天，500名喇嘛正在廟里奏樂祭祀，突然飛沙走石，整個大廟被埋于沙海之中。從此，人們就不時會聽到沙丘深處發出的嗚嗚聲，那是喇嘛們不死的靈魂發出的誦經聲、擊出的奏樂聲。

現代許多地理和地質科學家、學者走進沙漠，勘察鳴沙之地，努力尋求科學的答案，如前蘇聯學者彼得洛夫、我國著名科學家竺可楨等。經大量科學考察，逐漸揭開了鳴沙的秘密。學者們發現，雖然鳴沙山分處各地，情況不盡相同，但有不少特點卻是一致的。他們總結出，“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，或者沙子受其自身機械作用影響，如一部分沙堆坡向下滑動，人從沙堆頂部向下滑動引起沙子的下滑運動等，沙子才會鳴叫。曾有學者在考察時，取沙樣裝入袋囊中，抖動則發出斷續的響聲，甚至能斷續響幾個小時。第二天不再抖動，它便啞口無聲了。可見，沙子只有在運動時才會“唱歌”。

第二，沙子必須干燥、發熱。鳴沙的沙堆坡一般都面向太陽，沙子接受了大量太陽能而升溫，這時在風力作用下，沙子就會在搬運過程中奏出特有的旋律。所以，沙子的鳴叫一般都發生在因干熱天氣而刮來大風的時候。

第三，鳴沙往往與水緊密聯系在一起。或者說，巨大的鳴響必須有水。學者們在考察中發現了一個奇特的現象，即鳴沙的沙山、沙坡附近都有水。如甘肅敦煌鳴沙山的北側有月牙泉，寧夏中衛沙坡頭緊逼黃河岸邊，內蒙古響沙灣本身就在罕臺川干河谷左側的基岸上，新疆巴里坤鳴沙山附近則有鳴沙泉。水與鳴沙到底有什么關系？研究發現，沙子鳴聲的大小高低，是由其干燥表層的厚度決定的。一般而言，表層干燥沙越厚，鳴聲越低，反之則鳴聲越大。鳴沙山附近的泉水，實際上使干沙的厚度變薄了，因而也就加強了沙鳴的力度。

第四，“鳴沙”必須含有大量石英，且為中粒沙和細粒沙。機械成分一致，灰塵很少。

具備了上述四個條件，“啞沙”就會變成“鳴沙”、“響沙”。那么，沙子究竟是怎樣發出聲音的呢？

三、沙子怎樣唱歌

前蘇聯學者羅日科通過實驗，認為沙子鳴叫現象，是由不同能的變換引起的。沙粒借石英的壓電性質而發生復雜的帶電過程，跟著電能又轉化為彈性能，壓電晶體的收縮和膨脹產生一種音響能——不減幅的音響振動。壓電在電流的影響下，不僅成為聲波的來源，而且成為超聲波的來源。

通俗地講，“鳴沙”的發聲原理如下：不同風向的長期反復搬運，使沙子顆粒大小均勻、雜質極少、非常清潔，而且具有類似蜂窩狀的空洞；在特定條件下，這些細沙堆成沙丘、沙山，形成一定的坡度；大風吹拂沙子或人為在沙子上滑動，造成沙子的相互摩擦，具有獨特表面結構的沙顆粒之間摩擦共振產生靜電和聲響；沙丘下面的泉水蒸汽和弧形沙墻形成共鳴箱，將沙粒聲響放大若干倍，并向外傳播。于是，各種奇怪的“鳴沙”現象就出現了。▲

作者單位：淄博師范高等專科學校基礎教育系（255000）