贵重灿烂的黄金、名贵闪亮的白银、洋底金属丸状的锰结核、罐头金属之源的锡、航天金属之母的钛、发出幽幽光芒的萤石、天生丽质的大理岩、堪称鸳鸯矿物的雄黄和雌黄、被誉为”石头花卉“的菊花石等等，就藏在你我的脚下，为我们所拥有，这是大自然的恩赐，也是远古时代给我们的馈赠。不仅如此，它还给我们送来了丰富的能源资源，煤炭和石油，这一固体一液体给我们多彩的生活更送来了欢笑和方便。然而自然界的馈赠毕竟是有限的，这便更需要人类用智慧去开发和利用。
地大物博，矿产丰富
中国地大物博，各种矿产资源应有尽有，许多资源的储量还居于世界第一。你知道有哪些吗？
我国是世界上矿产资源种类齐全、储量丰富的国家之一。目前世界上已知的有用矿产约150种，我国都有分布。有一定储量的有136种，其中钨、锑、锡、钼、稀土、钛、盐矿等均居世界首位。
我国素有钨的王国之称，产量占世界的70%以上，华北、西北、中南和西南都有分布，以南岭两侧与粤东沿海一带较集中，江西省大余是世界上最大的钨矿产地。我国锑储量占世界锑总储量的一半以上，主要分布在湖南、广东与广西，尤以湖南冷水江市锡矿山的锑藏量最丰富，为世界最大的锑产地，号称”锑都“.锡矿主要分布在南岭地区、四川甘孜及云南南部地区，云南个旧是闻名于世的锡都。
我国的煤、铁、石油与天然气、铀等矿产也居世界前列。煤炭的地质储量占世界煤炭地质储量的1/15以上，仅次于原苏联和美国，主要分布在山西、陕西、内蒙、河北、辽宁、黑龙江等省区。目前，我国现已发现1400多个储油构造。在东北、西北、华北等地相继发现了大的油田，近些年又相继发现了渤海、南海等海底油田，正在进行开发。目前我国石油年产量超亿吨，是世界上主要产油国之一。我国的铁矿资源主要分布在辽宁、湖北、河北、四川、内蒙古、安徽、广东等省区。但我国铁矿的品位底，即含铁率低。此外，铜、金、银、铝、铅等也有相当储量。
可以相信，随着我国地质和探矿业的进一步发展，将有更多的地下宝藏被发现。
浪里淘沙，沙里淘金
金，可以说是人类永不贬值的硬通货了，它的价值跨越了时间和国界。为什么这么说呢？
金，在英文和梵文里的意思是”照耀“，在拉丁文里是”曙光“.
黄金质软，牙齿可以咬动，用手可以拗弯。金的化学性质相当稳定，即使深埋地下数千年的金器都不会坏。由于黄金较贵重，在国际市场上作为硬通货使用。
天然产出的金矿有山金和砂金两大类。已知含金矿物有25种。其中主要的是以单质形式产出的自然金（中国古代叫生金），有的如麦麸片，有的像头发丝。这种金矿开采后可以直接冶炼。另外，有许多眼睛看不见的”小不点“金粒，常寄生于黄铁矿、毒砂、黄铜矿、岩石等”亲戚“家中，叫做”伴生金“，它们要通过采掘、粉碎、分选、熔炼才能提取出来。
当山金裸露地表后，遭受长期风化剥蚀而崩解，被流水冲向低处，在水流速度缓慢处停积起来，成为砂金。
含有杂质的自然金，比水重15-18倍。淘金人利用重沉轻浮的原理，把含金的砂子拿到水里去反复淘洗。那些较轻的砂子经水一淘，逐渐簸出淘砂盘子，而金粒沉于盘底。
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当今，世界产金大国要数南非、俄罗斯、美国、加拿大、澳大利亚和中国。我国除上海市外，各省、市、自治区都有金矿点。
人类自从开始采金以来，共生产了近11万吨黄金。收存在私人手中和各国金库里的黄金约8万多吨。美国纽约联邦储备银行金库是世界最大的金库，在地下24米深处，储备黄金1.2万吨。
神圣的国石
就像许多国家都有自己的国宝、国花一样，许多国家都有自己的”国石“，为什么人们要选定自己的”国石“？
大自然中形形色色的岩石和矿物是90多种化学元素长期化合或分解形成的。现在，人类在自然界发现的矿物已达3300多种。
矿物的种类很多，主要有两大类：一类是金属矿产，如黑色金属和有色金属；一类是非金属矿产，如石棉、磷灰石、大理石和各种宝石等。
宝石，自古以来就被人们认为是神圣而珍贵的物品。自然界中已发现的宝石近300种，分散混杂在各种岩石之中。主要有钻石（又叫金刚钻、夜光石）、红宝石、蓝宝石、绿宝石、猫眼石、欧泊、石榴子石、翡翠和玛瑙等等。它们的共同特征是：颜色鲜艳绚丽、光泽灿烂，质地细腻，透明度高；经过艺术加工后，成为贵重的饰物。
世界上已有40多个国家有了自己的国石。有些国家不谋而合地选择了同一种宝石作为国石，有这类情况的多达20多个国家，例如，英国、南非、西南非洲、纳米比亚和荷兰都选择了”宝石之王“的钻石为国石；美国和希腊同时选择了美丽稀罕的蓝宝石作为国石；瑞士、瑞典、日本和乌拉圭都选择了美丽晶莹的水晶作为国石。光洁无比的玉石（翡翠）是新西兰的国石，美丽的猫眼石是斯里兰卡的国石。
此外，有一些国家单独选定的国石是：橄榄石（埃及）、绿宝石（西班牙）、白宝石（奥地利）、青金石（智利）、孔雀石（马达加斯加）、黑曜石（墨西哥）。
还有一些国家选定非矿物作为国石：珊瑚是意大利、南斯拉夫、阿尔及利亚和摩洛哥4国的国石，珍珠是印度、菲律宾和法国的国石，琥珀是德国和罗马尼亚的国石。
中国没有选定自己的国石，如果要选的话，玉是较理想的一种，因为中国素有”东方玉国“的称号。
图见《21世纪中国少儿百科全书》第3卷P139
宝石之王
古罗马人把蓝宝石看作是宝石中最神圣的，因此把它镶在最高的神--尤必特尔的戒指上。你了解蓝宝石吗？
蓝宝石是属于绿柱石一类矿物，是氧化铍、氧化铝、氧化硅的晶体。
最珍贵的蓝宝石，它的质量除了透明度以外，颜色是关键问题，颜色太深太浅都不是佳品，只有那些呈现出万里晴空的蔚蓝色的是珍品。质地优良、晶莹透明、完美无瑕的蓝宝石，经过加工切割会在弧面上显露出6条星状的放射闪光，在阳光或灯光照射下闪着耀眼的光芒。
世界上蓝宝石的主要产地是澳大利亚，那里有300多个蓝宝石矿区，占世界蓝宝石产量的80%.斯里兰卡、缅甸、泰国、柬埔寨等国也有出产。
世界上最大的蓝宝石产自斯里兰卡，这颗蓝宝石重达19公斤。此外，有颗名叫”卢根“的蓝宝石，重423克拉；另一颗叫”兰卡之星“的蓝宝石，重392克拉。
美丽名贵猫眼石
有一种宝石，中间会呈现出一道浅白光带，像猫的眼睛那样，你知道它叫什么吗？
绿柱石类宝石中的猫眼石，又叫祖母绿，被誉为”稀世之珍“.
