地球知识篇(下)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-05-12 18:12:16

点击下载

作者:王月霞

出版社:远方出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

地球知识篇(下)

地球知识篇(下)试读:

前言

人类社会已经进入一个崭新的新世纪,科学技术正以人类意想不到的发展速度深刻地影响并改变着人类社会的生产、生活和未来。《科普知识百科全书》结合当前最新的知识理论,根据青少年的成长和发展特点,向青少年即全面又具有重点的介绍了宇宙、太空、地理、数、理、化、交通、能源、微生物、人体、动物、植物等多方面、多领域、多学科、大角度、大范围的基础知识。内容较为丰富,全书涉及近100个领域,几乎涵盖了近1000个知识主题,展示了近10000多个知识点,字数为800多万字,书中内容专业性强,同时又易于理解和掌握,每个知识点阐述的方法本着从自然到科学、原理、论述到社会发展的包罗万象,非常适合青少年阅读需求。该书是丰富青少年阅历,培养青少年的想象力、创造力,加强他们的探索兴趣和对未来的向往憧憬,热爱科学的难得教材,是青少年生活、工作必备的大型工具书。

本书在内容安排上,注意难易结合,强调内容的差异特点,照顾广大读者的理解力,真正使读者能够开卷有益,在语言上简明易懂,又富有生动的文学色彩,在特殊学科的内容中附有大量图片来帮助理解,具有增加知识,增长文采的特点,可以说该书在当今众多书刊中是不可多得的好书。

该书编撰得到了各部门专家、学者的高度重视。从该书的框架结构到内容选择;从知识主题的阐述到分门别类的归集;从编写中的问题争议到书稿最后的审议,专家、学者都提供了很宝贵的修改意见,使本书具有很高的权威性、知识性和普及性。

本书采用分级管理、分工负责的办法编写,在编写的过程中得到了国家图书馆、中国科学院图书馆、中国社会科学院图书馆、北京师范大学图书馆的大力支持和帮助,在此一并表示真诚的谢意!在本书编写过程中,我们参考了相关领域的最新研究成果,谨向他们表示衷心的感谢!

由于编写时间仓促,加之水平有限,尽管我们尽了最大努力,书中仍难免有不妥之处,敬请广大读者批评指正。本书编委会2006年1月

地球奇观

火山与海浪作祟

格雷海姆岛是被海浪吞掉的。其实,类似格雷海姆岛的例子不少,它们都说明有些由火山碎屑物堆积而成的海岛是经不起风浪的。

1973年7月1日,日本东海大学的调查船在考察日本所属西之岛附近的火山活动时,发现由于火山活动形成了两个高度分别为1米和1.5米的岩岛。这件事吸引了日本各界。可是,等到记者们于7月4日急急忙忙赶往现场时,这两个岛却不知去向。总算后来火山继续活动,岛屿重新出现,并与旧岛合并发展成为一个较大的新岛,仍称西之岛。

但是,有些海岛的消失却不能怪罪于海浪,而应从火山本身寻找原因。1883年,喀拉喀托火山的爆发,就使面积达80平方千米的喀拉喀托岛的2/3陷入海底,留下一个深达300多米的大坑。

东京城的厄运

这里的“东京”不是日本的东京,而是我国的东京。我国的地名有北京、南京和西京(即今西安),唯独没有听说过“东京”。原来,这个东京在今福建省东南隅的东山岛外。据说,南宋末年,为逃避元兵的入侵,宰相陆秀夫曾抱着小皇帝赵昺来到这里。随着南宋遗民的流入,东京日渐繁华;可是,正当盛极一时之际,东京却突然消失了。

据《铜山志》(东山县旧名铜山)记载:“苏峰山(东山岛东面一座海拔四百多米高的临海大山)对面文华山,俗传宋帝昺南临,将都南澳(今广东省南澳县),筑此为东京。地遂缺陷为海。自山腹下向海,莫穷其际,今城堞犹存,海中尚有木头竹节藂,潮退海静,海滨人驾舟往取之”。

这样看来,东京城是沉入大海了。据查南宋末年曾有一次大地震,地震带是通过东京岛的。

由于地震引起的地面沉陷,无论是在地质历史时期还是在近现代都有发生。1605年7月13日午夜琼州发生大地震,就引起海南岛北部的琼山、澄迈、临高、文昌四县的许多沿海区地陷村沉,陆地成海。1960年,智利发生的8.5级大地震,曾使从艾森到瓦尔的维亚,南北长480千米、宽19~29千米的一个狭长地带,在几分钟之内沉陷了2米。

可是,拉普帖夫海中的那个岛的失踪与地震也没有任何关系。

“冰岛”即将失踪

随着现代极地考察活动的深入,人们又在拉普帖夫海和太梅尔半岛以东,发现一系列的被称为利亚霍夫群岛的岛屿。

这些岛屿的结构非常有趣,它的基底是由冰块构成的。当北冰洋上的冰盖破裂以后,巨大的冰块便顺着洋流向南飘移。在飘到拉普帖夫海域时,由于那里的海不深,巨大浮冰很容易搁浅,那里距极地又近,寒冷的气候使冰块得以长期保留。在漫长的年月里,巨大的风暴不停地从西伯利亚高原吹送来大量的沙土,堆积在这些冰块上面,使这些搁浅的浮冰表面覆盖上一层厚厚的土壤。风和偶尔飞来的鸟类带来了植物的种子。植物开始在这里生根发芽,把这块浮冰打扮成岛屿的模样,蒙骗着世人。其实,它们都是名副其实的冰岛哩!

气候在变化,冰盖在后退,海水也相应转暖,由冰构成基底的岛屿经不起考验了,基底开始融化,进而是“冰岛”破裂和消失。拉普帖夫海中的那个失踪的海岛,就是最先被融化掉的一个,而目前尚存的利亚霍夫群岛也正受到融化的威胁。有人风趣地说:“凡是希望到利亚霍夫群岛旅游的人们,应该早些光临才好。这个群岛就像是放在茶杯里的糖块一样,寿命已不太长了。”

地球表面的伤痕

非洲东部的大裂谷,从赞比西河口北延至红海南端,大致为南北走向,绵延4500千米以上。这条地球上的大裂口从东非高原上切出了深逾千米的狭长谷地,谷宽数十到三百千米,两壁高悬,陡直如削。如果从高空遥望,东非裂谷宛如被利斧劈开的地球上的一道巨大伤痕。裂谷底部有些地方深不见底,积水成湖。这种位于地球伤口上的湖泊,形似一条长带,它的深度大得吓人,东非坦噶尼喀湖水深超过1400米。全球最深的湖泊——贝加尔湖(深1700米),也是位于地壳的巨大裂缝(贝加尔裂谷)中。

