lecture 12: 超級鑽石世紀和資源爭奪戰 ·...

56
Lecture 12: 超級鑽石世紀和資源爭奪戰 白雲鄂博礦區 胡植慶 國立臺灣大學地質科學系 Jyr-Ching HU, Dept. of Geosciences, National Taiwan University 沼氣可以變鑽石

Upload: others

Post on 07-Jul-2020

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Lecture 12: 超級鑽石世紀和資源爭奪戰

    白雲鄂博礦區

    胡植慶

    國立臺灣大學地質科學系

    Jyr-Ching HU, Dept. of Geosciences, National Taiwan University

    沼氣可以變鑽石

  • Outlines

    1. 有關鑽石的二三事

    2. 資源爭奪戰:鋰礦和稀土

    3. 磷礦耗竭的危機

  • 寶石礦物

    (Gemstone)Diamond is forever –De Beers-

    非洲之星

    (The Cullinan)全球最大的鑽

    石原石:

    非洲之星是在 1905年於南非Premier

    礦場中發現,重量高達 3106 carats。後來經切 割、琢磨成許多大小不 一的鑽石,最大者(

    Cullinan I)被鑲嵌在英 皇的權杖上,重達530.2

    carats,號稱「非洲之 星」。

    簡報者簡報註解等軸晶系,硬度10,比重3.52,折射率2.417。鑽石是地球上硬度最高的礦物,由於折射率高,在燈光下顯得閃閃生輝,成為女士最愛的寶石。純淨無色的鑽石最受青睞,但由於鑽石結晶裡常含有許多雜質或是晶格缺陷,使得鑽石呈現各種不同的顏色。只有近乎完美結晶、無雜質的鑽石會是真正透明的,而最常見的就是黃褐色的鑽石(含氮),甚至有灰色、黑色的鑽石,當然這種鑽石的價格就沒那麼高了,黑色鑽石就常常用在工業上。不過當鑽石帶有藍、綠或粉紅色就十分罕有,而顏色深而鮮豔則價錢更高;目前最昂貴的有色鑽石,要數帶有濃豔紅色的鑽石。人們認為鑽石的透明代表純潔無瑕,硬度代表信心堅定不移,使其成為訂婚、結婚最受人歡迎的一種信物,還把結婚60年或75年稱做鑽石婚。

  • 鑽石 (金剛石)‧從西元前一世紀開始,羅馬帝國就開始重視鑽石

    它所帶來的無形的權力和榮耀感,而且由鑽石可 以刮損一切物體的超強硬度(摩式硬度10)給了它

    希臘名adamas,意思就是“我征服一切"!

    ‧西元一世紀後,羅馬人開始把鑽石鑲在皇冠上, 他們認為鑽石所賦予人們的權力甚於它本身的美

    麗。

  • 超級鑽石世紀:高科技的寵兒

    ‧鑽石在金屬切削加工方面,它無堅不摧。極好 的研磨材料。

    ‧耐磨的鑽石塗膜

    (CVD),

    增加強度。

    ‧鑽石纖維,只有頭髮粗細,但是強度極高,可 用來加固各種有特殊用途的材料部件,在航太 工業上用途尤為廣泛。

    ‧極好的導熱材料,比黃金優越。電子製品鑽石 塗膜(CVD) 散熱功能好。

    ‧它還具有耐強酸強鹼強腐蝕功能。

  • 鑽石品質評級(Grading)

    4C制度:克拉(carat,等於 一公克之五分之一)、色澤

    (color)、淨度(clarity)、和切 磨(cut)。

    簡報者簡報註解在鑽石晶體中,碳原子按四面體方式互相鍵,組成無限的三維骨架,每個碳原子都以SP3混成軌域與另外4個碳原子形成共價鍵,構成正四面體。由於鑽石中的C-C鍵結很強,所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子,所以鑽石不僅硬度大,熔點極高,而且不導電。在工業上,鑽石主要用於製造鑽探用的探頭和磨削工具,而形狀完整的才用於製造手飾等高檔裝飾品。鑽石是在地下80公里或更深處的高溫高壓環境下形成。以往在印度和巴西,是從河流砂礫中開採次生礦床,但1870年在南非金伯利岩中發現鑽石後,就改成開採礦石。主要生產國有澳州、迦納、獅子山(電影血鑽石的背景)、薩伊、波札那、納米比亞、前蘇聯、美國、巴西。

