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徐霞客是我国明代杰出的地理学家、探险家。他在洞穴探险方面也做出了非凡的贡献。
徐霞客探洞，岩洞无论多幽深，即使像猿猴那样攀援悬跃，像蛇那样匍匐屈曲前进，也要到达洞穴的尽头。徐霞客一生中勘察了近200个洞穴，这中间经历了无数的艰险。
徐霞客
47岁的徐霞客，在登上浙江省的雁荡山顶后到几个洞中探险。最难到达的是灵岩天窗洞的两个圆洞和洞北的一个长洞，它们在峭崖之上，一般人无法接近。他审度形势后，先从庙里借来梯子，越过深洞，来到圆洞壁下，顺梯直上；梯子不够长，便砍木横嵌于夹石之间，踩着木头攀登，还是没有接近洞口；再用绳子把梯子吊上来，绑在石隙的树上；上又架木，不行，再吊梯。用这种架木悬梯的办法都达不到洞口时，又把绳子缚在树上，顺绳上树，终于爬进了洞口。他先后爬入了这3个洞口。在探察铁板嶂壁上岩洞时，则是攀藤牵棘，“衣碍则解衣，杖碍则弃杖”，数次架木栈石才进入洞中。
1630年，45岁的徐霞客来到浮盖山探龙洞。沿途林木很多。他砍木通道，攀乱石而上，到洞口进入一线天，其内复有石隙与外部的一线天相似，但顶上石壁合拢，十分昏暗，再入则全黑无光，前行遇到一截片石夹于石隙之中，隙窄已经紧夹双肩，片石又阻于胸前，费尽气力才能越过；再进更窄，连双肩也不能容，只好侧身前进；又遇一片石阻其隘口，奋力登上又不能下，脱下外衣许久才下来。进入洞中，洞很狭，仅可容肩，有水较深，叫龙池；其上则高不见顶，洞中石皆赤黄，而一石脉从夹壁垂下，色独白，石质粗砺，其状如龙，故称为龙洞。
1636年，徐霞客探察了浙江金华的4个洞，兰溪的4个洞。探双龙洞时，见洞顶离水面仅有0.5米的距离，他从一老妇人家借了个洗澡的大木盆，脱衣放在盆中，自己赤身伏水，推着盆子进入洞中，察看了洞内水的来源，并亲口品尝了水质。
1637年，52岁的徐霞客来到桂林附近的阳朔探龙洞岩。这个洞没有入口，他从旁边凹陷处伏地而入，越向前越狭窄，洞穴长如管。他四肢不能屈伸，就像虫子一样蠕动前进。前进了几十米后，有一深峡，两壁光滑无比，无计可上。他纵身跃上高峡，横绷竖耸，终于攀上峡壁之脊(相似于我们今天开展的悬崖攀登运动)。他把这称为“攀崖梯隙”之法。后来，他探察岩洞，曾多次用这种方法。
徐霞客生活的时代，中国是个封建的国家。由于科学文化不发达，封建迷信十分流行，而徐霞客在探险中却不信邪、不怕死。
1637年，52岁的徐霞客来到湖南麻叶洞。洞口大仅如斗，位于溪上的乱石之间。徐霞客向乡民寻问向导，找火炬。乡民仅供给火炬，无人愿意当向导，都说，此洞中有“神龙”、“精怪”，非有法术者，不能摄服。最后多花钱才雇到一个向导，将要脱衣进洞时，他才知道徐霞客不是法师，便说：“我认为你是大法师，才敢跟你进去，你原来是读书人，我怎能跟你送死呢!”便不当向导了。这时，徐霞客只好和同行的仆人顾行各持火炬进洞，洞口围观乡民数十人，有樵夫、农民、儿童、妇女。他们探的洞是过去暗河的通道。洞内石质光莹欲滴，垂柱倒莲，纹如雕镂，形欲飞舞。往前，乳石连络成帷，结成宝盖，四周垂慢，中起飞柱。穿洞口出来，真如脱胎换世一般。这时，洞外守候的乡民，见他主仆二人出洞，十分惊异，以为他们有法术。乡民们说：“我们等候这么长时间，以为你们一定已落入精怪之口。我们想进去找你们又不敢，走吧又舍不得。现在安然无恙，没有神灵法术，怎会如此呢?”徐霞客向乡民道谢，麻烦乡亲久候。
徐霞客对于洞穴不仅仅是探险，而且进行了科学考察。他详细描述了溶洞的位置、洞口方位、洞的结构和形态、洞内的景观，考证了洞名由来、开发历史等。这些考察的科学性很强。
石钟乳
徐霞客对石灰岩洞内的景观描述相当生动。在福建玉华洞，他把石灰华形成的边石坝称为“仙人田”，把石球称为“荔枝柱”等。对广西三里城的溶洞中的“鹅管”，他是这样描述的：“俱长六七寸，中空如管，外白如晶，天成白玉搔头也”，十分形象。对“石莲花”，他写道：“径大三尺，细辫攒合，倒垂洞底，其根平贴上石，俱是一线。”他的用语和现在的科学用语接近。他称洞底耸立的钟乳石为“石笋”、“乳笋”(现在称“石笋”)；称洞顶悬垂的钟乳石为“玉乳”、“石乳”(现在称“石钟乳”)；称上下相连的为“石柱”、“琼柱”、“乳柱”(现在称“石柱”)。
古人类学家对洞穴是十分重视的，尤其是对那些有猿人居住过的洞穴，发现和研究就是洞穴探险的一个重要的内容。
周口店在北京西山的山脚下，离北京城区50千米。周口店附近的山，多半是由4.5亿年前、地质学上叫奥陶纪的石灰岩和3亿年前石炭纪的页岩所组成。这“奥陶”和“石炭”就好比历史学上的朝代的名称，所不同的是，这是地史学上的名称。
周口店山洞
周口店是我国盛产化石的地方。早在1914年，担任中国矿政顾问的瑞典地质学家安特生就在周口店西南的鸡骨山发现过许多小鸟和哺乳动物的化石。7年后的1921年，他和奥地利古生物学家师丹斯基在当地烧石灰的工人引导下，又在周口店以西0.5千米的一座馒头状的低而圆的小山一龙骨山，发现了两颗似人的牙齿。1927年开始系统发掘，又发现了一颗完整的下臼齿。从此，龙骨山成为世人瞩目的地方。
1928年4月，年仅24岁的北京大学地质系毕业生，斐文中来到周口店。他当时先是乘平汉铁路火车到窦店，然后再换骑小毛驴来的。第二天上午办完手续，下午就由发掘工人带领登上龙骨山，到有化石的地方观看。
工人从地上捡起一块化石，说：“这是鹿牙。”又捡起一根小骨头，说：“这是鸟骨。”他还告诉斐文中：“猪牙和人牙有点相像，容易认错。”“掘化石，软处用锹挖，硬处要使炮(火药)崩……”
斐文中
工人丰富的实践知识使斐文中深感自己的不足。从此，他在周口店结合实际阅读完了基特尔《古生物学》第3册的英文原著。
通过学习和实践，他认识到在古生物学者的手中，一块化石经过细心观察、比较和一些实验分析，能够得到有关这种动物的知识，就像一个整天和机器打交道的工人，根据一些零件，就知道它们是从什么机器上散落的一样。
转眼到了1929年，负责周口店地区工作的外国专家步林博士辞职，到我国西北地区考察；杨钟健教授和法国顾问德日进到山西、陕西去工作；年仅25岁的斐文中负责周口店的工作。
春去冬来，1929年的冬天来临了。斐文中带领工人们在龙骨山上顺着化石的堆积层向下挖洞。洞越来越小，忽然在主洞的旁边发现一个很小的支洞，只能允许一个人出入。
为了探明洞中的情况，斐文中身先士卒，亲自下洞。他往腰里系一根绳子，由洞外的工人们拉着，悬空而下。随后，用这种方法又下去了好几个人。
下到洞里一看，咳!这么多的动物化石，使斐文中兴奋不已。这一天是1929年的12月2日下午3点多钟。冬天天寒，天又短，到这个时辰应该收工了。可是，年轻的学者斐文中坚持再工作一段时间。
洞在地面以下12米，在这日落西山之际，洞内的黑暗是可想而知的。他们点起了蜡烛继续挖掘。时间一分一秒地流逝，大约4点钟左右，在昏黄的烛光下，突然，一件奇特的东西映入斐文中的眼帘，他不禁大喊一声：“是猿人!”听到喊声在场的工人立即围拢过来。一看，果然是大家朝思暮想的猿人头盖骨!
这奇迹般的发现，使在发掘现场的每一个人都十分兴奋。头盖骨一半埋在松土中，一半还卡在硬土里。是立刻把它挖出来，还是第二天天亮了再挖?马上挖吧，天已经黑了，在昏暗的烛光下怕挖坏了，况且它已经在这里躺了几十万年，还在乎再躺一夜么?可是，这头盖骨如此珍贵，万一今夜出了什么意外，真是遗恨千古啊!
斐文中心情激动，考虑再三，终于在连一夜都难捱的心情下，他亲自操起铁锹小心细致地把这个在龙骨山中度过了50万年的头骨，“请”出来了。
斐文中周口店山洞探险图
当晚，斐文中没顾得上好好吃饭。他在难以抑制的激动和兴奋中，连夜写了一封报喜信。第二天一大早就派人送到北平(今北京)城里地质所去。送信人刚走不久，斐文中又觉得送信人要到傍晚才能送到。因为当时周口店既无公共汽车，更无出租小轿车，连自行车也很难找。送信人只能骑小毛驴。这样，北平的同事傍晚才能看到信，太慢。于是，他又给城里同事发了个电报。
北平城里的同事收到电报以后，都不相信是真的。有的说：“斐文中大概把化石认错了”。有的还说：“斐文中绝对没有这样的好运气。”这也难怪，因为世界上完整的猿人头盖骨还从来没有发现过啊!
