第三十一章
石頭裏麵有水分嗎
如果你在理科實驗中用美麗的青色硫酸銅結晶做過“結晶水”實驗的話，你一定會知道，當把結晶加熱到２００℃時，結晶的形狀便開始解體，最後變成白色的粉末。這說明結晶失去了其中的水分。
火山岩石裏的確含有水分。其水分約占岩石總重量的１％。而變成石頭之前的岩漿在化成液體狀態時，水分的含量約占４％。由此可見，岩漿在變成石頭之前，要揮發掉３％左右的水（蒸氣）。
另外，在水中形成的，由沙、泥、石子沉積而成的沉積岩中，泥沙的顆粒之間也含有大量的水分。
地下水就是從這些石縫中流出來的。在日本關東地區的肥泥層和各地的火山灰土裏貯存著容積６０％的水。
因此說，石頭裏麵也有水分。
地下怎麼會冒出泉水來
泉水和雨水有關係。雨有大有小，小雨隻能打濕地麵，慢慢地，水化為水蒸氣，蒸發掉了。大雨如潑如注，水匆匆忙忙向著低窪的地方流去，流進水坑、池塘，流到附近的小河裏去。地麵上的水有的蒸發掉了，有的流到河裏了，還有一部分滲到了地下，成了地下水。你想想，植物從地下吸取的水分，人們打井取來的水，是從哪兒來的呢？對了，它們絕大部分是從地麵滲到地底下去的！
地麵上的水沿著泥土、沙粒和有裂縫的岩石往下滲漏，遇到致密的岩石或緊密的土層（如粘土層等），水就被截住不能再往上滲漏了，這一層叫不透水層。地下水就在這裏慢慢地積儲起來。雨水多的時候，滲到地下去的水多，地下水就升高；雨水少的時候，滲到地下去的水就少，地下水就會降低。地下水與地麵水有一個相似的地方，也是隨著地勢的起伏，從高處向低處流動。不過，因為有泥沙等等的阻擋，它滲流得很緩慢。
有的地下水從水源地流入兩個不透水層的中間，它經受的壓力往往很大，水量往往很穩定，埋藏在地下較深的地方。這種地方的地下水，自己不會流出來，需要人工打井。
不過，有些埋藏比較淺的地下水卻在地下滲啊、流啊，總想找機會在低處的裂縫中冒出地麵，這就是人們常說的泉水！
金屬物質會破壞土壤嗎
明治初期，日本曾發生過這樣一件事：含有銅等物質的水從櫪木縣的足尾銅礦山流進了河裏，不僅汙染了附近的農田土壤，還給農作物帶來了危害。
１９６８年，在日本的富山縣曾出現過一種奇怪的病，患者感到十分痛苦。原來一種名叫鎘的金屬物質從礦山流入水田的土壤裏，人們長期食用這種土壤裏長出來的糧食，就得了這種病。
由此可見，土壤變壞是因為這些有害的金屬物質汙染了土壤，使這些土壤不能栽培出正常的農作物了。這些年來，有些地方為了消滅給農作物帶來各種病害的土壤裏的微生物，使用了ＤＤＴ等毒性很強的農藥。這樣做不僅汙染了土地，而且把土壤中許多有用的生物也殺死了，富饒的土地變成了死土。
人們常把大地比作母親，是土地養育了我們，我們應該象愛護生命一樣去愛護土地。
從前的土和現在的土有什麼不同
現在的土，比如東北平原地區的黑土，據從地下發掘出來的陶器判斷，它在一萬年以前就生成了。因此，現在的土也包含著從前的演變曆史。
黑土的表麵是一層腐殖土的混合土，再往下才是真正的腐殖土，是動植物殘體經微生物和碳、氮分解後又重新合成的複雜的有機土壤。在腐殖層中，植物的細根象穿珍珠項鏈一樣把一顆顆豆粒般鬆散的土壤顆粒串在一起。