  • GIA Clarity Grading System

    1. FL: Flawless(完美無瑕):使10×放大鏡,有經驗之評 級者看不出任何瑕疵。

    2. IF : Internally flawless(內部無瑕、表面微瑕)有略微 之表面缺陷,包括natural及冠部有多的晶面。

    3. VVS1-VVS2 : Very, Very Slightly included (極微小瑕 疵,內涵物)

    4. VS1-VS2 : Very Slightly included (微小瑕疵)5. SI1-SI2 : Slightly included (小瑕疵)6. I1-I2-I3 : Imperfect (肉眼可見瑕疵)

    鑽石是天然礦物,多少會含一些其他礦物或裂紋等天然 瑕疵,這些包裹體(inclusion)越少的話就越稀有,價值 也越高,所以就根據它包裹體大小、數量、顏色、位置 及特性劃分(淨度等級的劃分均以十倍放大觀察為標準)

  • 鑽石的物理性質

    ‧折射率

    2.417

    ‧色散

    0.044

    ‧金剛光澤

    ‧非常透明

    ‧常見藍色螢光

    ‧比重

    3.52,硬度

    10

    ‧解理-八面體,仿造者無

    ‧內含物:角狀內含晶體

    折射率(Refractive Index):折射率是指

    光由空氣射入寶石內 部的速率比值,寶石 若固定曲折一個角度 稱為單折射曲折,兩 個角度稱為雙折射。 空氣折射率為1,玻

    璃折射率為1.52。

  • 摩氏硬度表與寶石

    (1)滑石(Talc): (2)石膏(Gypsum): 琥珀(3)方解石(Calcite): 珊瑚、珍珠(4)螢石(Fluorite): 孔雀石(5)磷灰石(Apatite): 青金石、黑曜岩、方鈉石、玻璃(6)正長石(Orthoclase): 天河石、月長石、貴蛋白石(7)石英(Quartz): 各種石英(8)黃玉(Topaz): 綠寶石、各種綠柱石、金綠寶石、

    尖晶石、黃晶(9)剛玉(Corundum): 紅寶石、藍寶石(10)鑽石(Diamond)

  • 鑽石為何超硬?而石墨却很軟?

    Covalent bonds:共價鍵

    Van der Waals bonds: 凡得瓦 爾鍵

  • 鑽石恆久遠,一顆永留傳 鑽石的生成

    ‧鑽石是在30,000大氣壓之下生成的,而這種壓 力通常是在地表下100公里的深度。

    ‧絕大部分的鑽石都是從一種特殊的火山岩—金 柏利岩(角礫雲母橄欖岩,kimberlite)中,由於 火山的快速爆發而從地函帶到地表附近來的。

    ‧全球主要的鑽石產地—金柏利岩多產於印度、 巴西、南非、薩伊、俄羅斯、中國及澳洲的河 床沉積。

  • 南非之星 (The Star of South Africa)• 1866年,南非金伯利城的一個

    女孩拾到一顆巨大的鑽石,把 它送給獵人尼科克。此鑽石以 當時的價值12500英磅賣給利 立非公司。金伯利城有鑽石的 消息像閃電一樣震動整個南非 ,並傳遍全世界。於是世界各 國的覓寶者,蜂擁而至金伯利 尋找鑽石。曾有人在鴨嗉子裏 發現小米粒大小的鑽石,結果 全城的鴨子一天之內都被殺光 。後來人們發現金伯利附近的 河流的沖積物裏有鑽石,就順 河追索,最後在附近發現鑽石 原生礦,從此南非成為世界鑽 石的主要產地。47.55 carats