斐文中又接连忙碌了10多天。他小心翼翼地将猿人头骨糊了几层纸，包上麻布条，又生了炭火，连烤了两夜，一直到12月16日，斐文中用自己的两床旧被子，将猿人头骨包裹起来外面又加褥子和毡子捆了又捆，坐上从房山到北平的长途汽车，平安地将猿人头盖骨送到了北平地质调查所。
调查所的人们看到了这无价之宝真的来到了眼前，这才确实相信斐文中终于找到了长期以来每个古人类学家都梦寐以求的完整的猿人头盖骨。
这举世瞩目的消息，像闪电，很快传遍全球，人们对斐文中的成就表示震惊和祝贺。
这个头盖骨就是北京猿人的头盖骨。后来，斐文中带领同行在附近的一个洞中又发现了古人类遗址，因为这个洞靠近山顶，故称为山顶洞。经研究，山顶洞是旧石器晚期人类的寄居地。
斐文中由于其在声人类学上的贡献卓著，不仅是我国著名的科学家，1958年还荣获英国皇家人类学会会号称号。
人类最早的居住地是洞穴，到洞穴中去寻找人类的化石，可以说是地质学家，尤其是古物学家的一项重要工作。各国的古生物学家都不例外。
100多年前的1875年，西班牙的地质工程师马塞利诺特·索特乌拉来到西班牙的桑坦德。桑坦德位于西班牙的北部，濒临比斯开湾。这是一个山城，座落在著名的比利牛斯山的支脉坎塔布连山脉的山脚下。桑坦德有一个著名的洞穴叫阿尔塔米拉。
阿尔塔米拉洞穴在悬崖的顶部，是一个猎人发现的。索特乌拉听说后，背着地质包，带上放大镜和地质锤来到洞穴内寻找动物化石和古人类的燧石工具。他这一次采集到不少标本和化石。但正当他工作得十分顺利时，突然接到家中的来信，告知妻子分娩并生下了一个十分漂亮的小女孩。索特乌拉这位年轻的地质工程师不得不中止工作，赶回家中。
回到家中，初为人父的索特乌拉见妻女都十分平安，很是高兴。夫妇俩共同为宝贝女儿起了个很好听的名字：玛丽亚。
不知不觉时光流逝了4年。女儿已长到4岁了!索特乌拉心中仍然牵挂着阿尔塔米拉洞穴的化石发掘工作。到1879年的夏天，他向妻子提出再次前往该洞穴工作。不料，妻子说她也有工作，玛丽亚无法安排，限于经济条件又请不起保姆。最后索特乌拉决定亲自带上玛丽亚，和他一起出发。没想到，这一决定带来了一个重大的发现。
父亲在洞穴中敲敲打打，仔细工作，而小女儿对此毫不感兴趣。她有她的兴趣和爱好。她爬进了一个支洞的低矮的洞口，进去玩耍。洞中越来越黑暗，小玛丽亚并不害怕，她划着了一根根火柴来照明。突然，洞穴顶部一双公牛的直瞪瞪的眼睛吓得她大叫起来。她迅速地跑回到她父亲身边。父亲看她吓成这副模样，忙问她发生了什么事。小玛丽亚把她的遭遇向父亲讲了。
索特乌拉和女儿玛丽亚又一次走向了那个地方，并看到了那硕大的公牛。啊!原来这是一幅尺寸很大的洞穴壁画。他用皮尺量了量，这幅画的长度约为14米!(有8个人长)壁画上画着野牛、野猪、马和狼等动物，形象生动，姿态自然，有的在跑动，有的被追赶，有的还受了伤。再仔细观察，索特乌拉发现壁画中的动物形象轮廓的线条是用尖硬的燧石工具刻划过的，所以都深深地嵌入岩石的表面。动物身上的色彩是用颜料装在骨管中吹到岩壁上去的，效果十分奇异。
索特乌拉把这个发现告诉了马德里大学地质系教授彼拉。经过仔细研究，彼拉教授对壁画的原始性深信无疑。1880年，索特乌拉工程师复制了这些壁画，并在彼拉教授的帮助下正式发表。但是，未曾想到设在里斯本的国际性学术组织反应冷淡。他们认为不是史前人类的绘画，而是公元前26~19年期间一群过路的罗马士兵在坎塔布连山脉游玩时涂下的。
20多年过去后，到1902年，著名考古学家吕布叶亲自节定认为这是一个重大的发现。从此，洞穴壁画受到了广泛的重视。
4岁小女孩玛丽亚发现的阿尔塔米拉洞穴壁画是欧洲最早发现的洞穴壁画。无独有偶，随后在欧洲又发现了2处有名的洞穴壁画。一是法国的拉斯柯克拉洞穴壁画，它是由4名少年发现的；二是勒图克洞穴壁画，它是由3兄弟发现的，所以勒图克洞又叫三兄弟洞。这些洞穴壁画都十分美妙、精致，为研究史前人类的生活各方面提供了许多宝贵的资料。
冰洞只有在高海拔的冰川发育的地方才有。冰洞是十分瑰丽的，见过的人，都称它为“水晶宫殿”。
1975年3月中旬的一天，我国珠峰科考队员奉命到5400米处的登山队的营地去取食品。当时科考队的营地设在5600米处的冰塔林附近的侧碛(位于冰川旁边的砂砾石)堤上。
他沿着侧碛堤往下行走，大大小小的石头坎坷不平，有时要在石块间跳跃而过，有时又要在巨石间绕来绕去。但毕竟是下行，半个多小时，他便清楚地看到了目的地，那高高飘扬在营地上的红色气球。这时，他决定利用还有2个小时的自由支配的时间，绕过200多米去游览一下在东绒布河流入绒布冰川的一个冰洞。
珠峰冰洞
这个冰洞是夏天东绒布河的水流冲涮而成的，是个进水的冰洞。现在正是断流季节，是参观冰洞的好时间。
洞口不大，很像一个古城的拱门，他没费多大劲就走了进去。走了几步，冰洞里就黑得看不清路了。他掏出手电筒照着脚下前进。“啪哧”一声，他的头碰断了倒挂在洞顶上的一个冰钟乳。他顾不得抚摸被砸疼的头皮，赶忙用手电照一下头顶。真可怕，还有一支尖尖的冰钟乳只差10厘米就要扎到眼睛了。他用手臂把它打断。由于只顾上面，而脚下的冰面却是坎坷不平又十分光滑，一挥手臂，身体失去平衡，仰面摔了一跤。
手电筒被掉得老远，幸亏它还亮着，不然在这漆黑的冰洞中很难再找见。他爬起来，拾起手电，拍打身上的冰渣，继续前进。脚底下的冰笋渐渐增多，被他咔嚓咔嚓踩断了无数的笋尖。时间久了，脚腕有些酸痛，加上冰洞里千篇一律的东西，头上悬着冰钟乳，脚下立着冰笋，他渐渐地失去了兴趣，简直有点抱怨这冰洞之行了。
正当他下不了决心是进还是退时，手电光照到一块巨大的石壁。石壁被一层薄薄的冰壳包裹着，闪着暗绿色的光，仿佛从冰川上掉下的闸门，把冰洞闸断了。
他回头走了几步，但又不死心，又转回来朝石壁走去。到了石壁，他大吃一惊。原来，冰洞到此并未到尽头，贴近石壁的右侧，冰洞拐了个90°的转弯，再往前是一个很大很大的被水流冲涮成的一个大冰洞。
他跳进洞穴的入口，同时把手电的光束向洞中扫了一遍。手电的光亮，使一座漆黑的洞穴变成了一座光怪陆离、精致玲珑的水晶宫殿：
高大的冰柱，有1米多粗，细的也有人腰那么粗，顶着洞顶，柱子上雕刻着美丽的花纹，闪着猫眼宝石般的光彩；
洞顶悬挂下来的冰钟乳，有的像红透了的冰糖葫芦，有的像琉璃大吊灯；
脚下的冰笋和冰丘，更是千姿百态：有的像笋尖，有的像苍松，有的像虎足，美不胜收；
洞壁上有鱼鳞状、波涛状、蜂窝头、旋涡状的花纹，任何能工巧匠见了，也要兴叹不已。
他正欣赏这童话般奇幻的冰洞时，忽然好像有一阵阵叮叮咚咚的声音，时隐时现、悠扬悦耳。原来这是地底下水流的声音。
冰川现在封冻着，怎么底下还会有流水呢?其实，冰川一年四季经常处于消融状态。冰川消融可以分为冰下、冰内、冰面3种消融方式。冰和冰面消融在夏季表现得特别显著；冰下消融则一年四季都在进行，热量来源于地球内部。尽管每年只能融化6.5毫米的冰层，但毕竟在融化冰层。这就是那叮叮咚咚流水声的秘密。
当然，这瑰丽的冰洞不是冰下流水雕刻的，它是冰川上冰面和冰内消融而汇聚的强大水流孜孜不倦、成年累月地雕刻而成。
由于时间关系，他顺原路离开冰洞，赶到登山营地，正好是正午，吃了一顿丰盛的午饭，便背了一兜食品，返回了科考营地。
这是北京送变电工人袁中云亲身经历的惊险的探洞故事。
四川峨眉山名扬中外，它还有一个姐姐叫老峨山，老峨山在四川省的眉山县。舍身岩是老峨山的一个风景点，由于改革开放发展经济的需要，在此架设电线。为此，当地组织了一批胆大的人前去考察，袁中云同志也在其中。
舍身岩
他们每人一双防滑鞋，一根保险带，一个报话机，抬着一条400米长、直径3.5厘米粗的绳子来到了老峨山顶的舍身岩。据测量，从舍身岩顶到山下的距离为380多米，400米的绳子是绰绰有余的。
他们把绳头牢牢地栓在庙宇的大柱上，打了好几个死结，把余下的绳子往下滚动。“哗啦”……岩石滚落震荡山谷。随着绳子下滚，坠力越来越大，绳子绷得吱吱发响，庙宇也被微微震动。
绳子停下不动了，袁中云第一个抓着绳子往下滑，越过刀削般的青石和一个“凹崖”，下到一个小平地。他在报话机中喊道：“喂，顶峰，01已到了一个着脚点，请其它人下来。”
他们决定继续下滑。袁中云第一个下了40多米也未发现一块能歇脚的地方；再继续下滑，发现一个花瓣形的洞口。洞口里什么也看不见，他决定先进洞歇歇再说。他用力抓住洞边，松开大绳，洞口小，费了很大的劲，也未找到落脚的地方。此时，身子已在石壁上碰了几下，十分疼痛。他一手抓牢洞边，一手摸出报话机，喘着粗气说：“顶峰，顶峰!01大约在120米处进了山洞，洞里什么也看不见。我大约在洞里5米处用手吊着，请赶紧抢救。”这时，他一只手已抓不住洞边了，另一只手赶紧去抓洞壁。咔嚓!报话机掉到地上。到最后实在没劲，两手一松，重重地摔在洞底。这一摔把屁股和背部摔得发痛，屁股下全是粘乎乎、湿漉漉的稀泥。好不容易才摸到报话机，但已经摔坏了，只好耐心等待。
不知等了多长时间，手电光划过黑洞照进来。“哎，我在这儿，快把电筒拿来。”用手电往脚下一照，不由得令人毛骨悚然，刚才摸到的那些乱七八糟的东西，有人的尸骨和长形锈铁。
这时又下来了好几个人，6只手电光照着洞内还是那么暗。他们先从进洞口开始搜索，发现整个洞穴的孔道是弯弯曲曲的，似一条龙。他此时明白了，人们相传这半山腰上有一棵几十年才开一次的“仙灵芝”，就是指的花瓣形洞口；有一条白龙守着，就是指洞穴本身。
往里走，在洞的侧壁有弥勒佛祖的雕像，有观音菩萨的雕像，还有凶神恶煞的鸡脚无常及阴差的雕像等等。
“有蛇，快跑!”忽然有人惊叫起来，大家都争先恐后地往洞口奔。借着电筒光，看那惊叫有蟒蛇的人，说话直打哆嗦，脸上豆大的汗珠往下滚。“我真的看见了蟒蛇，有脸盆那么粗，弯弯曲曲盘在地面。”
“顶峰，顶峰!我们在洞内发现有一条大蟒蛇。”袁中云还没爬出洞，先出来的人已经在向上报告。
“顶峰明白!我马上派人背麻醉枪和高压电器下来，你们先找安全的地方歇着。”等了1个小时左右，麻醉枪和高压电器送下来了。持高压电器的走在最前面，接着是4个麻醉枪手，持电筒的紧跟其后。他们小心翼翼，慢慢地往前移。
手电照着那条蟒蛇，4个持枪的几乎同时开枪射中了蟒蛇。那蟒蛇依然纹丝不动。持高压电器的慢慢地向那蟒蛇靠去。他们一手持电器，一手用竹杆去捅那蟒蛇身子，蛇还是不动。大家一涌而上：“他妈的，假鬼吓死人，原来是石条雕刻而成的。”
这条石蛇由13节、每节1米左右的石条相接而成，石条上雕有鳞片，后半部分盘着，头部转向一侧。
“01，01你们捕着蟒蛇没有?”