斯里兰卡是著名的猫眼石产地。有颗锡兰猫眼石，是宝中之宝。它色彩多样，有淡黄、蜜褐、乳白、乌黑等色，在垂直光的映射下，都能闪烁出一种奇异的猫眼活光。锡兰猫眼石质地优良，稀罕难得，被选为斯里兰卡的国石。
有颗名叫”亚历山大祖母绿“的宝石，是英国王家传世之宝。这宝石原为”不爱江山爱美人“的温莎公爵的祖母亚历山大所有，是当年她嫁给英王爱德华七世时受赐的。后来，传给温莎公爵，公爵和夫人相继去世后，遗下的近千万美元财产的归属（包括这颗传世之宝）问题，成为一大新闻。
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比猫眼石更名贵的宝石叫变石。它是金绿宝石矿物的变种，化学成分是铍铝氧化物，同猫眼石同属绿柱石类宝石。
斯里兰卡也是出产变石的主要国家。大英博物馆里保存着两颗较大的变石，一颗重27.5克拉，另一颗重43克拉。华盛顿斯密桑宁博物馆陈列的一颗变石更大，重65.7克拉。它们都产于斯里兰卡，都是”稀世之珍“.
图见《21世纪中国少儿百科全书》3卷P141
上天血流凝成石
在印度有一个美丽的传说，上天流下的血凝结在一起，就形成了美丽的红宝石。你知道这种带着神幻色彩的无价之宝吗？
常见的红宝石有粉红、玫瑰红、紫红、血红、暗红等颜色。红宝石是氧化铝的一种，由于含有微量的铬而呈红色。含铬量越高，色泽越深。其中，以血红为佳品，俗称”鸽血红“，它艳红如鲜血，在白炽光下，光彩灿烂夺目，如晨曦，又似晚霞。大颗粒红宝石是稀世珍品，也是无价之宝。
通常，优质红宝石1.2克拉重就成为珍品，每克拉价值3万多美元，比钻石还要昂贵。
红宝石是东方文明的珍宝，著名的产地有缅甸、泰国、斯里兰卡。英国皇冠上重167克拉的红宝石，伊朗皇冠上84颗红宝石扣子，都产在缅甸杰沙县抹谷矿区。
红宝石除了镶嵌制造成各种装饰品外，还用作钟表和精密仪表的轴承。手表中的红宝石被习惯地叫做”钻“，如今需要量很大，已改用人造红宝石了。天然红宝石的碎粉，可以用作磨料，小部分较大的可作电唱机和录音装置的针头。
图见《21世纪中国少儿百科全书》3卷P143
神奇的绿宝石
故事片《神奇的绿宝石》里，有一颗绿宝石，变幻神奇，这是真的吗？
钻石是自然界中最硬的矿物，硬度为10度，而刚玉硬度为9度，仅次于钻石。刚玉坚硬而美丽，硬度胜过钢铁，在自然界里，刚玉比钻石容易获得，因此人们用它来代替钻石作为研磨硬质材料。
刚玉是一种无水的呈结晶状态的氧化铝。由于它很坚硬，经得起摩擦，而且摩擦力很少，因此叫它刚玉。手表中的钻，唱机上的长命唱针，自动仪表中的轴承，精密天平的刀口……都要用到刚玉，它既能使仪表更精密，又能使其寿命更长。
科学技术的发展，人们已经能使一些宝石改变颜色，变得更加秀丽迷人。劣质红刚玉、蓝刚玉，经热处理可以变成优质的红宝石、蓝宝石。这些人造的宝石无论在颜色还是硬度上，完全可以同天然宝石媲美。今天，人造宝石在工业上已经完全替代了天然的宝石。
绿宝石、红宝石和蓝宝石是刚玉的变种，被称为宝石三姐妹。在自然界中，它们都很罕见，十分珍贵，是宝石中的佼佼者。
图见《21世纪中国少儿百科全书》P145
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世界上绿宝石的主要产地是哥伦比亚，在安第斯山群山深处的丛林间，波哥大附近有好几处绿宝石矿。最著名的是穆索绿宝石矿，那里出产的绿宝石，色彩美丽，晶莹碧透，驰名世界。一颗纯绿而无瑕疵的绿宝石的价格，要比钻石价格高出10倍。
变色宝石
变石会变色，这是由于光源不同而引起的。红、橙、黄、绿、蓝、青、紫等色，七种颜色的兴混合成为白色，它们光的波长有长有短。不同矿物有选择地吸收不同波长的色光。变石不吸收红色和部分蓝、绿色光，却能吸收其他色光。在灯光下，红色光比蓝绿色光强，变石呈现红色，可是，在阳光下，蓝色、绿色光比红色光强变石就呈绿色了。
印度之星
世界上最大的一颗宝石是名叫”印度之星“的蓝宝石，它比高尔夫球还要大，重量是563.35克拉，300年前采自斯里兰卡。19世纪末，美国金融家摩根为了在巴黎的世界博览会上显示他的财富，花了20万美元，从私人收藏家手中买下了一批宝石，在博览会上展出，”印度之星“就是其中的一颗。
稀世之珍
有颗名叫”亚历山大祖母绿“的宝石，是英国王家传世之宝，成为本世纪一则重要的国际新闻。这宝石原为”不爱江山爱美人“的温莎公爵的祖母亚历山大所有，是当年她嫁给英王爱德华七世时受赐的。后来，传给温莎公爵，公爵和夫人相继去世，遗下的近千万美元财产的归属（包括这颗传世之宝）问题，成为一大新闻。
常林钻石
1977年12月21日，在我国山东省境内，发现了一颗重量为158.7860克拉的特大金刚石。它呈淡黄色，色泽透明，光彩夺目，定名为常林钻石，是我国最大的天然钻石。据统计，500年来，全世界发现的100克拉以上的特大钻石只有20颗，常林钻石名列第14位。
打开地下宝库的钥匙
俗话说”一把钥匙开一把锁“，矿藏埋在地下，那么打开这座地下宝库的钥匙是什么呢？
不同的矿藏需用不同的钥匙，所以找矿的方法是很多的。
首先需要找到通向地下宝库的道路。许多金属矿都是从岩浆里分离出来的，所以要找金属矿藏，就要到过去岩浆剧烈活动过的地区去找，到岩浆岩里去找。而煤和石油是在沉积岩里生成的，不过太古老的沉积岩里也找不到它们，因为那时还没有大量的有机生命物质，没有出现高大植物，由于缺乏”原料“，是生不成石油和煤的。