  • 出產金柏利岩(Kimberlite)的鑽石筒 (kimberlite

    pipe)

    Big Hole, Kimberly Mine, South Africa

    Photo: Jochen DuckeckPhoto: Jochen Duckeck

  • 超高壓變質岩的研究: 礦物現身揭開

    前世之謎

    柯石英(Coseite)是在高壓環境下形成的,因此,在 隕石坑附近發現柯石英的蹤跡,是表示該處地表曾 經受到隕石超高速撞擊的一項佐證。而我們耳熟能 詳的另一種高溫高壓下形成的礦物-鑽石,它主要 產在古老穩定地塊(或稱克拉通,Craton)之金伯利 岩內,代表這類岩漿係源自地球內部相當深的地方 。

  • 同質異形( Polymorphism)是指

    化學成分相同的物質 ,在不同的溫度、壓 力和介質條件下,形 成不同結晶構造的晶 體(即不同的礦物種 類)。例如:鑽石和 石墨均由碳所組成, 前者屬等軸晶系,後 者為六方晶系,即是 典型的同質異形礦物 。

  • 親愛的!

    我把鑽石變石墨了

    1. 過去十五年間,變質岩石學家最重要的成就, 無疑的是在原屬大陸地殼的變質岩石中,發現

    柯石英(coesite) 與微米鑽石(micro-diamond, 有些鑽石保持其結晶外形,但成分轉變為石

    墨)。2. 柯石英與微米鑽石的發現,代表這些於歐亞大

    陸與非洲山脈發現的變質岩,如榴輝岩 (eclogite)、大理岩(marble)、與片麻岩(gneiss)

    等,是來自至少一百公里深的地底,受過三萬 個大氣壓以上的變質壓力(傳統認知的大陸地 殼最高變質壓力僅約一萬個大氣壓)。

    鑽石恆久遠鑽石恆久遠

    一顆永留傳一顆永留傳

  • 超高壓變質岩的研究: 礦物現身揭開前世之謎

    當板塊向下隱沒至上部地函的深度 時,岩石發生再結晶作用,使得石 墨與石英相變成鑽石與柯矽石而形 成了超高壓變質岩。之後由於在下 插的海洋板塊與其後方連接的大陸 板塊接合處發生斷裂,且因大陸板 塊比重較小產生浮力而使其向上抬 升,使得岩石內的組成礦物轉變成 穩定於高溫、高壓的礦物相後,再 藉板塊運動從上部地函深處重新折 返地表。由隱沒至露出地表共約經 歷了1~2億年。

  • 鑽石的顏色

    ‧要判斷一顆鑽石的顏色,要以白色的背景 下從側面的角度來觀察。

    ‧這種寶石不能直接從陽光下檢視,因為螢 光可能會掩蓋住鑽石真實的色彩。

    ‧鑽石會因為幅射和熱而出現色彩,

    有綠色、黃色、金褐色、藍色、紫色、 紅色等等。

  • 各種顏色及切割的鑽石

  • 鑽石顏色的來源

    ‧黃色(Type I)(1)氮及氫原子存在C的結晶中(2)黃色一般稱為Canaries or Cape series(3) type Ia: 淡黃Adsorption band at 415 nm

    淡黃(4) type Ib: 黃色在熱或幅射線處理下加深,純黃‧無色或藍色(Type II)(1) 含硼或微量之氮原子(2) Type IIa:多數為無色(3) Type IIb:非常稀少,多數為藍色

  • 鑽石中的彩鑽 (Fancy Diamond)

    紅鑽是彩鑽當中的貴價 鑽石,天然的非常罕有 。如名鑽

    Hancock

    Red就是天然紅鑽。此 鑽不足1 carat (0.95)

    但於1987年在佳士得 (Christie's)以880,000美

    金天價成交。而此鑽石 擁有者在1950年用了

    13,500美金買入。

  • 鑽石中的彩鑽 (Fancy Diamond)The Hope (希望之鑽)

