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世界科技全景百卷书: 大海中的化学资源威尼斯

文章作者:集团文学 上传时间:2019-05-10

  当然,这笔财富毕竟是有限的,海洋中还藏有取之不尽的金银财富。1960年,美国亚细亚石油公司的两名工程师,乘轻便飞机来到阿拉斯加州的诺姆城。职业的本能,使他们来到了19世纪中叶淘金热时的旧矿废墟,考察了矿区的地质,发现这里原是古地质年代的海滩,现在是陆地。在废墟,他们又遇到一位老人,从他那里知道,过去曾有人在这里寻到大量金子。而且在19世纪末,在这里铺设海底电缆时,也有人在近岸海底的淤泥沙里找到金矿。正是“有心栽花花不开,无心插柳柳成荫”,他们把意外得来的情况报告给石油公司。石油公司开展了大规模的科学调查,在冬季,海水结冰,他们利用0.76米厚的冰层作平台,安放钻井机器钻探,结果,从海底获取了3300吨黄金。

  金刚石是一种珍贵的矿物。原生金刚石常产生在一种黑绿色的岩石中,由于风化和流水的搬运,也会来到沿海岸的砂砾中。金刚石有淡黄、天蓝、深蓝、红或黑等各种美丽的颜色和很强的光泽。金刚石的最大特点,就是坚硬无比,是天然物质中最硬的矿物。因此,在工业上用途很广,除了充当精密仪器的钻以外,在钻探机上专门充当“开路先锋”——钻头。它还能切割玻璃,磨削金属或用来抽极细的硬金属丝 (如灯泡钨丝)。

  1978年,科学家再一次在墨西哥近海海底发现多金属软泥时,人们明白在海底深处的金属软泥,是大自然赐给人类的真正“金银宝库”,于是,世界便掀起了一股寻找海底金矿的热潮。人们相继在太平洋、地中海、西印度洋等许多海域发现了多金属软泥。

  不过,话又说回来,利用洋流发电也有特殊的困难。河流上可以修坝建设发电站,茫茫的海洋,一片大水,怎么利用它来发电呢?

  金属软泥

  本世纪20年代,德国人魏格纳在分析美洲和非洲的地图时,一眼发现了两个大陆可以像七巧板一样拼合起来。这个发现引起了他的极大兴趣,以后便致力于这项研究,不但发现两边的煤层能连起来,而且发现两块大陆的古生物化石也相同。从大地测量学方面的证据来看,也证明这些大陆原来是连在一起的一整块完整的古大陆。约在Z~3亿年前出现了裂缝,后来就裂开成几块,并漂移到现在的位置,这就是有名的大陆漂移说。这个学说一提出,就遭到许多人的反对,被认为是无稽之谈,就再也没人注意了。到了60年代,地质学发生了深刻的变革,海洋地质学家经过反复考察研究,证实了魏格纳的理论是有根据的。于是“大陆漂移论”这一学说成立了。

  经过海洋考察,人类发现在海洋深处也有一个宝库,藏着无尽的金银财宝。

  地球物理勘探是研究和寻找海上石油的最基本方法。目前世界上一些主要油田构造,多是采用地震法找到的。利用人工地震产生弹性波,根据岩层对弹性波产生反射和折射的性质来了解海底沉积层的厚度和地质结构,便可以确定储油构造的分布情况。

  多金属软泥大多分布在水深2000到3000米的较浅的深海底,所以,开采起来比较方便。它的发展具有划时代的意义。当今许多国家正在集中力量,制定开采计划,要把海底金银宝库尽快打开。预计到21世纪初,这个目标就能实现。

  很早以前就有人提出大胆的设想:“动员”贮存在海水里的太阳能,利用表层和深层的海水温度差来发电。这种利用海水温差来发电的设备,同蒸汽机等普通热机的工作原理是一样的。

