书城教材教辅课本上读不到的地理故事
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第13章 地球有个百宝箱——自然的馈赠

巧用太阳退强敌

在古希腊爱琴海的纳克索斯岛上,居住着一群纯朴、善良而又勤劳的人们。他们在一位德高望重的智慧老人的领导之下,日出而作,日落而息,过着十分安静的生活。

某一个夏天,火红的太阳刚从海面升起,岛民们就在酋长的带领下,庄严而神圣地向海神祭祀。祭祀完毕,壮年汉子们就带着族人的祝福和干粮出海了。妇女、老人带着小孩目送他们乘船远去,直到消失在海平线上。

太阳渐渐升高了,天空没有一丝云彩,毒辣辣的太阳没遮没挡,像火一样烘烤着地面,连海上吹来的风都热烘烘的,让人难受。由于他们都惦记着出海的人,所以不时地向海面张望。

午后,突然有人发现海平线上有许多小黑点,岛民以为出海的人归来了,但又觉得非常奇怪。因为平常他们都是太阳落山时才回来。

正当他们犯嘀咕的时候,小黑点渐渐变大了,船离他们越来越近,当他们能看清楚的时候,便引起了一片惊慌。因为,这些船只比他们的渔船要大得多,船上坐满了衣着古怪的人,个个手里拿着大刀和长矛,且足有1000多人。看来对他们不怀好意。

原来这是马其顿王国的军队,他们远征时走错了航线,与大部队失去了联系,这些人在海上已漂流了一天一夜,又累又饿的士兵发现了这个岛,便决定掠夺岛上的财物,来补充给养。

而善良的岛民并不知道这一切,他们只觉得来者不善必须提高警惕,必要时还要采取强有力的措施。

那船只离岛几百米时搁浅了。眼看岛民在劫难逃,妇人惊慌不定,小孩吓得号啕大哭,但这一切并没有吓倒智慧的酋长老人,他正在思量对策。突然,他眼前一亮,顿时有了主意。原来希腊之神教会了他们祖先取火的方法,祖辈把这种用铜镜聚阳光来取火的方法传给了他们。

酋长老人想:如果把各家的铜镜都拿出来借这火热的阳光,对着这些大船也许会使它们燃烧起来。想到这里,他立刻号召岛民把所有的铜镜都搬出来。

不一会儿,上千面镜子聚集在岸边,老人不慌不忙地指挥岛民人手一面镜子,首先把每面镜子反射的阳光都对准最近的那艘大船。

转眼工夫,大船就冒起了白烟,接着便燃起了熊熊大火,其他船上的士兵眼看这艘船突然着火,不知岛上用了什么武器,只见岸上白花花的一片,吓得他们赶紧掉转船头落荒而逃。

岛民们望着落荒而逃的侵略者,顿时欢欣鼓舞,沉醉在一片胜利的喜悦中。

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太阳能的巨大威力

太阳光有着相当大的威力。据科学家估算,我们地球表面每秒钟接受到的太阳能的总量,相当于燃烧550万吨煤所产生的能量,由于太阳能在地面很分散地分布,所以,人们经常利用聚光的原理,从而提高了太阳能的效用。

土地是孕育人类的母亲

在中国的神话传说中,创世女神女娲将黄土和成泥巴,仿照自己的模样,捏成了泥人,女娲对着泥人吹了一口仙气,泥人就有了生命,从此以后,世界上就有了人类繁衍。

土地是地壳表层长期演化形成的,是生命的温床,人类的母亲,我们生存以及生活都依赖土地。我们可以在土地上种植粮食,种植树木,放养牛羊,等等。还可以在土地上盖起高楼大厦,修建四通八达的道路。因此,土地资源对于人类来说,是最宝贵的物质资源。

按照地形分类,土地资源可分为高原、山地、丘陵、平原和盆地,每一种地形都可以被我们合理利用。例如,我们可以在高原放牧,这样就有肉制品和奶制品;在山地发展林业,这样就有木材;在丘陵种植果树和茶叶,可丰富我们的生活物资;在平原、盆地宜发展耕作业,以获取生活中所需的各种物产。

在不同地区和不同历史时期的技术经济条件下,人们对土地的开发利用程度是不一样的。例如,在小农经济的历史时期,人们对沼泽地束手无策,什么也做不了。但在已具备治理和开发技术条件的今天,沼泽地却成为一种可利用的农业土地资源。

土地资源是我们赖以生存的重要资源,因此,我们必须分外珍惜每一寸土地,不要肆意破坏它。一旦它遭到破坏,就很难再回到最初的样子。

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土壤是怎么形成的

土壤是岩石圈顶部经过漫长的物理风化、化学风化和生物风化作用的产物。土壤是由固体、液体和气体三类物质组成的。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系,互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。

石油是黑色的黄金

你知道石油是怎么形成的吗?