找到了路，还要有打开矿藏大门的钥匙。一个门有一把锁，一把锁需要一把钥匙，这钥匙的种类就多了。比如，不同地质年代的地层里有不同的矿藏，而不同地层里含有的化石种类也不一样，这样用化石这把钥匙就可以打开一些矿藏的大门。地面岩石的颜色、地上生长的奇怪植物、奇特的地形等，也都能指示地下有什么矿藏。
随着科学技术的发展，人们又掌握了不少新的找宝方法。比如用磁力仪找矿的磁法探矿、用电测仪找矿的电法探矿、用重力仪找矿的重力探矿、用人工地震找矿的地震勘探等。这些方法是利用矿藏和岩石在磁性、电阻、密度和振动等物理性质上的差别来探明地下情况的，所以人们给这些方法起了个”物理探矿“的总名字。
地球资源卫星是新的找矿能手。科学家们并不满足，他们正在研究更先进的找矿方法。
东方玉国
玉，是真善美的化身，是美丽纯洁、坚贞和吉祥的象征。你知道为什么中国被称为”东方玉国“吗？
玉的矿物成分为蛇纹石、透闪石、阻起石，包括硅、铝、氧等组成的化合物，在自然界中常同滑石共存。由于颜色和成分的差别，玉石分为白玉、青玉、青白玉、黄玉、红玉、紫玉、墨玉、花玉等。其中以白玉最名贵。
我国新疆、广东、四川和台湾等地都产玉。和田白玉，质地细腻，结构致密，坚而不脆，滑润似羊脂，又叫羊脂玉。信宜出产的信宜玉，色泽翠绿，硬度适中，是制造玉器的佳品。
中国产玉、琢玉历史已有5000多年。相传，远古时代，黄帝曾以玉分赠部族首领，作为权力的标志。商周时代，我国的玉琢品已有较高的水平。从禅位的玉玺、王冠到朝服、佩剑等，都要用玉来装饰。那时候，人们佩带的玉饰种类，可以判断一个人的阶级地位。
战国时代，玉制品已发展为贵重的货币：”珠玉为上币，黄金为中币，刀布为下币。“
西汉时，玉雕技术进入我国历史上的全盛时期，人们普遍地将玉器作为最珍贵的礼物馈赠亲友，许多妇女、稚童佩玉饰以”镇邪压魔“，”祛病除灾“.
1968年，河北满城西郊出土了西汉靖王刘胜夫妇墓内的金缕玉衣和玉盘等大批玉制文物，轰动世界。以后又在安徽亳县、江苏徐州等地墓葬中找到金缕、银缕、铜缕玉衣。
图见《21世纪中国少儿百科全书》三券P152
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世界上最大的玉石产于辽宁岫岩，重达260.76吨，有两间房屋大小，具有深绿、绿、浅绿、红、黄、黑6种颜色。
北京故宫博物院珍藏的”大禹治水“玉山，重5350公斤，用整块和田玉琢成，是我国最大的玉件。
比铁还硬，比钢还坚
在人们的印象里，钢铁是最坚硬的东西，形容一个东西坚硬，说它”比铁还硬，比钢还坚“.钢铁果真是世界上最坚硬的东西吗？
自然界的矿物就有很多比钢铁还要硬。矿物有的软有的硬，为了比较它们的硬度，科学家选择了10种代表性矿物作标准，每种矿物代表一个等级，等级越高硬度越大。这10种矿物从软到硬依次排列为：1.滑石，2.石膏，3.方解石，4.萤石，5.磷灰石，6.长石，7.石英，8.黄玉，9.刚玉，10.金刚石。
上述硬度表中大于8级的矿物，都比钢铁要硬，它们能在钢板上刻出印子来。
这些比钢还硬的矿物，就是人们通常称为宝石的东西，像蛋白石、黄玉、红宝石、蓝宝石、绿宝石（祖母绿）等。这些宝石不但坚硬，而且有美丽的外形和艳丽悦目的色彩。
宝石里最贵重的是金刚石，世界上没有比它更硬的东西了，它是天字第一号的硬骨头。和其他宝石不一样，金刚石不是由多种元素组成的化合物，而是纯碳组成的单质矿物。随着科学技术的发展，宝石已不再仅仅是摆设和装饰品了，许多宝石已经在科研和工业上大显身手。比如金刚石，不仅用来做钻头和研磨工具，它还是一种性能优良的半导体材料，在-100℃到600℃的温度变化下能够稳定地工作。
”软弟弟“变”硬哥哥“
弟弟石墨是最软的矿物，哥哥金刚石是最硬的矿物，”软弟弟“能变成”硬哥哥“吗？
大家都用过铅笔，铅笔芯是以石墨为主要原料制成的。石墨在硬度表上和滑石是一级，为最软的矿物。令人惊奇的是，最软的矿物石墨和最硬的矿物金刚石却是”亲兄弟“，它们都是由碳元素组成的。既然这两种矿物都是由碳元素组成的，为什么一软一硬相差这么悬殊呢？这是因为它们的晶体构造不同造成的。
有些固体物质，组成它们的原子或分子排列得非常有秩序，以固定的形状结合成锥体、四方体或六面体等，这种物质叫做晶体。石墨和金刚石虽然都是由碳元素组成的晶体矿物，但晶体构造却大不相同。石墨的晶体是一层一层叠起来的，结构松散；金刚石的晶体却是结构十分紧凑的、交叉排列的立体框架。这就好比码放的砖堆和用砖砌筑好的建筑物，一个是一推就倒，一个却十分牢固坚实。这就是石墨和金刚石”兄弟俩“身子骨大不相同的原因所在。
经研究发现，金刚石是在高温高压环境中形成的，而石墨是在温度和压力都比较低的条件下生成的。于是人们把石墨放在密闭的粗大钢筒里，增温加压，看这”软弟弟“能不能变成”硬哥哥“.经过长期的研究和试验，终于制出了人造金刚石，真的把最软的东西变成最硬的东西了。
金的亲姐妹
在元素周期表里，银和金是同一族；在黄金饰物中往往掺有一定数量的白银。在自然界里，银和金常以”姐妹矿“形式产出。为什么会这样呢？
当金矿物中的银含量达10%-15%时，叫银金矿；银含量超过金含量的矿物称金银矿。许多金矿既产金又产银。
世界上的银大部分产在铜、铅、铁、镍的硫化物矿床中。江西德兴县银山，是我国唐代惟一的大型银矿。近年又在贵溪县冷水坑发现一个特大型银矿。这两个矿床的银都赋存于方铅矿中，因此，古人把方铅矿称为”银母“.
