地球科学概论论文
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题目矿物岩石与人类生活
姓名甘庆良
学号 3110104273
指导教师杨树锋
年级与专业大三汽车工程所在学院能源工程学系
矿物岩石与人类生活
摘要:
矿物和岩石陪着人类经历了很长的历史直至今日。从石器时代到如今的信息时代,近万年的人类文明史,我们从来都离不开这两样大自然赐予我们的珍宝。本文主要从它们的物理化学特性出发,了解它们的性质,并从中可以明白为何它们能够始终在历史舞台上大放异彩。
关键词:
矿物岩石理化特性生产应用
正文:
紫金港的留学生宿舍还在建造,玉泉北门外的西溪路也在赶工,在现代的建筑领域,岩石是不可缺少的一部分;珠宝店里,各式各样的奇珍异宝绽放着亮丽的光彩,我国古代著名的和氏璧更是价值连城,有着金银都难以比拟的价格,可想而知,岩石在我们的生活中又扮演着一个清新文艺的角色。可是这些千奇百怪、形貌各异且色彩大相径庭的岩石又是有不一样的矿物组合而来,所以了解矿物和岩石的构成及由来对我们的生活是很大的帮助,其意义是明显的。
矿物概念的形成是人类在漫长的生活、采矿生产和科学实践活动的基础上建立起来的。古时候,人们将由矿山采掘出来且未经提炼加工的金属或非金属的天然石块,即岩石和矿石统称为矿物。随着人们对自然对社会认识的不断加深,才将矿物、岩石和矿石这几个概念区分开来。
矿物是由地质作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件内相对稳定的天然结晶态单质或化合物,是岩石和矿石的基本组成单位。
作为天然生产的物质,矿物大多以晶体形式存在于自然界,以其独特的物理化学性质成为我们日常生活的一部分,其中包括:
1.矿物的光学性质指矿物对光的反射、折射以及光通过矿物体过程中的吸收和透过
的程度和性质,例如矿物的透明度、光泽、颜色等。一想到那闪闪发亮的宝石,
这里面的美妙之处也就不言而喻了。另外,现代科学技术中,最早是利用方解石、
石英、萤石作为光学仪器上的棱镜,随后又发现许多矿物有特性的光学特性。
1960年发现宝石(刚玉)可作为激光发射材料产生激光的关键材料。硫镉矿单晶
具有特殊的光弹性可用于雷达上。彩钼铅矿具有声光效应在声波作用下可以产生
光的衍射。白钨、全绿宝石有光色作用,百钨在日光下呈白色,在紫外线下呈紫
色,全绿宝石在日光下呈绿色在灯光下呈红色,可用于激光全息记录和存储。闪
锌矿的单晶体用作紫外半导体激光材料。
2.矿物的力学性质指矿物在外力作用下表现的各种物理性质,例如硬度。韧度、解
理等。就拿矿物的硬度来说,在那次实验课上参观地质博物馆的时候,才知道它
的鉴定指标为摩氏硬度,从最低级到最高级依次是滑石、石膏、方解石、萤石、
磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。而我们在生活中,做豆腐需要用
到的石膏大家都不会陌生,石膏粉的主要成分是硫酸钙,在制作豆腐的过程中,
起的作用是使豆浆中的大豆蛋白凝结,从而制作成豆腐。当然,石膏的硬度低,
易于磨粉且对人体无害,也是它有这样大的用处的一方面的原因。
3.矿物的磁性指在外磁场作用下,矿物被磁化时呈现出能被外磁场吸引、排斥以及
被排斥的矿物对外界产生磁场的性质等。
4.矿物的其他性质由于石棉导热系数低,可用作保温材料,如石棉板等制品均可做