“顶峰，顶峰!原来是条石雕大蛇。”
“顶峰明白，现在天黑了，你们就留在洞里过夜吧，明天再继续考察。”
“唉呀!我的天哪，这洞里怎么过夜呀。”他们都叫起苦来，但是折腾了一天，大家都很累了，别说天黑了，就是天没黑也没劲上去了，上面给他们吊下来吃的东西和被褥，他们在暗暗的灯光下，聊了一阵就在洞中睡着了。
第二早晨5点半，他们被报话机叫醒，吃了上面送下来的盒饭。天已发白，他们出洞顺着绳索向下继续考察。不到380米，他们就可以抓着树干往下走，这时已清楚地看到了山脚。舍身岩下的洞穴探险圆满地完成了。
在格鲁吉亚的西高加索的布济布山脉中，有一个世界著名的深洞。1982年冬季，一支由前苏联各行专家4人组成的探险队进洞探险。
他们为什么选择在冬季，这是因为其它季节岩洞里不少地方灌满了水，根本无法通过。对于全部充水的洞，就是海军的潜水兵也是无法进去的。
冬季山上积满了雪，攀登到洞口是相当不容易的。这次预计的探险时间为70天左右，这确实是使人大吃一惊的。因为作为业余探洞者，一般是1天(不算路途时间)，最多也就在洞中停留2～3天吧。他们计划在最深处停留2～3周，即14～21天。探险的深度达到了1300米以上，这也是难以想象的。我国现在活跃的中年科学洞穴探险家，一般只能下到30～40米。因为是尼龙绳上下，下去了还得爬上来，爬上来就不是件简单的事，没有充沛的体力是不行的。
他们这个4人探险队带的装备和食物为1吨多，这些都是进行工作和生活的必需品，一样也精简不掉。探险队在运输组的帮助下，踏着积雪，足足用了10天才到达海拔2000米的洞口。
12月13日开始下洞。洞口很像一个倒放着的大漏斗，约40米的一段被雪团冰块堵着。因此，此洞被称为冰雪岩洞，简称雪洞。他们顺着固定好的尼龙绳和钢索从冰雪表面上滑下，大量的箱袋也用绳索向下运。
通过洞口后，是个200米的深井，再往下就是一个较宽敞的大厅。他们在大厅中建好了1号营地，并按计划进行考察。每隔3~4小时还要测量队员的脉搏和体温，记录呼吸次数和量血压。
从大厅出来，走过一段约50米长的狭窄通道，中间还碰到一些20～30米深的积水潭，进入了一个迷宫式的通道系统。东摸西撞，他们走到了大竖井区。这是一段直上直下而且还有水的通道。吃饱饭后，换上特制的防水服，他们就向大竖井进军，把一根有特殊装置的粗尼龙绳固定位，然后顺绳往下滑。四周一片漆黑，头上滴落着冰水。井很深，下面的喊声在上面几乎听不到。通过大竖井必须迅速，一刻也不能耽搁，因为时间一长就会过份受冻。走完大竖井就进入另一地下厅，从1号营地到此，他们已经连续走了整整20个小时。
再往前就是地形最复杂、水量最多、最冷的通道。这里有暗河、地下瀑布、地下湖。由于他们的防水服经受了考验，身体过冷的情况没有发生。
到了第9天，他们遇到了一个大的岩块形成的路障。这岩块就像一座山堵塞了通道。要前进，必须翻越它。他们整整花费了24小时，才翻过这路障；其直线距离才走了不到800米!
进洞后的第25天，他们到达1190米的深处。再往前见到了落差达32米的地下大瀑布，这是洞中最大的瀑布。瀑布顺着岩块倾泻而下，美丽壮观。岩块的后面又是一个巨大的地下厅，长为200米，宽80米，电筒灯光照不到顶。他们在这儿宿营了3周。这个基地是前苏联洞穴探险史上最深的一个基地。他们在这里几乎研究了每块岩石、每个裂缝、每条溪流；同时，还探索洞穴的走向、探索洞穴的最终尽头，但未找到真正的尽头!
他们每天要从巨石、岩块、水潭、溪流等障碍物上通过，有时还要从夹壁、缝隙中挤过去，仅穿过的瀑布只有4条，有时要下水，有时要过悬崖峭壁；这次探险达到深度为1343米!
探险任务完成后，收拾东西准备返回地面。出洞和进洞不仅路程一样，而且是同样的艰巨。他们一刻不停地行走，整整10天才到达洞口。这次考察探险，在洞中生活了60天。
由于长时间接触冷水，每人的手上都布满了带血迹的深裂口，手指浮肿，很难弯曲，使用硅酮软膏可减轻一些，可还是疼痛。
由于几乎与世隔绝，与大集体隔离，心里平衡遭受破坏。他们4个人都出现了轻度神经过敏症，表现为遇到小事也容易引起情绪激动。由于长期生活在失去白天黑夜标志的洞穴中，渐渐产生“洞穴昼夜”感，即自我感觉时间放慢，昼夜交替延长：睡眠由7小时延长到14小时，自我感觉却和平日一样，认为仍睡了7小时；在洞中连续工作20～24小时，自己感觉和工作8~10小时一样。“生物钟”慢了差不多1倍。首先发现这一现象的是法国学者西费尔。与此联系的是睡眠相对后移，进洞第2周就把17点当成早晨。以后按“洞穴昼夜”作息，地面上的“三八制”(即睡眠、工作、休息各8小时)完全被打乱了。出洞后1个月，还没有恢复到原来的生物节律，一天24小时总觉得不够用，已习惯一天50个小时了。生物节律的改变不是轻而易举的，而是要经受过渡期的“痛苦”阶段。他们需要重新适应地上环境和气候。有人需要治疗因缺钙而疼痛的牙齿，有人必需长期戴上口罩。生物节律的调整是他们四人的共同任务。
洞穴中的生物可分为3类：一是外来生物，如蝇、蛾、鱼类等；二是洞居生物，如蝙蝠等；三是洞穴生物，其触觉器官高度发达，视觉器官退化或根本没有，体表一般无色，甚至透明。探险队感兴趣的是深处的生物。在洞中，他们见到不少多足纲的小动物、地蛆、壁蜘蛛、水潭中的端脚目小虾。在800米深的地下还生活着一种失去视力、颜色鲜红的伪蝎；以后在1100米深处又发现了另一种伪蝎。在1320米深的永远黑暗的地方生长着一种非常纤细的植物茎，没有叶子。他们推测，可能是渗漏水从地面上带进来的小种子发了芽。多么顽强的生命力。在离地面千米以下冰冷黑暗的洞穴中决不是一片死寂，仍然有生命，仍然生机盎然!