  为什么深海底会有“金银宝库”呢?原来,多金属软泥分布在海底断裂地带。当地壳有了裂缝时,海水从裂缝向地层深处渗透,溶解了原来在岩浆中的盐和金属,变成了含矿的溶液。在地层深处的高温下,它们变得很热,又在高压下,他们沿着裂缝向上喷涌,遇到冷的海水,迅速沉淀下来,形成多金属软泥矿。

  海洋占地球表面积的三分之二以上,大部分的太阳能都照射到海洋里,成为海洋热能最主要的来源。

  1965年,美国海洋调查船“阿特兰蒂斯Ⅱ”号在红海进行海底调查时,发现在三个水深2000米以上的深渊里,水温高达60摄氏度,盐度高达千分之三百。在深渊附近堆积着一种软软的、像泥一样的沉积物。他们取回这种沉积物,经化验分析后,使科学家兴奋不已:沉积物中竟含有大量的黄金、白银以及铜、铁等多种有用金属,科学家把这种沉积物叫作金属软泥。

  一个十分明显的长处是,它不用石油、煤炭等一类的燃料,这样能避免大气或海洋污染又能源源不断地从太阳那里补充得到能量。

  1963年,美国佛罗里达州的海边,两个孩子戴着轻便潜水工具在水中捉龙虾。突然,他们发现海底闪闪发光。循着亮光,上前一看,原来是金币。他们赶忙把这些金币打捞上来,价值20万美元,他们一下子变成了小富翁。据粗略的估计,自古以来,有100艘船只葬身海底,这些船上大多载有很多货物和金银财宝。1789年8月,在埃及亚历山大城近海,英国海军上将纳尔逊的舰队与法国拿破仑的远征舰队展开了一场激烈的海战,结果,英国舰队将满载金银珠宝的法国旗舰“东方”号击沉,葬身海底。可见,在海底静静躺着的金银财富,可以说是不知其数,这也是人类的一笔财富。

  哪里的海水温差发电效果最好?当然是热带地区的海洋。一来这里的阳光强烈,海水里贮存着更多的太阳能;二来是这里上下层海水的温度差最大,发电效率最高。热带海洋表层海水的温度是26~30度,600到1000米深处海水的温度是4~5℃,只要每秒钟抽1000吨温水和冷水,它们的温度差是 20℃,就可以获得200万焦耳的热量;这些热量只要有 7%被用来转换成蒸汽动力,并通过涡轮机发电,它的发电能力就顶得上一座300万千瓦功率的大型发电站。

  到了海边,我们可以看到岸边和水下堆积着大量的砂子。这些砂子跟我们日常生活、工农业生产和科学研究都有密切的关系。最简单地说,房屋建筑、修桥铺路都需要砂子。但把海砂拿来去建房修桥铺路可以说是较原始的运用。因为,海砂中比重较大的矿物是很多的。海砂中含有金子,经淘选,可以找到金子,而且还能选出比金子有用得多的石英、金刚石以及含有大量稀有元素的金红石、锆石、独居石等砂矿。在有的海滩砂子中,矿物要占整个砂子的40%。

  洋流沿着一定的方向和路线流动,不是没有规律的,在全世界的大洋里,主要的洋流有几十股。刚才提到的我国台湾东部的“海上河流”就是其中的一股。它的“老家”在太平洋赤道北面附近,先从东向西流,叫做“北赤道暖流”。遇到亚洲东部大陆后,一部分流向东北经过我国台湾和日本群岛的东南,称为“台湾暖流”,因为它的颜色比较蓝黑,所以又叫做“黑潮”。

  海底的储油构造,上面常被近代沉积物覆盖着,而且还隔着一层厚厚的海水,看不见摸不着,怎么找呢?我们知道,油和天然气都比水轻,它总是顺沿地层中的孔隙和裂缝往上移动。如果这种孔隙和裂缝一直延续到海底的表面,天然气或石油就能钻出缝隙跑到水面上来。如果它能不间断地冒出海面,这就叫“油苗”或“气苗”。这些现象就表明,这一带海域可能是储油构造。

