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地球宝藏揭秘:化石与矿物

【摘要】:目前,人类使用的燃料大多是化石燃料,主要包括煤炭、石油和天然气。但是化石燃料的燃烧,也给地球带来了严重的污染。石油,又叫原油,是一种黑色液态化石燃料,由古代海洋或湖泊中的生物遗骸经过高温高压作用以及复杂的生物、化学反应而形成。天然气是储存于地下储集层内或溶解于地下原油中的气相石油或石油烃,也是一种化石燃料。

化石是打开地球秘密大门的金钥匙,是大自然史册的天然记录者,记录了生命从诞生到灭绝,从低级到高级,从简单到复杂的发展过程。比如,科学家在喜马拉雅山脉发现了鱼龙的化石,而鱼龙是2亿年前生活在海洋里的动物,这证明了喜马拉雅山脉地区曾经是一片大海

化石是在地质历史中,经过自然界的作用,保存于地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。大多是茎、叶、贝壳、骨骼等等经过矿物质的填充等作用,形成保持原来形状、结构或者是印模的钙化、硅化、碳化等的生物遗体、遗物。也有少数是由于特殊的保存条件而未改变的完整遗体,如冻土中的猛犸象等。化石,是古生物学的主要研究对象。

化石一般最少要经过上亿年才能形成。

琥珀,是一种透明的树脂化石。树脂滴落后,掩埋在地下,随着气温和压力的改变,树脂缓慢质变,成为不稳定的树脂化石,再经过漫长岁月的石化,形成了琥珀。有些琥珀中包含各种昆虫、树叶等。但不是所有树脂都能形成琥珀,只有一小部分,在合适的埋藏条件下,埋藏超过1000万年才能形成琥珀。

地球最外一层的地壳含有很多化学元素,如黑色金属铁等,经过漫长的地质作用,发生运移、聚集而形成矿石。具体的作用过程不同,所形成的矿物组合也不相同。矿石是人类生产和生活的原料来源之一,在地球上分布十分广泛,已被人类发现的就有3000多种,常见的约有10种,比如铁矿石、铜矿石、铝矿石。

在地质发展的一定历史阶段内,发生某种或某些成矿作用,形成某种或某些特定的矿床类型和矿床组合的一段地质时期,叫作成矿期。如石炭纪、二叠纪等是重要的成煤时期。

铁是世界上发现最早、利用最广、用量也最多的一种金属,人类在2000年前就已经熟练掌握了冶炼铁的技术。

这么多的铁是从哪里来的呢?

距今约25亿年前,世界上形成了特大型铁矿田,因此这个时期也叫成铁纪。其原因是大氧化事件,地球原始大气中还原性的甲烷被氧气所取代,导致铁元素氧化沉淀,从而形成众多铁矿床。

宝石是一种独特的矿物,它们颜色鲜艳、坚硬耐久,可以用来制作首饰和工艺品。其中,钻石的原石是金刚石。原生金刚石是在地下深处高温高压下结晶而成的,它们储存在金伯利岩或榴辉岩中,其形成年代相当久远,有数十亿年之久。

目前,人类使用的燃料大多是化石燃料,主要包括煤炭石油和天然气。这些燃料是由千万年前古代动植物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的。不能短时期内从自然界得到补充,是不可再生资源,用完无法恢复。

化石燃料的应用十分广泛,它们燃烧后能提供各种形式的能量,如光能、热能、电能等,使工业大规模发展。但是化石燃料的燃烧,也给地球带来了严重的污染。

石油,又叫原油,是一种黑色液态化石燃料,由古代海洋或湖泊中的生物遗骸经过高温高压作用以及复杂的生物、化学反应而形成。研究表明,石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发现的油藏中,时间最久远的达5亿年之久。

我们生活中常见的汽油柴油等都是从原油中炼制、加工出来的。人们利用石油可以加工出5000多种重要的有机合成原料,如涤纶、洗衣粉等。人们将石油称为“工业的血液”。

天然气是储存于地下储集层内或溶解于地下原油中的气相石油或石油烃,也是一种化石燃料。天然气的成因是多种多样的,各种类型的有机质都可形成天然气,腐泥型有机质则既生油又生气,腐殖型有机质主要生成气态烃。大规模的天然气田需要在高温、密封的条件下发展数十万甚至上百万年才能形成。

人类发现和使用煤炭,已有3000多年的历史了。在2000多年前的西汉时期,我国就开始用煤炭作为燃料。

煤炭是一种固体化石燃料,它是古代植物死亡后埋在地下,在适宜的地质环境中,逐渐堆积成层,并淹没在水底或泥沙中,经过漫长年代的煤化作用形成的。煤炭的形成可追溯到古生代的石炭纪,当时气候温暖湿润,沼泽遍布,大陆上出现了大规模的森林,为煤炭的形成创造了有利条件,给人类带来了丰富的煤炭资源。

由于地质条件和变质程度不同,形成的煤炭含碳量不同,因而发热量也就不同。按发热量大小顺序,可将煤炭分为无烟煤、烟煤、褐煤等。

能源

在自然界中,只要某种物质或运动能释放出能量供人类使用,它就是能源。能源的形式和种类多样,除了不可再生能源,还有可再生能源,如水能、地热能和太阳能等。

水能主要用于水力发电,水力发电可以将水的势能和动能转换成电能,优点是成本低、可连续再生、无污染。

太阳能是无污染的能源之一。我们除了能直接利用太阳的光和热,还可以把太阳能转化为电能。

地热是地球内部存在的一种巨大的热量,它会以温泉、火山爆发等形式释放出来,地热能也可以用来发电。