银矿物有十多种。常见的有铅灰色辉银矿（硫化银）和发丝状自然银。古人称自然银为”生银“，在银坑石缝中状如”老翁须“.
银是传热、导电的良好材料，多用于制造电子仪器和发电设备的零件。
全世界每年用于摄影感光材料（电影胶卷、照相纸）的银，约占白银总消耗量的58%.1两银子制成的照相胶卷，可供拍摄2000张照片。
世界主要产银国有墨西哥、秘鲁、美国、加拿大、中国，年产都在千吨以上。墨西哥的银产量久居世界之首。
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相传古代皇宫贵族吃饭时定要用银筷，因为他们认为银遇毒会变黑，以此来验证饭菜有否下毒。其实，我国的许多传统菜，如松花蛋、臭豆腐中都含有少量的硫化氢气体，也能使银筷发黑，但并没毒。而一般人较熟悉的剧毒物，如砒霜、氰化物、农药、蛇毒等，都不与银直接发生化学反应，所以说，银没有验毒本领。但古代的砒霜确曾使银器发黑，那是由于古人的炼砒（三氧化二砷）技术不高，提得不纯，往往含硫，而银和硫或硫化氢接触，会生成黑色的硫化银。
石英王国的”公主“
在石英家族中，人们常常把水晶誉为”王子“，而把玛瑙比作”公主“.玛瑙是怎样形成的呢？
原来，在地壳运动时，当玄武岩、辉绿岩等的岩浆冲出地表时，温度突然降低，里面的气体还没有完全溢出来，岩石中就留下许多空隙。一些含有二氧化硅成分的玛瑙、斑斓夺目的蛋白石、光彩炫人的玉髓（绿玉髓、血滴石）等，渗进空隙中依次沉积而成带状构造，就成为多彩的玛瑙等彩石了。
玛瑙的品种很多，著名的有夹胎玛瑙、锦红玛瑙、缠丝玛瑙、带状玛瑙、水胆玛瑙、红玛瑙、黄玛瑙等。其中，缠丝玛瑙的纹带细如蚕丝，红色或红白相间色纹的玛瑙，叫红缟玛瑙。国外，有人把红缟玛瑙作为8月份的诞生石，人们佩带它象征”夫妻幸福“.水胆玛瑙，就是在玛瑙中包裹着天然的水分，十分珍贵。
我国南京雨花台、宜昌三峡、辽宁、黑龙江、云南富民宝石洞等地出产玛瑙。
玛瑙，人们很早就用它制作工艺品，直到今天，还用它来制作戒指、耳坠、胸佩等饰物。在人造宝石出现以前，玛瑙一直是制造各种精密计量仪的材料，迄今还在用作仪表中的一些耐磨零件。
璀璨明珠
”珍珠宝贝“、”珠圆玉润“、”珠联璧合“等是用来描绘事物的珍贵稀罕、瑰奇富丽的。珍珠玲珑圆润，晶莹璀璨，可同世上贵重的黄金、宝石、翡翠、玛瑙相提并论。珍珠缘何色彩各异呢？
历代封建帝王嫔妃、贵族夫人，都把珍珠当宝贵的饰物，头戴珠冠，足蹬珠璎，身穿珠衫，戴佩珠翠、珠囊，居住珠阁，悬挂珠帘。
珍珠有银白色的，还有五颜六色的。洁白的珍珠人人喜爱，蓝色、绿色、黄色、粉红色的珍珠各有特色，那些彩虹色和有反射光颜色的珍珠最珍贵，而黑珍珠就更罕见了。
为什么珍珠的颜色有不同呢？原来，珍珠的色彩同珍珠贝所在的海域含有的盐类有密切关系，例如，在含有大量锰的化合物的海水中，出产的珍珠就会呈现黑色。由于世界各个海域中，海水含的金属盐类不同，所以珍珠就会呈现出不同的颜色了。
我国科研人员开展人工培育珍珠自然呈色的研究工作，已经育出了红、黄、蓝、紫等颜色的彩色珍珠。他们还利用原子能，以放射化学和原子物理的方法，成功地进行了培育夜明珠的科学试验。
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我国是世界上最早发现和利用珍珠的国家。合浦是我国古代著名的珍珠产地，所产珍珠被誉为”南珠“.南珠大而浑圆，凝重结实，色泽如霞，质地纯良，比东珠（日本产）质优，在国际上享有盛誉。
液体金属
一说金属，人们都会说出一大串：金、银、铜、铁、锡、铝、铅……它们都是坚硬的固体。有没有不是固体的金属呢？
有，水银就是一种液体金属。
水银的正式名称叫汞。我们日常生活中几乎都接触过这种液态金属。体温计中那个能升能降的液柱就是汞。平常手划破了或腿脚碰伤了皮肤，都知道上点红药水，红药水又叫红汞，里面就有汞。
我们的祖先早在两千多年前就知道了这种液体金属。据考证，秦始皇陵墓中有用水银灌注成的河湖。不过在自然界里找不到现成的水银，水银是从一种叫做辰砂的矿石里提炼出来的。
辰砂是一种颜色鲜红的矿物，又叫朱砂。我国古代用它做红色颜料，拿它写字、绘画。辰砂是汞和硫磺的化合物，放在密闭的容器里加热，就会得到汞。由于这种液体闪着银色亮光，人们就给它起了个”水银“的名字。
光明的使者
1906年，钨丝进入了电灯泡，给人类送来了光明，钨就成为光明的代名词。这是怎么回事呢？