    :此

    鑽石在17世紀出產於印度, 鋼青色,45.52 carats,原石 為

    112 carats,世界最大的

    深藍色鑽石。此石後來由印 度非法偷運到法國,賣給法 王路易十六後被切割成

    67.50 carats 梨形鑽。路易 十六繼承這枚鑽石不久就被 大革命送上了斷頭台。此后 鑽石不知去向。后來荷蘭鑽 石技師法爾斯得到了這枚鑽 石,他將其重新琢磨成今天 的44.5 carats。

  • 鑽石的淨化及染色

    ‧鑽石晶體中若含微量的元素,就產生顏色

    氮→黃色,硼→藍色

    ‧鑽石生長時若受應力產生變形則呈褐色

    ‧變形褐色鑽石在高壓、高溫(2500℃)下,可 變無色。

    ‧無色鑽色在高壓、高溫下,可加入微量元素染 色。

    ‧鑽石在輻射線下可改變顏色。

  • 鑽石的合成

    ‧1955年奇異公司(GE)首次成 功地合成。

    De Beers幾乎同時完成

    鋼帶高壓儀-合成一克拉約一 星期

    ‧化學蒸氣沉澱法(CVD)

    ‧爆炸高溫高壓法

    -美國賓州石灰岩中合成,細 小的鑽石。

  • 鑽石市場大震撼之一 寶石級鑽石的合成

    ‧‧20002000年「寶石之道」公司年「寶石之道」公司

    球面壓合機-設備簡單,鑽石生長速度球面壓合機-設備簡單,鑽石生長速度 快,晶體清晰。快,晶體清晰。

    ‧‧20052005年年::化學蒸氣沉澱法化學蒸氣沉澱法(CVD)(CVD)合成鑽石合成鑽石 單晶單晶. 10. 10--carat, colorless. carat, colorless.

  • 沼氣可以變鑽石?

    • 2005年毛河光博士以甲烷(methane, CH4 ) 為原料及一片重0.3克拉的薄鑽石為種

    子,採用化學蒸氣沉積(Chemical Vapor deposition, CVD )方法,只花一星期就能

    讓0.3克拉鑽石快速長成一顆重10克拉的 大鑽石,而造出的鑽石更是透明無色單

    晶,震驚學術界和珠寶界。

  • 寶石級合成鑽石

    ‧最近已出現在市場上,但多數為淡黃或棕色

    ‧最近俄國人宣稱合成紅色鑽石

    並送到知名實驗室鑑定

    ‧De Beers合成無色鑽石(I, J, K Color),但 尚未上市。

    ‧高級之無色(D, E, F Color),正在研發中。

    ‧合成鑽石之價值為天然者之90﹪

  • 為什麼大多數的人造鑽石都是黃色

    的?

    ‧因為有些碳原子被氮原子取代了。氮 氣約佔空氣中80% ,在人工鑽石的製

    造過程中,氮氣很容易成為鑽石的雜 質。

  • 鑽石市場大震撼之二 鑽石顏色提升技術

    ‧由美國Lazare Kaplan公司與奇異電氣公司 (GE)合作的鑽石顏色提升技術,將低價位淺色

    鑽石退色‧該成品在其腰圍處會出現GE POL字樣,以十

    倍放大鏡可視察其標記‧從美國寶石學院GIA對這類鑽石的研究報告中

    指出,以現有的技術尚無法有效地鑑定出GE POL處理鑽石

    ‧業界正擬找尋一個合理的解決之道。

  • 鑽石的仿造品

    ‧鑽石

    RI=2.41;SG=3.52;H=10;色散0.004

    ‧莫桑石(摩星石,moissanite,合成碳化矽石)RI=2.65;SG=3.21;H=9.25;色散0.104對鑽石導熱儀的測試反應與天然鑽同

    ‧蘇聯鑽

    (氧化鋯, cubic zirconia ZrO2 - CZ)RI=2.15;螢光;SG=5.95;H=8.5;內含物:氣

    泡‧合成金紅石(Rutile)‧鈦酸鍶(Strontium Titanate)

