沙子很難降解,地球上那麼多沙子怎麼辦?

時間 2021-05-06 17:07:14

1樓:JennyVenus

知道滄海桑田嗎?

如果砂石不風化,沒有大氣水流的搬運,珠穆朗瑪峰可能有15000公尺以上高,據說他在地表之上的2/3都風化崩碎了。

2樓:博物致知沈夢溪

不如我們跟著砂子的視角,來一次砂子的生死之旅。

為了看看砂子是怎麼出生的,你得靈魂出竅,經歷了一段漫長的深入地下的旅途之後,你睜開了眼睛——砂子的出生地到了,入眼的是赤紅的岩漿浪潮。

圖/見水印

等等,砂子呢?這裡明明是一片岩漿海!

別急,砂子就孕育在其中。在這片岩漿中存在著地球上所見到的所有元素,在這些元素中,含量最多的就是O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H、P這些元素,它們佔據了整個岩漿中元素的99%以上,其中最多的就是O、Si了,分別佔到47.4%、27.

71%的含量。

O和Si在岩漿中一般會結合形成二氧化矽(SiO2),地質學家們以二氧化矽的含量來區分岩漿的型別,在我們見到的這片岩漿海中,二氧化矽的含量極高,超過了66%,我們可以將之稱為酸性岩漿。

這些酸性岩漿在地下10Km以下的岩層之下翻湧,但是由於岩漿之上的地層厚實的很,所以它們沒有找到上公升到地表的通道,不得不在地下10Km以下的深度慢慢冷卻。此時,各種化學元素相互組合形成礦物,並逐漸從岩漿中冷卻析出,這與初中化學中學到的,隨著溫度降低,溶液的溶解度降低後晶體析出的道理一模一樣。

在長達數百萬年乃至上千萬年的冷卻後,岩漿終於變成了完全的固體岩石——我們把這種酸性岩漿在地下深處形成的岩石成為花崗岩。在花崗岩中,我們能夠看到多種礦物:石英、長石、雲母、角閃石等。

典型的花崗岩,其中無色透明有玻璃光澤的就是石英,肉紅色的是鉀長石,黑色的是角閃石,可能還有部分黑雲母

其中的石英,其化學成分就是二氧化矽(SiO2),而鉀長石的化學成分為K2O·Al2O3·6SiO2,角閃石更複雜,可以寫成(Ca,Na)2-3[Mg,Fe(II),Fe(III),Al]5[(Al,Si)8O22] (OH)2,黑雲母也很複雜,在此不寫了。

至此,構成絕大部分砂子所必須的兩種礦物:石英和鉀長石就形成了。

這一片花崗岩很幸運,在形成後就立刻開始受到擠壓力,開始往地表隆公升。這種往地表的隆公升,地質學家們一般稱為造山運動,中國許多著名的名山大川都是如此形成的,比如黃山,華山、三清山,其前身也都是深埋在地下的花崗岩。

但是這個過程非常非常緩慢,在繼續經過數千萬年昏昏沉沉的等待後,你終於等到了花崗岩變成高山的那一刻。

這時候,砂子迎來了今生。

花崗岩從暴露在地表的那一刻起,它就開始受到破壞作用。

第一種破壞作用被稱為風化作用。

比如Sunny的照射,會讓它白天熱晚上冷,於是熱脹冷縮,開始在內部產生了一條條裂隙,於是大岩石開始變成圓溜溜的小岩石。

還有水的破壞,雨水灌進裂隙中,夜晚溫度降低,水結冰體積膨脹,將裂隙撐大一點,白天冰融化,下一次的雨水再一次結冰,把裂隙撐的更大······於是最終花崗岩被劈開了。

除此之外,還有植物根系的破壞、動物活動等等,也會讓花崗岩從大變小。

第二種破壞作用被稱為侵蝕作用。

其中最重要的要數水的沖刷和溶解,以及風的吹蝕了。

雨水在降落到山坡上後會直接沖刷岩石;等到雨水匯集成小股以後,則會攜帶著山坡上細小的岩石碎屑刮削山坡上的岩石;要是雨水匯集在山谷中以後形成河流,河流則會不斷攜帶著大的石塊與谷中的岩壁碰撞,或者是河水中的石塊相互碰撞。在同時,水也會溶解岩石中的部分成分,比如角閃石和黑雲母,就很容易被溶解乾淨,而石英和長石則又硬又難溶。