在漫长的地质年代,许多生物尸体沉积在海洋或者大湖泊底部,经过生物化学、热催化以及热裂解、高温变质等地质作用以后,就变成了石油。刚刚形成的石油是许多分散的油滴,随着地下水流动。当流到四周全是密实岩层的地方时,石油就会聚集在那里,不断积累,这个地方就会形成油田。

我国是世界上最早发现和利用石油的国家之一。据史料记载,早在公元前3世纪,四川的劳动人民就已经学会用石油和天然气作燃料烹煮、取暖和照明了。在古代,石油曾被称为石漆、石脂水、猛火油、火油、石脑油、石烛等,而“石油”这个名称是北宋科学家沈括提出来的。

沈括所著的《梦溪笔谈》一书中详细地记载了石油的开采及使用:公元1080年冬天,沈括巡察陕北二郎山时,看到当地居民冒着零下二三十度的低温,在延河两岸支起了一顶顶帐篷。帐篷内热气腾腾,上空黑烟缭绕,四周的积雪都已融化。出于好奇,他进了帐蓬,发现人们正在从地底下开采并燃烧一种黑色液体。这种液体黏稠似胶,烧起来火很旺,当地人称为“石脂水”。它是从哪里来的呢?沈括怀着极大的兴趣,考察了人们开采“石脂水”的情况。他看到这种黑色液体是从岩石缝里溢出来的,便命名为“石油”。石油燃烧后积累的烟尘,沈括带回去加工成墨,用来写字作画,竟发现该墨黑亮似漆,效果很好。沈括预言,石油必将在将来有更多的用途。

确如沈括所预言的那样,随着石油被大规模开采,人类社会的物质文明发生了划时代的飞跃。石油可以为人类提供巨大的能源,人们的衣食住行都离不开它:我们身穿的许多化纤织物就是从石油里提炼出来的,日常使用的塑料制品、燃油汽油、化肥、杀虫剂等,绝大部分也是从石油中提炼出来的。可以说,石油是一种黑色的黄金,具有极高的应用价值。不过,石油是不可再生资源,如果不加限制地开采,就极有可能随时面临枯竭的危险。

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世界油田集锦

世界上最大的油田是沙特阿拉伯的加瓦尔油田。世界上已探明的储量最大的、也是世界上最大的砂岩油田是科威特的布尔干油田。世界上石油储量最多的国家是沙特阿拉伯。世界上探井和生产井最多的国家是美国。世界上海拔最高的百万吨级油田是中国青海油田。

茫茫大地何处找石油

我国陆地面积约960万平方公里,在这个广阔的范围内,油气田只占极小极小一部分,要用钻井的办法在某一点上发现油气田,真像大海捞针一样。人们不禁要问,茫茫大地何处找石油?

早期的找油是从观察出露到地表的油或气(被称为“油气苗”)入手的,勘探队员们在野外特别注意寻找和打听工区内有没有石油或冒气泡的水泉,这是最直观的找油方法,古今中外都一样。我国的克拉玛依油田因其附近有“黑油山”而引起人们注意,钻探后发现的;独山子油田则以含油气的泥水长期溢流而成的“泥火山”著称;玉门油田其旁有“石油沟”;延长油矿范围内有多处油苗出露;四川最早利用气井的自贡,也有不少气苗可以点燃,古籍中也有记载;青海有些与“油”有关的地名如“油砂山”、“油泉子”等则是现代的石油队员 在勘查时以其油苗而给取的名。

在地面上没有油气出露的地区是怎么找到油气田的?譬如,从20世纪50年代末期以来,在我国东部找到的大庆、吉林、辽河、大港、华北、胜利乃至中原、河南等油田,都在草原、海滩、农田和沼泽之下,勘探队员们从何下手呢?这就得凭借科学理论的指导和先进技术手段的应用了。

50年代初期,著名地质学家李四光以他的“地质力学”理论致力于指导各种矿产的勘探,对于找油的方向,他认为中国东部平原地区有一串近南北向的隐伏盆地(他称之为“第二沉降带”),是大有希望的找油对象,北起东北的松辽盆地,南至渤海沿岸的京、津、冀、鲁,都应该投入勘探工作量……在克拉玛依油田发现不久,正当大力从事油田建设开发的时候,石油勘探队伍已为“战略东移”作了准备,1958年前后就进入了松辽和华北大地。大量的地震勘探查明了隐伏在平原下面的各盆地轮廓,钻探工作才有了入手之点。