15世纪后半期，欧洲探险家想从西北或东北的航行中，找出前往亚洲的航路。当时，西班牙和葡萄牙是世界海洋上的两霸，他们从美洲、印度，尤其是从中国的新贸易中，获得了巨大的利益。英国晚起了一步，也想急起直追，但已有的通路被西、葡两国霸占着，所以摆在他们面前的第一个难题是寻找新的通往东方的航线。当时，人们已经知道挪威北部并没有结冰，俄罗斯的渔民也曾经到达鄂毕河流域。在西北方向上，意大利的航海家卡波托曾沿纽芬兰海岸向英国方向航行。1551年，伦敦设立了一个探险公司，成为当时寻找东北航路的活动中心。
1553年5月，3艘极地探险船从英国多佛启航，行至挪威外海时遇到了暴风雨。队长休·维洛毕乘的船触礁后漂流到挪威北海岸的沙滩上，人们只好在此过冬。食物吃光了，所有饥饿的船员都耐不住严寒的袭击而身死异域。数年后，俄罗斯的渔民发现了他们的尸体。
副队长查西拉比维洛毕幸运，他指挥渔船通过了暴风雨，到达了斯堪的那维亚北端，然后向东驶去，到达北德维纳河河口(今苏联的阿尔汉格尔斯克)，被沙皇伊凡四世邀请到莫斯科。1554年带着沙皇希望与英国发展贸易的亲笔信回到了英国。
1569年，麦卡托用投影图法绘制的世界地图问世。在这份地图上，有一块很大的陆地横亘在前往东方的航路上，只有往西方才有开辟航路通往中国的可能。因此，后来的北极探险家们的航向便开始朝向西方。
北极风光
英国人马丁·弗洛比瑟为寻找西北航线，于1576年率两艘船组成的探险队从英国出发，先在格陵兰登陆，接着向西航行，在巴芬岛发现了夫洛比瑟湾。船行至此，探险家们以为前面的陆地就是亚洲。在离岸很近的水面上，有许多体格很小的人，他们划着皮革制的独木舟，吃惊地望着外来的船只。这是有着蒙古人脸形的爱斯基摩人，弗洛比瑟却把他们当成了中国人。探险队回国时，带上了在巴芬岛上发现和采集的黑色“金矿石”，并且劫走一个爱斯基摩人。
回国后，有关带回中国“奇人”和“金矿石”的消息传遍了伦敦。各界反应强烈，弗洛比瑟成了英雄人物，而那位可怜的爱斯基摩人却因水土不服而死去了。
最有吸引力的是“金矿石”，伊利莎白女王决定成立一个“中国公司”。1577年再次以弗洛比瑟为探险队长，带上很多挖掘金矿的工人到巴芬岛，收集回200吨“金矿石”。接着又第三次率15艘船到巴芬岛。但是，专家们证实，从巴芬岛采回的矿石并非金矿，而是硫酸铁矿，没有开采价值。这样一来，弗洛比瑟的业绩就随之冰消瓦解，再也无人理睬了。
荷兰人威廉·巴伦支连续3次在北冰洋探险，发现了西斯匹兹卑尔根岛。在接近新地岛时，船被冰封住，以致压坏了船身。船员们沿着新地岛沿岸寻找避难所，准备迎接北极的严寒。他们利用残破的船只建造过冬的房子，将船上所有可以利用的装备都搬进了“新”房子里。
冬天到了，气温一天比一天低，床单结了冰，酒也冻了。夜里上床前，一定要用加热过的石头代替暖水袋温脚，才能入睡。
一直到6月中旬，天气才逐渐变暖。队员们把破船重新修整一番，将剩下的食物和日用品都装在上痂，便开始驶向茫茫的大海。这是一种奇特的航行。他们在刚刚融化的海面上奋力划船行进，遇风时把帆张起来，遇浮冰阻扰时就拖着船在冰上行走。他们终于在喀拉半岛登陆，然后返回阿姆斯特丹。队长巴伦支则在刚刚离开新地岛的时候，就因体力不支而去世了。
英国人亨利·哈得逊在伦敦实业家的支持下，为争取加拿大在北极圈内的领土权而远征。1610年，他进入了“有很大漩涡的海”——哈得逊湾。起先他以为不难找到通往中国的道路，但因船被冰封锁，迫不得已在岛上过冬。这期间，部下发动叛乱，哈得逊一人被抛弃在岛上，没有任何食物和武器，一位出色的探险家就这样含恨而终。
哈得逊湾平面图
另一位英国探险家威廉·巴芬于1616年指挥一艘50吨重的船，经过格陵兰西北部，穿过麦尔维湾的冰群，发现了琼斯海峡和兰卡斯特海峡。在这里，巴芬发觉指南针有很大变化，经研究后获知磁北极的存在。巴芬于1619年8月返回英国，这是19世纪以前北极探险中最重要的一次。
1821年，英国国会决定奖赏最先到达北极点的人。受此鼓动，先后有几起探险队拚力奋战。爱德华·巴里率领的一队到达斯匹兹卑尔根群岛的托伦贝尔格湾后，将大船抛锚，拖着两只小船在冰上行走，遇到有水的地方再划船前进，7月26日到达了距北极点只有800千米的地方，这时队员们再也无力前进了，只好折回。这个纪录保持了半个世纪。
约翰·富兰克林于1845年率领由134人组成的船队从英国出发寻找西北航路，船上的物资足够用3年，但过了3年之后还得不到有关探险队的任何消息。直到1859年才确证探险队早已全部遇难。遗迹表明，有一部分队员在临死之前，曾演出过人吃人的惨剧。
为了达到北极点，美国海军上尉乔治·朗格指挥的珍妮号探险队，于1879年从旧金山出发，在赫拉洛岛附近被冰封锁，漂流到1881年6月，在新西伯利亚岛北面的冰海中触礁沉没，整个探险队除有两人幸存外，其余全部死亡。
事过3年之后，在格陵兰西南海岸，有人发现了珍妮号上的漂流物，有油布做的裤子和其它器具。报纸上报道了这条消息后，曾在格陵兰流冰中有过航海经验的挪威探险家弗利多约夫·南森做了一个推想：西伯利亚和格陵兰之间，必定有一条通往北极点的路线，也许就是流冰移动的路线。南森过去在格陵兰航海时曾发现海面流木中有西伯利亚的落叶松，这也是很有力的证据。
南森据此认为既然木材可以越过北极点，乘船就也应该有可能顺着海流到达北极点。为此，他设计了一艘能够巧妙地通过流冰的船，小巧而坚固，名为弗拉姆(前进)号。1893年6月24日，“赌命的旅行开始了!”他们在北欧沿岸向东航行，进入俄国北方的北冰洋，开始随着流冰漂流。冰层愈来愈厚，但弗拉姆号没有重蹈珍妮号的覆辙，船没有被挤破，而是升高了它在冰上的位置。
他们继续随流冰飘流，生活非常单调。南森在日记中写道：“真希望恢复有生气的生活方式，每天都静止不动，真会把人的灵魂淹没。”
12月底，弗拉姆号到达了北纬82°30′的地方，这已经冲破了前人接近北极点的记录。继续漂到84°左右的地方之后，船又开始向西漂去，如果任其飘流，船肯定是不会经过北极点了。南森就把船的指挥权交给了别人，自己带着年轻的军官约翰森奔向北极点。他们带上雪橇、小船和100天的食物，预计50天左右就可以实现计划。
两个人于1895年3月24日滑雪橇出发，27只狗拖着两艘小船，在平坦的冰上顺利前进。他们坚持了3天，到达了离北极点只有280千米的地方。望着前面无尽的，狗群难以通过冰丘，他们丧失了到达目标的信心。于是决定往南到附近的弗兰斯约瑟夫地。不料两人在前进中忘了给手表上发条，他们又没有其它掌握正确时间的方法，也无法计算出自己的位置。再加上他们的位置又很接近磁北极，指南针的偏差很大，以至于他们一直无法找到本来只有100千米距离的目的地。
北极的春天来了，北冰洋上出现了麻脸似的小水池，完全划船不行，完全滑雪也不行，艰难的路，奇妙的路，死神的路!
食物逐渐缺乏了，饿狗开始啃吃所有能吃的东西，南森只好把弱狗杀死，给其余的狗充饥，自己也留下一些肉干。27只狗就这样陆陆续续地被杀光了。到8月7日，终于进入了整片的蔚蓝色海域。他们把两只小船连起来，开始新的航行。9月登上弗兰斯约瑟夫地最北端的岛屿。南森和约翰森就在这里利用岛上的材料建造了一个防水、防风的坚固的小屋子，以海生动物为食，渡过了第三个严峻的冬天。
1896年5月19日，他们又开始了新的航行。不幸有一天船被海生动物撕开了侧板，他们不得不登上附近的一个小岛。种种不幸之后有一大幸，他们万没想到在这个岛上会遇到一位英国探险家杰克逊。杰克逊用船把他们带回了挪威。国内的人们原以为他们早就死在北冰洋上了。
南森横断北冰洋海域之后，各国都为竟先到达北极点而努力。美国海军军官劳勃·皮亚里决心夺取这项冠军。他为此严格地训练自己，反复试验各种装备。从1886年开始横越格陵兰冰床，后来多次在格陵兰地区探险，为以后冲向北极打下了很好的基础。
1902年，皮亚里把远征出发地点改在格兰德地。4月初从赫克拉岬下海，穿过流冰前往极地。过了4个多月，才到达北纬80°17′27″的地方。这次探险本身没有达到目的，但沿着这条新路线建造了许多前进仓库，皮亚里本人也得到了许多重要的经验。
皮亚里回国为下一次征服北极点做新的准备，制订新的计划，组织探险队，募集资金，改造装备和技术。在企业集团的支持下，他组织了一个北极俱乐部。1904年开始建造新设计的船。
1905年7月，年满50岁的皮亚里率队从纽约出发了。在新造的罗斯福号船上，除36名探险队员外，还有对北极生活了如指掌的男女爱斯基摩人。
到达赫克拉岬基地后，皮亚里让第一队爱斯基摩人于1906年2月从冰上出发，沿途建造食物补给站，以此保证突击队员们暂时不消耗太多的体力。但由于进展速度太慢，所带食物不够支持到极点，所以皮亚里决定放弃最终目标。为了向“北极俱乐部”交账，他临时决定改变了行进路线，到达了北纬87°6′的地方，刷新了北进纪录。
皮亚里的下一次远征是在1909年3月1日从哥伦比亚岬出发的。在此前几天，由英国人波普·巴多列特担任新船长的罗斯福号船，已经按计划率先启程了。皮亚里则带领24人和由133只狗拖着的19部雪橇所组成的突击队。他们在刚刚裂开的大冰缝中向北穿行，那是非常危险的。他们赶上了巴多列特的先遣队。待沿途的补给站全部建成后，巴多列特留下一部分强壮的队员随皮亚里前进，其余的人陆续返回了哥伦比亚岬。
皮亚里从留下的人中选出4个爱斯基摩人和他的黑人仆人马休·韩逊作突进队员，使用5部雪橇和40只狗，从4月1日开始冲向极点。经过5天的强行军，皮亚里一行终于穿过了长达240千米的冰原。4月6日中午以前，到达北纬89°57′的地方，离极点还有8千米。
这时，大家已经都很疲劳了，但成功就在咫尺之间，他们在做最后的冲刺。皮亚里的脚终于踏上了北极点！在这里，没有东方、西方和北方，他们向任何地方移动都是南下。皮亚里把他夫人缝制的美国国旗插在北极点上。拍下照片后，剪下国旗的一部分埋进雪里。在上面写着：“1909年4月6日，抵达北纬90°。皮亚里。”他们在这里度过30个小时后，满怀胜利的喜悦踏上归途，平安地回到了罗斯福号上。
皮亚里之行，解开了许多有关北极之谜，证明了北极点位于北冰洋中间的坚冰上，周围是为冰雪复盖的大海，没有陆地。
神秘的南极洲
酷冷是南极气候的另一个显著特点。这里的平均气温是-49.3℃。所谓平均气温，这是气象台抽取某个单位时间里的气温加以平均计算所得的数据。一般分作日、旬、月和年，以及多年平均气温等类别。日平均气温是把每天观测到的四次气温加以平均所得；把10～11天的平均气温加以平均即得旬平均气温，7月下旬的平均气温一般就作为年平均气温；把历史上每年7月下旬的气温加以平均就得出常年或多年的平均气温。