  • 鑽石市場大震撼之三:莫桑石(魔星石, moissanite)的合成

    ‧莫桑石(俗稱魔星石), 成份從隕石提煉出來,為 碳矽結合的分子(SiC),為

    人工製造的鑽石,硬度為 9.25,折射率、亮度為鑽 石的兩倍,導熱性與鑽石 雷同,價格卻為鑽石的十 分之一,因此,被認為是 天然鑽石的最佳替代品。

    Found in a cobble at a beach along the Turkish coast of the Mediterranean Sea

    •18,000 carats were sold in 1998, and 60,000 in the first quarter in 1999.

  • 比重法 (density

    separation)

    (Specific Gravity of 3.32). This technique is called "density separation". Moissanite (SG 3.2) will float in the liquid, whereas, diamond (SG 3.52) will not.

    簡報者簡報註解

  • 鄧小平說:中東有石油,大陸有??

    ‧所謂稀土,是指一類礦物,其中包含有17種稀土 元素,它們分別是鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪 、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔。 這是個顯赫的元素大家族,佔據了已發現元素總 數量的1/6左右。

    ‧稀土是21世紀的戰略元素;美國定出25種,其中 15種鑭系元素,;日本40種,其中稀土17種。

    ‧稀土元素九成五產於中國(內蒙古)

    ‧稀土元素包括鏑、鋱、鎦、釔等,常用於製造超 輕量磁鐵等高科技產品,九成五產於中國,六成 在中國消耗。

    稀土元素 (Rare Earth element)

  • 白雲鄂博礦區

    ‧白雲鄂博蒙古語意為“富饒 的神山"

    ,座寶山中蘊藏的

    礦藏,世界罕見,是包含鐵 、鈮、稀土等多種金屬共生 礦床,已發現175 種礦物, 70餘種元素。已探明鐵礦石 儲量約為14億噸,富鉀板岩 儲量約1.5億噸,鈮礦物儲量 10億噸,約佔全國已探明總

    儲量的95%;稀土儲量1億噸 以上,佔世界已探明總儲量

    的77%以上。

  • 中國禁止稀土元素出口,世介面臨高 技術危機

    ‧釹加熱後能增強磁鐵的功率。對硬盤驅動器. 風力渦輪機,混合動力汽車中的電動馬達而言 ,它是至關重要的材料。目前尚未找到釹的替 代品。柴油內燃機的催化轉化器中使用了鈰和 鑭。鐳射裝置中使用了銪。手機、iPod 、導航 系統和防空導彈都使用了少量稀土元素。人們

    一直在不斷擴大稀土元素的新用途,其中一些 新用途保證會使效率大幅提高。

  • 環保車量產

    稀土元素面臨短缺

    ‧短缺衝擊最大的稀土元素 是釹,釹是製造油電混合 車的電動馬達,以及風力 渦輪發電機所使用的強力 輕量磁鐵的重要合金成分 ,另外還需要較少量的鋱 、鏑等同一家族稀土元素 ,以維持釹在高溫下的磁 性;同系另一稀土元素鑭 ,則是製造油電混和車電 池的重要成分。

  • 電動車關鍵物資中日爭搶鋰礦

    ‧智利目前是全球最大的產鋰國,但全球已知的鋰 蘊藏量,半數位於玻利維亞的Salar De Uyuni,想

    要取得鋰礦,必須和玻利維亞打好關係。‧日本汽車業和電子業占出口比重甚大,要維持競

    爭優勢必須掌握長期而可靠的鋰供應來源,以便 電子業製造筆記型電腦、數位相機、手機的鋰電 池,汽車業也可大量生產電動車。

    ‧中國擁有全球十分之一的鋰礦藏,是世界第三大 鋰生產國,已有幾家企業是全球鋰電池生產要角 。確保鋰來源對中國更有迫切性,電動車尚在起 步階段,是中國超越先進國家的良機。

  • Bolivia's Lithium-Powered Future 玻利維亞:鋰動力未來

    ‧鋰電池不是已經發展頗久,怎麼會突然有大量 需求呢?