另外，在火山灰和砂丘的沙子表麵，還可見到適合地衣生長的現代土。有些地方黑土下麵的老紅土，還是由幾萬年前的火山灰生成的呢。在顯微鏡下觀察濕紅土時，還可見到土裏含有石英、長石、黑雲母等沙粒。至於發粘的粘土，其實那是粘土礦。粘土礦還可象老土壤那樣變成結晶，而且種類也會各不相同。
出土的陶器年代是怎樣測定出來的
在陶器出土遺址一般都會出土一些碳化的木片或木炭。另外，在貝墳中也常是貝殼、動物的骨頭和陶器同時出土。經考古學家測定發現，不僅墳中的木炭和木片中含碳，而且貝殼和動物的骨頭裏也以碳酸鈣的形式夾雜著碳。碳裏含有不同的原子量（１２、１３、１４同位素），原子量１４的碳也叫放射性同位素碳－１４。放射性碳隨著時間的流逝會逐漸變成氮。碳－１４大約每隔５７３０±４０年減少為原有量的一半，因此，隻需測一下出土的木片、貝殼和骨頭中放射性碳－１４的含量便可知道它們的具體年代了。
例如，日本繩文陶器的最早時期在神奈川縣的夏島是９４５０±４０年前。人稱前期的千葉縣的加茂遺址是５１００±４０年前。計算放射性碳的減法的年數是以１９５０年為起點的。
石灰岩洞是怎樣形成的
石灰岩的成分是碳酸鈣，石灰岩層的地下水含有碳酸。碳酸鈣遇到水裏的碳酸，就成為酸性碳酸鈣。酸性碳酸鈣能溶解於水。這是石灰岩溶洞形成和逐漸擴大的緣故。當水漸漸幹的時候，其中碳酸分解成水和二氧化碳氣跑掉，剩下的是固體的碳酸鈣，從洞頂下垂，凝成固體的就是石鍾乳；點滴積累，凝結在洞底的，就是石筍。
瀑布是怎樣形成的
在世界上的名山大川中，瀑布很多，它們沿著各種不同形狀的懸崖峭壁，奔流傾瀉。由於地勢起伏不同，水量多少不等，瀑布流瀉時，千姿百態，變幻奇麗，各有說不完的美景。
伊瓜蘇瀑布是世界著名的寬瀑布，位於巴西和阿根廷兩國交界的巴拉那河流域，它的支流伊瓜蘇河長不過７００千米，水量卻很豐富。大量河水呼嘯奔騰而下，形成了一個寬大的瀑布。瀑布平均高度４０多米，最高的“鬼吼瀑”高達７２米。在它的１２０多米高空上可以看到飛懸著一條絢麗的長虹，浮現在水霧裏，形成一幅人間奇景。
如果從流量來說，巴拉那河上的塞特凱達斯大瀑布是世界上流量最大的瀑布。在汛期時，它以每秒３萬立方米的流量直瀉而下。從遠處看，瀑布猶如條條銀鏈從天而降，飛濺的水珠在陽光的照射下，映出一條美麗的彩虹，像五彩繽紛的蝴蝶隨風飛舞。
我國瀑布也很多，著名的有貴州白水河上的黃果樹瀑布、黑龍江鏡泊湖上的吊水樓瀑布，以及江西廬山的開先瀑布、三疊泉瀑布、黃龍潭瀑布、烏龍潭瀑布等。眾多的瀑布裝點著祖國的河山，使景色更加壯麗。
世界上的瀑布千姿百態，形形色色，形成的原因也是多種多樣的：在同一條河流上，由於構成河床的岩石不同，有硬有軟，軟的地方容易被衝蝕，硬的地方衝蝕得慢，在軟硬岩石交界處，河床高低相差很大，就出現了瀑布。再有，由於地殼運動，地殼斷裂引起升降，造成陡岩，河流流經這裏，形成瀑布。火山噴發後，火山口積水成湖，湖水從缺口溢出，也會形成瀑布；火山噴出的岩漿，阻塞河道，造成湖泊，湖水壅高瀉出，同樣會形成瀑布。古代冰川創蝕成的Ｕ形穀，石灰岩地區的暗河從山崖間湧出，海浪拍擊海岸，迫使河流後退而產生崖壁，也會形成瀑布……總之，瀑布是地球內營力和外營力綜合作用的結果。
石油是如何形成的