南极的月平均温度一般从5月份开始下降，到10月份又渐趋回升。最高温度出现在1~2月，大陆部分的最暖月则出现在12月；最低温度多半出现在7月份。阿德利地则出现在6月份。低温气候一般出现在极地无风时，或者当强烈风暴从南方刮来时。在寒季，如果突然从北方侵入一股热气团，那么当地气温便会立即产生显著变化，而且往往随之引起雷电交加的大风雪，出现一派其它洲区冬令罕见的自然景象，不仅威武雄壮，而且神秘莫测。
而北极地区虽然也终年保持低温，但比起南极地区来，就相对比较温暖得多。北极极点的1月份平均气温为-40℃，北极南界是-20℃；7月份极点的平均气温为0℃，南界为10℃。
南极极点附近的平均气温为-49℃左右，寒季时可达-80℃以下。然而这并不是南极最冷的地方。1968年7月19日美国在南极洲东部的高原站测量到的一项低温纪录为-122℃即-85.5℃。但它比1960年8月24日在苏联的“东方”基地测量到的-88℃的低温纪录还高出2.5℃。科学家在南极洲南纬72°08，东经96°35的地方测量到-88.3℃的低气温，这是迄今人类测量到的最低地面温度。这个地方被称为世界“寒极”，与地球北部另一个“寒极”——亚洲西伯利亚东北部的奥伊米亚康遥遥相对。同它们截然相反的地方在利比亚的阿济济亚，那里因为受到南部撒哈拉大沙漠的干热风的影响，最高温度曾达到58℃，有世界“热极”之称。
南极中部地区，寒季(从4月到10月)的气温一般均在-50℃左右；暖季(从11月到次年3月)的温度一般在10℃左右。在北部沿海和附近的一些岛屿，气温比中部地区要高，寒季大约在-15℃～-25℃。暖季大部分地区不超过0℃，仅个别地方在0℃以上。这些地方就是这个“冰大陆”上绝无仅有的、没有常年被冰雪覆盖的地面，被人们称之为南极的“绿洲”。在那里，暖季解冻后湿润的泥土上蔓延着斑驳的苔藓，成为科学考察工作者直接窥视南极秘密的一个难能可贵的“窗口”。
1977年12月14日，由美国内布拉斯加大学约翰·克拉夫博士领导的从事极地考察的科学家，在罗斯冰架上钻了一个口径为25厘米大小的洞，对这里大概至少被冰雪覆盖达12万年之久的冰层底部水域作了一次实地初探。科学家们把取海水样品、海洋生物和海底沉积物标本的仪器直接放进所钻的冰洞，不仅取出了带有甲壳动物的海底沉积物样品，而且还测量到从冰架底部到海底的水深为201米，中下层海水的温度是2.2℃。
极地“桃源”
在距离著名的埃里伯斯活火山几百千米的地方，有一块10000多平方千米的裸露的丘陵地带，呈极地少见的咖啡色，这就是南极洲耐人寻味的世外桃源——“干谷”。这块与众不同的神奇领域引起科学家和极地探险者的极大兴趣。同四周冰天雪地的自然环境相比，这里的凹陷谷地不仅是躲避极地令人窒息的暴风雪的避风港，而且简直可以当作颐心怡神的疗养地。谷地是热的，在晴朗的日子里可以穿着游泳衣惬意地躺在那里晒日光浴，甚至还能使皮肤变色，晒成当今西方世界时髦女郎所喜欢的古铜色。
南极干谷
更具神秘色彩的是干谷里的湖泊，安谧的水面澄澈清明，但水分好像都由奇特的化学成份组成。有一个湖泊，名曰“万达湖”。尽管湖面上结着一层四五米厚的冰，但湖底水温却仍接近26.6℃。有人认为，这种反常的现象是由于当地有火山活动，使湖水受到地热加温而温度升高。但事实上并非如此，因为从水下取出的沉积物通过测量而得的温度要比水温低得多。关键在于水面的四五米厚的冰层纯洁透明，像水晶玻璃，能使阳光透入，不仅使水中热量得以保存，免致散失，而且像一面透镜能把极地本来微弱的阳光辐射聚集起来，使湖底水温哪怕在外界气温极低的时候也能保持温暖。另一个湖名曰“唐胡安塘”，因为湖水奇咸，甚至在-70℃湖水也不冻结。科学家们在这些湖塘的周围作了实地勘察，在万达湖钻探，穿过冰层和湖水并钻进湖底沉积岩取出岩芯。经过对岩芯分析，它属于水生物化石。说明南极洲的这个部分过去是曾经有过海生动植物的海峡，气候比现在要温和得多。
然而，除了上述的“绿洲”和“干谷”地带以及南极半岛之外，南极其他地方的每月平均温度都没有超过冰点的，绝大部分都处在严寒肃杀的气候条件下，气温普遍比北极低。尽管北极的气温也相当寒冷，许多地方的常温都在-60℃以下，大部分陆地都属于永久冻土，有的冻土层深达488米，但由于北极地势的海拔高度普遍较低，加上积冰下躺着一片宁静的海洋，大面积的海水具有良好的储温条件。总的说来，气温要比南极暖和，特别每当夏季开冻后，更显得生机勃勃。江河、湖泊和沼泽中的流水在欢唱，地衣和海藻以及成百种开花植物都开始繁殖起来，赶紧在短短的一个来月的温暖时期里快速完成它们的全部生命过程。但与此同时南极却仍是一片冰寂世界。
酷冷原因
那么，南极究竟为何这样冷呢?要回答这个问题有繁简两种办法。如果简单说，是由于南极区域巨大冰盖的存在，形成“冷源”，严重影响到极地四周，乃至整个世界的气候，使之变冷。而南冰洋广灏的封海冰，有的常年不化，也妨碍了海水同空气之间热量的交换，使万里冰封的极地四周海面始终保持着低气温。若要详细论述，则必须穷根究源追溯到大陆的变迁和天文的因素等。
根据前面已经谈到的地球演变史上的“板块构造”现象，在大约2亿年前，原来聚合在一起的全球陆地，即超级大陆重新出现巨大的分裂，各洲大陆纷纷游离，并渐而各自归位，大致上与目前的分布相近。由于超级大陆的分裂破坏了当时存在的全球环流型式和各大洋之间的关系。新的地理位置重新配置了海流系，把南极地区四周的各大水系联系起来，形成了新的环极流。狂暴猖獗的南极风在横扫极地之余，猛冲入海，湿润温暖的海风又从诸大洋吹渡南冰洋，长驱直入南极大陆，遇冷空气而凝结成冰霰状雪粒随风卷扬，发展为暴风雪，并作为大陆冰川的主要补给来源。日积月累，万古不化，使南极大地戴上了一顶永不掉的白色冰帽，散发着无穷的寒气，不断使大气降温，海水变冷，扩大极地与赤道之间的温差。
从天文因素而论，大陆的漂移使南北两极分别归位于地球的尽头。那里吸收的太阳能最少，特别在寒季，几乎可以忽略不计。因为这时候南极处在漫漫无尽的无昼期，整天不见太阳。但即使在暖季，当南极进入无休无止的无夜期，因为太阳老是在地平线上徘徊，斜射的光照有气无力，极地雪白的表面又把太阳热能的90％反射回宇宙空间。这是造成极地气候酷寒诸因素中的主要因素。
南斯拉夫学者米蓝科维奇认为，太阳辐射量的变化对地球上的气候产生着重要影响。近年来，他综合研究了地球轨道的偏心率、黄道面倾斜和岁差等引起世界各地冬夏长短变化的各种天文因素，计算出了北半球45°～70°纬度的地方，近60万年来夏季辐射量的变化。从中得出结论，认为太阳辐射总量减少，会使气候变冷，于是出现冰川，而太阳辐射的变化又与太阳黑子变化密切相关。太阳黑子每11年发生一次周期性变化，相应引起地球上温度和降水的周期性变化。这种周期性变化也使南极地区的冰川出现相应的发育或退缩。
此外，有的科学家认为，近几千年来，地球离太阳的距离也发生了变化，这使照射到地球的太阳能量也相应起着变化，加上地球自转摆动的变化和地轴倾斜度的变化，也都不同程度地影响到南极地区气候的寒冷程度。
降水稀少
南极地区冰砌雪盖的嵯峨高原地势，加上沿海地区有巨大冰障的阻挡，还有常年存在的冷高压，使暖湿空气难以深入极地内部，而徘徊在大陆边缘，这就直接影响到雨量的分布。本洲绝大部分地区的年平均降水量不到250毫米。在大陆边缘地带降水量较大，可达300~500毫米，而大陆中心地带则每年至多平均在70~80毫米之间。有的地方的降水量稀少得同撒哈拉沙漠相差无几。
在经过测量的地区中，阿德尔海角年平均降水量为300毫米；鲸湾为420毫米；毛德地为300毫米；南极半岛北部为400毫米；位于罗斯海的麦克默多海峡(南纬77°51′东经166°46′)法国斯科特基地上的降水量为190毫米。在“风源”阿德利地，每年的降水量却比其他地区多，达到1600毫米。
南纬40°~60°之间的地区盛吹西风，它对南极的气候产生着显著的影响，这种持续的西风气流在南极区周围形成一堵无形的“风壁”，不仅妨碍高纬度和低纬度之间空气的交替流动，而且也阻挡了热带地区暖流的进入。温暖空气被大量拒之于极地之外，严重影响了本地的降水量，这是南极雨量稀少的一个重要原因。
上面所说的降水量并非是用雨量计直接测到的数据，而是由固体形态的冰霰状粒雪折算成的。因为在南极地区，尤其在大陆中心，几乎没有直接降落的雨水，即使由风暴从别处卷入的也主要是雪粒群，只有低纬度区域的南极半岛等地才有淅沥为霖或滂沱成阵的真正雨水。所以，在南极不能使用普通的雨量计装置进行实测。极地的风暴既强烈，又频繁，而且往往骤始辄终成为阵发性，一般风力计则无济于事。普通的温度计也一样会失灵，因为水银在-40℃就要凝结。而南极气温寒季一般都在-40℃之下，必须适应当地实际自然环境而专门设计新的测量仪器装置。
南极极光
在漫漫悠长的极夜里，南极空中常常出现弧形光华和鲜艳霞彩，把黝黯的太空和深沉的积雪照得通亮，光线强烈时如同白昼，当场可以看书阅报。那时候，朦胧的天幕上好像正在放映一部彩色的宇宙科学立体影片，七色缤纷的雾幕，如画栋飞云、珠藤卷雨；稍纵即逝的流光，似寒塘鹤影、月下飞萤。这种由太阳不规则地放射出质子和电子等日射微粒流，进入地球磁场同大气中氮粒子和氧粒子相碰撞，使这些气体粒子炽热而发光的现象，早在18世纪就被英国著名航海家和南极探险家詹姆斯、库克发现并称之为“南极光”。
南极极光
令人目迷五色的极光，在南极茫茫冰原的上空映照着嶙峋挺拔的万古冰川，来回飘荡、闪烁、摇曳、明灭、变幻无定，气象万千，形成一层层壮丽的帷幕和一道道神奇的面纱，宛如一群瑶池助兴的仙女舞动着霓裳羽衣；就像寂寞广寒的嫦娥轻撒着紫电青霜。忽而，烟斜雾横，不霁而虹，高低冥迷，不知西东；俄顷，霞消翳敛，彩撤云散，太空昏沉，万籁俱寂。胭脂退而雪浪青，烟光凝而冰山碧。面对如此奇异幻变的景色，定会叫人形驰魄动、心醉神迷。
有的科学家是这样描写他所目睹的极光奇景的：“在极地的夜里，天空的色彩变幻得非常奇突。波浪形的极光带时明时灭，黄的、绿的、玫瑰的色光，把天空照耀得艳丽奇绝。这样的景色从4月20日一直继续到9月20日，直到不落的太阳重新出现的时候。”
蜃景幻日
