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花崗巖與人類的那些事兒 ——甚至還預防新冠肺炎?

   日期:2020-03-06     評論:    
核心提示:花崗巖:屬于地質學三大巖(巖漿巖、沉積巖、變質巖)中的巖漿巖,并且是巖漿巖中分布最廣的一種巖石,主要組成礦物有石英、長石
 



花崗巖:屬于地質學三大巖(巖漿巖、沉積巖、變質巖)中的巖漿巖,并且是巖漿巖中分布最廣的一種巖石,主要組成礦物有石英、長石、云母。強度高(單軸抗壓強度可達100MPa以上),孔隙率低,莫氏硬度在6-7,耐磨性好,有較強抗風化能力,目前廣泛應用于各種紀念碑和裝飾材料中。

 

另外,目前新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)肆虐之際,據傳:用花崗巖泡澡還能有效預防新冠肺炎呢!甚至部分日本網友將網上售賣的花崗巖搶購一空。這事兒呀,您且看下文分解!




花崗巖,地學人眼中巖漿巖家族的一份子,社會大眾眼中一塊不起眼的普通石頭,然而,與大多數巖石一樣,人類存在的歷史對于它們而言只不過是滄海一粟,可以說自然界中的任何一塊石頭,都見證了人類的進化史,我們今天就選出巖石代表——花崗巖作為主角,一起來看看它在人類歷史長河上的“漂流之旅”。
 

 

工具時代

250萬年前——公元前3500年

 

用于捕獵、加工獵物

 

讓我們把時間線拉回公元前250萬年的一個下午,非洲德拉肯斯山脈(Drakensberg)某一處陡立山腳下,因為長時間的風化侵蝕,發生了山體崩塌,大量磨圓度極差的花崗巖碎石塊散落在山腳下,其中不乏一些因剪切破壞而具有鋒利邊緣的碎塊。


活躍在這片土地上的靈長類動物要屬非洲南方古猿,族長凱撒正帶領雄性古猿追獵非洲野兔,途經這片崩塌區時,凱撒不慎失去平衡,摔倒在碎石塊上,鋒利的碎石邊瞬間割破了它的腿部,凱撒撿起這塊碎石,嘗試性地在左臂劃了一下,疼痛帶來的恐懼讓它憤怒地將石頭丟向遠方。但是,今天是個值得紀念的日子,人類的祖先學會了使用工具——具有鋒利碎石邊的花崗巖。

滄海桑田,時間流轉,200萬年后,在北京周口店,氣候溫暖濕潤,有大片森林和流域,一個名叫典寇舟的年輕猿人在河邊撿到兩塊趁手的巖石碎塊,正使用砸擊法制作鋒利的石塊,用于下午的捕獵,與此同時,他心里想著有了這塊利刃,碎肉的工作也能更得心應手地完成。在此階段,人類已經能初步加工石器,用于日常捕獵和生活。

 

農業時代

公元前3500年——1760年



人類的祖先用了百萬年的時間學會使用工具,但漫長歲月的車輪加快了歷史的進程,量變引起了質變,此時,僅用了千年就達到了令人震驚的高度,人類已經進入了真正的文明時期,冶煉、農業、紡織業已經相當發達,誕生了一系列工藝復雜、種類繁多的手工藝品,乃至一些大型文明遺址,石材的應用也越來越廣泛。

 

金字塔

 

公元前2570年,埃及第四王朝的法老胡夫執政期間,號令全國為自己修建陵墓——胡夫金字塔,原始高度146.6米,底長230米,共花費30年,總共使用了230萬塊花崗巖和石灰巖疊壘而成,每塊石頭平均重2.5噸。金字塔內部有三個房間,分別是國王室、王后室以及一間小地下室,其中國王室內有數根重達50噸的花崗巖石梁加固著,墓室中心是一座巨大的花崗巖石棺。胡夫金字塔是世界上目前存在的最大金字塔,被譽為“世界第七大奇跡”。



花崗巖優秀的力學性質一定程度上保障了結構的穩定,同時,它的抗風化能力也有助于金字塔完整地保存下來。

 

石磨

 

公元前480年,春秋戰國時期,被譽為土木工匠的鼻祖——魯班,發明創造了許多用于軍事、農業的手工制品,其中就包括石磨(據《世本》記載),據傳魯班用兩塊比較堅硬的花崗巖圓石,各鑿成密布的淺槽,合在一起,用人力或畜力使它轉動,就把米面磨成粉了,在這之前,加工糧食的主要方法是將谷物放入石臼里用杵來舂搗,石磨的發明大大提高了加工效率,降低勞動強度。


花崗巖之所以能作為石磨的源石材,跟其高硬度和研磨性分不開,其中顆粒礦物如石英、長石常呈半自形產出,所以兩塊花崗巖的旋轉摩擦具有較強研磨性。

 

泉州開元寺雙塔

 