  海水中有的元素尽管含量很微小,但是由于海水量很大,所以总的储量却相当可观。比如海水中含有的黄金,每升水中仅含有0.000004毫升,但是,海水中金的总储量却有600万吨。如果把海水中的金全部提取出来,那么黄金就和现在的铝一样,变得非常平凡了。与海水中元素储量相比,人类从海水中提取的金属量是很少很少的。就拿现在世界上从海水中提取量最大的金属镁来说,每年的产量还不到一立方公里的海水中储量的十分之一。钠、钙、钾的产量只不过是海水总储量的三亿分之一。

  电解食盐还可以得到金属钠。金属钠质地柔软,在喷气式飞机和舰艇材料的制造上都要用到它。金属钠的过氧化物对解决高山和水下缺氧问题还有独特的作用。它能把人们呼出的二氧化碳吸收,同时又能放出人们需要的氧气。这就能解决深海潜水员、潜艇舱内人员的缺氧问题。潜水员在水下作业就不必带有“长气管的面具”,可以在水下进行较长时间的活动。由此可见,食盐在化学工业上是何等重要。

  两个板块的接缝处,即各大洋的洋中脊处是热对流时热流上升的区域,相当于煮开水的中心区,或两根传送带向相反方向传送的起始点,是地壳中最脆弱最活跃的地区。在这两块向着相反方向漂移的板块边界的洋中脊下面,有一个高温区,能将地幔岩石熔融。这熔融的部分就好像“炼金炉”,有人在使劲拉着“风箱”,炉下高温使炉内物质沸腾翻滚。这些熔融物质——岩浆,通过“炼金炉”的炉嘴——洋中脊涌出,由于压力很大,既可把原来的洋底向两侧挤开,又可把“炉嘴”顶得鼓起来,因而它高出两侧洋底几公里。这些高热岩浆物质的主要成份是硅酸盐,另外也含有一些重金属,如铜、锌、铅、镍、铬等。岩浆在逐渐冷却的过程中,就会发生像炼铁时铁水和铁渣分离一样的现象。硅酸盐和金属元素也会分离开来。有时,岩浆和主体——硅酸盐本身也要发生基性、中性、酸性等不同成份的分异作用,分别冷却、结晶成各种岩石,同时也有不同种类的金属与之相伴随。一般说来,分异作用进行得越充分,产生的岩石种类就越多,与各种岩石同时分异出来的矿产数量和种类也越多。洋中脊所进行的分异作用,比陆地上已经了解到的分异作用要简单得多,不充分得多。洋底岩浆分异可以产生很多矿产,如铬、镍、铜等。在美国纽约东南约560公里处的大洋底,经深海钻探发现有3.8厘米厚的纯铜矿脉;印度洋东经90度海脊上也发现过纯铜矿脉。可见,如果能够形成这类矿产,那么,这类矿产都在洋中脊两侧成直线状连续或间断分布。

  海洋里有“河流”,但是,这个“河流”是打引号的,它同陆地上的河流完全不一样。

  化学元素在海水中的含量差别很大。人们为了方便,根据它含量的多少,大体上分为三类:每升海水中含有100毫克以上的元素,叫常量元素;含有1至100毫克的元素,叫微量元素;1毫克以下的元素,叫痕量元素。人们根据海水中元素的性质,又把它们分为金属元素和非金属元素两大类。金属元素如:钠、镁、钙、钾、钡、锶、铷等。非金属元素如:氯、溴、碘、硫等。

  我们不妨来看看一种提出比较早的海水温差发电的方案。

  一个国家要发展工农业生产,离开石油是不行的。石油被称为“工业的血液”。展望海底石油,前景远大。据科学家计算,全世界石油总储量为3000亿吨左右,海底石油将近1000亿吨。含油沉积盆地的总面积达1600万平方公里。本世纪50年代,人们开始开采海底石油和天然气,那时因受科学及开采设备的限制,从海底开采出的石油数量是很少的。但到了60年代,全世界约16%的石油和6%的天然气来自海洋。到了 80年代,世界上所拥有的石油有40%来自海底。

