无处不在的石头
故事里的大学问
你知道石头城是指哪个城市吗?
石头城被称为石城,广义上它是如今南京的别称。关于石头城的由来有这样一段历史:公元前472年,越王勾践灭吴之后,企图进一步吞并楚国,他看中了位于现在南京中华门的长干里一带,于是召见谋士范蠡监理建城,定名“越城”,又叫“范蠡”城。
当时的“越城”很小,城周只有约1千米,占地面积也只有6万平方米,称作“越台”。到了公元前333年,楚威王灭越,又在南京清凉山(又叫石头山)筑城,称为“金陵邑”,这就是南京又称“金陵”“石头城”的来历。
到了公元前211年,孙权又在金陵邑故址修筑了“石头城”,也就是今天南京的重要历史遗存“鬼脸城”,这是当时的军事要塞,地势十分险要。
石头城是南京的别称,这一由来有着一定的历史渊源,那么,你知道石头的由来吗?石头是怎样形成的,它是什么时候出现在地球上的呢?
真相是这样的
石头严格地说应该叫岩石,岩石是固态矿物或矿物的混合物,其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙,是由一种或多种矿物组成的,具有一定结构构造的集合体,也有少数包含有生物的遗骸或遗迹,如化石。
在大多数人看来,岩石都是坚硬无比的,其实不然,岩石有三态:固态、气态(如天然气)、液态(如石油),但主要是固态物质,是组成地壳的物质之一,是构成地球岩石圈的主要成分。
那么,岩石是怎样形成的呢?地球形成之初,地核的引力把宇宙中的尘埃吸过来,凝聚的尘埃就变成了山石。山石经过风化,变成了岩石,接着就变成陨石。在未落入地球大气层时,它们是游离于外太空石质的、铁质的或是石铁混合的物质,如果落入大气层,就有可能成为陨石。几亿年之后,日积月累,地球上就有了很多岩石。
岩石按照成因可以分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩或喷出岩;沉积岩是在地表常温、常压条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石;变质岩是先成的岩浆岩、沉积岩,由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。
地壳表面以沉积岩为主,约占大陆面积的75%,洋底几乎全部为沉积物所覆盖。地壳深处和上地幔的上部主要由岩浆岩和变质岩组成,其中岩浆岩占了绝大多数。
大家对石头一定不陌生,石头在我们身边随处可见,但是你见过“会流血的石头”吗?
明故宫的午门里有一块引人注目的“血迹石”。青灰色的石面上,夹杂一团团褐色的斑纹,就像是鲜血渗透到石头中去了。有人说,这块血迹石是580年前方孝孺血溅宫门留下的。
这当然不是真的。其实,血迹石是属于外力作用形成的沉积岩,它是在海底形成的。大约距今3亿多年前,当时海水中一些具有钙质硬壳骨骼的海生生物的遗体,参与了沉积,在这期间,又与海水中的氧化铁和氧化锰发生了化学反应,于是就呈现出了褐色的团块和条纹,经过成岩作用,便形成了血迹石。
岩石之王——花岗岩
故事里的大学问
花岗岩是非常好的石材,多用于建筑材料。世界各地有许多利用花岗岩建造的遗迹,比如4000多年前古埃及人的金字塔、古希腊的神庙、古罗马的斗兽场等。
不仅在国外,在国内也有很多用花岗岩建造的遗迹和建筑,石溪摩崖石刻、梅溪石牌坊、那洲“守望楼”……它们的历史,也是由花岗岩书写和见证的。
那么,为什么人们喜欢用花岗岩来建造建筑物呢?
真相是这样的
“花岗岩”,顾名思义,“花”是形容这种岩石有美丽的斑纹,“岗”和“岩”则表示很坚硬,整体理解就是有着美丽斑纹的坚硬岩石的意思。
花岗岩,大陆地壳的主要组成部分,是一种岩浆在地表以下凝结形成的火成岩,主要成分是长石和石英。花岗岩的语源是拉丁文的granum,意思是谷粒或颗粒。因为花岗岩是深成岩,常能形成发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒,因而得名。
人们喜欢用花岗岩作为建筑材料,是与花岗岩的特性分不开的。花岗岩质地坚硬,难被酸碱或风化作用侵蚀,耐磨损,颜色美观,外观色泽可保持百年以上,故有“岩石之王”之称,除了用作高级建筑装饰工程外,还是露天雕刻的首选之材。
如果你也希望你的家用花岗岩装饰一新的话,你先要考虑使用哪种花岗岩,因为每种花岗岩都有它最佳的用途。根据矿物质成分划分,花岗岩的常见种类有以下几种:
1.黑云母花岗岩。
黑云母花岗岩存在多种颜色,是最广泛使用于建筑的花岗岩之一,它是所有花岗岩中最坚硬的,室内室外都非常适用。
2.角闪石花岗岩。
角闪石花岗岩是最暗的花岗岩品种,适用于各种天气,适用于任何用途。
3.滑石花岗岩。
滑石花岗岩是最鲜为人知的花岗岩之一,因为它不能很好地抵抗风雨,这使得它不太适合作为地板、台面和室外使用,只能用于装饰。
虽然花岗岩适合用做建筑材料,但它并不是十全十美的,因为花岗岩释放的氡气可诱发肺癌。
提起肺癌,大家首先想到的应该是吸烟。其实,家庭生活中的一些因素也可能会成为导致肺癌的元凶,美国《纽约时报》刊文指出,家庭装修用的花岗岩所散发出来的放射性物质,就可引起肺癌。
研究发现,花岗岩的放射性要比大理石大得多,尤其是遇热后散发的放射性物质剂量会更大。所以,最好不要在卧室,特别是厨房使用花岗岩。除此以外,应该注意保持室内通风、加强锻炼、增加肺活量,以促使体内氡气尽快排出。
隐藏在沉积岩里的故事
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现在我们发现的化石主要是曾经生活在海洋里的生物被埋藏在海底后形成的化石,虽然有时候我们会在山上发现一些海洋生物的化石,但可以肯定的是这些山在很久之前都曾经是海洋。
化石开始形成的时候被埋在海底,之后因地震或者其他原因,海底逐渐升高成为陆地,化石才得以重见天日,所以,我们会在曾经是海底或者湖底而今天是山或陆地的地方发现很多化石。奇怪的是,人们发现的化石多出现在沉积岩中,你知道这是为什么吗?
