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地球上最古老的矿石之一——苏必利尔矿

时间:2022-01-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:铁大量分布于地壳表层的岩石中,广泛应用于各行各业,奠定了现代文明的基础。菱铁矿是一种分布比较广泛的矿物,其成分是碳酸铁。铁可以说是世界上储量最丰富的化学物质。另一些位于岩浆侵入体边缘的矿床显然是岩浆后期的产物。洛林地区是欧洲最重要的铁矿开采地,也是冲突不断的是非之地。法国当时希望得到另一面边境的土地,于是欣然同意。
铁的时代_46亿年的地球

尽管铜在人类生活中有着举足轻重的地位,但赋予工业生命的是铁。公元前1000年,所有处于发展状态的国家都意识到了铁的重要性,纷纷开始探索增强铁的硬度及耐久性的方法。铁大量分布于地壳表层的岩石中,广泛应用于各行各业,奠定了现代文明的基础。如果铁不能加工成各种形状,或者它原有的优点和磁性突然消失不见,人类将措手不及,世界也将陷入一片混乱。

人类普遍认识到铁是制作武器、工具及用具的最佳选择,便开始将其广泛应用于生活中,但直到上个世纪,铁器时代遍地开花的景象才真正呈现。19世纪30年代,随着铁路的出现,铁迎来了属于自己的春天。到了19世纪中叶,酸性转炉和平炉工艺逐步完善,至此,钢铁的舞台正式拉开帷幕,上演一出现代机械的戏剧。

铁矿是一种分布比较广泛的矿物,其成分是碳酸铁。当菱铁矿中的杂质不多时,其可以作为铁矿石来提炼铁

但是,舞台的背景布置工作早已启动,多年之后,人类才出来掌管大局。随着地质学的发展出现微弱的曙光,各地区不断发现以各种形式存在的新的铁矿。铁可以说是世界上储量最丰富的化学物质。铁元素主要分布于地核,人类活动所能涉足的只有一层薄薄的岩层,厚度约占地壳的5%,那里铁分散在200多种矿物之中。这些矿物中只有四种可以称得上是重要的工业炼铁原料。一些稀有的高价值铁矿床是由高温高压岩浆从地下深处向上运移的过程中分离出的结晶形成的。另一些位于岩浆侵入体边缘的矿床显然是岩浆后期的产物。而规模巨大的层状矿床,都是远古时期矿物随海洋沉积物一起沉淀形成的,在它们形成之后,或许又经历过改造以及地下水的淋滤富集。

苏必利尔矿便是一例。目前该矿大部分的铜都被耗尽,铁也开采了三分之一以上。苏必利尔湖南西北三面附近的岸上,山丘环绕,蜿蜒前行,由于都是沉积产生的岩石,比较松散,受流水侵蚀,极易崩塌或破碎,那里的矿体多位于地下深处约2500英尺的地方。而梅萨比附近地面平坦,几乎没有沟壑或裂隙。在那露天的矿床之上,只有一层薄薄的冰碛覆盖,它们早已被蒸汽铲车移除。梅萨比的矿井井口越张越大,美国一半以上的矿产都在这里。

这样的矿床可能有数十亿年的历史了,因为它们周围的岩石可以跻身于科学家已知的最古老的岩石之列。它们重现了地球内心动荡不安的那段岁月。在幽深的地下,岩浆湖想要挣脱周围的岩石的束缚,不停地向它们发起冲击。富含铁和硅的高温气体不断从岩浆湖中散发出来,向上方岩层潜移。那时还是在遥远的前寒武纪时代,当这些携带着矿物的气体穿越厚厚的大地探出地表时,迎接它们的是广阔的海洋,所有的矿物都沉淀在了海底。此后的漫长岁月又发生了一系列的演变,沉积不断增厚,海底变成陆地,随后陆地又遭受水流的侵蚀,最终岩石中的硅被淋滤掉了,只剩下铁留在原地,经过富集,巨大的铁矿就此产生。此后任凭岁月流逝,时代变迁,这些矿床依旧,既未增长也不消损。但自1844年人类插手后,情况便大不相同了。

铁这种重要的金属,尽管每个国家都拥有,但还是成了人类鲜血满地的诱因。洛林地区是欧洲最重要的铁矿开采地,也是冲突不断的是非之地。1871年,普法战争结束之际,人类尚不了解矿床的本质,但俾斯麦颇有先见之明,将洛林地区的边界向西扩展,把一些暴露在地表的矿体囊括进版图。法国当时希望得到另一面边境的土地,于是欣然同意。

随着时间的流逝,人类对世界的认识日渐增长。他们发现,所谓的云煌岩矿石和苏必利尔湖地区的矿石十分相似,都存在于陆表海的沉积物中。不同的是,云煌岩没有经过水的溶解淋滤,铁未能浓缩富集,因此铁含量减少了20%—30%。不过,一、云煌岩矿石中含有充足的石灰岩可作为必备的熔剂;二、位置距离炼钢所需的煤炭不远;三、炼出的钢在附近就有较好的市场。基于以上三大原因,这些矿石具有很高的价值。但仍有一个问题存在,矿石中磷元素含量相对较高,成为降低铁矿品位的主要杂质。直到1879年,人们发明了除去矿石中磷元素的方法后,才成功开采利用这些矿石。

从那时起,这片地区变成欧洲的一块肥肉,虽然诱人但却不易得到。当时德国拥有露出地面的矿层,但它的实际开采范围已经延伸至法国所属领土,德国的把戏很快便被拆穿。于是,清白无辜的矿物因为这件事成了第二次世界大战爆发的深层原因。后来,《凡尔赛和约》规定整块土地归法国所有,这场较量中,法国暂时胜出。

苏必利尔湖,是美国五大湖中最大的湖,位于美国东北部

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