地球化学:沼泽铁，文化，历史，自然资源和地质raybet雷竞技app下载
挪威人大约在1000年前来到北美，并在我们现在所说的一个地方建立了营地L 'Anse aux Meadows国家历史遗址．L 'Anse aux Meadows位于公园的北端大北半岛它位于加拿大的纽芬兰岛纽芬兰和拉布拉多(图1)。
图1:位于加拿大纽芬兰和拉布拉多省纽芬兰岛大北方半岛北端的L 'Anse aux Meadows国家历史遗址的位置。谷歌修改地图图像。
的L 'Anse aux Meadows国家历史遗址(图2)被指定为世界遗产1978年联合国教育、科学及文化组织(联合国教科文组织)。
图2:位于加拿大纽芬兰和拉布拉多省纽芬兰岛上的L 'Anse Aux Meadows国家历史遗址的一个挪威人的草皮住所。这张照片拍摄于一个潮湿、寒冷的春天。Andy Fyon摄于2011年6月12日。
在L 'Anse Aux Meadows有证据表明，挪威人运用他们的冶金知识，冶炼当地的一种天然铁矿石，制成金属铁，用来制作工具。熔炼知识对L 'Anse Aux Meadows的挪威人来说并不新鲜。挪威人至少在2500年前就掌握了冶炼铁来制造工具和武器的科学1500年前挪威人的营地建立在L 'Anse Aux Meadows。
这些证据说明了婚姻文化、历史、自然资源、技术和地质。raybet雷竞技app下载
铁
铁是最丰富元素在地球上，当我们考虑地球的整体-从地核到地壳-因为地核是主要由铁制成．相比之下，当我们考虑地球的地壳，我们居住的地球的外层，只有大约地壳的5%是由铁组成的铁是地壳中含量第四丰富的元素，仅次于氧、硅和铝。
铁很重要。我们用铁来制造车辆、工具、烹饪和取暖用品，用钢来建造建筑物和工具，用钢来加固混凝土建筑物和道路。每年，我们都在挖掘和集中精力(图3)2500000000吨来满足我们的需求。
图3:黑色的球叫做铁球。球团是在矿场将原铁矿石浓缩而成的中间产品。这些颗粒被运送到冶炼厂，在那里熔化以生产铁金属。这些颗粒是在安大略省马尼图林岛小电流附近山羊岛的一个航运码头上发现的。raybet11铁球的来源不明。2010年4月2日，Andy Fyon拍摄。
越来越多的铁被回收利用。例如,大约70%的钢材被回收利用在北美，每年。
人类大约在3000年前开始使用铁。考古学家称这种发展为铁器时代．
铁从哪里来?
在地球表面，铁以几种形式被发现，包括:a)结合在形成岩石的硅酸盐矿物中的元素，例如角闪石((钙、钠)2 - 3(毫克、铁、铝)5(硅、铝)8 o22(哦,F) 2)和辉石((钙、钠)(毫克、铁、铝、钛)(Si, Al) 2 o6);B)结合在氧化物矿物中的元素，如磁铁矿(Fe3O4)和赤铁矿(Fe2O3);C)作为水合氧化铁矿物中的一种元素，由岩石风化形成含铁矿物，如针铁矿(FeO说(OH))和褐铁矿(FeO说(OH)·n水);D)富含铁的氧化物(例如赤铁矿和磁铁矿)和硅酸盐矿物(例如，铁闪石(Fe7Si8O22 (OH) 2))，局限于沉积岩中的层状层，称为带状铁层(照片4);e)在沼泽中通过化学和细菌反应形成的不纯铁，称为沼泽铁．
图4(上图):左边是典型的赤铁矿(红色)-磁铁矿(黑色)带状铁地层，来自加拿大安大略省Temagami的Sherman矿。raybet11雷竞技官网dota右边是加拿大安大略省西北部的燧石(白色)-磁铁矿(黑色)带状铁地层。raybet11雷竞技官网dota这些都是富含铁的沉积岩的典型例子，因为它们的铁含量而被开采。摄影:Andy Fyon
与L 'Anse Aux Meadows相关
有证据表明，在L 'Anse Aux Meadows的挪威人从当地提取沼泽铁，并将其熔炼成铁金属，让我解释一下沼泽铁是什么。
沼泽是什么?
一个沼泽是泥炭堆积的湿地。泥炭是死亡的植被，主要由泥炭苔藓组成。bog也被非正式地称为mire、quagmire和muskeg。一些沼泽上的苔藓是矮小灌木的基质。沼泽常出现在排水不良的地区。沼泽水呈酸性，由于单宁含量高，营养成分低，氧含量低，通常呈棕色。几乎没有水流入或流出沼泽。融化的雪和雨是沼泽的重要水源。这些寒冷的酸性环境阻碍植物腐烂;因此，枯死的植被在沼泽底部堆积，在那里积聚成泥炭。
沼泽铁是如何形成的?
