大湖之下的秘密盐矿
2018-08-25
每年冬天,全美国的许多城市的公路上都要撒上2000多万吨盐来促使公路和步行路上的积雪融化,这样能保证行车和行走的安全。不过这么多盐来自于哪里呢?
它们来自著明的五大湖之一的伊利湖下面的巨大盐沉积矿——莫顿盐矿。
莫顿位于美国俄亥俄州的一个小镇菲尔伯特港,在克利夫兰以东48公里。这里银光闪闪的盐矿构成的隧洞中基本上只有矿工。实际上,许多当地人都不知道这里有盐矿的存在。
为了采盐,工人和工程师要乘坐4分钟的升降梯,下到610米深的地下才能到达盐矿层,矿工们用炸药炸碎巨大的固体盐墙。用机器研磨碾压碎岩块并将盐传送到地面上。但是,这里的每一个动静都必须有计划进行,以避免矿顶上面的湖底中的岩石和水塌陷或漏下来。
古老的历史
五大湖区在很早很早以前并非今天的样子。在距今5.44~245亿年前的白垩纪,北美的这块地方被一片浅水多盐海所覆盖。
由于水浅,巨大的环状珊瑚礁时常露出海面,形成了巨大的碗形盆地。空气炎热而干燥,使得水在盆地中蒸发,盐便沉积下来——即氯化钠。经过亿万年的沉积,形成了超厚的岩盐。
隐藏的世界
伊利湖下的莫顿盐矿,是北美最深的盐矿,每年有100万吨的产量。该矿上世纪50年代后期开始开发。矿的覆盖面积达13平方公里,约合2500个标准足球场。
矿中黑暗酷热而干燥,且有大量盐的粉尘。必须有很好的通风设备,而且工人们必须携带备用的氧气罐。
矿工必须采用一种房柱式开采法。利用炸药和大型机械,将巨大的固体岩盐炸成一个个小的盐块,否则移除的盐太多很有可能造成坍塌。因此,工程师们在爆破其他盐墙时,巨大结实岩盐柱子分隔出房间状的空间用以支撑盐岩的重量,不让整个盐矿顶坍塌。
从爆破开凿出的岩盐“房”中,用机器碾压成更小块传到地面上的菲尔伯特港的工厂进行加工处理。莫顿盐矿生产的所有盐都是用作道路融雪,尽管食用盐和公路用盐的化学成分基本相同,不过要成为食用盐还需要进一步加工,去除杂质。
道路用盐可以通过降低雪水的冰点来防止路面结冰。一般来说,水的冰点在摄氏零度。但是加了盐之后,温度则需降到更低才能结冰,例如含盐量5%的水,冰点是零下3摄氏度;而含盐量15%的水冰点是零下11度。盐的颗粒可融雪和冰,只要温度不太低,而盐水会逐渐扩散融化更大面积的冰。
公路撒盐虽然可以降低交通事故发生率,但也会对道路周边的环境带来影响。使用盐融雪可能增加道路附近其他水源中的盐分浓度。这种情况会负面影响水中的鱼类和两栖动物以及人类的饮水,长期以来也会使周边的土壤盐碱化,影响植物的生长。
在一些基础设施上以公路用盐融雪,也会造成负面影响。在一定条件下,盐可以腐蚀建筑桥梁的钢铁材料还会快氧化,而美国维修被盐损坏的大陆和桥梁的开销多达几十亿美元。