从受力方向看来,东非这条伤口是地壳被撕裂开来的结果。地壳的拉裂活动一般是很缓慢的,它的速度甚至比树木生长速度还要慢得多。然而,在历时数千万年之后,还是形成了这么一道巨大的伤痕。有时,地壳也会剧烈地痉挛起来。最惊人的一次活动发生在1978年11月,在东非裂谷与红海交界的阿法尔地区,火山、地震活动此起彼落,在几天之内地面就裂开了1米多。地下的熔岩从裂缝中狂奔出来,据估计,每小时涌出的岩浆多达几万吨。在东非裂谷中段有一座尼腊贡戈活火山,火山口里充满了岩浆。岩浆湖上,恶烟腾腾,热气弥漫;湖内的岩浆在翻滚着,呼啸着,有如沸腾的钢水,光耀夺目,极为壮观。

海底龙宫探奇

东非大裂谷虽然气势不凡,可是与海底深处的大裂谷比一比,又不免相形见绌了。

海底的裂谷一般顺大洋中央的海底山脉脊顶延伸,就好似鬼斧神凿,把庞大的海底山脉当顶劈开,劈出了一道一二千米深的大裂口。科学家们被地球表面上这条神秘的伤口深深地吸引住了,从1972年开始,就有人乘坐特制的深潜艇,一直沉落到海底裂谷当中。潜艇上装备的探照灯,在漆黑的谷底投下了“盘古开天地”以来第一道眩目的光芒。呈现在科学家面前的,真像是生机勃勃的海底龙宫世界。这里不但有五光十色的鱼虾,也有美丽的海绵和珊瑚。有一种蛤的直径差不多有30厘米长;其大无比的海蟹,挥舞着怕人的脚钳,俨然是身披盔甲的武士,有一种奇妙的红虫子正蜷缩在自己造的软管里向外探头探脑;还有一些眼睛长在长柄顶端的怪物从窗前匆匆穿过……。面对这许多色彩斑斓的海底生物,学者们简直惊呆了。因为在几千米深的海水里,通常生物是相当稀少的,这里却得天独厚,别有一番天地。这些奇特的生命在深渊里已经生活了多少个世代?为什么在这里会如此繁盛?是否海底裂谷从地底输送出了更多的地球内热和营养物质,还是别有原因?这是值得进一步探索的。

潜水器里的科学家还吃惊地看到,裂谷底布满了奇形怪状的岩石,有的像蘑菇盖,有的像蜷伏的狮虎,还有的像流泻的瀑布。有时,谷壁上突兀的巉岩挡住了潜艇的去路。一根根神异的石柱,拔地而起,恍似古时宫殿的断柱残垣。其实,这许多嶙峋怪石,都是不久前从海底下喷涌出来的岩浆以及含金属的热泉凝结成的。在谷底还有无数深不可测的裂隙,一个个张着黑洞洞的骇人大口。有一次,“阿基米德”号深潜艇不慎陷身于一条裂缝中,它被卡在岩壁中动弹不得,险些不能生还。最后,驾驶员操纵潜艇外用来采集岩石样品的机械手,用它猛撑坚硬的岩壁,才使潜艇脱离了虎口。还有一次,“阿尔文”号潜水器在太平洋加拉帕戈斯群岛附近的洋底考察时,人们突然感到,潜水器仿佛被一只无形的巨手擒住了,它身不由己地被向上顶托着,还感到潜水器开始发热。原来,从3000米深的海底裂隙中冒出了一股灼热的喷泉。1979年人们潜入加利福尼亚以外的海底,竟见到几十股滚烫的泉水从海底裂口中涌出,有如翻滚着的乌云。测试水温时,水下温度计的塑料外壳都被熔化了,估计水温可达300℃以上。要不是海底深处受到上覆水层的巨大压力,这里的海水早就沸腾不已了。

地下的岩浆与海底火山

陆上和海底的大裂谷,仿佛是直通到地底下的出入口。那么,在地球表壳以下,这个被古人描绘为地狱的地方,又是一种什么样的景象呢?

早在上一世纪,地质学家在考察火山时,见到熔岩奔突、岩浆横溢,于是得出结论说:地壳底下就是汹涌翻腾着的岩浆。近几十年来地球物理学家运用地震波探测地球内部的组成,才知道这种看法不对了,地震波告诉我们,从地面向下一直到将近3000千米的深处基本上都是固体。不过,在地球坚硬的外壳(厚约数十至二三百千米)以下,温度很高,地球内部物质处于快要熔化而又尚未大量熔化的状态,这里的物质就像软糖一样变得柔软了,而且可以缓缓地流动,所以科学家把一地球硬壳以下的这一层叫做软流层。倘使地裂缝劈开整个地球外壳,一直深入到软流层,那里所承受的压力就会减少(从而使物质的熔点降低),一部分高温的软流层物质便很容易熔化,于是生成炽热的岩浆。所以软流层实际上是岩浆的不尽之源。在深长的裂谷底下,往往潜藏着一个储存岩浆的库房。长期被囚禁在地底下的岩浆,一旦有隙可乘,便挣扎着冲出岩浆库,顺着裂口上升到海底或地面上。这便是火山喷发了。这样一来,裂谷带也就成了地球上火山活动最集中的地方。

海底裂谷常常淹没在三四千米或更深的海水底下,在海水的强大压力下,火山活动不得不收敛起它那暴躁凶悍的性格,火山熔岩就好像挤牙膏一般,悄悄地从海底裂口溢出。所以海底的伤口虽然一直在出“血”不止,陆地上的人们却始终没有觉察出来。只有在那些水深不太大的地方,海底火山方才施展出神奇的威力。1957年9月27日,在亚速尔群岛的法阿耳岛上,居民们突然看到附近的海面上掀起了奇特的波涛,一股蒸气柱直冲云霄,整个岛屿都颤抖起来了。接着,无数的火山物质从海底抛掷出来;一昼夜之间,海面上长出了一个小山包;到了第八天,形成的新岛拔起海面已有115米高。由火山物质堆起的新岛,大多质地疏松,如果它抵御不住惊涛骇浪的侵袭,就会像幽灵似地从海面上消失。要是火山物质源源不绝而来,火山越长越高,火山新岛就有可能立足生根,长久地存在下来。

暗无天日的深渊

1960年1月23日,太平洋西缘马里亚纳海沟的洋面上,惊涛奔涌,狂风怒号。有两位勇敢的科学家乘坐在美国“的里雅斯特”号深潜艇里。潜艇凭借着压载钢球的重量,就像天女下凡似地直向地球的深渊漂落下去。两个多小时后,人类终于第一次到达海底的最深处。水压计指示这里的水深是11000米,这比珠穆朗玛峰的海拔高度还要高2000多米。11千米高的水柱压到了深潜艇身上,潜艇承受了大约15万吨重的压力。虽然潜艇的壳体由一种强度特高的合金钢制成,它的直径仍然被压缩了1.5毫米。

海底的深沟,是由坚硬的岩石组成,沟底上盖着薄薄的一层泥沙。沟底的软泥,有的来自繁殖于海面上的微小生物的遗体。因为它们太小了,太轻了,从海面沉到海底,大约得一年光景。另外,沟坡上的泥沙偶而也会崩落到沟底。海沟的上部比较开阔,越往下,渐渐缩窄,与长江三峡等陆上峡谷的形势相仿佛。可是,就规模大小说起来,名扬中外的长江三峡,摆到深逾万米的马里亚纳海沟面前,那就惭愧得很,只不过是巨人面前的侏儒罢了。

世界海洋的平均深度不到4000米,而全球19条海沟的水深却都在7000米以上,是名副其实的海底深渊。多少年来,科学家们一直在苦苦思索:海沟为什么会这样深?难道它仅仅是海底上一种偶然的起伏不平?