石油的用途十分廣泛，如果沒有石油的話，整個社會都會陷入混亂之中。所以石油被人們稱為“國發經濟的血液”、“黑色的金子”。
在遠古時代，地球上草木繁盛，飛鳥走獸在自由自在地尋找食物。後來，由於各方麵的原因，大片大片的森林被埋進了地底，許多動物的屍體也被一起埋了進去。
經過幾百萬年甚至上億年的歲月，地底下的動植物逐漸在高溫高壓的自然條件下，演變成液體的石油，並且透過砂土彙集在一起，這就形成了地下油田。
人類使用石油作燃料的曆史非常悠久。早在１４００年前，我國人民就已開始開采石油，用來照明、煮飯。不過古代人不把它叫石油，而叫做“石漆”、“石脂水”、“猛火油”。一個叫唐蒙的人寫了一本書《博物記》，裏麵就提到甘肅南部的山中，有一種會流出“水”的山岩。這種山岩形成一些像竹籃大小的坑，坑裏流出來的“水”像肉湯一樣肥膩，用火一點就會燒著，這就是被古人稱為“石漆”的石油。
“石油”的名字，是宋代科學家沈括給起的。有一年，沈括到甘肅、陝西一帶考察，當晚住在老鄉家裏，老鄉為沈括點上石油作燃料的油燈。沈括看到這種油燃著時煙很大，於是他就把這些煙炱收集起來，製成了墨汁。沈括對自己的發現非常滿意，認為自己的這項發現一定會被人們廣泛采用。他把這件事記錄在他寫的《夢溪筆談》一書中，並正式將這種油取名為石油。
化石是什麼時代的產物
所謂化石可以說是在很久很久以前被大自然保存於地層中的古代生物遺體、遺物和生活遺跡。因此，不管它是否已經化為石頭都叫作化石。例如，從西伯利亞凍土中發掘出來的猛獁遺體，無論是它那被砂土埋沒之前吃進植物的胃，還是它們的裸露在地麵上被狼啃咬過的骨頭或肉，都可以說是名副其實的化石。
無論是被埋在海洋或湖泊泥沙中的石代生物遺物，還是被埋在火山灰裏的古生物遺物，在它們被挖掘出來重見天日之前，至少已沉睡了幾千甚至幾萬年了。使動物的遺體、遺物和遺跡變成化石的遠古年代就是過去幾千年幾萬年這種概念。
世界上最古老的化石是從南美洲地層中發掘出來的杆狀細胞化石，它距今已有３２億年了。其次是南非威特沃特斯蘭的硫黃細菌化石，它距今已有２１億５千萬年。其實，早在被稱作最古的生物的迭層藻類化石之前，就已經有了更低等的生物。
怎樣才能更完整地挖掘出化石來
很多化石都是從大海、湖泊的泥砂、礫組成的地層中挖掘出來的。化石是從前的生物，也是形成地層的主要成分之一。
在動手挖掘化石之前，首先應該詳細調查一下埋藏化石的地層。這是了解化石在什麼時代、什麼情況下產生的一項重要工作。隻有了解了地層的分布情況，才能在不同地點挖掘出多件同一種化石。
這和挖紅薯不一樣，為了不損壞化石，有時要把化石和周圍的岩石一起挖出來。另外，順著地層的堆積麵挖也是一個竅門。
工具可以用鶴嘴形挖化石用錘子或用錘子敲打鑿子。此外，還需準備一些收拾整理化石用的舊報紙和塑料袋。勘察地層需要地圖、皮尺。勘察地層分布情況需要磁鐵或測斜儀（方位磁鐵和水平儀）。如果上述工具都已備齊，就可以動手挖掘化石了。
化石是怎樣形成的
當我們去參觀自然博物館時，就會看到那裏陳列著許多化石。那麼，什麼叫化石？化石又是怎樣形成的呢！