  太阳加热海水,使海水温度上升。哪个地方太阳照射强劲,那个地方海水的温度就高。海洋表层的海水接受太阳能最多,温度最高,越往下能量越少,温度也就越低。

  氧化镁经过电解精制,得到金属镁锭,金属镁对人类非常有用。镁在空气中点燃后会燃烧,燃烧时放出大量的热和产生耀眼的白光,利用这个特点,人们用镁制造节日燃放的焰火和照明弹等。金属镁的密度是1.74克/厘米3,比铝轻,用它和铝制成的铝镁合金,可以制造飞机、汽车、火箭等。

  海底“炼金炉”

  主要是风玩的把戏,再有就是由于海水密度的不同。

  海底煤田一般沉积在盆地中。海洋中的沉积盆地多是中、新生代形成的。海底煤矿,特别是太平洋西部边缘的煤矿多是在7000万年以来的新生代形成的。日本海底有十多个已经开发的煤田大多数是7000~2800万年前老第三纪形成的,而新三纪的煤田很少。

  太阳不仅给我们带来了光明,而且给我们带来了温暖。

  在日本的北海道西部和本州北部广泛分布着中新世(2500~1200万年前)的成层火山岩。这种岩石中可产出著名的黑矿矿体。黑矿石有3种类型:硅酸盐矿石、黄矿石和黑矿石。这三种矿石都能提炼出铁、铜等金属物。

  比方说吧,热带洋面上终年吹着从东向西的“信风”,大量的海水顺着

  氘的氚是产生热核反应的主要燃料,重水是原子反应堆里的减速剂。

  锂是世界上最轻的金属,比重为0.531,只有铝的比重的1/4。把锂扔到汽油里,它就会浮起来。随着社会生产和科学技术的进步,锂的用途越来越广泛,用量急剧上升。现在差不多每个主要工业部门都在不同程度上应用着锂和锂的化合物。

  海藻中许多门类具有抗菌和抗病毒作用。如刚毛藻含有能抑制小鼠脑膜炎和肺炎病毒的活性物质,它还能提取对荧光假单细胞和包皮垢分枝杆菌有明显抑制作用的物质;红藻门类中有许多具有抗菌、抗病毒作用。该门类中有一种藻叫粗茎软骨藻,从中分离出的软骨藻毒,经体外试验对革兰氏阳性菌、耐酸菌及真菌等有抓制作用。

  科学家在海水里放上一些酸,让海水酸化,就像人们在汤中放些醋,使它有酸味一样,然后通进氯气。这样一折腾,海水中的溴,就像散兵游勇,失去管束,在海水中游来荡去。这时用空气吹,把它从水中逼出,成为溴一空气混合气体。最后,用吸收剂,像海绵吸水一样,把混合气体中的溴“捉”出来,这种方法叫空气吹出法。用这种方法,海水中的一个宝贝——溴,就被取出来了。

  尽管未来世纪中,海洋生物工程会带给制药业和疑难杂病防治新的突破,尽管海洋中的动植物有着挖掘不完的医用潜力,我们目前对之仍所知甚少,全面开发“蓝色药库”还要走一段很长很长的路。

  通过海洋药物学家的多年研究发现,有230种海藻含有多种维生素并有药理作用。有246种海洋生物含有抗癌物质。对于整座“海洋药库”来说,仅是沧海一粟而已。

  我们知道,经河流、风、海浪搬运来的砂子,根据它们本身的比重不同由波浪、海流的分选而富集成矿。所以,滨海砂矿很多分布在河口附近以及沙坝、沙嘴的顶端。因为,这些地方受到风浪、海流的作用,轻的物质被卷走,只有重矿物才能停留下来。一般情况下,人们在某一海滩发现重矿物,那就可以根据海底砂矿去寻找它的来源地——原生矿。同样,在海岸上发现富集的砂矿,那么在地质构造或地形特点与它相同的附近海底也可能发现。例如,东南亚的锡矿就是先在陆上发现,后在海底找到的。