在海底的深渊里,终年暗无天日。这里见不到海面上的浪涛,也听不见人世间的喧嚣。它是如此的幽深,莫非已临近传说中的地狱冥界?

直到本世纪60年代,地球科学家才渐渐明白:就在这寂静诡秘的世界里,正发生着一桩惊心动魄的事情。

原来,海底的深渊,果然就是“地狱”的入口处。海底地壳就在这儿被一股疯狂的无形的力拖进地底去了。

海底最深的地方,并不像某些人所想象的,是在大洋的中央。恰恰相反,19条海沟几乎都座落在大洋的边缘。而且,绝大多数海沟环绕在太平洋的周围地带。海沟或者与大洋边缘的群岛配对,例如,日本海沟、琉球海沟和菲律宾海沟等就紧挨在日本群岛、琉球群岛和菲律宾群岛边上,海沟、群岛形影相随;海沟也可以与大陆边缘的海岸山脉相伴,例如,与南美洲安第斯山平行排列的,是太平洋东南缘的秘鲁—智利海沟。海底地壳在海沟底并不是直着身子被拖进地球的内部,而是倾斜地插入旁边的群岛或大陆底下。

火山地震的肇事者

现在我们可以明白,海沟之所以这样深,就是因为海底在这儿向下弯曲,沉潜到相邻大陆或群岛之下的缘故。这情景很像水面上的冰决,一个冰块斜插到另一冰块之下,两个冰块相互重叠起来。在海沟附近,大陆地块骑跨在海底地块之上,陆块向上仰冲,被高高地抬起来;海底则向下俯冲,深深地下陷。目前,南美洲的安第斯山上冲到六七千米的高度,旁边的智利海沟却没于海面下7000余米,两者高差将近1.4万米。这是地球表面上最大的起伏不平。

当然,浩大的地壳块体毕竟不是冰块。我们粗粗估算一下,太平洋地块的重量大约就有200000000000亿吨。这么个庞然大物强行冲进大陆地块之下,自然非同小可,必定会弄出些骇人的事变来。

1923年9月1日中午,邻近日本海沟的东京、横滨一带,大地突然颤抖起来了,在几秒钟以内房屋纷纷倒塌。当时多数人家正在做午餐,火炉翻倒,许多地方腾起了熊熊大火。居民们挣扎着逃出屋外,每个人都在仓惶地奔逃,可是,谁也不知道要跑到哪里去,许多人漫无目的地乱兜着圈子,街道上越来越拥挤不堪。终于,有人省悟过来了:要尽快逃离这坍塌和燃烧着的闹市区。歇斯底里的人群争先恐后,一片混乱。在这场著名的关东大地震以及由它导致的大火中,大约55亿日元的财产毁于一旦,伤亡人数达24万。

事实上,全球80%的地震都集中在太平洋周围的海沟以及它附近的大陆和群岛区,这些地震每年释放出的能量,足可以举起整座喜马拉雅山。或者说,可以与爆炸10万颗原子弹相比拟。并且,陆地上的大多数火山也集中在环绕太平洋的周围地带,所以这一带有“火环”之称。

太平洋周围火山地震特别多,这些,地质学家早有所知;可是,其缘故过去一直说不大清楚。现在,总算真相大白了。太平洋周缘火山、地震的肇事者,就是海底地壳沿着海沟的俯冲作用。在海底地壳和大陆地壳相互冲撞的海沟邻近地带,有史以来地震灾害大约夺走了几百万人的生命,他们实际上是死于地壳运行的“车祸”之中。

地震发生的深度也很有规则。在海沟附近,地震震源比较浅,向着大陆方面,震源的深度逐渐变大。把这许多地震震源排列起来,刚好组成一个从海沟向大陆一侧倾斜下去的斜面。这个倾斜的震源面实际上标出了海底地块向大陆一侧俯冲下去的踪迹。

海沟与大陆漂移

后来,地球物理学家还算出了各条海沟的海底俯冲速度,它们大多为每年78厘米。千岛海沟、日本海沟、菲律宾海沟等仿佛是无底的陷阱,西北太平洋海底正以每年近10厘米的速度钻入其中,于是,这些海沟两侧的地块渐渐聚合靠拢。比如上海与太平洋中的夏威夷群岛之间的距离就一直在缩短,夏威夷群岛正随着太平洋海底向西偏北方向移动。夏威夷群岛的檀香山,如今是游览胜地,何等的繁华,但在几千万年后,檀香山连同整个夏威夷群岛都将葬身于日本海沟,而被拖进“地狱”之中。

太平洋周缘的海沟好似一张张吞吃海底的大口。若干亿年后,整个太平洋洋底都可能会被地球这头怪兽所吞没,浩瀚无际的太平洋闭合消逝了,中国有可能与美国碰撞相遇,在两国之间将会升起一座象喜马拉雅山那样高峻的山岳。因为在1亿多年前,印度与我国西藏之间就曾隔着一个辽阔的古地中海。在当时,古地中海北缘也有吞食海底的深沟。大约4000万年前,古地中海合拢了,印度与西藏碰撞在一起,就仿佛汽车相撞使车头变形一样,印度和西藏之间猛烈地挤压拱起来。高冲霄汉的喜马拉雅山便是这样形成的。

如此看来,海沟的存在,对于大陆漂移运动是不可少的。当一块大陆向前漂移时,难免要盖没前方的海底。这部分海底正是通过海沟这张大口俯冲潜没于相邻大陆之下。所以在一块漂移着的大陆的前缘,一般都展布着一列列的海沟。向西漂移的美洲大陆,其前缘是中美海沟、秘鲁—智利海沟。随着美洲大陆向西漂移,它前方的太平洋收缩了,后面的大西洋则扩展开来,向东漂移的欧亚大陆,其前缘有日本、琉球、菲律宾、马里亚纳等海沟。太平洋周围的大陆(欧亚、澳大利亚和美洲大陆)的漂移方向,大体上都指向太平洋内部。

地球内部物质不停地沿着大洋中部的裂谷喷吐出来,生成新的海底,并缓缓向两侧扩张推移,在大洋边缘的海沟里,老的海底被消灭,重新返回到地球内部。海底犹如不息的传送带,有生有灭,不断地更新。有的大洋海底生的多,灭的少,如缺少海沟的大西洋、印度洋,大洋不断扩展;也有的大洋海底生的少,灭的多,如太平洋,则渐渐萎缩。我们的地球表面,就是由漂移着的大陆和变动着(扩张或收缩着)的大洋所组成。