钨在地壳中的含量0.001%.已发现含钨的矿物有20余种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆活动而形成。世界钨的年产量中，65%是黑钨矿，35%是白钨矿。黑钨矿的化学成分是钨酸铁锰，晶体板状或板状，颜色为褐黑至黑色，半金属光泽或树脂状光泽。硬度与小刀差不多；比同体积的水重7.5倍，中国古代叫它”重石“.白钨矿又称钨酸钙矿，灰白色，油脂光泽，小刀可以刻动，与石英有些相似。但白钨矿比石英软，而比石英重两倍多，重量是同体积水的6倍。用荧光灯照射，白钨矿会发出美丽的浅蓝色荧光。这是简便检验白钨矿的有效手段。
经过冶炼后的钨为银白色金属。它的熔点高达3410℃。这个温度高得足以使大多数金属蒸发。美国在1906年就研究成功以钨丝作电灯泡中的发光灯丝。1929年，美国算了一笔帐：仅用钨生产白炽灯丝一项，就节约了40万美元。世界80%的钨用于优质钢冶炼；15%生产硬质钢，可用于制造枪械、火箭推进器的喷嘴、切削金属等。
黑色的金子
金子，顾名思义，当然是金黄色的。那么，黑色的金子又是怎么回事呢？
石油是一种褐色或黑色的可燃性矿物油。可以用石油提炼成为煤油、汽油、柴油。石油中还有比柴油更重的”重油“剩下来。把”重油“中的油提出来，留下的沥青送去铺路，提出来的油可炼成各种各样的润滑油。从石油中还能炼出石蜡、凡士林、油漆溶剂等等。另外，石油气和轻油正好是化工厂的合适原料。石油的用途还有好多好多，远胜过金子，所以称之为”黑色金子“一点也不过分。
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加拿大多伦多大学的魏曼教授，很早就发现了几种能够制造石油的细菌。他把这类微生物放在一起，用二氧化碳喂养，就组成了一个”微生物产油田“，结果在实验室里制造出4千克油。这种油很像柴油，让细菌造石油，只要二氧化碳供应充足，造油速度很快，两、三天就能收获一次。
图见《万能大师问答》P96
黑脸将军
”铁面无私“，”铁心男儿“，”铁石心肠“，中国人自古就对铁有一种偏爱。铁被称为是黑脸的将军，为什么呢？
铁在地壳中的含量为4.75%，比铜的含量高600倍。因此，铁矿比铜、铅、锌等有色金属矿既多又大。用来炼铁的矿物以含铁量较高的赤铁矿和磁铁矿为主。
赤铁矿的成分是三氧化二铁，颜色呈暗红色或钢灰色，它因粉末呈红色而得名。
磁铁矿的最显著特征是具有强磁性。内蒙古乌兰察布草原有一座海拔1783米的巍峨高山，传说那里有无力的神力。据说，成吉思汗有一次率轻骑上山，可是往日的千里马到山顶时，马蹄居然不能动弹。1927年7月，中国地质学家丁道衡到这里考察，终于揭开了这个千古之谜。原来，这是一座铁矿山，吸住马掌铁的是磁铁矿的强磁性。
用铁矿石炼出来的铁，工业上以含碳量多少分成生铁（含碳1.7%-4.5%）、熟铁（含碳0.1%以下）和钢（含碳0.1%-1.7%）三种。在我们使用的各类金属中，钢铁要占到90%以上。
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全世界已探明铁矿石储量有2000多亿吨。俄罗斯的铁矿储量和产量均居世界之首。另外，储量较多的有加拿大、巴西、澳大利亚、印度、美国、法国及瑞典。我国的铁矿储量也相当可观。
煤气源源来
现在不少家庭都用上了煤气。用煤气灶烧水做饭，又省事又干净。煤气，是不是用煤烧制出来的呢？
煤可以烧制出煤气，但煤气并不全是煤造出来的。
供居民和工厂使用的煤气，分为人工煤气和天然气两大类。
人工煤气是从固体燃料和液体燃料的加工过程中得到的。把煤与空气隔绝，经过加热分解而得到的煤气，叫干馏煤气，也叫煤制气；利用高温高压或者再添加催化剂从重油中提炼出来的煤气，叫油煤气或油制气。一般管道煤气，主要就是这两种人工煤气。不少家庭使用的液化石油气，是在石油开采和炼制过程中得到的一种石油气，再经过加压、降温转变为液体的，也属于人工煤气。
天然气是埋藏在地下深处的一种可燃性气体，是埋在地下的古代生物在漫长的地质年代里经过一系列复杂的变化形成的。天然气与人工煤气比较起来，有供应安全和清洁卫生等优点。
能烧的”黑石头“
马可·波罗在游记中向世人介绍了中国先进的燃料--”黑石头“，”黑石头“怎么能燃烧呢？它到底是什么？
这个问题在600多年前就由意大利旅行家马可·波罗提出来了。他从中国回到欧洲以后对人们说，中国人烧一种从山里采来的黑石头，火力比木柴还旺。他觉得挺奇怪，欧洲人听了也觉得很新鲜。其实2000多年前，中国人就用这种黑石头烧火炼铁了。这种黑石头就是煤。
