地球馈赠人类的宝藏

地球馈赠人类的宝藏

地球是个富饶的星球，她蕴藏了无数的宝藏，人类得以从地球丰富的自然资源中，汲取让生活愈加舒抬甜美的乳汁，那么我们现在一起清点一下地球母亲给我们的恩赐。

沃土、金属等资源，都是地球慷慨地奉献给人类的。人类是否在充分享用这些时，也想到了要保护及节约资源呢？

宝藏之一：沃土良田

对人类来说，从地下深处开采出来的任何贵金属、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。泥土是熔岩、岩石和火山灰经风化而成的小颗粒。坚固的岩石之所以会粉碎，主要是由于风、水和温度变化。热带气候昼热夜凉，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、地下水所含的弱酸或弱碱发生化学作用而分解，加上风蚀的磨蚀作用而粉碎。岩石内有矿物质不断发生缓慢的化学变化，形成黏土，而较稳定的矿物，例如石英，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殖质（腐烂的有机物）。例如赤道地带等终年常有大雨的地方，土壤中的矿物质或腐殖质却被水冲走，剩下没有养分的泥土。在有旱季的半干旱地区，地下泉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。钙有时候也会循这种过程，在地面上结壳和结核。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，常可使沙漠变成良田。

世界上有成就的文化多半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”。黄土来自被风吹来落的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、大米和玉米大部分都是这些地区生产的。印度的恒河流域、印度河流域和雅鲁藏布江流域，埃及的尼罗河三角洲，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，而每年又添上从远处山脉冲来的饱含矿物质的沉积物。

宝藏之二：地下能源

十八世纪末，大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一煤。煤是一种“化石燃料”，由古代沼泽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。但以目前的耗量计算，现有的丰富煤藏也会在三百年内耗尽。

到了二十世纪，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。70年代末期，世界年产石油共二千万桶（每桶四十二加仑），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），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，全球石油会在一百年内用光。

直到最近，大家才认为二十一世纪将是核能时代，因为“滋生反应器”能产生几乎无限量的放射性燃料。但由于技术、费用、环境污染等问题，加上对其安全性的怀疑、对核子武器扩散的恐惧，使用核能的研究遭遇极大难题。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。很多人更认为，太阳能会成为我们解决长期能源需求问题的一个重要因素。

宝藏之三：化学品

二十世纪中，人类的福利与大量化学产品发生越来越密切的关系。由肥料以至药品，都用化学产品。有些有机物质用来制造塑胶和药品，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一亿吨。世界各大洲都盛产盐。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。在这方面，人类更设法缩短这种自然作用，把含有大量溶解矿物质的水抽入蒸发池，待水干涸后，才去掘取池中留下的矿物。盐田中除有人类赖以生存的食盐外，还有大量制造肥皂和纸张的钠盐、可用作肥料的钾碱、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，而且因为沙漠地带雨水太少或根本没有雨水，所以无法把矿物质冲走，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道喷出来。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，是把热水灌人硫层，然后把水抽出来，再加以精炼。

宝藏之四：贵重金属

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，每种只得十亿分之五。长久以来，人们用金银作为衡量财富的标准。十六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。但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四万亿美元。

世界黄金年产量，大约有百分之四十来自南非。在美国、墨西哥、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。十九世纪中叶，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，例如氯化银等，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，其中银约占百分之八，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（炼自辉锑矿）和汞或称“水银”（炼自辰砂），不过现在都已经改用电解提炼法了。这个方法是把未经提炼的黄金放在酸液内，然后通电，使纯金积聚在阴极板上，而银及其他金属则会变溶解状态沉到底部，再经化学方法处理，便可以提炼出来。

宝藏之五：矿物质

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月球火箭之路前进。我们现代工业社会的庞大经济中心，以前都是在易到、易采的贱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从地壳中找到的贱金属。

铁虽然是地球上最多的金属，但大部分储藏在地球核心。地壳的成分大约有百分之八是铝，镁占百分之二，铁占百分之一，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，足供人类易于开采呢？地质学家说，在渐渐冷却的岩浆里，最普通的岩石，例如花岗岩，最先结晶，最后冷凝的矿物都是金属。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和其他著名的硝酸盐，便是地下水慢慢渗出地面，在亚他加马沙漠的干燥空气中水分蒸发后留下的残渣。委内瑞拉、澳洲、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床积聚而成。铝土矿，也就是铝矿石，是长石风化后形成的，长石是花岗岩的一种主要成分。加拿大是世界主要的产铝国，倒不是因为盛产铝土矿，加拿大根本没有这种矿。是因为加拿大有成本低廉的水力发电，可以用电解法来提炼铝矿（加拿大炼铝所用的铝矿石都是从非洲和南美洲运去的）。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、铜或其他贱金属制成有用的合金。

宝藏之六：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，供应不少各式各样的建筑材料。远在公元前二十六世纪，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一库福金字塔。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，一层层地沉积海底。全世界各地石灰岩的产量也都很丰富，英国多佛的白垩崖是最著名的石灰岩矿。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，其实是变了质的石灰岩。石灰岩在地壳里受了高温和高压，便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氧化铁、硅土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。由于石质坚硬，开采和打磨的费用又昂贵，所以近年来花岗岩（大理石也是一样）只用作大建筑物的装饰。

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地高温下混合而成，加入水、碎石和沙混和后，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。石棉是笨重的绿色蛇纹石，呈纤维状，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，而石膏却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。

宝藏之七：宝石之王

如果要详述地球的自然宝藏，首先列举的当然是那些宝石。由于宝石在某些特殊工业里有新的用途，现代的宝石琢磨工人的独门手艺，只限于琢磨珠宝首饰。地球各大洲的岩石，至少也有几种宝石的原晶体蕴藏其中。南非固然以庞大得惊人的钻石矿驰名于世，但印度、西伯利亚、巴西、坦桑尼亚及西非等地，也出产钻石。此外还有其他髙价的宝石，例如盛产于哥伦比亚、秘鲁、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。不过，只要自然环境适合，便不难找得到一些宝石。

钻石是由碳原子受了地层深处的高温和高压力压缩结晶而成，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。有一次，发现过一块绿宝石晶体，重量竟达数百磅。但是最珍贵的宝石很少会这么大。据现时所知，世上最大的钻石是1905年在南非发现的“柯里南”。这颗钻石的一边长约四英寸，重三千六百零一克拉，约等于1.3磅。后来切割磨成一百零五颗宝石。

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，根据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的结果。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、硅、铝和铍等元素构成，它那美丽而浓淡不一的绿色，主要是来自杂质中的钛原子和铬原子。