丰富的矿藏

贵重的硬通货

——金矿

金,在英文和梵文里的意思是“照耀”,在拉丁文里是“曙光”。天然产出的金矿有山金和砂金两大类。每300吨地壳的石头里平均才有1克金。当1吨石头里含有3~5克金(相当于一只普通金戒指)时,就有开采价值了。

黄金质软,牙齿可以咬动,用手可以拗弯。1克纯金可拉成长25公里的丝。比蜘蛛丝还细的金丝,可在高级电子仪器、电子计算机里作集成电路的导线。宇航员面罩上的望玻璃镀上一层薄金,能防止紫外线辐射的损伤。

金的化学性质相当稳定,即使深埋地下数千年的金器都不会坏。又由于黄金较贵重,在国际市场上作为硬通货使用。

已知含金矿物有25种。其中主要的是以单质形式产出的自然金(古代叫生金),有的如麦麸片,有的像头发丝。这种金矿开采后可以直接冶炼。另外,有许多眼睛看不见的“小不点”金粒,常寄生于黄铁矿、毒砂、黄铜矿等“亲戚”家中,叫做“伴生金”,它们要通过采掘、粉碎、分选、熔炼才能提取出来。

当山金和含金岩石裸露地表后,遭受长期风化剥蚀而崩解,金粒和砂、砾、岩块一道被流水冲向低处,在水流速度缓慢处停积起来,成为砂金。

极细的粉金要88.5万粒才能凑足一两。看得见的叫明金,大小形状如芝麻、麸片、绿豆。那种几公斤至几十公斤的天然金块俗称“狗头金”。

含有杂质的自然金,比水重15~18倍。淘金人利用重沉轻浮的原理,把含金的砂子拿到水里去反复淘选。那些较轻的砂子经水一淘,逐渐簸出淘砂盘子,而金粒沉于盘底。

当今,世界产金大国要数南非、俄罗斯、美国、加拿大、澳大利亚和中国。我国除上海市外,各省、市、自治区都有金矿点。

人类自从开始采金以来,共生产了近11万吨黄金。收存在私人手中和各国金库里的黄金约8万多吨。美国纽约联邦储备银行金库是世界最大的金库,在地下24米深处,储备黄金1.2万吨。

我国古人有观色定金的经验:“七青、八黄、九紫、十赤。”

世界上用K表示金的成色。12K是含金50%的合金,24K的纯金含金99.99%,所以俗话说“金无足赤”。

金矿的姐妹

——银矿

在元素周期表里,银和金是同一族,在黄金饰物中往往掺有一定数量的白银。在自然界里,银和金常以“姐妹矿”形式产出。当今矿物中的银含量达10~15%时,叫银金矿;银含量超过金含量的矿物称金银矿。许多金矿既产金又产银。

世界上的银大部分产在铜、铅、铁、镍的硫化物矿床中。江西德兴县银山,是我国唐代唯一的大型银矿。近年又在贵溪县冷水坑发现一个特大型银矿。这两个矿床的银都赋存于方铅矿中,因此,古人把方铅矿称为“银母”。

银矿物有十多种。常见的有铅灰色光辉银矿(硫化银)和发丝状自然银。古人称自然银为“生银”,在银坑中生银状如“老翁须”。银呈金属光泽,条痕银白色,比同体积的水重10倍。

古老的变质岩中有银矿,中生代和新生代(公元前六千万年至今)的火山岩地区银矿更多。

银是传热、导热的良好材料,多用于制造电子仪器和发电设备的零件。

蒙古族牧民常用银碗盛马奶,长久都不会变质。因为银具有极强的杀菌能力,3克银粉足以杀灭50吨水里的细菌,而人畜喝了完全无害。

相传古代皇宫贵族吃饭时定要用银筷,因为他们认为银遇毒会变黑,以此来验证饭菜有否下毒。其实,我国的许多传统菜,如松花蛋、臭豆腐中都含有少量的硫化氢气体,也能使银筷发黑,但并不毒。科学实验证明,一般人较熟悉的剧毒物,如砒霜、氰化物、农药、蛇毒等,都不与银直接发生化学反应,所以说,银没有验毒本领。但古代的砒霜确曾使银器发黑,那是由于古人的炼砒(三氧化二砷)技术不高,提得不纯,往往含硫,而银和硫或硫化氢接触,会生成黑色的硫化银。

全世界每年用于摄影感光材料(电影胶卷、照相纸)的银,约占白银总消耗量的58%。1两银子制成的照相胶卷,可供拍摄2000张照片。

世界主要产银国有墨西哥、秘鲁、美国、加拿大、中国,年产都在千吨以上。墨西哥的银产量久居世界之首。

1894年甲午海战后,腐败的清朝政赔偿给日本侵略者两万万两白银,折合6250吨,相当于六个大银矿的总储量,这里浸透了我国劳动人民无数血汗!

贵族之家

——铂族金属矿

平常,人们把黄金和白银看作最贵重的东西。其实,铂族金属元素比金银高贵得多。铂族元素有六个成员:钌、铑、钯、锇、铱、铂。

铂族的代表是铂,俗称白金,历史上曾经被人们当作废物甚至危险低贱的东西。16~17世纪,西班牙人从南美洲发现这种不知名的白银般的重金属颗粒,把它运回西班牙,以比银便宜得多的价格出售。一些奸狡之徒用它和金混在一起制造“金”手饰和伪金币。国王获悉后发布命令,把所有的铂倒入大海。

1741年,英国的W·布朗利格博士接到亲戚赠送的一块银白色闪亮的矿石——西班牙探金者丢弃的天然白金块。经提炼、化验,于1750年正式宣告发现了新元素铂。人们花了近100年的时间,相继在天然铂矿石里把“贵族之家”的其他成员找齐。之所以这么费劲,是因为它们在地壳里的含量只有十亿分之一,而且往往混杂在其他金属矿中。

目前发现的铂族矿物和含铂族元素的矿物已超过80种。哥伦比亚的普拉梯诺·台尔·平托河和俄罗斯的叶卡捷琳堡的冲积砂铂矿著名于世。白金主要生产国是南非和俄罗斯。南非占世界白金总储量的82.3%,其他有俄罗斯、加拿大、哥伦比亚和美国。1988年,津巴布韦发现一个大铂矿。

中国甘肃省河西走廓北侧有一座新兴的“东方镍都”——金昌市。它是目前我国最大的铂族金属资源和生产基地。近年,在新疆东部又发现一个类似金川的镍矿床。

铂族金属除锇为蓝灰色外,其他均为银白色。铂族金属熔点高,耐腐烛,热电性稳定,抗电火花的蚀耗性好,有良好的高温抗氧化性能和催化作用,在工业上有广泛的用途;铂大量用作首饰和汽车发动机火花塞电极;铱和锇是铱金笔尖上那个小圆点里的主角,耐磨;在高温下,铑抗氟,钌抗硫黄和硫化氢的腐蚀;在常温下,一体积钯能吸收约1000倍体积的氢气;在通常情况下,完成氢和氧的化合反应至少要一千万年,但在这个反应中只要撒进一点铂粉,一声爆鸣,马上就生成了水,而神奇的铂粉却依然如故。