所以,从总体来说,找油的顺序大致是:第一,要着眼于什么地方有盆地,因为只有沉积盆地才有厚度巨大的沉积地层和能生油的丰富的有机质。我国陆地和海上大大小小的盆地已发现了373个,是我们寻找石油的广阔天地。

第二,要在盆地中寻找生油凹陷,因为生油层在生油凹陷中最发育,是油气的发源地。

第三,要在生油凹陷附近寻找主要的油气聚集区,因为这个地区最靠近油源,是“近水楼台先得月”的好地方。

第四,要在主要油气聚集区内寻找圈闭,这是可能存在油气藏的所在地。

第五,在圈闭的最高部位钻第一口找油井,叫做预探井,目的是了解有无油气的存在。

第六,在预探井发现油气后,就要向外扩大布井范围,钻一些的详探井,目的是了解含油气的边界,即解决油田的大小问题。

搞清了油田的范围以后则要按一定距离部署生产井(或称开发井),将油田投入生产开发。一个油田就是这样从大处着眼小处着手,不断缩小范围,最终被找出来的。因为地下情况复杂,再加上人们的认识能力有限,并没有百分之百的把握获得成功。预探井的成功率能 达到30%以上,其成效就算很不错的了。

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我国的油田

我国60%的原油产自东北,黑吉辽三省都有分布,华北地区也分布着年产量在百万吨级的油田。

我国主要的油田有:大庆油田、长庆油田、大港油田、华北油田、克拉玛依油田、四川油田,等等。其中,位于黑龙江省西部、松嫩平原中部,地处哈尔滨、齐齐哈尔市之间的大庆油田是我国第一大油田,南北长140千米,东西最宽处70千米,总面积5470平方千米。

煤炭最早是首饰

1275年,元世祖忽必烈当政期间,意大利商人马可·波罗来到中国,他在中国游历了17年,去了中国好多地方,还在元朝廷当了官员。后来,马可·波罗回到了自己的家乡,他除了给自己的亲人朋友带了精美的丝绸瓷器之外,还将自己在中国的所见所闻写成《马可·波罗游记》一书。在书中,他写道:“中国有一种黑石头,能够像木头一样熊熊燃烧。”马可·波罗所说的“黑石头”,就是我们现在使用的煤。

煤炭是古代植物埋藏在地下经历复杂的生物化学和物理化学变化后逐渐形成的固体可燃性矿物,是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。

中国是世界上最早利用煤的国家。在沈阳新乐古文化遗址(新石器时期遗址,距今约有18000~2000年)中,就发现了煤制的工艺品。的确是这样,最早的时候,人们并不知道煤能够燃烧,而只是把煤当成一种黑色的好看的石头,把这种石头雕刻成手环、项圈、手镯等装饰品。那么,是谁最早发现煤能够燃烧的呢?

传说皇帝有个孙女,名叫黑英。黑英有一个手镯是用煤雕刻成的。一天,黑英在做饭的时候,不小心把煤镯掉进了火堆里。黑英来不及把煤镯取出,扑的一声,煤镯全烧着了。大家都很奇怪,煤镯是用石头做成的,怎么会燃烧呢?

话说黑英自丢了心爱的手镯之后,整日闷闷不乐,因为在当时,煤镯是很贵重的首饰,跟现在的金玉首饰一样。黄帝就派猎手胡巢和于则再为黑英找寻一些黑石头来,再为黑英做一只煤镯。

胡巢和于则很顺利地找到了黑石头,还猎获了一头野猪。夜幕降临的时候,胡巢和于则生起火堆,准备烤野猪肉来吃。当晚风势很大,胡巢和于则就把那几块黑石头挡在火堆旁边挡风。胡巢和于则吃肉心切,把火烧得很旺,一下子把火堆旁边的黑石头也烧着了。胡巢和于则回去跟黄帝做了汇报。黄帝跟众人一起来到黑石头燃烧的地方勘探,终于发现了黑石头能够燃烧的秘密。

后来,我国河南巩义市也曾发现过西汉时用煤饼炼铁的遗址。我国先秦时期称煤为石涅,魏晋时改称其为石墨或石炭。到了明代,李时珍在《本草纲目》一书中,首次使用煤这一名称。在国外,在公元前300年,希腊学者泰奥弗拉斯托斯就在其著作《石史》中记载了煤的性质和产地;而古罗马则在约2000年前就已经开始用煤加热了。