隔热材料。熔点高的矿物如莫来石等可作耐火材料原料。沸石、凹凸棒石、蒙脱
石、坡楼石、海泡石等许多矿物有吸附性和阳离子等交换作用的矿物可以清除废
水中的有毒元素和重金属元素,是一种过滤材料可吸附气体、液体中的杂质,如
制造啤酒时可用于除去杂质,是用于处理水污染的重要原料。
从矿物中提取有用元素,冶炼成各种工业需要的金属。最重要的是从磁铁矿、赤铁矿中提取铁;从方铅矿中提取铅;从黄铜矿、斑铜矿中提取铜;从铬铁矿中提取铬等。我国产量最高的矿物为黑钨矿,从中提取的钨占世界第一位;我国湖南是世界著名的辉锑矿产地,从中提取大量的锑;内蒙古白云鄂博的稀土矿床中用于提取铈族稀土元素的氟碳铈矿在世界上也属最富。国防工业中所需的金属如铍是从石中提取的,铌、钽是从铌铁矿、钽铁矿中提取的,原子能工业中的钠是从晶质钠矿中提取的。
矿物对我们的生活有着如此大的影响力,最简单的实例就是我们中国的历史,如果不以朝代划分,那么大家耳熟能详的就是所谓的青铜时代、铁器时代等,可以说,人类进步的历史,也就是我们发现利用矿物的历史。从最初的石器,到后来的青铜,到后来的铁制器具,这些都离不开矿物的发现与采掘加工。在今天,就更加不用强调——我们必须的铁、铜、铝等都是从各式各样的矿石中分解提炼得到,这样我们就不难理解为何世界上各个大国都要把矿产资源储量作为自己国力的一个重要指标了。
岩石是天然产出的具有一定结构构造的矿物集合体。地球上的岩石,绝大多数是由一种或几种造岩矿物组成的,极少数是由天然玻璃或胶体或生物遗骸组成的。按地质成因,岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。岩浆岩一般是由岩浆在地下或喷出地表后冷凝形成的岩石,如花岗岩、玄武岩等;沉积岩一般是在地表或接近地表由风化剥蚀作用、生物作用或某些火山作用形成的产物经过搬运、沉积和石化作用形成的岩石,如砂岩、石灰岩等;变质岩是原先存在的岩石,在温度、压力升高的条件下,原来岩石的矿物成分、结构构造等被改造而形成的新的岩石,如片岩、糜林岩等。
那这些奇奇怪怪的石头跟我们的生活又有什么样的关系呢?
首先,岩石学是地球科学的基础学科,它的发展建立在矿物学的基础上,而它的发展,又为地质学等学科奠定了根基。可以说,这在地球科学里面能够有一个枢纽的作用。
放眼当今世界,矿产资源的丰富程度与岩石有着密切的关系。而岩石学也主要是为了找寻和勘探矿产资源。
所谓矿产资源,是指赋存在地壳内部或地壳表面、由地质作用形成的具有现实和潜在的经济意义的自然富集物。
在沉积岩中,蕴藏着大量的矿产,如我们所熟知的石油、天然气、煤等能源矿产;铁、锰、铝、铜等金属矿产;磷、黄铁矿、石膏等非金属矿产。
岩浆岩与一定类型矿产之间存在着密切成因关系。基性、超基性岩浆岩与亲铁元素的矿产密切相关,酸性岩浆岩与亲氧元素的矿产密切相关。
与变质岩相关的矿产资源也是很多的。在岩浆岩岩体与碳酸盐岩接触带产生的矽卡岩中,常有铁、铜、锡、钨等矿产。
矿产资源的丰富程度、探明储量以及开采难易程度等这些因素与我们的生活之密切,人们也都是深有了解。因此学习有关岩石的知识,粗略掌握其野外鉴别方法,对我们来说也是十分重要的。
除此之外,部分岩石由于含有有颜色的矿物,如蓝铜矿、孔雀石等,还可以被拿来做染料。
不仅仅是实际生活中岩石的作用的如此宽泛,在文学的艺术世界里面岩石也有一席之地。
郑板桥是清朝一位著名的人物。他在诗画方面取得了很大的成就,被人称为“诗书画三