钢铁工业的支柱

——铁矿

人类认识铁的历史比铜更早。然而,由于铁的熔点(1535℃)要比铜高500℃,冶铁技术的难度更大,因此,在人类发展史上,铁器时代要晚于青铜器时代。

铁在地壳中的含量为4.75%,比铜的含量高600倍。因此,铁矿比铜、铅、锌等有色金属矿既多又大。构成铁矿床的含铁矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿和针铁矿。用来炼铁的矿物以含铁量较高的赤铁矿和磁铁矿为主。

赤铁矿的成分是三氧化二铁,颜色呈暗红色或钢灰色,它因粉末呈红色而得名。赤铁矿比同体积的水约重5倍,有时呈现有趣的肾状块体或鱼子状集合体。集合体呈铮亮的玫瑰花瓣状的赤铁矿特称镜铁矿。

磁铁矿的最显著特征是具有强磁性,所以又称“吸铁石”。内蒙古乌兰察布草原有一座海拔1783米的巍峨高山,历代传说那里有无边的神力。据说,成吉思汗有一次率轻骑上山,可是往日的千里马到山顶时,马蹄居然不能动弹。武士们奋力推力,直到铁马掌脱落,骏马才恢复行动自由。1927年7月,28岁的地质学家丁道衡到这里考察,终于揭开了这个千古之谜。原来,这是一座铁矿山,吸住马掌铁的不是神力而是磁铁矿的强磁性。这就是白云鄂博铁矿,称得上是天然的大磁铁。

铁矿的形成过程相当复杂。如果将地球比作鸡蛋,那么3000公里深处的铁镍地核犹如蛋黄。3.5至5.7亿年前的地壳较薄,断裂多而深,火山喷发频繁,蕴藏在深处的含铁岩浆大量喷出地表。岩浆在地面附近冷却的过程中,分离出铁质和铁矿物,在一定部位相对富集形成铁矿。含铁岩石经日晒雨淋,风化分解,里面的铁被氧化。氧化铁溶解在水中,被带到平静的宽阔水盆地里沉淀富集成沉积型铁矿。再经多次地壳变动,使铁进一步富集。世界上好多著名大铁矿(储量超过1亿吨)就是这样形成的。

全世界已探明铁矿石储量有2000多亿吨。俄罗斯的铁矿储量和产量均居世界之首。另外,储量较多的有加拿大、巴西、澳大利亚、印度、美国、法国及瑞典。

中国的铁矿储量也相当可观,主要分布于辽宁鞍山、河北迁安和宣化、长江中下游、四川攀枝花等地。在终年覆盖着皑皑冰雪的祁连山深处,有一座全国海拔最高的铁矿山——酒泉钢铁公司镜铁山矿。海南岛的石绿铁矿以赤铁矿为主,矿石含铁量平均在52%以上,为国内少有的富铁矿。我国铁矿资源虽较丰,但以贫矿居多。因此,要从国外进口富铁矿。

用铁矿石炼出来的铁,工业上以含碳量多少分成生铁(含碳1.7~4.5%)、熟铁(含碳0.1%以下)和钢(含碳0.1~1.7%)三种。在我们使用的各类金属中,钢铁要占到90%以上。钢铁产量是衡量一个国家工业水平和国防实力的标志。

人类文明的使者

——铜矿

自人类从石器时代进入青铜器时代以后,青铜被广泛地用于铸造钟鼎礼乐之器,如中国的稀世之宝——商代晚期的司母戊鼎就是用青铜制成的。所以,铜矿石被称为“人类文明的使者”。

铜在地壳中的含量只有十万分之七,可是在四千多年前的先人就使用了,这是因为铜矿床所在的地表往往存在一些纯度达99%以上的紫红色自然铜(又叫红铜)。它质软,富有延展性,稍加敲打即可加工成工具和生活用品。

铜矿上部的氧化带中,还常见一种绿得惹人喜爱的孔雀石。孔雀石因其色彩像孔雀的羽毛而得名。它多呈块状、钟乳状、皮壳状及同心条带状。用孔雀石制成的绿色颜料称为石绿,又叫石菉。孔雀石别号叫“铜绿”,它还是找矿的标志。1957年,地质队员来到湖北省大冶铜绿山普查找矿,通过勘探,发现铜绿山是一个大型铜、铁、金、银、钴综合矿床。

南美洲的智利,号称“铜矿之国”。那里有个大铜矿,也是外国人根据孔雀石发现的,那是18世纪末叫的一个趣闻。当时,智利还在西班牙殖民者的统治下。一次,有个西班牙的中尉军官,因负债累累而逃往阿根廷去躲债。他取道智利首都圣地亚哥以南50英里的卡佳波尔山谷,登上1600米高的安第斯山时,无意中发现山石上有许多翠绿色的铜绿。他的文化素养使他认识这是找铜的“矿苗”,于是带着矿石标本去找矿。后经勘查证实,这是一个大型富铜矿。这座铜矿特命名为“特尼恩特”(西班牙文意为“中尉”)。它是目前世界上最大的地下开采铜矿,年产铜锭30万吨。

已发现的含铜矿物有280多种,主要的只有16种。除自然铜和孔雀石之上,还有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝和黝铜矿等。我国开采的主要是黄铜矿(铜与硫、铁的化合物),其次是辉铜矿和斑铜矿。

铜黄色的黄铜矿与黄铁矿(硫化铁)有时凭直观很难区别,只要拿矿物在粗瓷上划条痕可立见分晓:绿黑色的是黄铜矿;黑色的便是黄铁矿。

铜矿有各种各样的颜色。斑铜矿呈暗铜红色,氧化后变为蓝紫斑状;辉铜矿(硫化二铜)铅灰色;铜蓝(硫化铜)靛蓝色;黔铜矿是钢灰色;蓝铜矿(古称曾青或石青)呈鲜艳的蓝色。在古代文献中,青色即指深蓝色,“青出于蓝胜于蓝”就是这个意思。

全世界探明的铜矿储量约6亿多吨,储量最多的国家是智利,约占世界储量的三分之一。

我国有不少著名的铜矿,如江西德兴、安徽铜陵、山西中条山、甘肃白银厂、云南东川、西藏玉龙等。

在金属王国里,铜的导电性仅次于银。铜矿比银矿多且价格便宜。当今世界,一半以上的铜用于电力和电讯工业。

洋底金属丸

——锰结核

锰结核是一种含锰、铁、镍、钴、铜等三四十种元素的特种矿产,因其中含锰的比例最大而得名。

1873年,一艘英国深海调查船“挑战者号”在环球海洋考察中,从渔网里挑拣出一块乌黑发亮、光滑的小石头。通过化学分析得知,内含25%的锰,20%的铁,还有钴、镍、铜、钛、钼等,都适合工业冶炼的原料要求。当时没有引起重视,只是写出一篇调查报告了事。

