登陆注册
8318700000001

第1章 地球的宝藏

地球是个富饶的星球,蕴藏了无数的宝藏,使人类得以生息繁衍。那么,地球到底有多少类宝藏呢?

良田沃土

对人类来说,从地下深处开采出来的任何贵重金属、宝石或矿石,都不如地壳表面那几尺厚的泥土宝贵,因为它是农业和林业的根基所在。泥土是岩石、熔岩和火山灰经过侵蚀而成的小颗粒。坚固的岩石之所以会粉碎,主要是由于风、水和温度变化。气候昼热夜凉,岩石不断胀缩,产生能使岩石破裂的压力。岩石碎裂后,又因与雨水、地水下所含的弱酸或弱碱发生化学反应而分解,加上风的磨蚀作用而粉碎。岩石内矿物质不断发生缓慢的化学变化,形成黏土。较稳定的矿物,如石英,则只会越来越碎而成为沙粒。

良田的土壤含有大量矿物质和腐植质(腐烂的有机物)。在赤道地带等终年常有大雨的地方,土壤中的矿物质或腐植质很容易被水冲走,剩下没有养分的泥土。在有旱季的半干旱地区,地下水把土壤中的矿物溶解,渗出地面。水分在地面蒸发后,留下矿物质在地面结壳。若积存的是铁的化合物,土壤便会呈赭红色。钙有时候也会经这种过程,在地面上结壳或结核。经过漫长的时间,结壳越积越多,使沙漠的沙粒和泥土多半含有极高的盐分。但是,用心灌溉和使用无机化学肥料,亦可使沙漠变成良田。

世界上最古老的文明都发祥于有沃土良田的地方。亚洲大陆、中欧和北美洲密西西比河上游盆地,都有一层黄色的底土,叫做“黄土”。黄土是被风吹来落在上次冰期那些巨大大陆冰川边缘的泥土。现在全世界的小麦、水稻和玉米大部分都是这些地区生产的。埃及的尼罗河三角洲,印度的恒河流域、印度河流域和雅鲁藏布江流域,中国的黄河与长江流域,以及中东底格里斯河与幼发拉底河的“新月沃土”地带,数千年来始终是文化的中心,因为那里的土地肥沃,而每年又能得到从远山冲来的饱含矿物质的沉积物。

地下资源

18世纪末,森林多半已被砍伐殆尽,欧洲人便从地下寻找另一种新能源--煤。煤是一种化石燃料,由古代树木经过地壳长期挤压而成。煤通常埋藏在几个沉积层之下。由于硬煤(无烟煤)快要耗尽,世界采煤业正致力从又大又浅的矿层开采烟煤和褐煤。但以目前的消耗量计算,现有的煤藏也会在300年内耗尽。

到了20世纪,煤炭时代为石油时代所取代。石油是另一种化石燃料,由古代海洋中微小生物的有机物质构成。20世纪70年代末期,世界年产石油共2000万桶,但仍无法满足不断增加的需求。中东的石油蕴藏极为丰富(占全球已知石油蕴藏量的一半以上),阿拉斯加、北海和墨西哥等地已在开采新油田,加上有可能从页岩和砂焦油中提取石油,石油供应似乎很充裕,不过地质学家提出警告说,连未来的消耗计划在内,全球石油会在100年内用光。

直到最近,大家才认为21世纪将是核能时代。但由于费用、技术、环境污染等问题,加上对其安全性能的怀疑、对核子武器扩散的恐惧,使用核能的研究遭遇极大阻碍。至于太阳能的使用,在数年前曾因费用太大和不切实际而遭摒弃,现在已再度受到重视。很多人认为,太阳能的利用终将为我们解决长期能源需求问题。

金属矿物

人类从石器时代进入铜器时代,继而进入铁器时代后,便使文明坚定不移地朝着摩天大楼与登月火箭之路前进。我们现代工业社会的庞大经济中心,以前都是在易采的金属矿源附近发展形成的。今日世界的繁荣主要系于人类继续利用于地壳中找到的金属矿物。