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煤炭是怎么形成的

关于煤炭的形成,现在比较被全世界各国认可的是,煤炭是数亿年前的生物遗体大量沉积,经过地质变化埋藏到地底下,产生化学反应,最终形成的。

在3.6亿—2.8亿年前,地球上的气候如同现在的热带雨林一样温暖潮湿,在广阔的,水汽缭绕的沼泽中生长着蕨类、木贼属植物等,这个时候还没有出现恐龙,沼泽地中的动物有巨型昆虫蜻蜓和像鳄鱼一样大小的两栖动物。茂盛的绿色植物生长、死亡,或者遭遇地震、地壳移动等等,大量地堆积在浅水中,经过上百万年的时间,逐渐就形成了煤炭。现在也有温暖、潮湿的森林,但它们要经历百万年之后才能形成煤,现在的成煤率几乎为零。

不怕火烧的石头衣服

地球上有一种用途很广的非金属矿藏——石棉。

石棉被称为“能织布的石头”。用石棉可以织石棉布,这种布神通广大,不怕火烧,不怕酸碱,还能隔音、隔热、绝缘。

相传,东汉时期,有一个梁将军得到了一件“仙衣”。他穿上这件“仙衣”大宴宾客,故意碰翻了酒盏碗碟,“仙衣”上沾满斑斑油迹。正当客人们为此惋惜时,梁大将军叫家人拿出一盆熊熊烈火,说是以火洗衣。在客人们惊诧的目光下,这件“仙衣”被大火“洗”得干干净净,完整如新。这就是我国历史上轰动一时的稀世之宝——“火洗布”。其实,它并不是什么“仙衣”,而是用石棉布织成的衣服。

石棉是一种被广泛应用于建材防火板的硅酸盐类矿物纤维,也是惟一的天然矿物纤维,它具有良好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性,不易燃烧,故被广泛应用。我国很早就发现并开始利用石棉,据记载,我国周代已能用石棉纤维做成衣服。因为石棉具有隔热、保温、耐酸、绝缘、防腐等特性,现代科技领域也离不开这种特殊的天然材料,是重要的防火、绝缘和保温材料。目前石棉制品或含有石棉的制品有近3000种,主要用于机械传动、制动以及保温、防火、隔热、防腐、隔音、绝缘等方面,其中较为重要的是汽车、化工、电器设备、建筑业等制造部门。但是,由于石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病,许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质。

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石棉对人体的危害

石棉本身并无毒害,它的最大危害来自于它的纤维,这是一种非常细小,肉眼几乎看不见的纤维,当这些细小的纤维被吸入人体内,就会附着并沉积在肺部,造成肺部疾病,如石棉肺,胸膜和腹膜的皮间瘤。这些肺部疾病往往会有很长的潜伏期(皮间瘤20~40年)。石棉已被国际癌症研究中心肯定为致癌物。

能吃的矿石

传说,很久以前,我国南方有一座天灵山,天灵山下住着一户贫苦的人家。这户人家的父母体弱多病,他们的儿子砍柴娃非常勤劳,对父母非常孝顺。砍柴娃的爹娘死后,砍柴娃无钱安葬父母,就把父母合葬在天灵洞里,自己在洞里守孝三年。

砍柴娃仍然过着日夜操劳、缺衣少穿的生活,一天,砍柴娃砍柴回来,发现山洞里长出很多白花花的石头,闻上去还有馒头的香味。砍柴娃试着吃了一口,觉得非常可口,就大口大口地吃了起来。说来也奇怪,吃了好久,那些白色的石头总不见少。从此,砍柴娃再也不用饿肚子了。

消息传到了财主的耳中,财主认为这是一个神奇的“宝贝”,就带领人上山夺宝。财主使用暴力逼着砍柴娃讲出宝物的所在地。砍柴娃默不作声,财主恼羞成怒,就下令在天灵洞附近掘地三尺。眼看就要挖到砍柴娃爹娘的坟墓了,突然间天空打了一个响雷,洞里出现了一片片白色的石头,看的财主眼都呆了。财主命令在出现石头的地方继续挖掘,可惜挖了很久,都没有挖出这件宝来。

传说这种白色的石头就是石膏,是砍柴娃的爹娘心疼儿子而变化出来的,因为里面掺进了母亲的乳汁,所以吃起来味道甜美。后来,天上的神仙见财主欺人太甚,就命令山神把这些白色的石头埋在了地底下。