近几十年来,随着冶金工业的迅速发展,陆地上的资源日渐紧缺。于是,人们把注意力转向海洋,洋底锰结核的开发和利用终于被旧事重提。

锰结核是球状或块状的结核块,表面呈黑色或棕褐色,性脆,硬度小,全身有细孔,比同体积的水重两三倍。小的如豌豆,大的像足球,一般直径在0.5~20厘米之间,个别的可达1米以上。在菲律宾以东500公里的洋底,曾找到一块长6米的锰结核,重280公斤。切开来看,锰结核的内部结构像洋葱头,一层包裹一层,核心是各种岩屑和贝壳。锰结核像铺路的卵石似的摊铺在700~7000米深的洋底,但只有水深大于3000米的矿床才有开采价值。

关于锰结核的身世,人们的说法还不一致。有人认为,河流源源不断地把陆地上的物质带到海洋里,在河流入海处,大而重的砂粒留在近陆浅海,小而轻的物质,如锰、铁、铜等金属离子,像稀米汤似地悬浮在水里,被带往离海岸较远的地方。由于物理化学环境的改变,它们“手拉手”地吸附在火山喷发物、鱼骨、贝壳等上面,体重逐渐增加,慢慢沉到海底。然后又随着水流一起滚动,像雪球似地越滚越大。但还有一些人认为它们与海底火山活动、海底岩石风化、生物等有关。

有锰结核的洋底,每平方米少则二三公斤,多的上百公斤。有人估计太平洋底就有1万亿吨。人们算了一笔帐:全世界3万亿吨锰结核中,包含4000亿吨锰,164亿吨镍,98亿吨钴,88亿吨铜,可供人类用上几百年到几千年。锰结核是采之不尽用之不竭的再生矿床,它仍以每年1000万吨的速度在自行增长。

锰结核里包含多种战略物资,必将引起资源争夺。1978年,日本采矿船用抽吸式和气动提升式采集锰结核获得成功。美国已用20万吨级的采矿船,用自动控制的设备采集南太平洋底的锰结核。

我国的海洋调查船已于1979年开始采集南太平洋的锰结核样品。1988年初,“海洋4号”船在南海尖峰海山区水深1480米处采获锰结核262.72公斤,其中最重的一块为39.3公斤。1988年底,“向阳红16号”船在在太平洋圈定10万平方公里的锰结核远景矿区,为研究、开发和利用海底宝藏提供了宝贵的资料。

罐头金属之源

——锡矿

处于茹毛饮血时代的先民,把猎捕来的野兽飞禽,偶尔放在有锡矿石的石头上燃起篝火烘烤。这时他们发现:锡石被木炭火烧烫,流出像银水似的锡液来。原因是锡的熔点只有232℃,经高温还原很容易从锡矿中得到金属锡。这正是人类很早发现锡矿的缘由。

锡在地壳中的含量只有0.004%。目前已发现的含锡矿物50余种,具工业意义的矿物只有5种。其中以锡石(成分为二氧化锡)为最重要。

科学家用一种手提式γ-谐振锡探测器,可以在几分钟内测定矿石中的含锡量。这种探测器只对锡石起作用,而对没有工业价值的黄锡矿则毫无反应。

原生锡矿床主要与SiO含量大于65%的花岗岩类岩石有关,成矿2时代主要有2.3亿年以来的中生代和新生代。

原生锡矿床经风化破坏后,锡石转移到砂石中可形成砂锡矿床。冲积砂锡矿床一般离原生锡矿床3~5公里,很少达8~10公里,沿海地区可能形成滨海砂锡矿。砂锡矿储量大、埋藏浅、勘探和开采较容易,锡矿质量高,含有害杂质少,所以具有很大的工业价值。

锡与其他金属容易友好相处,所以是最重要的合金金属。锡在古代与铜组成青铜,在人类文明史上有显赫的功勋。现代,世界锡总产量的几乎一半是生产制造罐头用的白铁皮,有人趣称为“罐头金属”。锡又是千家万户的常客:牙膏皮、高级糖果和精装香烟的包装纸、锡酒壶。用含67%的铅和33%的锡可组成焊锡。

中国锡矿的储量占世界首位,主要产于云南、贵州、广西、广东、湖南和内蒙古。自古闻名的云南个旧,号称“锡都”。广西大厂探明一个特大型锡矿,锡的储量超过个旧而跃居全国首位。

世界上产锡较多的国家还有马来西亚、玻利维来亚、泰国和印度尼西亚。

光明的使者

——钨矿

中国江西大庾,是世界著名的“钨都”。那里有四百多处星罗棋布的钨矿点。鸦片战争后,德国人曾在那里首先发现了钨,当时只花500元钱就秘密地收买了矿权。爱国民众发现后,纷纷起来保矿、护矿。经多方交涉,终于在1908年以1000元收回矿权,并集资开采。这便是赣南最早的钨矿开发业。

钨在地壳中的含量为0.001%。已发现含钨的矿物有20余种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆活动而形成。世界钨的年产量中,65%是黑钨矿,35%是白钨矿。黑钨矿的化学成分是钨酸铁锰。晶体板状或板状,颜色为褐黑至黑色,半金属光泽或树脂状光泽。硬度与小刀差不多;比同体积的水重7.5倍,古代人叫它“重石”。它常与白色石英一起以脉络的形式充填在花岗岩及其附近的岩石裂缝中。白钨矿又称钨酸钙矿,灰白色,油脂光泽,小刀可以刻动,与石英有些相似。但白钨矿比石英软,而比石英重两倍多,重量是同体积水的6倍。用荧光灯照射,白钨矿会发出美丽的浅蓝色荧光。这是简便检验白钨矿的有效手段。

经过冶炼后的钨是银白色金属。它的熔点高达3410℃。这个温度高得足以使大多数金属蒸发。过去,由于我国缺乏冶炼钨的设备和技术,只能生产钨精矿砂,以廉价卖给外国,再以高价向资本主义国家买深加工钨产品,受双重剥削。国外在1906年就研究成功以钨丝作电灯泡中的发光灯丝。1929年,美国算了一笔账:仅用钨生产白炽灯丝一项,就节约了40万美元。世界80%的钨用于优质钢冶炼;15%生产硬质钢,可用于制造枪械、火箭推进器的喷嘴、切削金属等。

中国钨矿储量居世界首位,为国外30多个国家总储量(130万吨)的3倍多。另外的主要产钨国是加拿大和美国。

我国湖南省郴县柿竹园是个“世界有色金属博物馆”,拥有140多种矿物。其中钨矿储量就占了当前世界总储量的四分之一。

工业维生素

——稀土金属矿

1894年,芬兰化学家约翰·加德林,在分析瑞典首都附近依特尔比村的乌黑发亮的石头(1789年已发现)时,有38%的元素叫不出名字。当时看来极为稀少,不溶于水,又无金属光泽,很像土族元素氧化物,因此取名“稀土”。

科学家从1751年发现铈矿物开始,一直到20世纪40年代,在铀的裂变产物中找到钷为止,花了200多年才把稀土家族的17个成员全部找齐。原子量较轻的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕,叫做轻稀土元素。重稀土元素的原子量较重,又称为钇族稀土,它们是钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪。