  海水淡化的过程技术很复杂,成本也很高,人们又把目光对准了冰山,想用冰山来彻底解决淡水问题,因为地球的两极有着极丰富的淡水资源。特别是南极,世界上70%以上的淡水集中在那里。有人估计,南极海域的冰山大约有22万座,是北冰洋海域冰山数量的5倍。海水是咸的,而海中的冰山都是淡水冻结而成的。这是怎么一回事呢?

  洋底“炼金炉”还发生着另一种洋底造矿作用。“炼金炉”可把岩浆中的金属集中起来,形成一些含金属的热气或热水,像“喷雾”一样,从“炼金炉”炉嘴里喷出来。这些“喷雾”与周围海底的沉积物反应,生成铁的氧化矿物、金属硫化矿物。这些矿产都可给“传送带”向两侧输送,在洋底广阔区域中分布。洋底“炼金炉”的存在,正是为什么太平洋能够出现东太平洋海隆成矿带的原因。

  如果风经常朝着一个方向吹,吹呀,吹呀,结果会怎样呢?它不仅能使海洋产生波浪,而且会推动海水顺着风的方向在浩瀚的海洋里作长距离的远征。风吹的时间越久,带动的海水越深,就容易造成洋流。

  “向海洋要药”就是这新途径之一,并已成为世界制药工业竞相研究和激烈角逐的新领域。

  波澜壮阔的海洋,汹涌澎湃,喧腾不息,但掩盖不住它所隐藏的无数秘密。随着科学的发展,人们逐渐对“海底龙宫”的构造有了一些了解。人们认为,海底蕴藏的无数矿物宝藏,是由一个海底“炼金炉”炼就的。这个“炼金炉”就像太上老君的炼丹炉一样,几百万年如一日地“炼制”着各种金属。这个“炼金炉”把分散到地壳或地幔中的各种金属集中起来,炼制富集,再喷送到海底适当部位,“浇铸”在岩石中。“浇铸”了金属的岩石又被“传送带”不断向两侧输送,就像工厂自动输送产品那样。这近乎“神话”般的一切到底是怎么一回事呢?

  所以说,海水里的氘实在是人类取之不尽用之不竭的能源。

  总的说来它的浓度是很稀的。1升海水里只含有0.17毫克锂,但是铀的总储量高达2600亿吨。从1升海水里可以提取0.05克氘。全世界海洋里总共蕴藏着50万亿吨氘,这个数字相当于海水里含铀量的2500倍。

  大家可知道,我们居住的亚洲大陆正在向东南方向移动,澳大利亚却又向北运动。各大洋也在变化着。太平洋在逐渐缩小,到1亿多年后就会变成像地中海一样的陆间海;大西洋却在逐渐变大,将会变成像太平洋一样的大洋。这么说似乎有点“危言耸听”,但这确实是海洋地质学上的新发现。

  铀的原子核是一种重原子核,原子能是靠原子核的一分为二,也就是靠裂变反应产生的。原子能还可以从另外一类原子的原子核里取得,这就是轻原子核。当两个轻原子核聚合在一起变成为一个比较重的原子核的时候,也会像重原子核裂变那样释放出巨大的能量。这种反应叫做“聚变反应”。因为聚变反应需要有几百万度甚至几千万度的高温,所以又叫做“热核反应”。

  普通水里也有重水,但是含量太稀,而且同普通水非常相似,极不容易分离。海水里含有的重水比较多,特别在晒盐以后剩下的苦卤里,重水的含量要比普通水高20%,这就给从海水里提取重水和氘开辟了广阔的前景。

  好端端的海洋,怎么会出现一股股奔腾不息的洋流呢?是什么力量在推动着海水作有规律的流动呢?