铁虽然是地球上最多的金属,但大部分储藏在地球核心。地壳的成分大约有8%是铝,铁占1%,镁占2%,铜仅占五十万分之一,像锌或铅等金属则更少。那么地壳里怎么会有大量金属集中起来,供人类开采呢?地质学家说,在渐渐冷却的岩浆里,最普通的岩石如花岗岩,最先结晶。在逐渐冷却的熔岩中,最后冷凝的是金属,地壳里的金属受到压迫从裂缝向上及向外流出,最后结晶形成矿脉。举例来说,在北美苏必略湖附近以及蒙大拿州巴特镇,就曾从这种矿脉中开采出几百万吨上等的铜。岩浆上升时逐渐冷却,由于不同的金属会在不同的温度结晶,所以铅、锌矿床可能会在铜矿床之上,而钨则会在矿脉的较低处。

不过并非所有的金属都是从这种原生矿脉中开采出来的。例如智利藏量丰富的硫酸铜矿,便是地下水慢慢渗出地面,水分蒸发后留下的残渣。澳洲、委内瑞拉、中国、俄罗斯、印度和北美洲的几处世界最大的铁矿矿藏,都是从早已侵蚀殆尽的山中冲出后,沉入古老的湖床或洋底积聚而成。铝土矿,也就是铝矿石,是长石风化后形成的。世界各地目前对较稀有的金属例如镍、钒和钼等,需求量甚大,因为它们是制造合金的重要原料,可以用来和钢、铜或其他金属制成有用的合金。

建筑用的岩石

伟大的文化,大多数都有独特的建筑物。长期以来,地壳的基岩一直是个丰富的仓库,供应各式各样的建筑材料。远在公元前26世纪,埃及人已经就近开采石灰岩,用来建造第一座巨大的金字塔--库福金字塔。石灰岩是一种沉积岩,由无数死去已久的海洋生物贝壳化石经过紧压和胶合而形成。那些生物在远古的海洋中繁殖,死后骸骨积聚一起,经过极长的年代,一层层地沉积在海底。英国多佛的白垩崖就是著名的石灰岩矿。全世界各地石灰岩的产量都很丰富,建筑大教堂和办公大楼都缺不了这种岩石。希腊和罗马人用来造华丽纪念碑的大理石,其实是变质的石灰岩。石灰岩在地壳里受高温和高压,变成了一种可以打磨得很光滑的结晶岩石,就是大理石。砂岩是澳洲主要的建筑材料,别的地方也用它来砌成宏伟建筑物的正面外墙,以壮观瞻。砂岩是由沙滩或沙漠的沙混和矽土、氧化铁等矿物质胶合而成的。各大洲最普遍而最坚硬的岩石就是花岗岩,这是一种由地球内部喷出来的热岩浆,经过冷却后结成晶体的火成岩。

今天,成本低而用途广的主要建筑材料当然是水泥。水泥是由粉状石灰岩和黏土在高温下混合而成。水泥加入水、沙和碎石混和后,再倒进模中就成为混凝土。混凝土中夹入钢筋后,可以增强韧力,非任何其他材料可比,最为建筑师所乐用,其用途之广,也实在令人难以置信;既可造吊桥,又可造摩天大楼。石棉蛇纹石,呈现纤维状,在制造耐热的瓦片、绝缘体和墙板等方面,代替了昔日的熟石膏,用途广泛。石膏经过脱水之后便成为熟石膏,而石膏则是盐湖里的湖水被蒸发后所留下的矿物质。由此看来,到了一种原料不再有多大用处的时候,地球又会供应另一种有用的原料。

贵金属

地球外壳的含银量,只占一千万分之一;而白金和黄金的含量更少,每种只占十亿分之五。用金银作为衡量财富的标准由来已久。16世纪西班牙探险家发现了白金后,竟用来伪造金锭,使世人对白金产生轻视的心理,认为白金是一种低贱的掺杂金属。想不到今天白金的市价,竟约等于黄金的两倍,真令人啼笑皆非。白金有抗蚀的特性,而且能够抵受高温,是现代许多工业中不可或缺的金属。黄金依然是国际金融货币的基础之一,世界各国拥有的黄金储备约值40000亿美元。