南北两极的自然景色中，除了奇异的“乳白天空”之外，蜃景和幻日等现象也颇为壮观。大凡旅经沙漠地区的人，往往比较能领略“海市蜃楼”的意境。简单说来，就是大气中的光线通过折射，把别处的景物移近到视线所及的某个较远的位置。这种折射现象有时能使整个城市或完好景物突然出现在沙漠的空间，而且非常逼真，好像奋力奔去，马上就可身临其境了。这对长途跋涉在苦旱枯燥的茫茫漠地的人来说，那是一种多么鼓舞人心的前景啊。正是由于光线折射而形成了幻象，这种无声隐露的蜃景，往往带有玫瑰色的轮廓或光晕，大有琼楼玉宇或蓬莱仙境之概，比现实的市廛要漂亮得多。然而，这种虚无缥缈的境地毕竟是可望不可及的，它同空中楼阁和镜花水月一样，只是人们的错觉中出现的假象而已。正如唐代大诗人自居易的诗中所形容的那样：“忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间，楼阁玲珑五云起，其中绰约多仙子。”
蜃景幻日
极地冰雪世界中出现的海市蜃楼要比蒸腾酷热的沙漠还要变化无穷。当巨大的暖空气层掩盖在密度较大的冷空气层之上的时候，这两层空气因起到透镜的作用而使光线聚焦，像望远镜一样把远处的景物拉近到人们的视线之内，产生一种特殊的假象，不仅能使极地本来没有的景物无中生有，而且还显现得十分逼真，几乎赐人以近之可入，呼之欲出的印象。有时这种蜃景能显现良久；有时还出现两个没有关联的映像，甚至倒像。即使没有太阳的时令，也可暂时出现太阳。但这些蜃景，你逐渐靠近它，则会不断发生变化，乃至最终悄然消失。
极地天空中充斥着数以千百万计的小小的冰晶体，通过阳光的照射也变幻无穷。当太阳光线透射于大气中密密麻麻的冰晶体时，因折射而形成光环，围绕太阳而成为日晕。在日晕两侧的对称点上，冰晶体变成了不可胜数的小镜子，纷纷反射阳光，于是显得特别明亮，形成了辉光点，曈昽之色犹如日光，被人们称之为“幻日”。幻日同幻月、光轮等都是极地大气中出现的假象，这些令人倾倒的绝妙自然景色为极地倍增了神秘的色彩。
奇异冰洞
南极的奇观中还有一种宛如水晶宫殿的冰洞。冰洞一般形成于冰川的尾端，它与某些冰井、冰隧道一样都是极地冰川岩溶现象，岩溶在地质学上通称为“喀斯特”。“喀斯特”一词来源于南欧亚得里亚海北岸的一个由石炭岩构成的高原，这个高原的地名叫做“喀斯特”。当初的地质研究人员把那里的溶洞和地下暗河等地质构造一概称为“喀斯特”，后来一直被世界各国所沿用，成为石炭岩地形和地质构造的代称。
喀斯特
岩溶现象在我国广西、云南和贵州等地甚为普遍。波光峦影的阳朔山水；石柱参天的路南石林；峰回路转的七星岩；宛若迷宫的芦笛岩……都是典型的岩溶景象。这些名山胜景和奇蜂异洞都是在漫长的地质年代中，由水流慢慢溶塑而成的。水流与可溶性石灰岩之间不断发生以溶蚀和沉积为主的地质作用，日久天长便形成了“喀斯特”地形。
比较而言，南极冰川的溶化现象极为微弱，但在暖季不论在冰下、冰内或冰面多少也出现一些消融现象，只有在漫长的岁月中才能发现。冰川上的融水，在流动的过程中往往形成曲折的细流，有时潜入冰内。当冰内河流从冰舌末端流出时，便逐渐把冰川尾部冲蚀成为幽深的冰洞。从冰洞里流出来的水，因带有泥沙，显得混浊如乳，其色同石灰岩溶大体相近。
有的冰洞进口高达8米，洞口上面有遮荫的拱坊，从那里挂下无数条大垂冰，很像虎口獠牙，令人望而生畏。探险家们每当怯生生地站在冰障大门前犹豫不决时，最后总会产生一种“不入虎穴，焉得虎子”的念头，于是鼓足勇气，斗胆而入，那里面果真是别有洞天。
罗斯冰障的冰洞内通道宽约4米，足以成群而入。两壁仿佛悬挂着大幅的透明帷幔和精美的玻璃雕刻，如同神话世界的水晶宫殿一般。那些由洞顶倒挂的冰钟乳，有的像一串串葡萄；有的像一盏盏吊灯；有的像一层层沾着露珠的蛛网；有的像一套套轻薄细巧的玻璃器。从洞底拔地而生的冰笋，有的尖若匕首，有的大如磐磬。置身其间使人感到，时而蜂回路转，时而如入刀丛剑林。如有阳光透入，洞内便显得五彩斑斓、光怪陆离。此时此地若身临其境，简直会使人感到以为误入了宝库或仙境。
万宝巨箱
南极大陆被人类发现已经有1个多世纪的历史，但这块白色的荒原，至今尚未有一个定居的居民，一向被认为是国际共有的领土，成为我们星球尚未探明和开发的最后一块处女地。然而，她那无穷的淡水、新鲜的空气、未被污染的空间和土地、含高蛋白的生物以及潜在的巨大能源，特别是种类繁多，藏量丰富的矿物资源，正越来越引起开发者的注意而成为国际争论的目标。西方世界“能源危机”的警报，突然惊破这块冰寂大陆昏昏酣睡亿万年的“南柯”沉梦，开始苏醒并面对这错综复杂的社会现实。
瑰宝暗藏
过去，人们一般认为这块被冰雪紧紧拥抱的大陆在经济上不会有多大价值。南极探险先驱者，英国船长詹姆斯·库克就认为如此。
但是，近几十年来，尤其是在1957～1958这一被命名为国际地球物理年之后的岁月里，12个南极条约成员国和其他一些国家先后派遣了成千上万名科学家和地质勘探者，大举南进，对南极大陆和周围地区进行了规模空前的勘测活动，初步探明南极大陆并非如库克预料的那样“是不会给世界带来丝毫利益”的贫瘠之地，而是资源富饶的“万宝巨箱”。已经发现的220来种矿物中，包括煤、铁、铜、铅、镍、锌、铝、钴、铬、钼、金、银、石墨、金刚石和石油等，还有具有重要战略价值的钍、钚和铀等稀有矿藏。如此多种多样的矿产品，要是陈列在一起、当众展览，一定会显得珠光宝气、琳瑯满目，并使人们相信，南极大陆确是一个名副其实的“万宝巨箱”。
据估计，极地的金属矿物地层面积至少有33000平方千米，厚度实际上有6500米。这是美国的极地科学考察队在将南极大陆的地层结构同其他大陆进行比较之后的一个惊人的发现。他们发现在南非共和国联邦的布休贝尔德和美国的蒙大拿、安大略等地，也有同南极同样的地层，而且都是铂、镍、铜、铬的上等矿床。特别是布休贝尔德，除这些之外还出产铝、锌、钒、铁、钴、锡和金等矿物。由此推断，南极大陆的同样地层中也应当贮有这些种类繁多的金属矿物。
古陆遗产
南极大陆的冰盖下为什么贮着如此丰富的矿物资源呢?60年代以来在极地和它的周围的岛屿上发现的不少动植物化石便是揭开这个谜底的诀窍。
由纽约的美国自然博物院、俄亥俄州大学和堪萨斯州大学的17名专家所组成的南极科学考察小组的成员在当地寻觅冰川时代以前生存的古代爬行类和两栖类动物化石的过程中，于1969年在极地的山岭地区发现了好几头蝾螈的颚骨化石。这一发现使科学家们相信，大约在2亿多年以前，南极曾经是接近赤道的一片茂密的热带森林地区。这一地区雨量充沛，气候温和，一般保持在20℃～25℃之间，最热也不超过30℃。那里佳木葱笼，绿草如茵，河流纵横，沼泽遍地，正是适合于古代爬行类和两栖类动物孳长和繁殖的极乐世界。蝾螈这种动物就是生活在当时淡水中的一种两栖类。如今则常见于南美洲和非洲的热带地区。
后来，科学家们又在极地发现了古代羊齿类植物的化石，这种植物是高达10米的参天大树，叶子像羊齿一样。
1979年春天，阿根廷南极协会发言人宣布，两位阿根廷科学家最近在南极大陆东南约35千米的加贝和海梅雪斯特两个岛上发现了4具古代海洋爬行动物的遗骸。经过阿根廷有关专家的初步鉴定，认为这些海洋爬行动物是中生代的蛇颈龙。蛇颈龙有蛇那样的长颈，宽而扁的庞大躯体，还有粗大的尾巴和巨型的鳍，能在水中迅速游泳。它们一直生活在海洋中，与鱼龙共存，但从未上过陆地。后来，它们是在爬行类动物向哺乳类动物过渡的时期中灭绝的。据考证，南美洲、格陵兰、澳大利亚、新西兰、欧洲和非洲都曾经先后发现过蛇颈龙的遗骸。可见，蛇颈龙曾经是中生代时期全球海洋中的一种横行无忌的庞然大物。
另外，从地质考察的结果也可以推断，南极大陆曾经是冈瓦那古陆的构成部分。因为它的地质构造同南美洲、南部非洲和澳大利亚以及新西兰都有着天然的联系。而这种天然联系同估计本地区潜在矿藏也颇为重要。
在通过长长的海底地形和南美洲相连接的部分南极地区正好处在环太平洋地震带的延长线上，因此，这一带经常有火山活动和温泉流溢。1967年12月一个星期二，从南极德塞普西翁岛的一个古老湖泊底部突然喷出沸腾的岩浆引起剧烈的火山爆发，岛屿上空浓烟笼罩，火光烛天，成阵的灰沙覆盖了白色的冰山之巅，火龙般的岩浆泗涕奔流，远入深谷。至今，罗斯海上的活火山也还在冒烟。据地质学家的经验证明，世界上凡有火山活动的地带都埋藏着金属矿物资源。由此可以判断，南极大陆的火山地带也定有金属矿物资源无疑。
根据冈瓦那古陆地质构造的理论可以推断，处于安第斯山脉延长线上的南极横断山脉可能同南美洲的安第斯山一样，存在铜、铁等金属矿床，中央南极山脉则应该存在着和靠近南非的约翰内斯堡著名的产金丘陵地带兰德同样的地层，可望有铀的蕴藏。因为在南非的上述地带和中央南极山脉中都发现了由各种不同的因火山作用和熔岩流形成的成岩层。而这些成岩层不论在地质年代或厚度方面又都是密切对称的。在南非，这样的一些成岩层里有着丰富的铂、镍、铜、铬，铅、锌、铁和钴等矿藏。
据《美国新闻与世界报道》报道说，美国科学家一直在南极山脉的一座叫作杜费克山丘的地方工作，试图查明关于这一带有丰富矿藏的理论推测是否能够通过现场确凿的发现来证实。他们实地考察的另一项计划是勘察潜在的铀矿。据美国地理学会出版的《焦点》杂志1978年第29卷第一期关于南极洲的介绍中说，尽管目前在南极洲尚未找到铀矿，但在某些地段内的岩层却与澳大利亚产铀岩层在年龄和类型上很相似。据日本《朝日新闻》1977年1月27日在一篇文章中说，日本的科学考察队已经在南极山地找到了少量的铀矿。
南极洲罗斯海大陆架一带的岩层和沉积层同澳大利亚南海岸的大陆架密切对称。这种对称现象正是发生在科学家认为这两块大陆在冈瓦那古陆时代一度连接相嵌的地方。罗斯海大陆架处在新西兰和澳大利亚的石油和天然气田的延长线上，经过钻探已经表明，这个地区有强烈的油气显示。
1979年9月3日至9月17日关于“冈瓦那古陆”的国际讨论会在马达加斯加南部图莱亚尔举行。这次讨论会是马达加斯加科学院举办的，它的目的是对“冈瓦那古陆”的地层、地质构造和古生物等作更进一步的探讨。出席这次会议的有来自法国、日本、留尼汪、加拿大、美国、荷兰、尼日利亚、澳大利亚、印度、莱索托、阿尔及利亚、瑞士等国的30多名学者。由中国科学院南京古生物所副所长卢衍豪教授率领的中国科学院代表团也应邀出席了这次讨论会。
油龙初探
地质学家们早已断定，在这白色的南极大陆的深部蕴藏着大量的矿产。但是，在它长达24700千米的海岸线所延伸的大陆架上究竟有没有石油呢?纵然有油气显示，却又是否有商业性开采的价值呢?