  工作原理并不复杂,可实现起来就不那么容易了。现在,世界上有的国家已经在筹建这类海水温差发电站。另外,许多国家还提出了不少的更为先进的“海水温差发电计划”。

  地球的自转,大陆轮廓和岛屿的分布,海底的起伏,季节的变化,以及江河入海的水量等等,都对形成洋流有影响。

  海底煤矿是一种很重要的矿产,它的开采量在已开采的海洋矿产中占第二位,仅次于石油。现在世界上有一些发达国家已在常年开采海底煤矿。英国是世界上最早在海底开采煤矿的国家,从1620年至今已有300多年的历史。仅海底采出的煤,就占英国采煤总量的10%。日本也是海底采煤量较多的国家,占全国采煤总量的30%。从海底采的煤有褐煤、烟煤和无烟煤。目前,世界上已探查出的海底最大煤田是英国诺森伯兰海底煤田。另外有些国家也在海底发现了大型煤田。我国渤海湾和台湾省沿岸也发现了较大规模的海底煤田。

  藻类植物对防治动脉粥样硬化有着其他药物无法比拟的功效,日本在这方面的应用成绩斐然,其心血管系统疾病要远低于其他国家。我国南海中的羊栖菜对脚气、水气浮肿、宿食不消等均有疗效。海人草是制造驱蛔虫药的主要原料,同时也可以治疗肺病、皮肤病和关节痛。

  拿世界上最强大的洋流——墨西哥湾暖流来说,宽度80到200公里,深度200至700米,每昼夜奔腾120到190公里,流量比全世界陆地上所有河流的总流量还大几十倍。你看,洋流里蕴藏着多么巨大的能量啊!

  “黑潮”从日本群岛的东南向东,横穿太平洋,来到北美洲的西岸时,又分成两股,一股向北流去,一股往南又回到赤道附近,这时候就变成为“加里福尼亚寒流”了。

  利用海水温差发电有几个特殊的长处。

  海底石油和天然气

  尽管太阳向四面八方的宇宙空间放射热量,其中只有20亿分之一到达地球大气的最上层,同时还有一部分被用来加热空气和被大气反射掉,尽管如此,到达地面上的太阳能仍然能高达80万亿千瓦,或者相当于每秒钟燃烧550万吨标准煤产生的热量。现在全世界发电站的发电能力都加在一起,还不到这个数字的百万分之一哩!

  最初在海上钻探石油时,钻机大都设在海岸上,斜着向海底钻井。这就不能向较远的海区发展。后来又发明了一种像码头一样的平台,将平台脚柱固定在海底。但平台造价高,在水深浪大,离岸远的海区也不宜使用。现在,人们普遍采用的是半潜式浮动平台。这种平台安装在浮箱上,工作时浮箱注入水后下沉,平台可以平稳地工作,移动时浮箱充气可以飘浮航行,这种平台性能极好。

  许多难医之病如癌症、艾滋病、心血管以及各种免疫性疾病正困扰着人类,而现存陆生天然药物及化学合成药物的抗癌、抗病毒、抗真菌及免疫调节作用并不理想,因而必须另辟新药途径。

  为开采这些富有的矿产,人们设计了许多开采机械,靠近海岸的海砂或海泥用斗式装车机或海底挖泥船就可以采装。大陆架上的矿物用水中开土机或水泵船就可以挖掘。深海,由于远离陆地,水深而且压力大,黑暗而且温度低,开采海底矿产要比在近岸和大陆架困难得多。人类为了在深海里获得自由,不仅设计了各种深潜器材和照明、电视设备,而且还设计了各种深海打捞器材。拖曳打捞机是最简单的一种,它有一个特殊形状的筒,只要把它沉到海底,由一条船拖着在海底爬行,就可以打捞矿物。液压打捞机是比较复杂的打捞机械,它适用于大规模的海上作业。它主要包括:吸矿物用的电动机和唧筒,负担打捞机的浮筒,保持垂直和稳定的仪器,带有螺旋推进器的管道以及装有电视摄影机的吸头。人们不但利用导管卿筒的方法在4至6千米深的海底取得锰结核体,而且可以利用化学法开采深埋在海底的矿产。酸、碱可以溶解50多种金属矿物。只要我们在各种矿层中设法注入能溶解这种矿物的溶剂,使矿物溶解后,再用压缩空气设备,通过管道就可以把它压升到海面上来。