化石是古代動物的骨骼、牙齒、貝殼、甲殼，或是植物的幹莖、樹葉等等形成的。古代的生物種類很多，它們死後，被泥沙掩蓋沉積埋葬，有些部分由於細菌作用被腐爛和分解，而骨骼、牙齒及莖幹等逐漸被礦物質替換和填充，經過漫長時間的變化，達到石化程度，但仍保持原生物體的形態特點，這樣，就形成了化石。
科學家們把化石分成遺體化石（生物的遺體或其中的一部分形成的化石）、遺物化石（原始人用過的石器、骨器、裝飾品和動物的卵、糞形成的化石）以及遺跡化石（動物的腳印、蟲子掘穿岩石的孔道、植物葉子的印痕等形成的化石）。
什麼是化石人類
人們把相當於現代人祖先的人類化石統統歸於化石人類。據說最古老的人類化石是在非洲烏幹達發現的２００萬年前的南猿。考古學家根據他們使用過的原始工具推斷，他們是人類的祖先。
不少國家都發現了４萬年前的，屬於最後的冰期時代的克羅馬努人的化石。人們稱這種人類化石為現代人的直接祖先。１８６８年從法國南部的克羅馬努洞穴中就出土了克羅馬努人化石，人們稱其為“新人化石”。
先於“新人化石”的“舊人化石”是１８５６年從德國的杜塞爾多夫附近出土的２０～４０萬年前的尼安德塔爾人化石。日本各地也發現過不少化石人類使用過的工具（主要是石器）。另外，從日本各地也發掘出不少化石人類的骨片。
什麼是古海百合化石
最近，雲南昆明工學院兩名科技人員，在雲南兩部采集到千枚古生代海百合化石。其中的８個屬、３９個種為世界首次發現。
古生代海百合是５億年前生活在海洋中的一種無脊椎動物，因形似盛開的百合花而得名。它所形成的化石在古生物學、地層學研究中具有重要意義。化石完整程度之高、數量之多在國內是獨一無二的，在世界上也是罕見的。
鑽石是怎樣形成的
幾千年以來，鑽石在人們心中的地位一直很特殊，它是力量和美的象征，並有著無可抗拒的魔力，使人熱切追求。相傳鑽石是天上星星的碎片墜在地球上的，也有人說它是神的淚珠。
據傳愛神丘比特的箭尖就是用鑽石做的。也有傳說在中亞某處人煙不到的荒穀中，地上鋪滿鑽石，由食肉鳥在天上巡邏，毒蛇在地上把守，而那些毒蛇的目光可置人於死地。
金剛石是鑽石的別名。鑽石一詞來自希臘詞“ａｄａｍａｓ”，是不可征服的意思。
鑽石的形成條件很苛刻。
鑽石是碳元素結晶而成的礦物，也是寶石中惟一由單元素形成的名貴物品。它形成於地殼大約２００千米的深處、在１１００℃到１６００℃的高溫下、在４萬到６萬個大氣壓的作用下、在碳元素較為集中的地方，晶化成鑽石，後來，隨著地殼的隆起或下沉，或火山、地震的原因，結晶的礦物——鑽石被擠出了地表，形成了鑽石礦。鑽石礦有兩種。一種是在火山爆發期間，熔岩將含有鑽石的岩漿帶上地球表層，岩漿冷卻後便形成“管狀礦脈”。含有鑽石的礦脈是由一種名為金伯利岩的岩石組成的。因為人們最初是在金伯利鎮附近找到這種含鑽石的原岩的，因此給了它一個最實際最合適的名稱——金伯利岩；另一種是由於地球表層經受風雨侵蝕，以及被河流衝洗，將鑽石連同表土及其他礦物衝至遠離原來礦脈的地方，形成了“衝積礦藏”。管狀礦脈和衝積礦藏是蘊藏鑽石的兩大資源。
鑽石幾乎與地球同壽，有些已有３０億年以上的曆史。
在所有寶石中，鑽石的成分最為單純。它隻是普通的碳化學物，就像鉛筆中的石墨一樣，但經過自然的力量而變成世界上最堅硬的物質。在真空中，它的熔點是攝氏４０００度，是鋼的熔點的２倍。