苏联《社会主义工业报》报道：苏联科学院西伯利亚总分院雅库茨克分院北方物理——技术问题研究所的科学家们认为，在南极大陆可望发现油田和气田。而且，冰盖形成的一些特点使科学家们得以提出假设，究竟是哪些地方最有可能埋藏着燃料矿藏。
西伯利亚科学家的研究结果为这个假设提供了理论依据。他们认为，对地壳中碳氢化合物生成和聚积过程影响较大的有冻结岩层、地表冰盖和火山活动。欧亚大陆北部的情况就是如此。那么，为什么不能假设这些因素有助于石油和天然气在南极大陆出现呢?
事实上南极大陆已经发现很大的火山带，这表明大陆的含碳岩层经受了地震活动的长期作用。事实证明，在由火山活动所带来的地球深部的热和地震的作用下，生成碳氢化合物的化学反应可以加快几百倍。如果考虑到南极大陆在数百万年以前是一个植物茂盛的温暖的大陆，那么，这里很明显是具备碳氢化合物生成和聚积的良好条件的。
科学家们的计算表明，大约在2500万年前南极的天气开始变冷。大陆上出现了永久冻土，尔后，冰盖出现。随着南极大陆冰层加厚，下面岩层的温度却逐渐上升，因为冰盖起了一种毛皮大衣的作用，使底部冻结岩层融化了。据推算，若要使永久冻土全部消逝，需要几百年时间。岩层中的水受到冰的巨大压力的作用，渐渐“被挤到”大陆的边缘。与此同时，水好像将岩层进行了冲洗，将其中的碳氢化合物带出。所以，科学家认为，在大陆架区域和南极大陆的沿岸更容易找到石油。
根据国际海洋开发10年计划，美国斯克里普斯海洋研究所的深海海底勘探考察船“格洛马挑战者”号不仅对世界其它地区的深海海底进行了调察，而且在南极罗斯海、威德尔海和别林斯高晋海的大陆架上进行了普遍的勘察，发现了有贮油结构的第三纪沉积层。这种沉积层的厚度在2000米以上。人们从世界各地的海底发现的同样沉积层中，已经开采出石油和天然气。
“格洛马挑战者”号
1972~1973年“格洛马挑战者”号继续进行了试钻，结果在罗斯海域的水深470米的冰海底发现了油气显示。在4口钻井中已经有3口发现了乙烷和甲烷，这些极为简单的碳氢化合物表明这一带有石油资源的贮存。这艘考察船1974年春天在南极周围的大陆架作了进一步钻探，再次发现油气显示。同时，根据对南极附近海底采集到的海底底土的标本进行土质分析的结果，证明南极洲和南美洲的海底地层确实是相连结的，而南美洲不少大陆架普遍有石油贮藏。
据美国地质调查所1973年的报告推断，若按“保守”的估算，在罗斯海、威德尔海和别林斯高晋海蕴藏着150亿桶(大约等于20亿3千5百万吨)的石油和3万亿立方米的天然气。在后来的报告中，石油和天然气蕴藏量的数字又大大增加，足以同阿拉斯加湾的巨大蕴藏量相匹敌。苏联的地质部门经过调查后甚至还认为，可能会超过阿拉斯加。
近年来，随着“石油危机”的加剧，美苏等不少国家都加紧了对极地石油资源的勘探，尽管有意识地不泄露关于南极石油方面的情报。但据说仅在大陆架西半球部分的石油蕴藏量就可能有450亿桶(大约相当于64亿3千万吨)，要比目前世界石油总产量的1倍还多。据统计，1978年的世界石油总产量为30亿5千6百万吨，其中中东地区产油10亿6千2百万吨，约占世界石油总产量的1／3；同年，非洲国家的石油产量共计2亿7千7百万吨；北美国家为5亿5千4百万吨；东欧国家超过1亿吨；远东国家为1亿3千7百万吨；中、南美洲国家为2亿4千万吨；西欧国家达843百万吨，约占世界石油总产量的2.7％。
按照一般规律，石油和天然气大都贮存于海洋底部或靠近大陆架的未变质的沉积岩中。美国科学考察船正是在威德尔海、别林斯高晋海和罗斯海大陆架等地发现了厚厚的上述沉积岩层。因此，这3个海域加上阿梅里冰障和斯科舍海被认为是最有希望的贮油带，那里可能潜伏着巨大的地下油龙。
珠光宝气
在东南极洲的前寒武纪岩层中有极其丰富的铁矿资源。苏联的南极考察队在查尔斯王子山脉面向印度洋的附近海岸地带发现了大铁矿脉。美国地质学家也把它称之为“铁山”。矿床中所贮露天铁矿石厚达100米，延绵120千米，品位是35％～38％。如此巨大而高品位的矿藏足够供应全世界200年消费之用。
挪威南极科学考察队和澳大利亚考察队分别在它们进行考察的毛德地和戴维斯湾发现了类似的铁矿山。此外，在乔治岛附近的黄铁矿岛早已发现石英黄铁矿脉，有的脉长2400多米。可见南极铁矿藏是多么丰富。
在50年代，人们已经在南极大陆发现了将近170种由侵入岩或喷出岩形成的不同矿物，其中包括伟晶岩脉的矿物以及因水热和气化作用而形成的矿物。同时，还发现了属于沉积起源和表面风化类的矿物。例如，在乔治五世地蕴藏着锡、铅、锑、铜、钼、锌等矿物；维多利亚地南部发现有金银和石墨矿；南极半岛中央部分有锰与钢矿；半岛沿岸的阿斯普兰德岛上则有镍、铬和钴等矿物。桑德韦奇岛和马里伯德的火山地带产硫磺。马里伯德地还有锰和铁。此外，在南纬60°以南地区和极地大陆以外海底蕴藏着丰富的锰结核。
南极大陆的面积约占全球陆地总面积的1/10，而地球上淡水总量的90％就是在南极以永久冰的形式存在的。每年又以冰山形式从南冰洋向各大洋漂去1000立方千米以上的淡水。这种取之不尽、用之不竭的淡水资源终将作为人类改造世界沙漠和干旱地区以及提供充足的洁净饮水和天然冰块的一个巨大基地。
南冰洋仅占世界大洋面积的5％，但它却占全球海洋光合作用和营养补给的20％。南冰洋海水中的浮游植物特别丰富。因为阳光和营养是海洋浮游生物生长和繁殖所不可缺少的2个因素。尽管南冰洋海面阳光受到季节的限制并不充足，寒季里浮游生物生长就缓慢，但它表层水温与底层水温相差无几，底层海水中所含的营养盐容易上泛，一到暖季日照增加时，浮游植物因获得阳光和营养2个条件而迅速生长、繁衍，甚至比热带海区的还要繁茂。这样，海中的浮游小动物当然也就随之而大量滋长，并随洋流远离极区成为世界其他一些地区鱼类的饵料。譬如，秘鲁的鳀鱼、巴西的金枪鱼、阿根廷的狗鳕、澳大利亚的鲱鱼、甚至南非的沙丁鱼都大受其益，得以繁衍。因此，历来南冰洋海洋环境的变化而引起的营养补给的增减对于上述国家地区渔业生产影响极大。南冰洋上的海洋环境变化往往通过洋流的传导而敏感地反应在上述国家和地区的渔场。正因为南冰洋具有这种优越的自然条件，海洋动物非常丰富，尤其是鲸和鳞虾的数目更是洋洋大观。
在20世纪50年代，南极海域的捕鲸量曾达世界捕鲸量的70％左右。据估计，南冰洋中拥有50多亿吨体内含有丰富蛋白质的磷虾，它的营养价值可以与牛排、河虾或龙虾媲美。目前世界上鱼类和水生贝壳动物的总捕获量每年为6000万～7000万吨，而在不影响生态平衡的前提下，南极磷虾每年容许捕获量至少在5000万吨至1亿吨之间，有的则说，随着当地水域专以磷虾为食的鲸类大大减少，磷虾失去天敌，繁殖极快，如果敞开捕捞，每年容许捕获量可以达到几亿吨。退一步说，即使一年捕捞7000万吨，也能为世界25％的人口，至少为10亿居民每天提供20克动物蛋白质，这相当于目前世界每年鱼类和其它水产品供应量的总和。为此，世界上已有20多个国家开始着手研究如何开发和利用这一“蛋白仓库”来解决日益短缺的世界食品问题。苏联和日本则捷足先登，早已领于别国之前在南冰洋里无所顾忌地开始捕捞起来了。
宝箱难开
南极大陆丰富的水产资源和矿物资源，尤其是具有战略意义的金属和富有实用价值的能源，更增添了它的诱惑力，以致大有触发一次新的全球性“淘金热”的势头。尽管国际上对是否要立即开发南极的富源仍然意见纷纭，各执一词。在南极条约协议会上也争论激烈，互不相让，至今没有定论。然而，开发南极大陆，利用极地富源为全人类服务终将是大势所趋。问题就在于：冰洲藏瑰宝，宝箱却难开。
首先，各国意见不统一。从1970年起南极条约协议会上开始正式讨论关于南极矿物资源的开发问题，当时向南极派遣考察队的12个国家(阿根廷、澳大利亚，比利时、智利、法国、日本、新西兰、挪威、英国、美国、苏联和南非)的代表在东京举行了第六次会议。以后，每举行一次会议，对于南极的开发问题就逐渐具体化，各国对极地富源的关切也更进一步加深。1975年6月，在奥斯陆召开的第八次协议会上曾作出决议：在南极洲的财富得到勘测之前，不得开采该地区的天然矿藏或进行商业性的调查工作。但这个决议却为开发极地资源留了一个“后步”。因为它同时指出：“当有必要考虑开发资源时，不要给南极的自然环境造成有害的影响”。弦外之音也就是说，开发是可以的，只是要当心污染就是了。这种“越雷池一步”的说法，实际上是为开发问题开了缺口，只是附加了一个先决条件而已。
