沙子,
不只是海边的装饰品,
用来堆沙雕作品的原料,
还有追本溯源的本事。
沙子的组成
1988年6月8日,两位地质学家在法国北部海岸的奥马哈海滩采集了
一罐沙子。
他们分析后发现:
这些沙子的组成部分包括78%的石英、9%的长石、
4%的碳酸盐、3%的重矿物、2%的燧石
以及4%强磁性、棱角分明的金属碎片。
这些金属碎片从哪儿来?
答案是——战场。
图/奥马哈海滩
(图片来源:“海洋探秘”公众号)
1944年6月6日,
人类历史上规模最大的一次海上登陆战——
诺曼底战役中最激烈的战斗就发生在奥马哈海滩。
3万多名美军士兵聚集在这片长约8千米的海滩上,
与德军展开了激烈的战斗。
最终,
奥马哈海滩成了整个诺曼底登陆战役最惨烈的战场。
沙子中还有一些大小只有零点几毫米的
浑圆的玻璃珠和铁珠——
那是炮弹爆炸时,
碎铁片和沙子被高温熔化后重新冷凝的产物。
半个世纪过去,
经历了那场战役的人或离开人世,
或垂垂老矣,
唯有那短短十几个小时留下的弹片残渣,
至今犹在,
提醒着人们战争的惨烈。
沙子的前世今生
沙也称“砂”,
是由细碎的岩石和矿物颗粒组成的天然颗粒物质。
它们比砾(2~64毫米)细小,
比泥(0.004~0.0625毫米)略大。
一枚沙粒的尺寸为0.0625~2毫米。
一捧沙的组成取决于当地的岩石构成和条件。
在内陆和非赤道海岸地区,
沙子的成分主要是二氧化硅(石英);
在赤道海岸地区,
沙子的成分主要是石灰岩;
火山附近多黑色沙滩,
因为沙子中富含来自玄武岩的磁铁矿;
岩浆岩中的橄榄石造就了夏威夷的绿色海滩……
简而言之,
沙子几乎是更大的石头在冰、风、水和时间的作用下,
经过了循环,逐渐解构而成。
它们曾被困在山上的岩石里,
经过亿万年的侵蚀才得以进入山川、河流,
然后来到海里。
正如蕾切尔·卡森说的,
“在每片蜿蜒的海滩,
在每颗沙粒之中,都藏有大地的故事。”
图/一些热带珊瑚岛拥有美丽的白色沙滩,因为沙子中富含珊瑚骨骼和贝类的外壳颗粒。
(图片来源:“海洋探秘”公众号)
每一粒沙子都是独一无二的
每一片雪花都是独一无二的,
每一粒沙子也是。
你如果捧起一捧沙子,
仔细观察,
会发现它们的大小、形状、质地和颜色
都不一样。
在很多人的印象中,
渺小的沙子微不足道。
但伦敦大学的加里·格林伯格教授却认为:
每一粒沙子都是独特而美丽的。
为了证实自己的观点,
格林伯格教授将沙子在显微镜下
放大了300倍,
拍摄了一组照片。
在显微镜下,
每一粒沙子都如同珍宝一般美丽。
图/在显微镜下放大300倍的沙子
(图片来源:“海洋探秘”公众号)
不起眼的沙子其实很珍贵
沙滩似乎是地球母亲赋予人类非常常见的
一种自然遗产。
沙子是最平凡、最常见的自然资源之一,
但它远比你想象的稀缺——
沙子在资源开发榜上高居第二位,
仅次于水。
修高速、盖大楼、填海工程无一不用沙子。
如今,
世界上75%~90%的自然沙滩正在消失。
一部分原因是海平面上升和风暴活动的加剧。
主要原因是人类对海滩的开发和挖沙。
自2005年起,
仅印度尼西亚就有至少20个岛屿因为挖沙而消失。
图/迪拜棕榈岛和世界岛
(图片来源:“海洋探秘”公众号)
一些沙子非常珍贵的佐证
在美国,一栋普通的联排房屋需要至少100吨沙子、砾石和碎石打地基,建地下室、车库及车道,如果再加上门前的街道,可能得200多吨。
棕榈岛和世界岛是迪拜的两个人工群岛。从空中看,“世界”由300座小岛聚成一簇,如同地球的缩影。造出这么多人工岛需要数亿吨沙子——从海湾挖出的沙子堆成了小山。挖沙工程几乎耗尽了迪拜所有的海沙资源。
沙滩排球对场地的要求非常高:无论沙滩位于哪个国家和地区,所用的沙粒的形状、硬度、大小都必须符合统一标准,其中不能有淤泥、黏土、尘土和其他微粒;沙粒的透水性要非常好,即使经历暴风雨,依然不影响比赛。现实中很少有符合国际排练的严格要求的天然沙滩。全球的沙滩排球赛举办者都必须向国际排练提交1千克沙子样本用作审核。
图/2016年世界沙滩排球巡回赛的最后一站在多伦多。赛事赞助方临时搭起一个临时体育场,购买了约1360吨沙子,整整装了35辆挂车。
(图片来源:“海洋探秘”公众号)
“水下露天采矿”
有些小海米也许会问:
“沙漠里有那么多沙子,还不够用吗?”
其实,
沙漠中的沙子几乎没什么用处。
因为这种沙粒缺乏水泥和沥青用沙所需的
足够的碎裂面,
对于水过滤系统来说又太圆、太小。
沙漠国家尽管到处是沙,
却连修建高速公路用沙都要靠进口。
(图片来源:“海洋探秘”公众号)
某种程度上,
沙子跟石油一样,
是不可再生资源。
2014年,
联合国环境保护署公布的一份名为
《沙子,比你想象的更珍稀》中说:
沙子的开采正在以指数级增长。
沙子的开采远超“自然更新速度”。
近海挖沙就像“水下露天采矿”,
会杀死在海床上生活的生物。
在海床挖沙相当于在海底制造一场令生物窒息的
沙尘暴,
使鱼、海龟等动物窒息,
还会破坏珊瑚礁和其他栖息地,
改变水循环模式。