    ‧一隻手機僅需要0.3公克、一台筆電約5.5公克 的鋰,但油電混合車約3.1公斤,電動車為5.7

    公斤,這意味著若大量生產這兩類車種,鋰礦 的需求將大幅提升。

    外交事務,The Foreign Policy Joshua Keating, October 21, 2009

    http://www.foreignpolicy.com/articles/2009/10/21/bolivia s_lithium_powered_future

  • 夢幻礦區:全球都需要鋰,用於手機、手提電腦與油電混合車 鋰電池的最輕金屬,預計15年後的需求增加3倍。這種關鍵金

    屬全球50%-70%的供應僅來自一個地方:玻利維亞的烏尤尼鹽 湖(Uyuni salt flats)

  • 磷礦耗竭的危機 (Phosphorus: A Looming Crisis)

  • 重點提要1. 開採磷礦來製造肥料,

    等於以地質循環補充速度的 三倍來消耗這種礦物。在數 十年內,美國會消耗掉所有 本土可開採的磷礦資源,而 其他磷礦豐富的國家並不

    多,這些礦藏也可能在一世 紀內開採完畢。

    2. 水裡的磷含量太高會造 成藻華,消耗魚類所需要的 氧氣,形成「死區」。

    3. 降低土壤侵蝕,並回收 農地廢棄物、人類排泄物裡 的磷,才可使糧食生產永續 發展,並防止藻華。

  • 參考資料

    1.余樹楨,人造鑽石,科學發展,2007年1 月409期。

    2.開採鋰污染水源影響農業

    3.2030永續能源,科學人,2009年12月號, 第

    94 期。

    4.磷礦耗竭的危機,科學人,2009年7月 號。

  • 學習重點

    ‧鑽石的生成

    ‧超高壓變質岩的研究

    ‧沼氣可以變鑽石?‧鑽石顏色的來源,為什麼大多數的人造鑽

    石都是黃色的?‧莫桑石(魔星石)的合成

    ‧稀土元素

    ‧鋰礦界的沙烏地阿拉伯

  • 作業:上討論區發表感想

    閱讀"坐在寶藏上的貧農"(梁啓英,CPU茶 杯雜誌

    )(http://www.cup.com.hk/contents.aspx?is sue=cup86_200903&page=columns_2)和外交

    事務之文章照片(玻利維亞:鋰動力未來 ,投影片第48至56頁) ,發表「資源詛咒 」(resource curse)這個論點的看法。

  • Salar (salt flat) de Uyuni, Bolivia

    1. Largest playa (沙漠中之乾鹽湖) in the world with an area of 9000 km2.

    2. Lie on the central Andean Altiplano at an altitude of over 3600 m

    簡報者簡報註解The largest salar (salt flat) in the world, Salar de Uyuni, is located within the Altiplano of Bolivia in South America. The Altiplano is a high plateau formed during uplift of the Andes Mountains. The plateau harbors fresh and saltwater lakes, together with salars, that are surrounded by mountains with no drainage outlets—all at elevations greater than 3,659 meters (12,000 feet) above mean sea level. The Salar de Uyuni covers approximately 8,000 square kilometers (3,100 square miles), and it is a major transport route across the Bolivian Altiplano due to its flatness.

