肥田的石頭——磷選岩
傳說,明朝農民起義領袖張獻忠率領義軍進入四川時,駐兵在風景幽雅的青城山上。有一次,明朝官兵前來夜襲,忽然發現滿山燈火,以為是天兵降下的“神燈”,給嚇跑了。原來,有“天下幽”美譽的青城山蘊藏著磷礦。當磷礦露出地麵,被土壤裏的細菌分解成磷化氫氣體,遇空氣自燃時,會發出綠熒熒的光,有人叫它“鬼火”或“鬼燈”。
磷礦是重要的化工礦物原料,主要用於製造磷肥,也可用來提取黃磷(白磷)、赤磷、磷酸及其他磷酸鹽。自然界含磷礦物很多,有工業利用價值的主要是磷酸鈣,即磷灰石。由於磷灰石很難溶解於水,即使把它磨細撒到田裏,植物也不大能吸收,因此不能直接施用,必須把磷礦粉加上硫酸,轉變成過磷酸鈣才能當肥料。三大肥料之一的磷肥,既能促進種子發芽生根,加速植物的生長,又可增強植物抗旱、禦寒、耐熱、抵抗蟲害的能力。
磷在生命起源、進化及生物生存、繁殖中,都起著不可缺少的作用。人體含有1%的磷,存在於細胞、血液、牙齒和骨骼中。腦磷脂還供給大腦活動所需的巨大能量,所以有人稱“磷是思維的元素”。
磷塊岩顏色呈灰白或黃白,貌不出眾,很難與普通石頭區別開來。找礦人員要隨身帶上鉺酸銨溶液,滴在石頭上觀察反應後的顏色,若有黃色反應才能確認是磷礦石。民間有一種簡便的鑒別法:將石粉放在火上燒,如果出現綠色的火花,就可斷定是磷礦石。我國地質工作者曾用這種方法找到了幾個工業價值可觀的礦床。
岩漿岩和沉積岩中都含有磷,當這些岩石風化分解後,其中的磷易被富含二氧化碳和有機酸的地表水溶解,並陸續搬運到淺海盆地中去。在水盆地中加上生物作用(魚、蝦、蟲類吸收大量磷質),便慢慢富集起來,逐漸沉積成磷礦床。
古代海洋裏沉積生成的磷塊岩礦床約占世界磷礦床總儲量的80%。我國雲南的昆陽磷礦、貴州的開陽磷礦、江西的朝陽磷礦均屬這種類型。我國磷礦工業儲量居世界第二位。
用途廣泛的礦物——石膏
石膏用途很廣。做豆腐要用石膏;著名中藥“白虎湯”裏,石膏是主藥,治療急性高熱、口渴煩躁有很好的療效;牙科醫生用石膏做牙床模型;外科醫生給骨折病人正位固定也用石膏;……石膏的主要成分是含水的硫酸鈣,大都呈白色的半透明晶體;用手指甲能刻動,所以又稱“軟石膏”。失去結晶水的叫硬石膏;呈纖維狀的稱纖維石膏,具朋明顯的絲絹光澤;晶體無色透明狀如玻璃的稱為透石膏;還有雪花石膏、土狀石膏等。
建築工匠將石膏煆燒到170℃時所得的灰泥石膏,用於塗抹天棚、木板和簷板等;燒到750℃後碾成粉末製得的水硬石膏,用來製造印花地板、窗框、窗台、台階、牆簷等。美國芝加哥113層的西爾斯大廈所用的主要輕型建築材料就是石膏製品。
把石膏加熱到150℃,脫去結晶水而成熟石膏。其粉末混入水後調成可塑性的漿狀物,是藝術家理想的雕塑材料。再加入凝膠、纖維、石灰等物,將其注入人像模子,幾小時後打開模子,便出現了各種栩栩如生的塑像。工藝美術商店裏出售的石膏“維納斯”等,就是這麼鑄出來的。最初混入石膏粉中的水既沒有流走也沒有蒸發掉,那麼它們到哪裏去了呢?原來,這些水搖身一變,又成了石膏裏的結晶水。因為在石膏晶體中有水分子的固定崗位,它會自動對號入座。
中國已探明的石膏礦儲量居世界首位。“六朝古都”南京的地下有一個“石膏湖”,已探明儲量有11億噸。石膏的成因類型較多,我國主要是蒸發沉積型礦床。石膏常賦存於紅色、灰色、灰白色和深灰色的沉積岩中,一層一層的,常與石鹽礦共生在一起,都是鹽湖中化學沉積加上幹熱蒸發形成的。因此,沉積型石膏礦和石鹽礦是互為重要的找礦線索。
天生麗質的建材——大理岩
大理岩是一種高級的建築、石雕材料,因主要產於我國雲南省的大理縣而得名。
大理岩的種類很多,其中有一種純潔雪白的細粒大理岩,稱為漢白玉,它是美麗、華貴、堅不可催的象征。我國北京天安門前的華表,法國巴黎盧浮宮內的斷臂維納斯雕像,都是漢白玉的傑作。
大理岩的主要成分是碳酸鈣,形成於幾億年以前的古地史時期。那時,盛產大理岩的地方是一片汪洋,水底沉積了許多碳酸鈣和生物遺體。由於沉積物中所含的雜質不同,因此各層的顏色也不相同。後來,經過海陸大變遷,這些碳酸鈣沉積物便固結成石灰岩。成岩後,如果再受到地殼運動及岩漿的烘烤,在高溫高壓的環境裏,那些堅硬的石灰岩便會變成柔軟的半流動狀態,在變動壓力的作用下,搓來揉去,互相滲透,使本來像夾心餅幹似的石灰岩熔解後再次結晶。因此,大理岩中常可見到流動狀態的條紋圖案。