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由于反复的火山活动,才带来了大量的水、二氧化碳和其他各类气体,使地球上产生了大洋和大气圈,并最终出现了生命现象。火山还是科学家研究地球的一个天然窗口,火山活动是地球内部地质作用的结果,依靠火山爆发,人们可以取得地球深处的各种实物资料,以揭示地球内部奥秘。此外,火山还是多种能源和资源的提供者。如火山地热是既干净又廉价的能源,开发前景巨大。火山将金、银、有色金属、稀有金属、非金属等资源由地壳深部带至地表,并在适当部位富集成矿,供人类开发利用。
怎样利用岩浆发电?
任何事物都有两重性。火山除了有灾难性的一面外,它还有其功劳的一面。甚至有人说火山造就了地球上的生命。比如美国的地质学家洛厄尔·庞特就曾经这样描述过火山的功劳:
火山以许多惊人的方式影响着我们的生活。科学家们说,没有火山,地球上目前所知的生命都可能消亡。例如,如果没有火山和其他力量创造山脉,陆地就会沉到海平面以下;其次,降雨不断把生命的关键元素(如碳和硫)冲进海洋。水里的一些碳在其沉入海底之前被海洋浮游生物转变成碳酸钙。如果没有火山的相反作用过程,世界上的碳就会全部封存在海底,地球上所有以碳元素为基础的种种生命,都会绝种。没有温室效应气体二氧化碳,我们的世界会是永恒的冰川时代。
火山爆发还会带来许多其他意外的后果。假如不考虑未来喷发的危险性,农民们还是很向往火山地区,因为这些地方的土地里富含矿物质,谷物生长良好。在美国,采矿者们涌向科罗拉多找黄金,到内华达找白银,到亚利桑那找铜,他们都不知道这些贵重金属全是火山的力作。南极洲埃里伯斯火山喷发时,银装素裹的陆地上就会出现纯金显微颗粒。在南非和西伯利亚,火山根部的碳在高压下形成金刚石。当一位男子送给心上人一颗金刚石和订婚金戒指时,他送的也许就是火山的杰作。
又如世界的矿藏,如泰国北部的宝石矿,缅甸的宝石矿,中国的河南玉石,云南苍山大理石等都与火山活动有关。
大自然的鬼斧神工之作形成了各类钻石、宝石、玉石和金、银、稀有金属等矿藏,再加上聪明的人类社会巧夺天工式地加工再制作,便形成今天的珠宝金店商行。这些都少不了古代火山喷发的功劳。
有些科学家在火山土壤发掘另一种“黄金”——热源。
美国的加利福尼亚已有5%的能源来自地热。利用这种能源的更先进的方案正在开发之中。在朗瓦利,加州能源委员会和美国能源部正在建造一口实验井,截至1995年,已经开发到6000多米深的地热。“这种潜在能量是巨大的”,工程主任、科学家约翰·朗德尔说:“这种位置上的地热厂可以开发到清洁可再生的、输出功率相当于60个大核能电厂的天然能源。”
在朗瓦利指挥钻实验井工程的约翰·劳格说:“只要能够抽取相邻48个州熔岩能量,就可供全美国目前消耗水平的1000年能源。”
同时,新墨西哥的洛斯阿拉莫斯实验室正研究测试干热岩体技术。科学家们钻了两口数千千米深、相隔90米的井,然后向其中一口井压水,水在地下热岩之间流过,带走热量,再经第二口井返回地面。“这种技术能为全世界几十亿人提供清洁、安全、廉价的能源,”洛斯阿拉莫斯干热岩体工程主任戴维·迪钦说,“这种能源就在我们的脚下。”
如此说来,如果能将火山口下的地热利用好,能相当于多座电站的能量。
古代人类害怕火山,但学会了用火。现在我们正在学会如何让火山的地热来为我们的生活服务,造福人类!
火山喷发后会创造哪些价值?
火山爆发时喷出的高温岩浆,蕴藏着巨大能量,如何利用地下的高温岩浆发电,是能源科学研究的一大课题。美国能源部在20世纪80年代初开始进行火山岩浆发电的可行性基础研究。并在夏威夷岛基拉厄阿伊基熔岩湖设立实验场,实验是成功的。利用地下岩浆发电,90年代中后期建成岩浆发电厂。其设计思想是用泵把水压入井孔直达高温岩浆,水遇到岩浆变成蒸汽后喷出地面,驱动汽轮发电机发电。方法是在花岗岩体中打两口井,往其中一口井中灌入凉水,再从别一口井中抽出高温热水。每分钟灌入1.1吨凉水,可连续回收0.9吨190℃的高温水。在相隔35米的距离内钻了两口1800米的深井,以每分钟0.5吨的流量向一口井中灌进凉水,从另一口井抽出的水就被岩体加热到100℃以上。他们的目标是设法使凉水变成200℃的蒸汽,最终实现发电。
火山喷发可以增加资源,火山资源的利用可以给人们带来生活的乐趣和便利。一般来说,火山资源主要体现在它的旅游价值、地热利用和火山岩材料方面。火山喷发可带来地热资源。地热能是一种廉价的新能源,同时无污染,因而具有广泛的应用。地热资源干净卫生,大大减少了石油等能源进口。火山活动还可以形成多种矿产,最常见的是硫黄矿的形成。陆地喷发的玄武岩,常结晶出自然铜和方解石,海底火山喷发的玄武岩,常可形成规模巨大的铁矿和铜矿。另外,我们熟知的钻石,其形成也和火山有关。玄武岩是一种分布广泛的火山岩,同时它也是良好的建筑材料。熔炼后的玄武岩称为“铸石”,可以制成各种板材、器具等。它最大的特点是坚硬耐磨、耐酸、耐碱、不导电和可作保温材料。火山爆发对自然景观的影响十分深远。土地是世界最宝贵的资源,因为它能孕育出各种植物来供养万物。而如果火山爆发给土地盖上不到20厘米的火山灰,这对农民来说可是喜从天降,因为火山灰富含很高的养分,能使土地更肥沃,给庄稼带来丰收。熔岩崩解后,杂草苔类也开始冒出来。此外,火山爆发后还带来奇异景观。间歇泉是火山喷发后期的一种自然现象。当地下的高温将地下水加温到一定压力后,水和蒸气就会从喷口处冲出,压力降低后便停止喷出,进入下一个过程。世界上有很多著名的间歇谷,如美国黄石公园的间歇泉,其中有些可射到100多米高,其惊涛骇浪般的吼声使人惊心动魄。老忠实泉,它喷出的水柱可高达180米左右,沸水散发出的蒸气就像一团洁白的云挂在蓝天上,美丽极了!有的火山口底部有沸腾的岩浆湖,这也是一大奇观。如夏威夷岛上的基拉韦厄火山口直径4千多米,深130米,在这个“大锅”的底部,就是一片深十几米的岩浆湖,有时湖上还会出现高达数米的岩浆喷泉。还有火山爆发后留下的巨大火山口,可以堪称是大自然的鬼斧神工之作。如号称“世界第八奇迹”的恩戈罗恩戈罗火山口,它深达600多米,上面直径为18千米,面积254平方千米,活像一口直上直下的巨井。而在这口“巨井”里,还生活着许多动物,简直就像一个热闹的动物园。
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