以上虽然是传说故事,不足为信。但在真实生活中,石膏这种矿石的确是可以吃的。从古至今,人们做豆腐、熬中药,很多场合都需要用到石膏。除此之外,石膏的用途非常广泛。

天然石膏是一种半透明的晶体,它的主要成分是含水的硫酸钙。石膏晶体很软,用手指甲就可以刻动,所以又称为软石膏。失去结晶水的叫硬石膏。呈纤维状的称纤维石膏,具有丝一般的光泽。此外还有透石膏、雪花石膏、土状石膏等。

建筑工匠将石膏煅烧到170℃时得到灰泥石膏,用来涂抹天棚、木板等;烧到750℃后碾成粉末制成硬石膏,用来制作窗框、窗台、墙檐等。

把石膏加热到150℃,脱去结晶水而成为熟石膏。熟石膏粉末混入水后调成可塑性的浆状物,是艺术家理想的雕塑材料。在这种浆状物里再加入凝胶、纤维、石灰等,将其注入模子,几小时后打开模子,便出现了栩栩如生的塑像。工艺美术商店里出售的石膏模型“维纳斯”雕像等,就是这么铸出来的。最初混入石膏粉中的水既没有流走也没蒸发掉,那么它们到哪里去了呢?原来,这些水摇身一变,又成了石膏里的结晶水。因为在石膏晶体中有水分子的“固定岗位”,它会自动对号入座。

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石膏的分布

世界上最大的石膏生产国是美国。在美国,石膏矿床分布在22个州,共有69座矿山,最大产地在阿依华州道奇堡。其次是加拿大。法国在欧洲石膏生产中居领先地位。再次为西德、英国、西班牙。中国石膏矿资源丰富。全国23个省(区)有石膏矿产出。探明储量的矿区有169处,总保有储量矿石576亿吨。从地区分布看,以山东石膏矿最多,占全国储量的65%;内蒙古、青海、湖南次之。

像玉石一样美丽的大理石

大理石是一种美丽的岩石,它色调淡雅、纹理清晰、图案美观,是一种高级建筑和雕刻材料。在我国,大理石因为主要产于我国云南大理而得名。

大理石为什么这么美丽呢?我国云南白族地区流传着这样一则民间故事:相传很早以前,神州大地上有一座仙山,仙山上住着一位美丽的姑娘,她的名字叫做“玉女子”,这位“玉女子”最喜欢四处游历,她走到哪里,哪里就会出现美丽的玉石。后来,有一个贪婪的人听说了“玉女子”的故事,就想把玉女子抢回家去,好让家里长出很多的玉石来。这个贪婪的人在山上等了好久,终于在山上的石洞里发现了玉女子的踪影。玉女子识破了这个人的诡计,就腾云驾雾飞走了。但是玉女子进洞时解下的五彩腰带因来不及拿走而留下了。贪心人伸手去捡,腰带却隐没在岩石之中。从此,这座山上的石头变成了大理石,上面有着各式各样的花纹。

事实上,大理石的主要成分是碳酸钙。大理石形成于几亿年前的一片汪洋。洋底沉积了许多碳酸钙和生物遗体,后来,经过海陆大变迁,这些碳酸钙固化成为石灰岩。把石灰岩变成大理石的“功臣”,是地下炽热的岩浆。当岩浆涌到大片的石灰岩岩层里时,在岩浆的挤压、烘烤下,组成石灰岩的碳酸钙颗粒,变成了结晶的方解石,不起眼的石灰岩也就变成光洁美丽、花纹清晰的大理石。

大理石软硬适中,质地细腻,便于铁器雕琢,且很坚韧,不易崩裂,先人早就用它来雕刻佛像、人物、动物、石碑、栏杆等。大理石有各种各样的色调和纹理,洁白无瑕的大理石就是汉白玉,其晶莹洁白,内含闪光晶体,熠熠生辉,是一种十分名贵的建筑材料。西方从古希腊时代就用白色的大理石作为人像雕刻材料。印度最著名的建筑艺术杰作——泰姬陵,也是用洁白无瑕的大理石建造的。

虽然大理岩的防水、防冷性能好,又比较致密坚固,但它不耐酸,易受侵蚀。因此,被称为“20世纪空中死神”的酸雨,对由大理石构筑的世界文物造成了严重的威胁。

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什么是玉

玉就是美丽的石头。这是一个通俗的定义。从科学的角度讲,玉分为软玉和硬玉。软玉指的是由一种叫做透闪石—阳起石矿物(主要含钙和氧等元素)构成的致密坚韧的纤维状和毡状集合体,如和田玉等;硬玉是一个具体的矿物名称,含钠、铝、锶和氧等元素,硬玉的纤维状和毡状集合体就构成了翡翠。

在实际生活中,考虑到我国的文化传统,我们将一些超出上述范围的石头也称作玉,如岫岩玉。