世界黄金年产量,大约有40%来自南非。在墨西哥、美国、加拿大和秘鲁等国开采的银,合占世界总产量的一半以上,而加拿大、南非和前苏联则是出产白金的主要国家。黄金很少与其他元素结成化合物,因此在地壳里发现的黄金通常相当纯净。一些南非金矿出产的黄金,是从古老山脉岩石中开采出来的。这些岩石受了风化作用,沉积在河床沙石中成为砂金矿藏。今天,黄金是从狭窄的“矿脉”中开采出来。19世纪中叶,澳洲和美国加州,由于发现砂中有块金、片金和砂金,掀起了淘金热。随后才开采位于河流上游山中的“母脉”。白金和银开采出来的时候,都差不多是完全纯净的金属。虽然银很多时候也和别的元素结合成为化合物如氯化银等,但是从化合物中提炼银,往往是无利可图的。

块金通常都含有合金,其中银约占8%,还有少量的白金、铜和其他金属。银的分量越多,金的颜色也越白。从前提炼黄金,大多利用锑和汞(或称“水银”)。不过现在都已经改用电解提炼法了。这种方法是把未经提炼的黄金放在酸液内,然后通电,使纯金积聚在阴极上,而银及其他金属则会变成“阳极泥”沉到底部,再经化学方法处理,就可以提炼出黄金来。

宝石

如果要详述地球的自然宝藏,当然不能忘了那些宝石。由于宝石在某些特殊工业里有新的用途,所以现代的宝石琢磨工人的独门手艺,只限于琢磨珠宝首饰。地球各大洲都以出产一种或几种宝石而闻名。南非以出产数量庞大得惊人的钻石驰名于世,印度、巴西、西伯利亚、坦桑尼亚及西非等地,也出产钻石。此外还有其他高价的宝石,

例如盛产于秘鲁、哥伦比亚、南非以及俄罗斯的绿宝石;主要来自缅甸和斯里兰卡的红宝石;目前以澳洲和亚洲为主要产地的蓝宝石等。只要自然环境适合,便不难找得到一些宝石。

钻石是由碳原子受地层深处的高温高压结晶而成,其他大多数的宝石都是蕴藏在一种称为伟晶岩的特殊地层内。伟晶岩是由地球内部升到表层的熔岩形成。岩浆带着含有矿物质的酸性溶液,通过地壳岩石的裂缝涌上来。这些溶液冷却时,原本溶解在其中的矿物质便凝结成晶体。有时候伟晶岩里蕴藏的石英、碧玺和其他宝石的晶体,体积异常巨大。以前曾发现过一块绿宝石晶体,重量竟达数百公斤。但是珍贵的宝石很少会这么大。现在所知,世上最大的钻石是1905年在南非发现的“柯里南”。这颗钻石长13.3厘米,重3601克拉,约等于0.58公斤,后来切割磨成105颗宝石。

宝石能够成为矿物之王,主要是因为具有近乎完美无缺的晶体结构。宝石特有的硬度、光泽和透明度,视其晶体结构中的原子排列方式而定,而这些特性也决定了宝石本身的价值。钻石质地坚硬无比,在光线直射下能够发出美丽的闪光,这都是它那碳晶体的结构使然。蓝宝石的星彩,是因为在形成时,有气泡困在晶体内组成交错的图形而产生。红宝石和蓝宝石在化学结构上,并没有分别,同样是氧和铝的化合物。不过,在颜色上一种是血红,一种是深蓝,主要是因为各含一些不同的杂质:红宝石里有铬原子,而蓝宝石里有铁原子和钛原子。绿宝石是由氧、矽、铝和铍等元素构成,它那美丽而浓淡不一的绿色,主要是来自杂质的钛原子和铬原子。

