达地知根｜冬奥倒计时10天！来看藏在冰雪里的地学新知识

冰壶的壶体由产自苏格兰、不含云母（云母是片状矿物，碰撞后容易形成裂纹）的花岗岩制成，不仅硬度高、吸水性弱，还具备强大的抗冲击性，抗撞度是一般花岗岩的3倍，不容易改变质量和外形，因此可以完美适应冰壶比赛的频繁碰撞。

单板滑雪比赛所用滑雪板边侧的钢边是易损部位，修理时需要用金刚石锉粗磨受损伤的立刃和横刃。金刚石摩氏硬度10，新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm²，是自然界中天然存在的最坚硬的物质，常用于工艺品、工业中的切割。滑雪板修刃前会将粗金刚石浸湿，配合角度尺和夹子共同使用并将角度尺的凹槽朝向底板方向打磨刀刃。

在高山滑雪比赛中，选手滑行速度可以超过130公里/小时，不同项目起点与终点的垂直高度差亦有不同，男子速降项目可达到800米。而坐落在延庆海坨山的国家高山滑雪中心是冬奥组委会前期调查时我国唯一可以满足冬奥会高山滑雪比赛要求的地点，这里最高处海拔2180米左右，雪道终点处海拔1230米左右，垂直落差950米左右。

作为自由度较高的雪上传统项目，越野滑雪的比赛线路要求尽量选择森林地带等多变地形，同时保证雪质、雪量。张家口赛区国家越野滑雪中心，区域的整体海拔在1500-2000米之间，不仅具有降水量大、风力小、温度适宜的区域小气候，而且植被覆盖程度良好雪量充足（一个雪季累计积雪厚度为1米左右，存雪期超过150天），是得天独厚的越野滑雪场地。

张家口崇礼区位于北纬40°，拥有独特的地理优势。特别是在坝下的大马群山南麓，南下的西伯利亚寒流与北上的热气流同时被北东向展布的大马群山所阻挡，冷热气流在此交汇，形成了多降雪的小气候区。积雪期从11月上旬到次年4月上旬，长达155天。此外，崇礼区地处内蒙古高原与华北平原过渡地带，海拔从814米延伸到2174米，能够满足各种比赛场地建设需要。

与夏季奥运会相比，冬奥会的运动项目对赛场地理环境提出了更加严苛的要求。约70%为在户外进行的雪上运动要求竞赛场地的气温不能过高，因此多数冬奥会举办城市分布在北半球中高纬度地区，处于-10℃等温线和0℃等温线之间，举办时间一般在2月份。但举办地并非越冷越好，温度过低不利于运动员发挥水平，还容易导致冻伤。此外，风力大小也是冬奥选址的重要指标，冬季风力过大会使比赛危险系数升高，甚至导致比赛中断。

冬奥会的开端可以追溯到1924年，举办地点为法国夏蒙尼。这个高山山谷小镇被阿尔卑斯山脉所环绕，山脉的地质构造同喜马拉雅山极为相似：裂缝很深的冰川从勃朗峰冰雪覆盖的山顶一直铺到相距4.8公里的谷底。特殊的地理环境使得夏慕尼成为雪上运动爱好者的天堂。此外，夏慕尼拥有欧洲最高、最好的缆车，能从山脚直达高度3842米的南针峰，使游客近距离感受阿尔卑斯山壮丽的景色。

北京冬奥会首先采用InSAR等多方法开展场馆的选址，然后对场地进行地质灾害和稳定性评估及规划，为冬奥会的场馆建设奠定基础。InSAR指干涉雷达，即采用干涉测量技术的合成孔径雷达，是新近发展起来的地质环境监测的有效手段。此外冬奥测试活动期间，延庆赛区使用了 “黑科技”小装置——“微芯桩”地质灾害实时预警系统。其中智能传感设备安装在整个冬奥场馆以及周边的山体上，当设备感知到异样时，“微芯桩”会将采集到的数据上传到后台，系统就可以提前监测到地质环境或者冰雪的变化，从而及时采取应急措施以确保运动员的安全和比赛项目的顺利进行。

1994年利勒哈默尔冬奥会的奖牌选用挪威花岗岩作为原材料。花岗岩属于酸性岩浆岩中的侵入岩，里边的主要矿物是石英、斜长石和角闪石等。石英和长石矿物，尤其是花岗岩中发育的石英脉，都是洁白如雪的颜色，角闪石等暗色矿物又黑如夜空，黑白相称，象征冬奥会的冰雪世界。所以采用当地的花岗岩制作奖牌。而且用花岗岩制作的每一块奖牌的花纹和图案都是独一无二的，因此比用贵金属制作的奖牌，更具有特色和收藏价值。而今年2022北京冬奥会的奖牌同样别具一格。由圆环加圆心构成牌体，形象来源于中国古代同心圆玉璧，共设五环。五环同心，同心归圆，表达了“天地合·人心同”的中华文化内涵，也象征着奥林匹克精神将世界人民聚集在一起，共享冬奥荣光。