到了1977年9月在伦敦召开的第九次会议上，则进一步对开发问题进行了具体磋商。但是，会上还是各执一把号，各吹各的调。大家都从各自的切身利益和经济、技术实力出发提出了不同的建议和主张，最终意见仍难归一统。这种分歧对某些热衷于开发的国家来说，至少在精神上是一种束缚。
其次，从极地自然条件来说，开发南极也决不是一件轻而易举的事。南极的自然条件非常严酷，常年的平均温度是-49.3℃～-25℃以下，比冰箱内的温度还要低。即使在暖季，也都在冰点以下好几度。人体的肌肉在极地的室外空气里短暂暴露也会严重冻伤。人呼出的气体往往在几秒钟内就会使小胡子结成冰条。在这种酷寒的自然条件下要在野外作业十分艰难。
再次，从技术的角度而言，若要开采极地大陆架的石油，靠普通勘探和开采的设备及方法是不能奏效的。由于极地沿岸陆缘冰、封海冰、块冰和冰山的阻隔，普通的海上石油勘探船无法接近极区海底油田。南冰洋沿岸的冰山又大都是庞然大物，平均每座有10万吨之巨，从海面向下沉浸在海水中深达120～150米，还因为自身的重量陷进海底沉积层大约10米以上。勘探船稍不注意就会撞上冰山而倾舟覆没。
而且，南极沿海大陆架的海水很深，深度约从500～3000米不等，比一般大陆架深得多。因此，为石油开采带来更大的困难。据《日本经济新闻》1979年5月14日报道，目前，“在300米以下的海底能够完全自动化地采掘石油，迄今在世界上还没有一个地方进行过试验”。报道指出，尽管“在一片枯竭的喧嚷声中，还有相当数量的石油在深海底下沉睡着。但是，在海上建设固定采油台从海底把石油采掘出来，水深的限度为200米。蕴藏在从大陆架到大陆斜面深海海底的石油至今尚未动手开发”。
冰下生命
南极大陆本身究竟有没有生命?如果存在生命，那么，它的起源如何?这不仅是极地科学考察工作者，而且也是世界上各国生物学家非常感兴趣的题目。过去一般认为，南极区域，尤其在它的海域中活跃着像企鹅、巨鲸、海豹、磷虾和藻类等海洋生物，但它们几乎都不是土生土长的“土著居民”，而是从其它洲区远道迁入的“侨民”或择季抵离的“旅游者”。
据美国报纸1979年年初报道，南极洲罗斯冰架下面存在着生命，罗斯冰架是南极洲的两大冰架之一。它在12.5万年以前便开始形成，把罗斯海一个相当于整个法国领土面积的部分覆盖上近半千米厚的冰层。
麦克默多科学站的科学家们费了九牛二虎之力，钻透了426米厚的冰层才深入底部，并发现了甲壳纲动物、端足目动物，甚至还有一些游动的鱼类，这惊人的发现使科学家们喜出望外。因为这里距离不冻的海面约有450千米左右，酷冷而阴暗，一般说来不具备生物的生存条件。
但是，通过钻孔在海底放进了一架电视摄影机，大约25分钟光景，荧光屏上的景象告诉人们：有一只小动物，可能是一只甲壳纲动物在游动。它的大眼睛和扁瘪的躯体既像虾，又像是鱼类。
在南极洲麦克默多美国科学考察前哨基地西部约105千米的山区有2个淡水湖泊：一个叫弗里克塞尔湖，水深15米；另一个叫霍尔湖，水深在30米以上。2个湖上常年覆盖着冰雪。1978年暖季，美国植物学教授帕克博士和动物学教授西蒙斯博士在这两个南极湖中进行了初次水下探索，在湖底附近发现了大片藻类。
西蒙斯博士指挥潜水员潜入水底，立即看到了大片丛生的藻类，象地毯一样铺展在海底，约有5厘米多厚。有的紧附底部，伸展得相当扁平；有的浮离岩石，形成桔红色的石笋柱体。科学家认为，呈现这种颜色可能是藻类在阴暗的环境中对微弱阳光的波长所具有颜色的一种反应。
潜水员尽管穿着厚厚的氯橡胶衣，但因为湖水温度极低，每次在水下作业只能持续15～20分钟。他们艰难地拍下了水底环境的照片并取回了藻类标本。经鉴别，这种南极湖藻类属于兰藻的“近亲”品种。它一年中有8个月在极夜的漫长昏暗环境中生活，只利用短期的微弱阳光进行光合作用，把营养物质变成有生命的细胞组织。这种海洋生物的新群体对微弱光线和极低温度的适应能力很强，只需要有水面上1/1000以下的阳光透进湖底就足够它进行光合作用了。而且在光合作用时还产生氧气，同其它气体一起聚集在藻类体内和外表底部。因为气体的比重轻，能把它托在水中呈悬浮状。
美国国家科学基金会已经宣布了这一重要发现。《纽约时报》在1979年7月25日还发表威尔福德的署名文章，对此作了专题介绍。
美国《全国地理》杂志在同年6月号载文介绍了另一种数量惊人的硅藻。在南极和北太平洋的海底，大约有3000万平方千米的面积覆盖着死了的硅藻的沉积物。有些地方厚达300多米。随着千百万年问的沦海桑田，陆海沉浮，这些沉积物变成了化石，形成丰富的硅藻土矿床。
硅藻生命力极强，凡有光线、水分、氧化碳和必要养料的地方，几乎随处可长。不仅在水里，而且在苔藓、树干和墙基石缝等阴暗潮湿之处都能生长。甚至在博物馆存放百年之久，带有干枯了的硅藻体的展品上，只要洒些水，保持湿润，硅藻竟能起死回生，重新复活。
当暖季来临时，南冰洋上日照长，硅藻的繁殖很快，有的每隔4～8小时就繁殖一次，10天之内便像几何级数一样地递增到10亿个。这种漫无边际的繁殖，简直能使成万平方千米的海洋表面改变颜色。有时1公升海水里往往有1000万个这种单细胞水藻。它通过光合作用，不仅产生大量氧气，调节大自然中空气的成分，使之不断净化，而且还为海洋动物提供基本食物。由于硅藻的数量多得惊人，它所包含的有机物比世界其它任何生物都要多，水中浮游生物以它为食料，而自己又成为鱼虾的饵料。鱼虾又为鲸和其它海兽所捕食，而鲸和海兽又被人类所捕猎。由此可见，硅藻类生物在南冰洋的食物链中是重要的一环。
除了硅藻之外，苏联生物学家确定，南极的冰层之下还存在着海生动物。他们说，冰盖下多孔的一面，起了作为鱼苗和甲壳动物庇护所的作用。那里发现了杜父鱼苗、剑水蚤和多毛目海生动物。列宁格勒动物学研究所的科学家认为，上述发现表明，在南极沿海一带存在着一个“冰植物和动物大家庭”。
温血动物
本区动物对自然环境的适应性强是因为它们具备共同的特点：具有光滑厚实的皮毛或羽毛和厚厚的脂肪以及高等动物的属性——温血。
科学家们对企鹅进行了研究，因为它是一种在南极地区具有代表性的动物。从事极地考察的人们看到大群企鹅在每秒钟40米的风速下，能不吃不动地冒着-10℃的低温笔挺挺、傻乎乎地站立2个来月，用自己的体温和腹部保护和孵育鹅蛋，这是一种秘密，也是一种奇迹。
企鹅
企鹅在极地，不论气候多么严寒，风暴多么强烈，不仅能生存和发展，而且具有惊人的活动能力。使它具有这种适应性的原因在于它特殊的形体构成和复杂的控温机构。身体外表的皮肤上长着一层茸毛层和一层羽毛层，这是它的良好绝热组织。只要竖起羽毛，聚足空气，便能防止体温散失。在极地的冬夜里，企鹅和其它极地动物的茸毛层所吸收到并反射出去的射线是肉眼看不见的红外线。这种射线的热量可以透入羽毛层和茸毛层储存起来，成为企鹅和其它极地动物用以抗寒的体温的来源之一。
企鹅具有良好绝热能力的另一个原因是它的体内，特别是它那便便大腹之内充满着厚厚的脂肪层。这是它平时在海洋中捕吃南极虾和其它浮游生物，由这些食物中所含的碳水化合物转换而成的。日积月累储存起来供保暖和营养消耗之用。在它们孵育幼鹅期间就靠这些积蓄“吃老本”。
企鹅，企鹅，顾名思义是企望之鹅。它们往往成群结队，兀立翘首，带着好奇的心理，面向大海极日远眺，好像在盼望着远方的亲人或来客登临这寂寞孤独的世界。
企鹅是极地比较高等的动物，因此它具有一切哺乳类及鸟类的共同属性，也是一种温血动物(也即恒温动物)。不论外界的天气有何变化，它的体温却始终保持相对稳定。因为它的脑子的恒温器对外界气候的变化反应极为灵敏，在有限范围内起着调节的作用，使体温一般保持在37.7℃左右。它同爬行类、鱼类和昆虫等冷血动物不一样，冷血动物体内没有完整的体温调节机制，它们的体温是随周围气温的变化而变化的，所以又叫变温动物。周围气温升高它就显得生动活泼，反之，就变得呆板，因此当冬季寒冷而又缺少食物时，有的冷血动物往往处于冬眠状态。鱼类之所以也能在极地生存、发展，有的是因为它们生活的海水不会从表面一冻到底。但鳕鱼之类则是因为它们体内具有抗冻蛋白质，因此能在冰点下的海水中自由泅翔。
据测定，极地驯鹿和爱斯基摩狗腿部的温度要比它自身体温要低10℃左右。因为这些动物体内有一种简单而有效的热交换器构造，它能把热血送到双肢的动脉同把冷血送回心脏的静脉紧挨在一起，这样可以使热血得到冷却，使冷血渐渐被加热。
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