化学产品

20世纪以来,人类的生活与大量化学产品发生越来越密切的关系,由肥料到药品,都是化学产品。有些有机物质用来制造塑料和药品,有些则用来制造氨、合成纤维等工业和人类生存所需的产品。盐田是无机化合物的最大宝库之一,目前世界每年采盐约1亿吨。世界各大洲多盛产盐。盐矿是古代含盐的湖水或海水在水分干涸后剩下的残渣。中东的死海和美国的大盐湖,目前还看得到水分逐渐蒸发,盐越积越多的现象。人类还设法加速这种自然作用,把含有大量溶解矿物质的水抽入蒸发池,以便待水干涸后,掘取池中留下的矿物。盐田除有人类赖以生存的食盐外,还有大量可做肥料的钾碱、制造肥皂和纸张的纳盐、做熟石膏的石膏,以及许多对现代工业有极大价值的稀有化学品。

重要的盐矿通常都在世界的沙漠地带。例如智利山区的亚他加马沙漠盛产硝酸盐,这是制造炸药和肥料的主要原料;北美洲西部沙漠盛产硼酸盐,这是玻璃和搪瓷工业的重要原料。沙漠的盐矿由于矿泉水积年累月由下面渗上来,把矿物质积存在沙漠底层。因为沙漠地带雨水太少或根本没有雨水,因此无法把矿物质冲走,便一直留在那里。死火山附近常有硫矿,因为火山爆发时,天然的硫矿会从火山喷出来。但是硫磺也会与天然气、石油一道藏在盐丘里。从盐丘提取硫磺的办法,是把热水灌入硫层,然后把水抽出来,再加以精炼。

同类推荐
  • 生命故事总动员

    生命故事总动员

    本书主要介绍生命学科的相关知识,从“生命学家故事”、“生命重大发现”、“生命未来动态”三个篇章入手,使读者更容易、更有效地了解生命学科领域内的知识。
  • 男孩女孩都爱看的王子公主故事(王子卷)

    男孩女孩都爱看的王子公主故事(王子卷)

    男孩小时候都会有个王子梦,希望自己像王子一样正义勇敢智慧。本书收集了若干篇王子童话故事,大部分是中外名家名作,也包括部分民间童话。这些动听的王子故事,内涵丰富,意味深长,它告诉我们小读者,要想获得自己的幸福,不仅需要渊博的书本知识,更要拥有善良诚实、勤劳朴素、仁爱宽容、聪明能干、自立自强的美好心灵与性格。
  • 王者的血脉

    王者的血脉

    本书从作家拍摄的近十万张照片中精选编录而成,以图文并茂的形式记录了蒙古牧羊犬的传说、起源、分布和现状,讲述着草原上古老的传说和奇异的故事。
  • 诗经(读好书系列)

    诗经(读好书系列)

    每一粒种子在合适的条件下都会发芽,每一个孩子都是未来栋梁的种子。本书以努力用一种新鲜快乐的方式,把那些激励着孩子们健康成长的品质深深植入到他们的心田。本书是以单编的故事形式出现,每一篇文章由一则故事和“智慧箴言”组成,高深的箴言内容变成孩子们自己的语言,方便孩子们的思维习惯,从而改变一些说教的成分,改变箴言本身具备的严肃的成人化语气,更易让孩子们接受,从而在学习的过程中感受学习的快乐,以至成长的快乐!故事能潜移默化地影响一个人的心灵,因此,看故事是孩子们塑造美好心灵的一种绝佳方式。这本故事书收集了让孩子更聪明的智慧故事几十个,并配以手绘图画。全书语言通俗,容易理解,适合广大青少年朋友阅读。
  • 写给孩子看的世界历史

    写给孩子看的世界历史

    《写给孩子看的世界历史(全译本)》内容介绍:你想象过原始人的小孩子怎样玩耍的吗?你相信埃及第一任国王美尼斯也有电话号码吗?你知道盛极一时的庞贝古城是如何神秘消失的吗?你想拥有改变世界的“魔针”和“魔粉”吗?……嘘!悄悄跟上“历史达人”希利尔,开始上下百万年的穿越之旅吧!《写给孩子看的世界历史(全译本)》的作者是V.M.希利尔。
热门推荐
  • tfboys之爱上复仇三位公主