煤为什么能燃烧呢？木头、柴草能着火，是因为它们主要是由能燃烧的碳元素组成的。煤能烧，也是因为它的成分是碳，而且含量更高。其实煤就是木头变来的。
在几千万年、几亿年以前，地球上的气候比现在要温暖潮湿得多，海滨地区和内陆沼泽地带，生长着大片高大茂密的森林。死去的树木一层一层地堆积起来，上面被泥沙掩埋，木头慢慢腐烂分解，组成木纤维的碳、氢、氧这三种成分中，氧和氢变成二氧化碳和沼气跑掉了，碳却留了下来。腐烂的木头变成了黑乎乎的泥炭。
多少万年又过去了，陆地沉入海底，泥炭层上面又被厚厚的泥沙覆盖起来。这些越积越厚、越压越紧的泥沙层，后来变成了沉积岩层。泥炭被夹在岩层里，受到高压和地热的烘烤，残留的氢和氧继续从岩层的缝隙跑掉，碳的比例越来越高，就逐渐变成了褐煤，进而变为烟煤，最后变成了纯净的无烟煤。如果碰巧了，你也许会从煤块上看到当年植物枝叶的痕迹呢！
图见《中国孩子的疑问》P57
变黑为无色
煤炭燃烧后留有大量灰尘，造成很大污染，那么，煤炭气化以后呢，不是就无污染了吗？
煤炭气化的好处有：
一、提高煤炭热能利用率。目前，全国每年城市民用煤上亿吨，其中约有一半是烧饭用，热能利用率仅15%.使用煤气，热能利用率达50%以上，每年就节约煤炭2500万吨。二、减轻空气污染。三、可以大量减少城市交通运输量，节省时间和劳动力。
将地下的煤变成气体燃料，要先按一定距离向煤层打两个垂直钻孔，采用钻进、火力渗透和水力压裂等方法，使钻孔间的煤层形成通道，让气体顺利通过。然后从一个钻孔把煤层点燃，鼓入空气或氧气、水蒸气。这样，煤层中发生热裂、还原、氧化等气化反应，产生一氧化碳、甲烷和氢气等可燃性气体，从另一钻孔中引出，通过管道输送给用户。
煤层正式气化前的一个关键技术问题是钻孔贯通。但钻探的费用很高，而且地下条件复杂，煤 的地下气化过程很难控制，煤气的产量质量不够稳定：往往是使用的气化剂不同，得到的煤气成分和产量大不一样；地下水的污染问题也没有解决。所以，尽管试验研究一直在进行，却至今还没有进入大规模生产和推广应用阶段。
小档案：
煤气是用煤作原料制造的，主要成分是一氧化碳和甲烷，在煤气厂里诞生以后，先贮存在煤气柜里，再沿煤气管跑到你家里。而液化气的全称是液化石油气，来自油田气-开采石油时产生的气体或者炼气厂，是采油或炼油产生的副产品，含有丙烷、丁烷等，被加压成液体装进钢瓶。使用时，只需稍拧开阀门减轻压力，液化石油气就不断变成气体冲出来，可以像煤气一样使用。
煤吃琥珀
辽宁省抚顺煤矿工人在采煤中，碰巧会在煤层中挖出黄色透明的琥珀矿石，更令人称奇的是这些被挖出来的琥珀石中有时还含有小昆虫。石中的小昆虫品种很多，形态各异，栩栩如生。人们不禁要问，煤层中为什么会有琥珀？
原来，4000~5000万年前的古生代，抚顺是一片沼泽地，生长着大片森林，当时气侯暖湿，森林长得枝繁叶茂。在森林中生活着许多小昆虫，有爬行的蚂蚁，飞翔的蜜蜂、苍蝇等。如遇大风吹断树枝，树枝折断处便会流下一滴滴树脂。如果滴下的树脂正巧粘住了一只小虫，继续滴下的树脂会把小虫厚厚实实地裹在里面。以后，地面缓缓下沉，大量的林木和树枝上滴下的树脂被掩埋在地下，其上覆盖着厚厚的地壳风化物。经过地质作用，埋藏在地下的林木已炭化成乌黑的煤；而滴下的树脂虽变得坚固，成为矿物，但树脂的化学性质非常稳定，不易变化，所以仍保持其原来的颜色与透明度，小虫也被静静地包在中间，这便是我们所见到的琥珀。因此，煤层中常会出现琥珀，琥珀中间也常会出现小虫。
一片暖融融
我国北方冬天是很冷的，室内都要取暖。住平房的人家，一般都要生火炉；楼房的住户就方便多了，因为都装有暖气，冷的时候就会供暖。”暖气“是哪来的呢？
过去，一般是一个单位为自己的几栋宿舍楼建一个锅炉房来供热。这样一来，一片居民楼群里往往有好几个锅炉房，多占了土地，浪费了投资，也加重了对环境的污染。
为了改变这种不合理的分散供热方式，现在多采用集中供热，就是在一个比较大的区域里，利用集中的热源来供应工厂和居民所需要的蒸汽和热水。
集中供热主要有以下几种方式：
一种是热电厂集中供热。这种热电厂既生产电力，又可以供热。
一种是大型区域锅炉户供热，可以供应几万户用热。
再一种是利用工业余热来供暖。比如工业窑炉中排出的高温烟气和工业冷却系统排出来的冷却水等。
还有一种是利用地热来供热。有地热资源的城市，可以充分利用这种廉价洁净的热源为生产和生活服务。
集中供热不仅节约燃料，减少污染，而且供热质量高。我国不少城市已经实行了集中供热。
”地下烤箱“的优质产品
白生生的面团经过烤箱一烤，出来的就是一个油光满面，香溢千里的面包。那么，你知道石灰岩经过”地下烤箱“一烤，出来的优质产品是什么吗？