沼泽铁在泥沼中或在泥沼表面发生化学和生物反应而形成的。在地下，酸性的沼泽水在缺氧的沼泽中溶解、运输和集中铁。当富含铁的地下水靠近地表或流向地表时，铁溶解在水中与反应，并被氧化铁细菌，如氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌，形成铁矿物。铁矿物不能溶解在地下水中，所以它们会脱落或沉淀，并集中在地表植被上，覆盖在岩石表面形成污点，或集中在地下水渗漏处。也许你在旅途中看到过水面上彩虹般的光泽(图5)。
图5:水面上这种彩虹般的光泽常常被误解为污染。这是一种铁浮渣，是细菌与大气中的氧气一起氧化地下水中携带的还原性铁的结果。9月30日/19日，安大略阿尔冈昆省立公园岩石湖的彩虹色铁光泽照片。raybet11
一些人将彩虹般的光泽误解为污染。这种光泽是一种铁浮渣，是细菌在大气中的氧气作用下氧化铁的结果。
在一些地方，当地的小溪因为微小的铁矿物而变黄，这些铁矿物悬浮在小溪中，并被小溪携带。邻近的土地被沉淀出来的铁矿物染成橘红色，并覆盖在岩石表面，这是溶解的还原铁氧化的结果(图6)。
图6:被地下水带到地表的还原铁的例子，它与大气中的氧气反应生成微小的铁矿物。在地下，酸性，水溶解，运输，并集中还原铁在缺氧沼泽。当富含铁的地下水流向地表时，水中溶解的还原铁与空气中的氧气和细菌发生反应，形成铁矿物。这些矿物质不能溶解在地下水中，所以它们会掉出来或沉淀下来，集中在地表植被上，在渗水中，或作为岩石的涂层。加拿大育空地区的工程师河(Engineer Creek / Red Cree雷竞技官网dotak)呈黄色，这是因为河流携带了微小的铁矿物，在此过程中形成的铁矿物将土地染成了橘红色。6月12日19日，育空地区丹普斯特高速公路沿线的红溪(工程师溪)。
因此，由地下水携带的还原铁与铁细菌和大气中的氧气在沼泽表面附近发生反应，就形成了沼泽铁。
L 'Anse Aux Meadows Iron冶炼厂
那么，这与纽芬兰岛上的挪威历史遗迹L 'Anse aux Meadows有什么关系呢?
大约2500年前，挪威人已经掌握了冶炼铁来制造工具和武器的科学。有证据表明，1000年前，挪威游客在L 'Anse aux Meadows冶炼铁来做钉子。L 'Anse aux草甸冶炼铁的来源是沼泽铁。挪威人使用的锻炉类型(图7)可能是粗糙和低效的，但它的温度足以融化富含铁的来源，从而制成铁金属。
图7:在L'Anse aux Meadows国家历史遗址，重现了挪威人使用的熔炉。2011年6月12日，Andy Fyon拍摄。
有迹象表明，北欧人烹饪或冶炼当地的沼泽铁包括: a)从当地沼泽中收集的固体、不纯净、多孔的生锈的沼泽铁物质块;b)当沼泽铁在一个小熔炉中被加热到非常高的温度(图8)时，会形成几块沉重的固体铁，称为水华。
图8:在纽芬兰和拉布拉多的L 'Anse aux Meadows国家历史遗址发现，这些生锈的小块很可能是从当地沼泽中收集的多孔沼泽铁材料和/或最初加热沼泽铁的残留物。右边的黑色大块状物是一块熔炼的铁块，它是在非常高的温度下将沼泽铁煮熟，使其熔化而成的。来到L 'Anse aux Meadows的挪威游客了解并实践冶炼冶金法来炼铁，他们用炼铁来制作铁制工具。这张照片摄于纽芬兰和拉布拉多大北方半岛顶端的L'Anse aux Meadows国家历史遗址，摄于6月12日。
地质跋
来自L 'Anse Aux Meadows的证据说明了婚姻文化、历史、自然资源、技术和地质。raybet雷竞技app下载地质作用使源铁集中在沼泽中。这种铁资源不需要大规模开采。泥炭是用手收集的。当时的冶炼技术很粗糙，但仍能生产出金属铁，制成钉子等工具。挪威人带着自然资源和原油冶炼的知识，在他们来到北美之前，这些知识已经发展了1500年的历史。挪威人运用这些知识，利用当地的原始资源创造出适合当地文化的工具。
安迪·费翁，2020年8月14日;9月29/20