其实,稀土元素并不“稀”,也不是“土”。它们在地壳中的含量,比铅、锌、铜、锡、钨的含量还多。这些元素全部是金属,所以人们就叫稀土金属。

世界上,已知稀土元素可以进入到250多种矿物之中,其中含稀土量大于5.8%的矿物有65种。有开采价值的矿物主要有:独居石、氟碳铈矿、氟菱钙铈矿、氟碳铈镧矿、褐帘石、烧绿石、磷钇矿、硅铍钇矿、褐钇铌矿、钛钇矿等。

全世界已探明稀土氧化物储量约5000万吨,其中中国约占世界总储量的80%。另外主要产于美国、印度、俄罗斯、南非等国。

1935年,著名矿物学家何作霖教授在研究我国内蒙古白云鄂博萤石型矿石标本时,发现了稀土矿物——白云矿和鄂博矿(即氟碳铈矿和铈磷灰石),证实了铁矿中伴生有另外许多宝物。后经系统勘探、研究,探明是一个世界上罕见的特大铁、稀土金属矿床。稀土矿产储量占全国的95%。

四川、广西、广东都有稀土金属矿。近年,江西南部发现了花岗岩风化壳离子吸附型稀土金属矿床。海南岛、广东、山东、浙江沿海的滨海砂矿中有磷钇矿和磷铈镧矿产出。

稀土元素“十七姐妹”的性质十分相似。化学家利用它们之间的微小差异,采用有机溶液、离子交换、电解等方法一一进行分离。稀土金属的新切面大多呈银白色;暴露在空气中后会迅速变暗。通常把它们放在煤油中保存。

稀土各元素的独特性质,如催化性质、光学性质、磁性和核性质,决定了它们的不同用途。少而精地应用于现代工业的各个领域,能起到“锦上添花”的作用,从而被誉为现代“工业维生素”。目前世界上开发的新产品,每100个中有4个是和稀土金属有关的。

航天金属之母

——钛矿

1795年,德国化学家马丁·克拉普罗斯,借用希腊神话中大地女神之子的名字“泰坦”命名钛。由于钛强度大,重量较轻,抗腐蚀,既耐低温又耐高温,因而成了制造火箭、人造卫星、航天飞机、宇宙飞船理想的“空间金属”材料。

钛在地壳中的含量为0.64%,仅次于铝、铁、镁,而占第4位,比铜、铅、锌、锡等常用的有色金属元素含量的总和还要多好几倍。在已勘探的800种矿石中含钛的就有784种。所以说,自然界中不含钛元素的矿石是很少的。提炼钛的主要工业矿物原料是金红石、钛铁矿、钙钛矿、钛磁铁矿和锐钛矿。金红石的成分是二氧化钛。晶体呈粒状或针状,常见有膝状双晶,集合体为粒状或致密块状。褐红色或棕红色,金刚光泽。比铁硬而比水晶软。比同体积的水重4.3倍。原生矿产于变质岩中。我国湖北省枣阳县,河南省西峡县、方城县,陕西省商南县等发现了大型(超过20万吨)金红石矿。

最重要的原生钛矿床工业类型是钒铁磁铁矿矿床。四川省西南部的攀枝花有一个世界上少有的特大型含钒钛磁铁矿,它是我国重要的钢铁工业基地之一。矿床长几十公里,宽几公里,矿床总厚几十米到二三百米不等,二氧化钛含量3~16%。除铁、钛、钒之外,还伴生有铬、铜、钴、镍、镓、锰、磷、硒、碲、钪及铂族元素。简直是一座百宝山。

原生钛矿床遭受风化破坏后,常转移到平稳的地方重新聚集起来形成金红石砂矿和钛铁矿砂矿。

世界上约有150个钛矿产地。中国的钛矿储量居世界第一位。四川攀枝花的钛资源占全国总储量的92.7%。但是,我国资源利用率很低。

拥有400多个座位的波音747巨型喷气式客机,F-14型战斗机和米格-31型高速战斗机都用钛制造。一艘核潜艇,要用几千吨钛。

银白色的液体

——汞矿

人们常见的金属矿物,都是固体的,唯一例外的是汞在常温下呈液体状态。它要在零下39℃时才会变成固态。汞又叫“白银”,因为它流动似水,色泽如银而得名。

汞在地壳中的含量为0.0009%。含汞的矿物有20多种。自然界存在天然水银(自然汞),不过,主要开采对象是辰砂。饶有趣味的是水银和辰砂之间可以互相转变。史籍记载,我国早在春秋战国时期已能大量生产水银。

辰砂也叫朱砂、丹砂,是一种硫化汞的结晶。猩红色,金刚光泽。比手指甲略硬,小刀能轻易刻动。比同体积的水重8倍。以前,以湖南辰州(今沅陵)所产者最佳,所以取名为辰砂。

贵州省东部的万山汞矿,是我国的“汞都”。

西方中世纪的炼金术士和中国古代的炼丹家,为什么对辰砂那么感兴趣呢?因为用火把辰砂煅烧之后,其中所含的硫会生成二氧化硫气体跑掉,剩下的便是水银。假如再把水银掺和硫磺共同加热,则会得到黑色的硫化汞粉末。经过隔火煅烧,在器皿内壁上方又会凝结出红色辰砂。他们把辰砂叫“丹”,并且当成长生不老药。历史上,唐太宗李世民等五个皇帝妄想长生不地第,因服用大量的含汞“仙丹”而丧命。

汞在冶金、仪表、化工、医学、防俯等方面的用途很广。汞的化合物(甘汞、升汞、红药水)外搽可杀灭细菌和医治皮肤病;但进入人休中积累就有毒性,会破坏神经中枢。1953年,震惊世界的日本水俣病,就是工厂排放物含甲基汞,为鱼虾吸收,人畜吃了鱼和贝类而中毒的。

1911年,荷兰物理学家海克·卡默林·翁尼斯,把水银冷却到4K(零下269℃)时,首次观察到超导现象(失去电阻)。

日光灯里有一两滴水银,当水银蒸气受电子流冲击,发出紫外线,照射到涂有白色荧光物质硫化锌的灯管内壁上时,便发出明亮的荧光。汞能溶解黄金和白银,可以用来提炼贵金属。

全世界已探明汞的储量为15.5万吨,其中西班牙储量近三分之一,那里还发现一个体积0.5立方米的“水银坑”,内有近2吨天然水银。

我国的汞矿主要产于云南、贵州、湖南、广西和陕西。贵州一省探明储量和年产量约占全国总量的80%左右。近年,四川、湖南新发现了几个大型汞矿床。

热缩冷胀的宝藏

——锑矿“锑”的原意是“反对僧侣”。据说,在古代西方国家的一些僧侣中,曾经有许多人患有癞病,他们服用一种含锑的矿物(即辉锑矿)来治疗。可是事与愿违,服用锑矿物的僧侣不但没有恢复健康,病情反而恶化甚至死亡。

湖南省冷水江市锡矿山是著名的“世界锑都”。

锑在地壳中的含量不算多,大约占地壳总重量的0.0001%。已知含锑矿物120余种。自然界里有含锑100%的天然锑。锑的主要工业矿物有辉锑矿、方锑矿、锑华和锑赭石等。

