大湖之下的祕密鹽礦

伊利湖 奧祕 2019-04-07

每年冬天,全美國的許多城市的公路上都要撒上2000多萬噸鹽來促使公路和步行路上的積雪融化,這樣能保證行車和行走的安全。不過這麼多鹽來自於哪裡呢?

大湖之下的祕密鹽礦

它們來自著明的五大湖之一的伊利湖下面的巨大鹽沉積礦——莫頓鹽礦。

莫頓位於美國俄亥俄州的一個小鎮菲爾伯特港,在克利夫蘭以東48公里。這裡銀光閃閃的鹽礦構成的隧洞中基本上只有礦工。實際上,許多當地人都不知道這裡有鹽礦的存在。

為了採鹽,工人和工程師要乘坐4分鐘的升降梯,下到610米深的地下才能到達鹽礦層,礦工們用炸藥炸碎巨大的固體鹽牆。用機器研磨碾壓碎巖塊並將鹽傳送到地面上。但是,這裡的每一個動靜都必須有計劃進行,以避免礦頂上面的湖底中的岩石和水塌陷或漏下來。

古老的歷史

五大湖區在很早很早以前並非今天的樣子。在距今5.44~245億年前的白堊紀,北美的這塊地方被一片淺水多鹽海所覆蓋。

大湖之下的祕密鹽礦

由於水淺,巨大的環狀珊瑚礁時常露出海面,形成了巨大的碗形盆地。空氣炎熱而乾燥,使得水在盆地中蒸發,鹽便沉積下來——即氯化鈉。經過億萬年的沉積,形成了超厚的岩鹽。

隱藏的世界

伊利湖下的莫頓鹽礦,是北美最深的鹽礦,每年有100萬噸的產量。該礦上世紀50年代後期開始開發。礦的覆蓋面積達13平方公里,約合2500個標準足球場。

礦中黑暗酷熱而乾燥,且有大量鹽的粉塵。必須有很好的通風設備,而且工人們必須攜帶備用的氧氣罐。

礦工必須採用一種房柱式開採法。利用炸藥和大型機械,將巨大的固體岩鹽炸成一個個小的鹽塊,否則移除的鹽太多很有可能造成坍塌。因此,工程師們在爆破其他鹽牆時,巨大結實岩鹽柱子分隔出房間狀的空間用以支撐鹽巖的重量,不讓整個鹽礦頂坍塌。

大湖之下的祕密鹽礦

從爆破開鑿出的岩鹽“房”中,用機器碾壓成更小塊傳到地面上的菲爾伯特港的工廠進行加工處理。莫頓鹽礦生產的所有鹽都是用作道路融雪,儘管食用鹽和公路用鹽的化學成分基本相同,不過要成為食用鹽還需要進一步加工,去除雜質。

道路用鹽可以通過降低雪水的冰點來防止路面結冰。一般來說,水的冰點在攝氏零度。但是加了鹽之後,溫度則需降到更低才能結冰,例如含鹽量5%的水,冰點是零下3攝氏度;而含鹽量15%的水冰點是零下11度。鹽的顆粒可融雪和冰,只要溫度不太低,而鹽水會逐漸擴散融化更大面積的冰。

公路撒鹽雖然可以降低交通事故發生率,但也會對道路周邊的環境帶來影響。使用鹽融雪可能增加道路附近其他水源中的鹽分濃度。這種情況會負面影響水中的魚類和兩棲動物以及人類的飲水,長期以來也會使周邊的土壤鹽鹼化,影響植物的生長。

在一些基礎設施上以公路用鹽融雪,也會造成負面影響。在一定條件下,鹽可以腐蝕建築橋樑的鋼鐵材料還會快氧化,而美國維修被鹽損壞的大陸和橋樑的開銷多達幾十億美元。

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