真相是这样的
多数化石都是在沉积岩中找到的,其原因与沉积岩的成因密不可分。岩石虽千变万化,但都归属于三大类:岩浆岩、变质岩和沉积岩。
岩浆岩是地球内部的岩浆向上侵入到地球表面或喷出地面后冷却凝固形成的,这注定了化石与岩浆岩无缘。
变质岩是地球上的岩石在地下深处经过高温高压等作用,使成分结构发生改变后形成的岩石。变质岩中即使存在着化石,也很难发现完整的,从而失去了应有的价值。
与以上两种岩石相比,沉积岩的形成就为化石的存在提供了条件,沉积岩是在地表条件下,由各种各样的沉积物形成的岩石,它是唯一能够保存化石的岩石。沉积岩分为碎屑沉积岩、化学沉积岩、生物沉积岩,其中生物沉积岩保存化石的机会最大。
人们常说,沉积岩是书写地球史诗的岩石,因为沉积岩中保留了很多地球的历史信息,包括有古代动植物的化石,沉积岩的层理有地球气候环境变化的信息。这与沉积岩的物质来源是密不可分的,其中风化作用是一个主要渠道,此外,火山爆发喷射出大量的火山物质也是沉积物质的来源之一,还有植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例。
虽然沉积岩的体积只占到岩石圈的5%,但分布面积却占陆地的75%,大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。沉积岩中除了有宝贵的化石外,还蕴藏着大量的沉积矿产,如煤、石油、天然气、盐类等。
石油主要用于燃料,那么,石油是从哪里来的呢?
石油属于非再生资源,是经过极其漫长的地质演变而成的。石油的诞生与许多因素有关,但从地质学角度来说,沉积岩的作用是功不可没的。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%,它是唯一具备能够让石油诞生的地方。那么,石油为什么在沉积岩诞生呢?
在地球不断演化的漫长历史过程中,需要经过一些“特殊”时期,如古生代和中生代,大量植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,与岩浆岩、变质岩形成的泥沙或者碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。因沉积层不断堆积,导致温度和压力上升,在这个过程中,沉积岩层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生成提供了地质环境。
化石,裹藏着生命的信息
故事里的大学问
在2亿多年前的中生代,大量的爬行动物在陆地上生活,所以中生代又被称为“爬行动物时代”,恐龙是所有爬行动物中体格最大的一类,很适合生活在沼泽地带和浅水湖里,那时的空气温暖而潮湿,食物也很充足。
恐龙在地球上生活了几千万年,但不知道什么原因,它们在6500万年前很短的一段时间内突然灭绝了。现在我们要想知道恐龙的模样,恐怕只能通过观看一些影视作品来了解了。有这样一个疑问:既然恐怕早已经灭绝,那么,影片又是根据什么来制作出恐龙的模样呢?
真相是这样的
现在我们看到的恐龙的影片、图片都是根据恐龙化石复原出来的,第一块恐龙骨化石是在1677年由英国牛津博物馆保管员罗伯特·普劳特发现并收藏起来的。化石指的是地壳中保存的属于古地质年代的动物或植物的遗体、遗物或生物留下的痕迹,通俗地讲,就是生活在遥远过去生物的遗体或者遗迹变成的石头。
在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活遗留下来的痕迹,会被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中,这些生物的遗体中的有机物质被分解殆尽,坚硬的部分如骨骼、牙齿依然保留着。同时,那些生物生活时留下的痕迹也会被保留下来,我们把这些石化了的生物遗体、遗迹统称为化石。
虽然一个生物能否成形成化石受很多因素的影响,但有三个因素是缺一不可的:
1.有机物必须有坚硬部分,如壳、骨、牙等,当然,在非常有利的条件下,即使是非常脆弱的生物,也有可能变成化石。
2.生物在死后必须立即避免被毁灭,如果一个生物的身体部分被压碎、腐烂或者严重风化,就可能无法形成化石。
3.生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。这种掩埋物质通常取决于生物生存的环境,海生动物的遗体通常都能变成化石,这是因为海生动物死亡后沉入海底,被软泥覆盖。软泥之后变成页岩或石灰岩。