人类文明发展中的石头

虽然金属功能多样、用途广泛，但仍然无法满足人类所有的需求。金属的发现催生了金属文化，金属文化带来的需求却远远超出金属的能力范围。其中，有些是石器可以弥补的，因而在旧石器时代完全退出历史舞台之前，新的石器文化正徐徐拉开帷幕。

狩猎是人类的本能。图中为在沼泽中狩猎鸟类的埃及人，公元前1350年

在以狩猎为生的那个时代，人们不断迁徙辗转于各个洞穴，风餐露宿，居无定所，只为寻找合适的狩猎场所。不过他们狩猎只需要简单的武器和工具。燧石质地坚硬，强度较大，储量丰富，分布广泛，满足史前工业各种需求绰绰有余。人们开始农耕的同时，结束了游牧生活，住所越建越精致，生活设施越来越丰富。铜铁坚固结实，制作起来简单方便，取代燧石作为武器和工具势在必行。但一方面铜铁储量不大，满足不了大宗需求；另一方面，它们不适用于修建房子、宫殿、庙宇、坟墓和道路。于是人类开始煞费苦心地寻找新的金属，还没等大多数金属现世时，出身平凡的岩石和矿物就在人们生活中找到立足之地，超越了自身在石器时代的地位。

新石器时代修建坟墓的习俗开始盛行，从此这项传统便一直延续了下来。文明于固体地球中衍生，还不忘给自己披上一件件华丽的外衣。一万多年来，人们世世代代用岩石修筑房子，各大地区都如此。秘鲁印加人开创了这一先河。他们从采石场开采岩石，有些重100多吨，还要将它们运到20英里开外的地方进行榫接修筑房屋。他们技巧娴熟，修建的房屋高大宏伟。后来欧洲落成一批石筑教堂，富丽堂皇，人类的视觉审美品位之高由此可见一斑。如今，各种各样常见的岩石和矿物已经深入人类生活的方方面面，产量占世界脱水矿物质年产量的10%左右。构成现代文明的资源中，生产成本低、分布范围广的为数不多，它就是一例。

阿塔卡马沙漠是南美洲西海岸中部的沙漠地区，在安第斯山脉和太平洋之间南北向绵延约1100千米，总面积约为18.13万平方千米，主体位于智利境内

这样的岩石包括花岗岩。花岗岩由地下岩浆凝固而成，经地壳抬升及侵蚀作用暴露于地表，资源相当丰富。花岗岩质地坚硬，不溶于水，色泽漂亮，晶莹剔透，因而被大量用于修建房屋、纪念碑，用来铺路，做镶边石或路基。还有些类似的火成岩也被捣碎，用作铺路石、轧道渣，或制作混凝土。

古海槽里坚固的沉积岩也是人类文明的一份子。如石灰岩广泛应用于建筑行业，而冶金过程中将它用作熔剂的范围更广。事实上，当时机器时代业已成形，石灰岩作为接生婆功不可没。制糖工业和玻璃制造方面石灰岩也有用武之地。农业方面，它是整治酸性土壤的一剂良药。此外，它还是制作灰泥的主要石灰来源和鞣制皮革的主要原料，甚至在化学工厂中到处都能看到它的身影。石灰岩需求量太大，产量几乎同铁矿石平分秋色。

沙子和砂岩也不甘落后，找到了跻身工业的门路。灰泥、混凝土、铸铁模具、玻璃及磨具制造都需要用到疏松砂岩。用砂岩建成的房子十分耐用，现存的古老褐色砂岩房子就是佐证。黏土和页岩固结性强，常用来制作砖块、污水管道、瓷砖、筑路材料和陶器。板岩在屋顶修建及电工设备方面发挥了自身价值。大理石则主要用于修建房屋、纪念碑或制作装饰石。

总而言之，人类存在的痕迹越深，深入人类生活方方面面的物质就越多样。除了十分常见的岩石和不可或缺的燃料及金属矿物外，土壤中还有些物质含量较少，但在现代工业中也有着举足轻重的地位。

硫黄，外观为淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味

例如矿物肥料就是农民的好朋友，什么都还得靠它。据统计，生产1吨小麦，需要从土壤中获取氮47磅、磷酸18磅以及碳酸钾12磅。土地耕作时间越长，越有必要补充这些肥料，除非农民不指望土地可以再生产。

阿塔卡马沙漠横亘在智利海岸山脉和安第斯山脉之间，十年都未必会下一滴雨。历年来，地下几十英里深处含氮的钙质岩层都平安躲过了雨水的侵蚀。没有人清楚土壤中丰富的氮元素从何而来，大概是从邻近的火山岩带吸收而来吧。在命运的嘲弄之下，这片荒芜之地的氢产物渐渐使之成为一片盛产的沃土。每年这些土地为作物提供众多养料，间接为全世界提供食物。直到后来发现了从空气中提取氮元素的方法，人类才不再那么依赖于天然的硝酸盐。

秘鲁沿海岛屿群鸟聚集，数量多达百万，粪便常年堆积，厚30多英尺，且富含磷元素，对农业起着至关重要的作用。有些地方磷元素从鸟粪堆中分离，渗入石灰岩。还有些地方，石灰岩形成时就有大量磷酸盐被锁在岩石中。世界上大部分这类矿产资源都掌控在英国、法国和美国手中。

德国掌握的是碳酸钾资源，战争后期这一情况才得以证实，令那些种植马铃薯、棉花、烟草和柑橘类水果的农民们倍感失望。斯塔斯弗矿床规模宏大，其浓度就是内陆海水蒸发后形成的矿物盐的最终浓度。这里原本是片古老的内陆海，包含30来种矿物质，其中钾盐含量高达200亿吨，足够全球用上2000年了。

硫黄矿在农业和工业方面的地位也稳步上升。1904年前，人们相当依赖储量丰富、规模较大的西西里岛矿床。之后，赫尔曼·弗拉斯博士发挥天才般的想象力，使美国跃升成为世界上最大的硫黄生产国。由于美国得克萨斯州和路易斯安那州的硫矿床位于700至850英尺的地底深处，弗拉斯因此摈弃传统开采方法，借助热水和压缩空气将硫抽至地表。这种方法简单巧妙，同复杂的矿物开采技术形成鲜明的反差。

在意大利发现的一个火山口处的硫黄

为满足自身日益膨胀的各种需求，人类深度挖掘大量其他非金属矿物：利用石膏制膏药，石墨制坩埚、润滑油、“铅”笔及许多其他物品，将重晶石制成绘画颜料，或是用硼砂制硼酸，石棉制绝缘和防火器材，抑或是将云母应用于各类电气设备等。