很顯然,我們的文明誕生在一個液體表面的藍色星球上,在直立行走的靈長目物種幸運的成爲行星主宰後,這個至今仍是宇宙奇蹟的碳基生命,在百萬年來的演化歷程裏,無時無刻不在和矽——這個同樣歸屬碳族的元素髮生關係。
矽的地殼丰度僅次於氧排在第二位,地殼岩石中八成以上是由矽的各種化合物形成,從史前的石斧陶罐這些日常器用開始,到建屋築城、修路造橋的磚石夯土,再到如今驅動人類文明高速資訊化的半導體,都是構建於矽及其相關物質之上的,除此之外還有其他的沙石製品,比如各種玻璃,含有70%以上的石英沙,這種二氧化矽的礦物在熔化後製成了玻璃,還有牙膏,沙子作爲微顆粒是日用化學行業的重要輔助新增料,它還可在沐浴露和磨沙膏等清潔用品中找到它的身影,另外沙子用於塑膠、橡膠等材料的工藝填料被普遍使用。說的直接一些就是,人的生活已經須臾離不開這些沙石,沒有沙子,我們的世界將大不一樣,因爲沙子幾乎無處不在。
在一般人的常識裏,沙石取之不盡用之不竭,除了日常周遭環境常見沙地和礫石外,地表還有衆多不宜生存的沙漠瀚海、荒蕪戈壁中遍佈的沙石,然而人類消耗矽材料的規模和速度超出想像,用於建築施工的沙子和礫石,其採掘與消耗量超出想像。在進入二十一世紀以後,全球對建築用沙石料的需求與日俱增,早已比石油這些化石燃料還要多。需求增加的原因是人類歷史上規模空前的城市化和全球人口持續成長,特別是中國、印度和非洲等新興國家和地區,呈現了高速城市化與大規模基礎設施建設的態勢。聯合國環境規劃署(UNEP)在一份名爲《2019年沙石與可持續性:爲全球沙石資源的環境治理找出新方案》的報告聲稱,「沒有任何固體原材料的使用範圍能超過沙子和碎石」,該報告指出如今全世界平均年度消耗超過500億噸沙子,這其中有一大半沙石會被投入到水泥攪拌機當中生產混凝土,在混凝土生產方面,1噸水泥需要大約 3~6 噸的沙子。最近二十年的全球性快速城市化和大規模基礎設施建設熱潮中,僅中國據統計在過去十年間所使用的水泥總量,遠遠超過美國整個二十世紀的用量,造成沙子這種精細顆粒的供給越來越緊張,目前已經很難找到優質沙子了。