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在中國上下五千年的悠長歷史中，聰明勤勞的中國人于自然中汲取了許許多多的資源用以繁衍生息。中國對于礦產的開發(fā)很早，經過石器時代后，中國就進入了青銅器時代，開啟了中國金屬礦產的開發(fā)利用歷史。這些金屬的利用，不僅大大提升了中國人民的生產力，改善無數(shù)人民的生活，更是為后人留下了無數(shù)精美的文化瑰寶。像四羊方尊、司（后）母戊鼎等令世人驚嘆的青銅器，還有千百年后依舊劍鋒凜冽的越王勾踐劍、保家衛(wèi)國的鋼鐵火銃，都是中國人對金屬礦產的開發(fā)利用成果。
古時候的青銅禮器 中國對于金屬礦產的開發(fā)自夏代晚期開始，彼時的中國進入了青銅器時代。商代對于青銅器的利用規(guī)模更是達到鼎盛，青銅手工業(yè)也因此得到了極大的發(fā)展。進入春秋時期，中國已經擁有了相當發(fā)達的采礦技術和冶鑄工藝。除了銅礦的開采外，鉛和鋅作為組成青銅合金的重要金屬也得到了開采和發(fā)展。戰(zhàn)國時代后，中國從青銅時代邁向了鐵器時代，這時候鐵礦開采的規(guī)模越來越大，生鐵所鑄的鐵器逐漸融入到千家萬戶的生活中。另外，對于一些貴金屬如金、銀等，人們對這些金屬的開發(fā)利用也從很早就開始了。當然，如此多種金屬的開發(fā)利用，離不開古人的找礦探礦經驗。
管仲像（《古圣賢像傳略》卷一） 在各種探礦理論中，最為著名的是戰(zhàn)國時期的《管子·地數(shù)篇》，其中對于鐵、銅、鋅、鉛、金、銀、汞七種金屬礦產的勘探有了系統(tǒng)性的總結。書中提到“山，上有赭者，其下有鐵；上有鉛者，其下有銀；上有丹砂者，其下有金；上有慈石者，其下有銅金。此山之見榮者也”以及“上有陵石者，下有鉛、錫、赤銅”。隨著我國對礦產研究日益深入，夏湘蓉等老一輩礦產地質學家將《管子·地數(shù)篇》的找礦經驗總結為六條口訣，稱為“管子六藝”，分別是“上有赭者下有鐵；上有慈石，下有銅金；上有鉛者下有銀；上有丹砂下有金；上有陵石下有鉛、錫、赤銅；上有銀者下有鉛”。在漫長的探礦過程中，這六條探礦口訣為我國的礦產勘探提供了諸多指導。
上有赭者下有鐵 這里的赭石指的是赤鐵礦（Fe2O3），古人發(fā)現(xiàn)當某地上方出現(xiàn)紅褐色的赤鐵礦，下面就會出現(xiàn)大型鐵礦。這里的鐵礦通常是指矽卡巖型鐵礦，我國著名的大冶鐵礦就是這一類型的鐵礦。在成礦時，熾熱而富含鐵元素的礦漿侵入碳酸鹽巖中而生成鐵礦石。在主要成礦期可以出現(xiàn)大量磁鐵礦礦石，而在后期過程中形成黃鐵礦和菱鐵礦等礦石。當然，這里的赭石也就是赤鐵礦可能是在成礦期伴生的，但更有可能是各種鐵礦石由于后期的風化作用而形成赤紅色鐵礦石。在大型的鐵礦中，高品位的鐵礦石暴露于地表后被風化形成赤鐵礦，而古人在找礦時就根據(jù)這些出露的赭石尋找下面富集的鐵礦石。
矽卡巖型鐵礦成礦模式圖（L. D. Meinert，1993） 赤鐵礦