    tfboys之爱上复仇三位公主

    本书只要讲了三位女主角遭陷害被英国女皇收养成为世界很多第一接下来写了她们复仇之路上与四叶草们擦出爱情的火花
  • 张畹香医案

    张畹香医案

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 快穿之女主是我

    快穿之女主是我

    本文作者三观已毁,咳咳~走过路过不要错过~女主乃云家千金,被继母与继妹陷害后误启女配逆袭系统,与坑爹系统一起逆袭,只为重生复仇~
  • 一曲江湖狂

    一曲江湖狂

    何谓江湖?风滚红尘多少事?寞听落雨又几声?呜咽里,醉了恩仇。寂寥?惆怅?恩怨难明,是非何断?这,便是江湖。人走的江湖又何曾属于过任何人?
  • 转生魅魔

    转生魅魔

    突然间少年接到了一个陌生律师的电话,多年不见的义父居然给自己留下了遗产,然而在收到遗产的时候却突遇意外不幸身亡。一番折腾后竟转生成为了魅魔一族甚至还是一族公主。今后到底会如何是败于本能还是…………书友群群号414981953,有兴趣的可以加一下_(:з」∠)_
  • 传奇李天赐

    传奇李天赐

    在人类家园面临毁灭的那一刻,一个现代人穿越回到过去拯救这个世界的故事。我们每一个人,在我们抬头向上看的那个天上都对应一颗星星或尘埃,凡夫俗子,天空之上与之对应的会是一粒微小的不能再微小的尘埃,越是平凡,天空之上对应的尘埃就越是渺小,伟人圣人,天空之上与之对应的则会是一颗我们肉眼看得见的闪闪发光的星星,越是不平凡,天空之上对应的那颗星星就会越大,它发出的光芒就越是夺目和刺眼。
  • 穿到古代嫁个小丈夫【完结】

    穿到古代嫁个小丈夫【完结】

    我十七岁那年,因阎王收错了魂魄导致早死,他为了表达自己深切的歉意将我一拍拍到了南越朝。等我醒过来时,发现自己成了一个穷家女,秉着女主皆能翻云复雨的原则,遇到了风流俊才子,接着我又安心的嫁给了小我二岁的宋家二公子……穿越文里美男泛滥果然不是吹的,只是这些个美男,不是病就是变态……更可恨的是宋家的大公子,那样一个邪魅的人跟我姐姐却有着天大的阴谋……
  • 声律启蒙

    声律启蒙

    本套书在忠实原著的基础上,除了具备原文外,还增设了简单明白的注释和白话解读,同时还配有相应故事和精美图片等,图文并茂,浅显易懂,非常易于阅读和理解,是广大青少年学习国学的最佳读物。
  • 兽王·雪原狼王

    兽王·雪原狼王

    一个在瘟疫中幸存的男孩兰虎,因为彰显出不同寻常的能力而被路过的一对善良的夫妇给救出带走。兰虎被带到一个温暖的家庭,还有一个可爱的小妹妹,这对夫妇告诉兰虎,他其实并非普通的人类,而是拥有暗能量的新人类少年。一年后,年满十五岁的兰虎被送到古亚洲大陆的宠兽学校去学习。这是一所与普通人的学校绝不相同的新人类学校,在这里老师们将会教新人类孩子们怎么善用自己的力量,发挥自己的专长,驾御各种动物,摹仿它们的能力,一个崭新的世界出现在兰虎面前……然而,一个巨大的危机正悄悄逼近宠兽学校,黑暗势力试图控制这所新人类学校,进而借助学校的力量实现他们称霸世界的野心。
  • 冥眼玄女之鬼怪退下

    冥眼玄女之鬼怪退下

    她前世是将门千金,不爱被窝爱战场,不要红妆要戎装。一朝身死,莫名其妙重生在一个小女孩身上。不仅能捉鬼升级当老大,还能赌石谋略拐男神!傻蛋害人,蠢蛋设计?不怕,她有冰山男神打前锋。“欺她辱她就是欺我辱我,没点智商还能来雇打手,不要命了?”当她终于直视自己的感情,已被他伸手锁进怀中。“终于玩够了?那我们回家……”【男强女强,青梅竹马,1v1甜宠。】师兄妹关系哦,希望大家会喜欢啦。