在不少古代建筑中，常能看到用一种雪白的石头雕制的栏杆或其他石雕制品，晶莹洁白，十分漂亮。这种石头叫汉白玉，是大理石中的一种。烧制石灰的原料石灰岩，颜色发灰，是很不起眼的普通石头。你知道吗，汉白玉就是由石灰岩变来的。容貌普通的石灰岩变成美丽漂亮的汉白玉，是”地下烤箱“的杰作。
在地下70公里到250公里深处，温度高达几千摄氏度，早就超过了岩石的熔化点，可是由于压力非常大，岩石不是固体状态，可也变不成液体，而成为像蒸馒头、做面包的面团那样的东西。在地壳发生变化的时候，有的地方压力减低，有的地方出现裂缝，这时这种面团似的物质就会乘机向上钻，变成炽热粘稠的液体，这就是人们通常说的岩浆。如果岩浆冲出地面喷射出来，就是火山爆发。但是多数岩浆冲不出地表，而只是钻到地壳上部的岩层里。
在岩浆高温烘烤下，它周围的石头会发生明显的变化。如果岩浆周围是石灰岩，在岩浆的挤压和烘烤下，组成石灰岩的碳酸钙颗粒就变成了结晶的方解石，石灰岩也就变成了美丽的大理石，纯白色的大理石就是汉白玉。
能用火洗的衣服
东汉国舅梁冀曾得到一件仙衣，可以用火来洗涤它。什么衣服能用火洗呢？
相传，东汉顺帝梁皇后的哥哥、大将军梁冀得到了一件”仙衣“.一次，他穿上这件”仙衣“大宴宾客，故意碰翻了酒盏碗碟，”仙衣“上沾满了斑斑油迹。正当客人们为此宝物惋惜时，梁冀叫家人拿出一盆熊熊烈火，说是以火洗衣。在客人们瞠目结舌的目光下，这件”仙衣“被大火洗得干干净净，完整如新。这就是我国历史上轰动一时的稀世之宝--”火浣布“.其实，这并不是什么”仙衣“，而是用石棉织成的衣服。
石棉具有隔热、保温、耐酸、绝缘、防腐等特性。现在，利用石棉制成的产品近3000种，广泛用于汽车、拖拉机、化工、电器设备方面。
石棉是可分裂成富有弹性的纤维状硅酸盐矿物的总称。石棉家族中分立两户：一户是单身汉，叫蛇纹石石棉，又称温石棉；另一户叫角闪石石棉，它有5个家庭成员：蓝石棉、透闪石棉、阳起石石棉、铁石棉和直闪石石棉。其中蓝石棉特具防化学毒物和净化放射性微粒污染空气的能力，被选用为原子核反应堆的过滤器。
石棉虽好，但它的粉尘对人体有害，所以早在20世纪70年代，美国便有禁止石棉加工的法律。
何处是我家
石油不像煤炭那么老实，它到处流动，寻找一个固定的”家“.这是怎么回事？
石油的成分比煤炭要复杂，主要是由碳、氢两种元素和少量氧、硫、氮等组成的复杂化合物，不过碳氢两种元素占了97%~99%.
在煤块上，人们有时能发现植物枝叶的印痕，可以证明它的”身世“.石油是一种液体，在石油里是找不到说明它”身世“的化石的。经过长期的研究，发现石油是由古代有机物变来的。在古老的地质年代里，大量的动植物遗体被埋在泥沙下，分解变化。又随着地壳的升降运动，被送到海底，同煤一样被囚锢在沉积岩层里，承受高压和地热的烘烤，形成了石油这种碳氢化合物。
石油不像煤炭那么老实，它不会呆在一个地方不动，因为它是液体。石油会向裂缝多的砂岩和石灰岩里流动。但是在这些缝隙里它们漂浮在水面上，还是到处流动，并没有找到一个固定的”家“.
随着地壳的变动，水平的岩层如果受到挤压向上拱起来，就会变得像一口反扣在地上的大锅似的。假如”这口锅“的四周都是致密不透水的岩层，而含有石油的砂岩、石灰岩正好在这口”大锅“下面，石油就再也跑不出去了。石油越聚越多，这里就成了石油的”家“.人们找到了这种埋藏石油的地方，就可以打石油钻井，把它们从深深的地下取出来。
图见《中国孩子的疑问》P58
老家在天上
”地下宝库“为人类提供了各种金属，金、银、铜、铁、锡……都是从地下开采出来的。既然这些矿物是从地下里挖出来的，怎么在山野里找不到它们，捡不到一块铁呢？
要知道，人们从地下开采出来的是金属矿物而不是金属。金属矿物和金属是不一样的。
比如，铁是一种灰白色的坚硬金属，而铁矿石却是黑色或褐红色土块似的东西。虽然见到了这种矿石，你也难以把它和铁联系起来。所以在地下是挖不出铁块来的。
除了铁，其他绝大多数金属也是这样。铜是紫红色的金属，铜矿却是蓝色或灰色的石头；铝是银白色金属，铝土矿却是灰色粘土……
不过金子就不同了。金的性质非常稳定，几乎不跟别的元素化合，所以金矿都是单质而不是化合物，即金矿就是纯金。人们有时在野外还能捡到整块的黄金。到目前为止，人们找到最大的天然金块，重达250千克。
山野里也有现成的铁块，不过那不是从地下挖出来的，而是从天上掉下来的。这种铁就是铁质陨石。人类最早发现和使用的铁，正是这种铁质陨石，因此古代阿拉伯人传说铁的老家在天上，埃及人曾经把铁叫”天石“.