辉锑矿的化学成分是硫化锑。晶体呈长柱状,柱面具纵条纹。集合体常呈放射状或粒状。铅灰色,金属光泽。硬度不大,比指甲稍硬。比同体积的水重4.6倍。熔点为630.5℃。

湖南锡矿山采矿过程中发现一个扁圆形晶洞,直径0.8~1.2米,长约0.8米。洞壁长满参差的像宝剑样的辉锑矿晶体,犹如一座藏龙泉宝剑宝库的缩影。那些带竖纹而闪耀银灰色光辉的大晶体,是稀世之宝。

冶炼出来的锑,是一种银白色的脆性金属。一般金属是热胀冷缩的,而锑和铋却是热缩冷胀。在铅里加入10~20%的锑后,铅的硬度加大,可用来制造枪弹和炮弹。

世界已探明锑矿的总储量为400多万吨,其中我国的储量占一半多。

湖南冷水江市不仅锑矿资源丰富,而且锑产品的生产量居全国第一。甘肃也有丰富的锑矿资源,年获锑白500吨,用作塑料和纺织品的阻燃剂。贵州省东部近年探明一个大型(储量大于10万吨)锑矿——半破锑矿。广西省南丹县大厂矿山的锑矿储量现已跃居全国首位。

能织布的石头

——石棉

你知道石头能织布吗?石棉布就是用石棉这种石头织成的。它不怕火烧,也不怕酸碱的腐蚀,还能隔音、绝缘。

相传,东汉顺帝梁皇后的哥哥、大将军梁冀得到了一件“仙衣”。一次,他穿上这件“仙衣”大宴宾客,故意碰翻了酒盏碗碟,“仙衣”上沾满了斑斑油迹。正当客人们为此宝物惋惜时,梁冀叫家人拿出一盆熊熊烈火,说是以火洗衣。在客人们瞠目结舌的目光下,这件“仙衣”被大火洗得干干净净,完整如新。这就是我国历史上轰动一时的稀世之宝——“火浣布”。其实,这并不是什么“仙衣”,而是用石棉织成的衣服。

石棉具有隔热、保温、耐酸、绝缘、防腐等特性。现在,利用石棉制成的产品近3000种,广泛用于汽车、拖拉机、化工、电器设备方面。飞机、坦克、潜水艇中的隔热装置和隔音材料用的是温石棉。

石棉是可分裂成富有弹性的纤维状硅酸盐矿物的总称。石棉家族中分立两户:一户是单身汉,叫蛇纹石石棉,又称温石棉;另一户叫闪石石棉,它有5个家庭成员:蓝石棉、透闪石石棉、阳起石石棉、铁石棉和直闪石石棉。其中蓝石棉特具防化学毒物和净化放射性微粒污染空气的能力,被选用为原子核反应堆的过滤器。我国云南省的特大型蓝石棉矿,可与世界蓝石棉产量最多的玻利维亚并驾齐驱。

中国的青海、新疆、甘肃、陕西、湖北、辽宁、台湾等省都产石棉。四川中部大渡河沿岸,有一个县以“石棉”命名,这里曾采出纤维长达240厘米的石棉矿物,号称世界“石棉之王”。

石棉虽好,但它的粉尘对人体有害,所以早在70年代,美国便有禁止石棉加工的法律。

会发光的蛇眼石

——萤石

古代印度人发现,有个小山岗上的眼镜蛇特别多,它们老是在一块大石头周围转悠。奇异的自然现象引起了人们探索奥秘的兴趣。原来,每当夜幕降临,这里的大石头会闪烁微蓝色的亮光,许多具有趋光性的昆虫便纷纷到亮石头上空飞舞,青蛙跳出来竞相捕食昆虫,躲在不远处的眼镜蛇也纷纷赶来捕食青蛙。于是,人们把这种石头叫作“蛇眼石”。后来才知道蛇眼石就是萤石。

萤石的成分是氟化钙,又称氟石、砩石、莹石等,因含各种稀有元素而常呈紫红、翠绿、浅蓝色,无色透明的萤石稀少而珍贵。晶形有立方体、八面体或菱形十二面体。如果把萤石放到紫外线荧光灯下照一照,它会发出美丽的荧光。在荧光灯下会发光的还有白钨矿和金刚石等。

萤石及其加工品的用途已涉足30多个工业部门。炼钢铁加入萤石,能提高为熔液的流动性,除去有害杂质硫和磷。

世界萤石产量的一半用以制造氢氟酸,进而发展制造冰晶石,用于炼铝工业等。电冰箱里的冷却剂(氟里昂)要用萤石;1986年,我国第一代人造血液也要用萤石。近年,科学家正在研制氟化物玻璃,也可能制成新型光导纤维通讯材料,能传过2万公里宽的太平洋而不设重发站。

世界萤石总储量约10亿吨,中国占世界储量的35%。据考古发掘得知,七千年前的浙江余姚河姆渡人,已选用萤石作装饰品了。河姆渡之南确有萤石矿存在。

氟不仅存在于萤石中,而且也存在于某些地下水和温泉中。中国饮用水标准规定:每升饮水中氟化物不得超过1毫克。若含氟过量,就会造成氟中毒,轻则牙齿发黑,成“氟斑牙”,重则骨节变形甚至丧失劳动力。地方性氟中毒遍及五大洲30多个国家。我国氟中毒病区分布在23个省、市,以山东最为严重。科研人员用天然沸石和明矾石体系降氟已取得成功。

可剥离的玻璃纸

——云母

在两千多年前,我国已有人采掘云母了。古籍记载:“此石乃云之根,故得云母之名。”这种说法虽属牵强,但取名者看到的云母出产于云雾飘渺的大山上却是事实。现在,我国云母矿山大都和上于高原山区。

云母实际上是钾、铝、镁、铁、锂等的层状结构的铝硅酸盐矿物,它有一个庞大的家族,成员有白云母、黑云母、金云母、锂云母、铁锂云母、铜铀云母等,广泛分布于岩浆岩、沉积岩和变质岩中。

云母有玻璃样的光泽,所以有的地方叫它“玻璃纸”。云母的结构很奇特,有的叠得像书本似的,用小刀或手指甲可以把它们一层一层地剥成富有弹性的薄片。云母在猛火中烧不焦,久埋地下不腐。大的云母片有两米左右见方,古人常用它们制作屏风,较小的云母片则用来做窗户和灯笼的透明挡风片。白云母作中药,有明目、止痢、补肾冷、安五脏、除死肌等功效。

到了19世纪,云母作为一种绝缘材料,已在电子、电气工业中施展本领。从大型电机到收音机里小小的电容器,都有它的用武之地。电熨斗、电烤箱、电吹风机、电饭煲、电热杯等都用云母制品作绝缘材料和支架。云母粉大量用于电焊条、油毡纸、消防器材、油漆、云母陶瓷等领域。

世界上约有25个国家生产云母。印度是优质白云母的最大生产

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载