在水流的沖刷和溶解之下,我們可以看到河流上游都是巨大無比、稜角鋒利的大石塊;到了河流中游則都是些個頭不太大的鵝卵石了;要是到了河流下游的河岸、入湖、入海口,我們看到的將會是更加細小的沙粒——這些沙粒的成分幾乎都是石英、長石,以及更細小的泥質。

上游-大石塊,稜角分明

中上游-中小石塊,開始變圓

中游-圓溜溜的鵝卵石

下游-沙粒

除了水之外,風也會讓岩石破壞變小:

最終,不管是風化作用還是侵蝕作用,其直接的後果就是原本的大塊花崗岩越來越小越來越小,小到只剩下堅硬、難溶的石英和長石礦物顆粒了——砂子就此誕生。

用放大鏡看砂子,就會看到其中最多的就是石英(看起來白色、無色的小顆粒)和長石(看起來肉紅色的小顆粒)

如果你拉近視野,追蹤一顆沙粒的蹤跡的話,會發現最終無論是水流還是狂風,它們在長距離搬運沙粒後,沙粒都會沉澱下來,形成我們見到的沙灘或者是沙漠。

一邊,我們現代的建築行業會大規模使用砂子——基本上都是河砂,沙漠砂和海砂都是不能使用的,因為沙漠砂和海砂中都含有有害成分,沙漠砂中含鹼性物質,海砂中含有大量鹽分,這都對水泥中的鋼筋有腐蝕作用。所以其實現代很多河砂都變成了我們身邊常見的建築的一部分

另一邊,要是常年累月,沙灘和沙漠中的砂層越積越厚,最下層的砂子在壓力、地下熱量以及泥質物質的膠結作用下最終會固結成岩,這就是砂岩(或者是泥質砂岩、砂質泥岩之類的,根據砂子的含量不同名稱不同)。

砂岩這些砂岩構成了地表很多壯麗的風景,比如著名的羚羊峽谷,以及國內的丹霞地貌

砂岩形成後,砂子就已經重回地球岩層之中了,一部分砂岩會再次因為造山運動而露出地表,並再一次被風化和侵蝕,成為新的砂子,一部分砂岩則會被埋的越來越深,地下的溫度也會越來越高,這種高溫會讓這些砂岩再次熔融變成岩漿,而石英和長石則會因為高溫而解體,再一次以Si、O、K、Al等元素的形式存在於岩漿中。

岩層會再次回到地下被熔融成為岩漿

等到下一次岩漿變成岩石的時候,這些元素則不一定形成石英和長石了,它們會形成諸如角閃石、雲母、橄欖石、輝石等等多種其他的礦物。

好了,講完了,下面是恰飯時間,五一十一不建議大家出行去熱門景區,體驗會很不好,建議休年假的時候出去看看,張掖丹霞地質公園價效比還是蠻高的,既可以看到丹霞,又可以看到七彩丘陵地貌(注意!那花花綠綠的不是丹霞,叫做七彩丘陵!!!)

3樓:商鞅是我大爺

首先需要澄清一下基本概念,沙子大體可分為沙漠沙和河沙,二者都不容易降解,但是後者降解沒有意義,因為在當前工業化快速發展的時代,河沙作為建築中的重要材料,愈來愈呈現供不應求的態勢。

提問者所言的沙子無法被降解怎麼辦,應該是針對沙漠沙而言的吧,這也是個人猜測,就順著說下去了。

我覺得兩點,從自然科學來看,也就是技術的角度,現在一些科學家正在研究對沙漠沙進行改造,以提高其利用率,比如袁隆平院士帶領的團隊已經成功培育出在砂質土壤中生長並穩產的作物,沙子中的二氧化矽也可以用於光學鏡片和實驗室研究。

從人文的角度,姑且將自然地理視為人文科學吧,沙漠也是一種景觀,比如雅丹地貌,比如鬼吹燈裡的神秘莫測的精絕古城,沙漠地區的比熱容和海洋地區不同,這也會造成氣流的產生,從而形成一定的大小環境,所以,幹嘛要降解它們呢,存在即合理呦。

4樓:掉幀青年蕭暮春

眾所周知,沙子是很難降解的,近日,中國乙個小哥把沙子做成了沙雕,既解決了沙子的降解難題,又可以供人們欣賞,十分的方便,你學會了嗎?

5樓:自學生

我用我發現的個人觀點看問題。都是一對正反方向生命的變化時間,和正中時間統一標準的《3》和前後無邊際無盡放大和縮小的資訊變化方向生命時間統一自然系統的原理模型。

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