  现在对深海矿产资源的开发,还有不少技术问题急需进一步解决。希望少年朋友们努力学习,在今后的科研工作中创造发明出更新的机械来开采各种丰富的矿产,满足我国现代化建设的需要。

  油井钻成后,下好采油管,再用射孔弹把钢管穿透,使油层和井眼形成较大的压力差,天然气和石油就从地层流到井中,气体也开始从油中分离出来,并且随着压力的逐渐降低而大大膨胀。因此,一方面,天然气因本身不断地膨胀而推动石油向外流出;另一方面由于气体比石油轻,它就抢先上升到井口,喷射出来,在天然气上升时,它还挟带着石油喷出来。这一过程就像打开汽水瓶子的时候,溶解在汽水中的气体夹着泡沫状的汽水溢出瓶口一样。为了提高采油率,还要不断地向油层注水,水比油重,水注入油层后填补空隙,油被推到上层,压力越大,油就喷射出的多。

  此外,海底还蕴藏着大量的煤、铁。海洋学家估计,世界各大洋底下的铁矿总蕴藏量可能达到3000亿吨左右,所含纯铁不少于600亿吨。近年来,人们还发现海底蕴藏着大量的铀矿。

  看到这些数字,你不难想象为什么世界上有那么多国家或地区淡水告急。

  科学家们计算,在1立方公里的海水中,有2700多万吨氯化钠,320万吨氯化镁,220万吨碳酸镁,120万吨硫酸镁。如果把海水中的所有盐分全部提取出来,平铺在陆地上,那么陆地的高度可以增加 150米。假如海水全部被蒸干了,那么在海底将会堆积60米厚的盐层,盐的体积有2200多万立方公里,用它把北冰洋镇成平地还绰绰有余。

  海水中的“溴”

  溴还有很多用处,用它制成的灭害药,可以消灭老鼠;杀虫剂,可以消灭害虫。在工业上它还可以用来精炼石油,制造染料。

  现在,人们在陆地上发现了100多种化学元素,其中有相当数量的已在海水中找到。科学家们预言,海洋面积比陆地面积大得多,海洋中蕴藏的化学物质一定比陆地还要多。

  海水里还含有另一种热核反应的轻原子燃料——锂。

  地质调查一般是通过沿岸地质构造调查和分析,以推断海底地质构造,并用回声测探仪或用航空摄影,来研究海底的地形特点和性质,必要时,要让潜水员潜入水下采集岩石标本。另外在调查船上除了安装地质调查设备外,还装有红外线气体分析仪,用来分析溶解在海水里的天然气,也可以发现气苗和油苗。

  蓝色药库

  科学家现在正在试验一种方法,利用离子交换柱来取得海水中的钾。离子交换柱是在离子交换树脂上引接离子交换物质制成。这种柱子具有“魔力”,当海水通过柱时,海水中的钾被截留下来,附着在交换柱上,其他物质仍随海水流去。过一段时间,取下离子交换柱,就可得到相当浓的钾溶液,最后蒸煮回收钾盐。

  钾是农作物非常需要的肥料,又是制造焰火,炸药等不可缺少的原料。

  用锂可以生产氚和氢化锂、氘化锂等,它们都是氢弹里的“炸药”。它们在几千万度的高温下发生热核反应而生成氦,同时放出比原子弹还大得多的能量。1000克氘化锂的爆炸力顶得上5万吨烈性炸药三硝基甲苯。怪不得锂会得到“高能金属”的尊重称号哩。

