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自然篇-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。