公元865年以及916年,泉州開元寺東、西雙塔始建,初都為木塔,后在公元1227年,改建為磚塔,直至1238年,再度改建為石塔,才是我們今天看到的樣子。塔高48.24米,塔基刻有浮雕30余幅,雕工精細,神態生動。堪稱我國石構建筑的瑰寶,無論從規模、制式或者工藝來看,都堪稱巧奪天工。

石塔上的浮雕,歷經數百余年風雨飄搖還能惟妙惟肖地呈現,與選用花崗巖作為塔身材質是分不開的,花崗巖優秀的抗風化能力,是我國古代勞動人民偉大創造精神傳承的保證。

工業時代

1760年——1970年

 

近代的這兩百年,相較于舊石器時代,人類發明創造的能力已經達到了不可思議的高度,詹姆斯·瓦特(James Watt)所帶來的蒸汽機更是吹響了人類大跨步向前的號角。花崗巖在新的歷史背景下也有了更為豐富的應用。

 

鐵軌鋪設

 

說起工業時代最具標志性的產物,不得不提火車的發明,極大提高了道路交通的便捷性,即便是車馬時代唯有緊急戰報才能使用的“800里加急”也需要兩天時間。而現在,普通老百姓,買上一張火車票,日行800里不過是基本操作罷了,高鐵甚至可以時行600里。火車的“雙腳”——鐵軌就極其重要了,鐵軌的鋪設主要由兩條平行鋼軌、用于固定的軌枕、以及軌枕下的路碴組成。其中路碴,其實就是散碎的花崗巖塊。

那么路碴的作用是什么呢?主要是三方面:其一,將火車通過軌枕傳遞的壓力均勻傳向路基,保護路基不會損壞;其二,火車經過時,鐵軌會產生小幅度彎曲,路碴可降低對鐵軌造成塑性破壞;其三,那就是——便宜咯,相比較于混凝土,花崗巖的成本可低多了。


信息時代

1970年——2100年

 

裝飾建材

 

現在我們這代人所處的時代,花崗巖最最最為廣泛的應用,莫過于普通的裝飾建材品,在城市里放眼望去,花崗巖隨處可見,然而,花崗巖是個大家族,地質科學家根據花崗巖中石英、堿性長石、斜長石含量的不同,利用三角圖劃分不同的類別。


當然,礦物組分不同,其色澤條紋也不同(如黑云母,肉紅色的鉀長石,煙灰色的石英等),可分別用于路基,洗手臺,地磚,甚至來到我們地質地球所的大門口,你便看到一整塊花崗巖制成的門牌石(有一說一,還是非常大氣的)。



畢業

 

沒錯,現代花崗巖還有一個重要的作用,那就是幫助現代地質類專業本碩博學生順利畢業,單、三軸抗壓,巴西劈裂,滲流實驗以及彈性模量,泊松比乃至于本構關系的求取,沒有無數個標準花崗巖柱狀巖芯是完不成的。還有地球化學的各位朋友們,主、微量,電子探針,分選出鋯石進行U-Pb定年也都離不開花崗巖。

可以說,花崗巖在地學科研界,那是有著舉足輕重的地位的,總而言之一句話,“要想畢業早,巖石得玩好”。

 

能預防新冠肺炎?謠傳!

 

據日本富士電視臺(フジテレビ)3月3日晚報道,有傳言稱使用花崗巖泡澡,其中的礦物質能有效預防新冠肺炎,在二手交易網站Merimali上,花崗巖售價1000-5000日元不等,現在已被搶購一空。甚至有日本網友在推特上提議,去多摩河收集花崗巖,花崗巖真的有這等奇效嗎?

 

答案當然是否定的,從主量元素看,花崗巖含量最高的為Si,Al兩種元素,主要化學成分為SiO2,沒有任何科學證據表明其對新冠肺炎有抑制作用。

但實際上大部分日本網友還是非常理性的,表明這是不良商家利用民眾對疫情的恐懼心理而大肆歪曲客觀事實,來謀取不當獲利。

 

山川異域,風月同天,愿全球疫情能早日得到控制。

 


想象時代

2100年——∞

 

流浪地球

 

2100年以后,人類的科技進展到何種地步,筆者已經無法詳述了,但是劉慈欣的小說《流浪地球》或可以回答這個問題,在電影中太陽變成紅矮星,不再釋放光和熱,人類建造了1萬座行星發動機,來推動地球離開太陽系,發動機的能量來源就是“石頭”,原理是重元素核聚變,將石頭中所具有的重元素進行核聚變反應,最后通過核聚變反應釋放出來的能量,推動行星發動機的運轉。


雖說太陽作為恒星還能“燃燒”50億年,不過我們也應該展望一下未來,做些技術儲備,也許真的有一天,我們需要跟著地球一起流浪呢?

 

從數百萬年前人類祖先與花崗巖的那次邂逅

花崗巖便在人類歷史長河中開始了“漂流之旅”

但何時會擱淺

仍舊取決于我們

不是嗎?

 


 
 
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