    Satellite image of Salar de Uyuni - - , Bolivia. (North at right)�Lake Poopo, Salar de Uyuni, Bolivia September 1996. Numerous bright salars or salt flats are visible in this westerly view of the southwestern part of the Altiplano in Bolivia. Many volcanic cones (darker, roughly circular features) are visible, mainly along the western flanks of the two large salars, Uyuni (largest) and Coipasa. Lake Poopo, a light colored feature northeast of the two large salars, appears to be relatively devoid of standing water at the time this image was obtained. Some clouds partially obscure the southern end of intermittently water filled Lake Poopo. The Andes Mountains dramatically decrease in elevation in a relatively short horizontal distance along the western slopes of the mountains. Known as the Atacama Desert of northern Chile, this synoptic view shows a large section of one of the most arid regions on earth.Italiano: Immagine satellitare del Salar de Uyuni - Salar de Coipasa - Lago Poopo, Bolivia. (Nord a destra)This astronaut photograph features the northern end of the salar and the dormant volcano Mount Tunupa (image center). This mountain is high enough to support a summit glacier, and enough rain falls on the windward slopes to provide water for small communities along the base. The dark volcanic rocks comprising Mt. Tunupa are in sharp contrast with the white, mineral-crusted surface of the salar. The major minerals are halite—common table salt—and gypsum—a common component of drywall.Relict shorelines visible in the surface salt deposits (lower right of the image) attest to the occasional presence of small amounts of water in the salar. Sediments in the salar basin record fluctuations in water levels that occurred as the lake that once occupied the salar evaporated. These sediments provide a valuable paleoclimate record for the region. The dynamic geological history of the Altiplano is recorded in isolated “islands” within the salt flat (image left); these islands are typically built from fossil coral reefs covered by Andean volcanic rocks.

  • 汲取鋰礦:採礦歷時約兩個月。礦工挖掘如圖中的蒸發池,引 入平原下方的鹽水。隨著水被烈日蒸發,比水還輕而能浮在水 面的鋰,就與鹽分離。

  • 堆高礦產:挖土機堆高鹽礦。據估計烏尤尼蘊藏的鋰礦可能高 達1億公噸,有些人已經稱呼玻利維亞是「鋰礦界的沙烏地阿

    拉伯」。

    簡報者簡報註解Piled high: An excavator piles salt at the Uyuni Flats on Oct. 10. It is estimated that Uyumi’s reserves of lithium might be as high as 100 million tons. Some are already calling Bolivia the “Saudi Arabia of lithium.”

  • 靠自己:包括三菱和LG等外國公司,都曾表達投資鋰礦的興趣 ,但總統莫拉萊斯(Evo Morale)的左派政府對外國合作藉慎恐

    懼,迄今僅接受技術援助。圖中是建造中的鋰礦測試點。

    簡報者簡報註解On their own: Foreign companies including Mitsubishi and LG have expressed interest in investing in the mining operation, but President Evo Morales’s leftist government is wary of foreign corporations and has thus far only accepted technical advice. Above, a pilot lithium plant under construction in Uyumi.

  • 啟動工作:站在鋰礦鹽水塑膠桶旁的化學工程師。莫拉萊斯政 府在烏尤尼投資6百萬美元,希望今年第就能運轉。

    簡報者簡報註解Work begins: A chemical engineer poses with plastic containers holding lithium brine. The Morales government has invested $6 million in the Uyuni plant and hopes to have it operational by the end of this year.

  • 比鄰嬌客:鹽湖也有著許多自然景觀,包括紅鶴、仙人掌、間 歇泉、溫泉與火山等。圖中是一大群紅鶴。

    簡報者簡報註解The neighbors: The salt flats also contain a major nature reserve with flamingos, cacti, geysers, hot springs, and volcanoes. Above, a flock of flamingos wades in a pool in the reserve on Oct. 7.

  • 旅遊景點:每年約6萬人拜訪烏尤尼,一處熱門的景點是阿瓜 ‧布拉瓦(Agua Brava)溫泉。

    簡報者簡報註解Tourist trap: About 60,000 tourists visit Uyuni each year. One popular attraction are the hot springs at Agua Brava, shown here.

