冬天,冰由大气中的水蒸气凝聚成雪花、霜、冰雹,乃至是必定高度的永久积雪。在广袤的高纬度或高海拔区域,冰是池塘、湖泊、河流的掩盖层。尤其是在南北南北极和珠穆朗玛峰上,冰存在于冰川、永久冻住带(永久冰冻的基层土壤)和冰山中,部分构成冰盖(掩盖5万平方千米以上陆地的接连冰川冰)下的永久冰。当冰川抵达海洋时,由洋流带入低纬度区域,构成冰山。这些是天然冰的各种存在方式。
其实,只需仔仔细细地调查就清楚明了,冰悉数契合矿藏的界说。矿藏是指由地质效果所构成的结晶态的天然单质或化合物。常见的矿藏有金刚石(C)、天然金(Au)、石英(SiO2)和石盐(NaCl,天然构成的石头状的盐)等。而冰是由水凝聚而成的固体,它也具有矿藏的五大要素:
具有必定的化学成分,是由氢、氧两种元素组成的无机物(含碳以外的各种元素的化合物),其化学式为H2O。
具有必定的内部结构,一般为六方晶系(水分子呈六角形规矩摆放的结构),有时为等轴晶系(又称立方晶系,水分子依照立方体的晶体结构摆放),并具有相对应的晶体形状。
具有必定的物理、化学性质,即有助于辨认的特征——一般呈无色或白色,有时呈淡蓝色;有玻璃光泽,通明至半通明;硬度可变,常为1.5;具彻底解理(矿藏受冲击后会沿必定方向裂开的特性),既坚固又脆性;密度可变,常为0.92克/立方厘米。
在必定的物理、化学条件下安稳,而且只要天然冰能在天然条件下存在,其他都是高压冰,在天然界难以安稳存在。南极冰盖具有超强的安稳性,迄今为止已安稳存在了1400万年之久。
当然,冰的“前身”——水,因无晶体形状,不归于矿藏。别的,与组成宝石(天然界有该宝石的对应物,例如组成红宝石)或人工宝石(天然界无该宝石的对应物,例如人工硼铝酸锶“夜明珠”)相同,组成冰或自制冰也不归于矿藏。因而,只要天然冰才归于矿藏,它是由水分子有序摆放构成的结晶体,归于氧化物类矿藏。而且它也具有晶体的对称性,更是一种美丽的矿藏标本。
风趣的是,当室外温度降到0摄氏度以下时,能够调查到冰晶在浅水外表是怎么构成的,这是一个可贵的调查矿藏结晶进程的时机!
在咱们的印象中,冰要么像水晶相同通明,要么像雪花相同皎白。其实,冰还会像海蓝宝石相同,呈现出淡淡的蓝色或绿蓝色,给人梦境之感。
天然界中,无论是屋檐下、树梢上、枯草尖的冰挂或冰凌,仍是霜冻、冰雹、雾凇等奇迹都是白色的。此外,地球南北南北极稀有的钟乳状海底冰柱也是白色的。这是因为这一些冰体的体积太小,不足以发生满足的压力来排出其内部的气泡,而这些气泡对光散射和反射发生的光是乱七八糟的,终究混组成了白光。也便是说,当冰中含有气体包裹体时呈白色。
极地冰川或冰盖中的冰会呈蓝色。这是因为深沉的冰川或冰盖体积巨大,其发生的压力足以挤压出内部的气泡。而纯洁的冰体能够让大多数白光直接透过。不过,冰体中的水分子还会吸收可见光谱中的一部分光,而且水分子对红光的吸收强度要远大于蓝光。冰体因吸收了光谱中其他色彩的光而只反射蓝色,终究让人眼调查到的冰呈蓝色。这也是大海、瀉(xiè)湖、咸水湖呈蓝色的主要原因。
值得一提的是,近年来一种来自阿富汗、莫桑比克、尼日利亚、等国的蓝绿色碧玺,美得不行方物,令人一眼万年,被称为Lagoon碧玺,冷艳了整个珠宝界。Lagoon是瀉湖的英文,是指在大海的边际、海岸与滨岸之间,构成的由水道与外海相通的浅水湖。Lagoon碧玺既有湖水的浓郁绿色,又有海水的深邃蓝色,然后融组成共同诱人的湖水蓝色。
冰之所以美丽多姿,既是高纬度、高海拔区域气候的创作,又是数十万年地质效果的成果。今日,冰雪或冰川之于人类,不仅是地球环境的见证者,也是重要的淡水资源。全球变暖、冰川融化,将给地球带来非常大的损害。维护冰川、维护天然环境,维护这一地表最丰厚的矿藏,便是维护咱们的生命之水。
本文来自《常识 便是力气》杂志,原标题《 冰:奇特而美丽的矿藏 》,撰文吕林素、卞跃跃、陈春琳,有修改,原创著作转载请注明来历。
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