取之不尽的风能
风能是一种取之不尽、用之不竭的巨大自然能源。据估计，全世界可利用的风能资源约有10亿千瓦，比陆地水能资源多10倍。光陆地上的风能就相当于目前全世界火力发电量的一半。利用风能，不会产生任何污染物质，而且投资少，见效快，价格低廉。
用之不竭的太阳能
现在利用太阳能的方法主要有两种：一种是把太阳光聚集起来直接转换为热能（即光-热转换）；另一种是把太阳能聚集起来直接转换为电能（即光-电转换）。用来进行光-热转换的聚光装置主要有平板型集热器和抛物面型反射聚光器。
你知道吗
世界上用地热发电最早的国家是意大利。1904年即已建成一座500千瓦的地热发电站。现在最大的地热发电站在美国，装机容量为50万千瓦。我国地热资源十分丰富，仅著名的地下温泉就有2000多处，虽则已相继建起了一些地热电站，但利用率还很低，有待我们去开发。
能量充沛的水资源
据估计，全世界海洋的潮汐能资源约有20亿千瓦。我国可供开发的潮汐能有3500多万千瓦，年发电量可达800多亿度。
未来的设想
水是由氢和氧两种元素组成的，氢燃烧后生成水蒸气，又凝结为水，水又可继续制氢，如此反复循环，潜力无穷。科学家们设想：未来的社会将有专门的工厂利用太阳能来分解海水中的氢气和氧气，然后像液化气一样，通过管道送到用户家中。
原子燃料
海水中也含有铀，储量约40亿吨。本世纪60年代以来，世界上许多国家先后进行了从海水中提取铀的研究。如果把地球上的铀充分利用起来，铀能等于煤、石油和天然气的总能量的10倍。
固体石油
油页岩是一种高灰分（大于33%，煤的灰分小于33%）可以燃烧的有机岩石，由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。它的颜色有灰白、黄棕、褐、黑灰以及黑等多种，一般颜色愈浅含油率愈高。
能源是取之不尽，用之不竭的吗？
现代日常生活中，处处离不开能源。可是，能源真如大海里的水，用也用不完吗？
矿物燃料燃烧的能源循环是从数百万年前光合作用利用太阳能开始的。在阻止完全燃烧的情况下，一小部分植物被埋藏在地下，这种物质经过化学变化使其变成煤、石油和其他燃料。
目前，世界能源的构成特点是能源消费量近100亿吨标准煤中，石油和天然气约占65%，煤炭占27%，水力和原子能不到8%.
这些矿物燃料资源，总有一天会用完。而水力、风力、太阳能、潮汐能等虽可利用，但目前还受一定科学技术和自然条件的限制。另外，原子能的和平利用，用某些重元素的原子能裂变释放的巨大能量也大约可用几百年。就目前情况看，最有希望的能源是轻元素的核聚变反应。目前科学家正通过磁约束法、激光核聚变法以及粒子束核聚变法三种途径来实现核聚变。
所以，就目前的科学技术发展水平来说，没有用不完的能源。因此，我们一方面要注意节约能源，另一方面要致力于寻找可循环利用的新能源。到那时，也许真有用不完的能源了。
图见《万能大师问答》P82
小档案：
现代化建设要求能源不断增长，美、苏、日、德、英、法、意等七国的人口占世界总人口的五分之一，能源消费量却占世界能源消费总量的三分之一。中国人口占世界的22%，能源消费只占世界总量的6%.
考考你：
1.变石为什么会变色？
2.为什么在有孔雀石的地方，能找到铜矿？
3.你知道滥用能源的害处吗？
4.为什么说用煤作燃料是很大的浪费？
5.铁矿是怎样形成的？
6.为什么煤气厂送来的煤气总有股臭味？
7.煤能变成石油吗？
8.煤和水混合能变成”油“吗？
答案：
1.原来，这是由于光源不同而引起的。红、橙、黄、绿、蓝、青、紫等色，七种颜色的光混合成为白色，它们光的波长有长有短。不同矿物有选择地吸收不同波长的色光。变石不吸收红色和部分蓝、绿色光，却能吸收其他色光。在灯光下，红色光比蓝绿色光强，变石呈现红色，可是，在阳光下，蓝色、绿色光比红色光强，变石就呈绿色了。
2.孔雀石是一种重要的含铜矿物，由于它的颜色和孔雀羽毛的颜色很相像，因而得名。孔雀石的化学成分主要是碳酸铜。在自然界里它一般是自然铜和黄铜矿出露到地表后受到风化作用的产物，因此，在孔雀石出现的地方，常表示地下还有更多没有风化的铜矿。
3.煤、铀矿和石油的开采破坏了耕地；排放的二氧化硫、氧化氮、一氧化碳会污染空气，导致酸雨的出现；燃烧矿物燃料放出的二氧化碳将会影响世界气候，等等。滥用能源是人类自己在破坏自己的生存环境，自己走向灭亡。
4.因为煤浑身是宝，虽然煤身上主要的是碳，但是它还有大量的氢、氧、氮、硫、磷等元素。而这些元素，又多半以化合物的形式存在，当我们用煤作燃料时，它们都逃掉了。而如果我们把煤干馏的话，就可以得到四种东西，那就是焦炭、煤焦油、煤气和氨水。用煤作燃料，仅仅是利用了煤里的碳，但是为了用那一份碳，却把这么许多宝贵的材料都白白丢掉了。你看用煤做燃料，不是很大的浪费么？
5.铁矿的形成过程相当复杂。如果将地球比作鸡蛋，那么3000公里深处的铁镍地核犹如蛋黄。3.5至5.7亿年前的地壳较薄，断裂多而深，火山喷发频繁，蕴藏在深处的含铁岩浆大量喷出地表。岩浆在地面附近冷却的过程中，分离出铁质和铁矿物，在一定部位相对富集形成铁矿。含铁岩石经日晒雨淋，风化分解，里面的铁被氧化。氧化铁溶解在水中，被带到平静的宽阔盆地里沉淀富集成沉积型铁矿。再经多次地壳变动，使铁进一步富集。世界上好多著名大铁矿（储量超过1亿吨）就是这样形成的。
6.煤气厂是用煤来制造煤气的，煤气里主要含有甲烷、氢气和一氧化碳，三者均是无色无味能燃烧的气体，所以纯净，煤气本身是没有气味的，但是由于用煤制造的煤气中，含有微量的有机硫和苯，这两种东西都很臭，而一氧化碳对人体有害，所以，人们就让这些臭气保留在煤气里。运行管理部门为了使人们安全使用煤气，还特地在煤气里加一点硫醇之类的加臭剂。哪儿漏煤气，哪儿就有股熏人的臭气，人们就可及时发现，以免煤气中毒。
7.1982年夏天的一个下午，一个美国专家在清华大学演讲厅做了一个有趣的表演：他双手各持一杯掺水30%的煤粉，其中一杯煤粒较细。然后，将两杯掺水的煤粉倒在一起，用玻璃棒搅拌起来。不一会儿，泥土似的煤水混合物竟渐渐地变稀了，终于成了重油似的液体，这就是煤变的石油--水煤浆。
8.能因为煤和油是同一”娘胎“的兄弟，它们的主要成分都是碳和氢，并含有少量的氧、氮、硫等元素。只是煤的含氢量比石油低得多，而含碳量则和石油差不多，所以，水的加入就是设法把煤的碳氢元素重量的比例降低，达到接近石油的含量，这样它们的”性格“就接近了。
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