  • 誰獲利:10月9日烏尤尼城,一位原住民婦女載著小孩。玻利 維亞希望別重蹈歷史覆轍,儘管擁有全球最大的銀礦和大量的 石油與天然氣,多數利潤都流入外國人手中,玻利維亞被遺忘 為拉丁美洲最貧困的國度。

    簡報者簡報註解Who benefits? An indigenous woman rides with her children in the town of Uyuni on Oct. 9. Bolivia is hoping not to repeat the mistakes of its history. Despite having the world’s largest silver mine and large reserves of oil and gas, most of the profits have gone to foreigners and Bolivia has been left the poorest country in Latin America.

  • 終端產品:設計用於日產(Nissan)新一代電力車的鋰電池。隨 著美國等政府催促製造商提高燃料效率,未來數年汽車市場極 可能大幅增加鋰礦的需求。

    簡報者簡報註解End product: A lithium-ion battery cell designed for use in Nissan’s new generation of electric vehicles. The car market is likely to drive much of the increased demand for lithium in the coming years as governments, including the United States, push manufacturers to increase fuel efficiency.

  • 新時代:玻利維亞當局冀望鋰礦能帶領該國脫離全球經濟的最 低階層,然而,發展中國家幾乎都艱難地學習:資源財富容易 導致貪腐、管理失當,且最貧窮的人們會更悲慘。鋰礦或許是 全球降低無可救藥仰賴石油的秘訣,但不意味著新的「資源詛 咒」(resource curse)就不會發生。

    簡報者簡報註解New day: Bolivia hopes its lithium treasure can pull it up from the bottom rungs of the global economy, but as countries throughout the developing world have learned the hard way, resource wealth can just as easily lead to corruption, mismanagement, and more misery for the world’s neediest people. Lithium may very well be the secret to reducing the world’s disastrous dependence on oil, but that doesn’t mean a new “resource curse” can’t take its place. As David Rothkopf warns in FP’s September/October issue, “whatever technologies take hold, demand will emerge for the scarce commodities on which they depend … and we know well where that can lead.”

    Lecture 12: 超級鑽石世紀和資源爭奪戰Outlines寶石礦物 (Gemstone)鑽石 (金剛石)超級鑽石世紀:高科技的寵兒鑽石品質評級(Grading)GIA Clarity Grading System鑽石的物理性質摩氏硬度表與寶石鑽石為何超硬?而石墨却很軟?鑽石恆久遠,一顆永留傳�鑽石的生成南非之星 (The Star of South Africa)出產金柏利岩(Kimberlite)的鑽石筒(kimberlite pipe)超高壓變質岩的研究: 礦物現身揭開前世之謎投影片編號 15親愛的! 我把鑽石變石墨了超高壓變質岩的研究: 礦物現身揭開前世之謎鑽石的顏色各種顏色及切割的鑽石鑽石顏色的來源鑽石中的彩鑽 (Fancy Diamond)鑽石中的彩鑽 (Fancy Diamond)鑽石的淨化及染色鑽石的合成鑽石市場大震撼之一�寶石級鑽石的合成沼氣可以變鑽石?寶石級合成鑽石為什麼大多數的人造鑽石都是黃色的?�鑽石市場大震撼之二�鑽石顏色提升技術鑽石的仿造品鑽石市場大震撼之三:莫桑石(魔星石, moissanite)的合成比重法 (density separation)鄧小平說:中東有石油,大陸有??白雲鄂博礦區 中國禁止稀土元素出口,世介面臨高技術危機環保車量產 稀土元素面臨短缺 投影片編號 37電動車關鍵物資中日爭搶鋰礦Bolivia's Lithium-Powered Future �玻利維亞:鋰動力未來 投影片編號 40磷礦耗竭的危機 (Phosphorus: A Looming Crisis) 投影片編號 42投影片編號 43參考資料學習重點作業:上討論區發表感想Salar (salt flat) de Uyuni, Bolivia投影片編號 48投影片編號 49投影片編號 50投影片編號 51投影片編號 52投影片編號 53投影片編號 54投影片編號 55投影片編號 56