  1965年,美国海洋调查船“阿特兰蒂斯Ⅱ”号在红海进行海底调查时,发现在3个水深2000米以上的深渊里,水温高达60℃,盐度高达300‰。在深渊附近堆积着一种软软的、像泥一样的沉积物。他们取回这种沉积物,经化验分析后,使科学家兴奋不已:沉积物中竟含有大量的黄金、白银以及铜、铁等多种有用金属,科学家把这种沉积物叫作金属软泥。

  海底为什么有煤呢?我们可以看到在大堆的煤中常可以找到一些植物的树干、茎、叶等,只不过它们早已被碳化或石化了。因此,我们容易联想到,煤是由古代植物残骸堆积层转化来的。形成煤的原始物质,虽然有低等植物,例如藻类,但主要的还是古代的高等植物。简单说来,煤是“参天古木”埋在地下变化而成的。

  举例说,烧开水时,锅底变热的水向上升起,表层较冷的水在两侧下降,这是流体的热对流。岩石板块下面也有这样的热对流。由于地下放射性元素的加热,使地幔内各部分的温度和密度不一样,而可能发生像烧开水那样的热对流。当热流向上遇到冷地壳时,就向两侧散开向水平流动,也就带动着海洋地壳板块向两侧移动。当漂移到与另一板块相遇时,就会发生碰撞,一个板块插在另一板块下,俯冲到软流圈,它的物质熔化后又回到地幔中。这样在地壳下就好像有一条传送带,地幔物质不断从洋中脊涌出,由传送带——板块带到与另一板块连接处——海沟,潜没到另一大陆板块之下再返回地幔。有时海洋地壳还会驮载着大陆一起漂移。

威尼斯wns.9778官网活动,  前面已经讲到太平洋底存有金属矿藏,这些金属是从哪里来的呢?地幔的热流上升处就相当于“炼金炉”,不停地“炼制”着各种金属。

  大陆架是陆地在海中的延续,上面铺盖着亿万年来的沉积物。大陆架生物繁盛、蕴藏着极丰富的矿藏,是人类开发海底矿产的重要地区。我国渤海、黄海和东海的大陆架极其宽阔。这里与海岸带的矿产有很多相似之处,海绿石、磷灰石是这里的特产。此外还有橄榄石、磁铁矿、白铁矿、钛铁矿等,都是人类极需要的矿产。不过这一带最著名的还要数石油和天然气。

  海砂中所含的矿产还远不止这些。其他如金、铂、铁、铬、锡、钨、刚玉等,也都是工业建设中不可缺少的宝贵资料。那么,人类是怎样在海砂中寻找这些宝贵的矿产呢?

  海水温差发电的远景是特别诱人的。早在1881年,有人就预言,总有一天人类会十分重视开发海洋里的热能。还有人作了这样的计算:如果热带海洋有一半可以用来温差发电,到2000年全世界的人口总数如果是60亿,平均每人用电 10千瓦,那么热带海洋的水温只要由于海水温差发电而降低一度,发出的电力就可以达到600亿千瓦,也就足够供应全世界20世纪最后一年的全部电力需要了。

  海水中含有大量的镁,它主要以氯化镁和硫酸镁的形式存在。大规模地从海水制取金属镁的工序并不复杂,将石灰乳加入海水,沉淀出氢氧化镁,注入盐酸,再转化成无水氯化镁,电解便可以得到金属镁。制造飞机和快艇的主要材料是铝镁合金。金属镁在这里起了重要作用。镁比铝还要轻,铝中

  许多深海沉积物可以做为矿产利用,例如抱球虫软泥所含碳酸钙高达95%,是一种制造水泥的好原料。海洋底面积的50%都是这种软泥。所以,即使只用总量的10%来制造水泥,那么在平均厚度为100米的深海沉积中就可以开采出100万亿吨可用材料。

  “信风”的方向流动,结果就在这里产生了东西方向的赤道洋流。

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