上有慈石下有銅金 慈石也就是我們現(xiàn)在所說的磁鐵礦，由于古人發(fā)現(xiàn)磁鐵礦可以吸引許多鐵磁性礦物，因此認為它有母性之仁慈，所以叫它慈石。這一口訣往往指斑巖型銅礦。斑巖型銅礦的發(fā)育與氧逸度密切相關，在成礦早期，氧逸度適合銅、金兩種金屬的成礦。而在晚期，氧逸度已經不適合成礦時，就會有磁鐵礦的出現(xiàn)。因此，當廣泛出現(xiàn)磁鐵礦時，其下部很可能有銅、金等礦物的出現(xiàn)。
上有鉛者下有銀 這里的鉛主要是指方鉛礦，而銀則是自然銀或輝銀礦。這里提到的自然銀雖然是次生的，但也往往與輝銀礦伴生，賦存于鉛銀礦床的氧化帶中。而原生的輝銀礦則是中、低溫熱液礦床中的常見礦物，這種礦床同時也發(fā)育方鉛礦的礦石。方鉛礦與輝銅礦在成礦過程中緊密聯(lián)系，經常見到二者連生。古人對于這點的認識也尤為深刻，“鉛乃銀之母，銀乃鉛之精也”，雖然二者的形成可能并不能相互促進，但是不難看出這兩種礦石緊密的共生關系。
上有丹砂下有金 這則找礦口訣就不太適合現(xiàn)在的探礦了，丹砂和自然金兩種礦物通常分別存在于各自的原生礦脈中，極少數(shù)可能有共生關系。然而，古人對于汞和金的成礦研究并不成熟，當時的汞礦和金礦都以砂礦為主，因此會出現(xiàn)汞和金共生的砂礦床，所以在當時根據(jù)這條口訣在當時找礦還是比較準確的。當然，從目前的研究來看，卡林型金礦也有自然金與辰砂伴生的現(xiàn)象，但是考慮到這種礦床主要產出微粒自然金，以古人的技術應該還不足以開采這種類型的礦床。
丹砂質花瓶
上有陵石下有鉛、錫、赤銅 這里的陵石對我們來說是一個比較陌生的名字，而在《太平御覽·地部三》將陵石引為綠石，經過后期學者考證為孔雀石。這條口訣不僅僅適用于以鉛為主的鉛鋅銅多金屬礦床，也適用于與銅、鉛、鋅共生的錫礦床和赤銅礦礦床。這些礦床因為富含硫化物、氯化物和銅離子，所以在表生風化過程中，會形成一些孔雀石。當然“上有陵石下有錫”和“上有陵石下有赤銅”這兩種情況也是古人根據(jù)實際探礦現(xiàn)象總結出的經驗。
孔雀石
上有銀者下有鉛 這一條口訣看起來是和第三條完全相反的結論，但其實在古代采礦中的應用也十分廣泛。這種上面含銀而下面為鉛的關系，實際上并非指一個礦體中兩種金屬礦產的垂直分布關系，而是這兩種礦產分別賦存于兩個不同時代的地層中空間的上下關系。 “管子六藝”為中國古代找礦探礦提供了扎實的理論基礎，當然，除了《管子·地數(shù)篇》，我國歷史上還有非常豐富的找礦探礦經驗。在不少史料的記載中，當時的人們已經對巖層與礦床的關系有了比較明確的認知，通過頁巖尋找煤礦等經驗運用尤為廣泛。
當然除了找礦外，中國古代也有著同樣發(fā)達的采礦技術。這些領跑于當時世界的技術是中國古代勞動人民智慧的結晶。從古至今礦產資源都是一個國家的寶貴財富，如何開發(fā)利用好這些自然瑰寶，需要一代又一代地質人的不懈努力。 參考文獻： [1]王一. 《中國古代礦業(yè)開發(fā)史》[J]. 中國科技史雜志, 1982(3):2. [2]盛唐西安. 中國古代的探礦理論[J]. 科學大觀園, 2010(9):1. 未標注的插圖圖源維基百科 美編：張亞男 校對：江淑敏 覃華清 申博恒 轉載內容僅代表作者觀點 不代表中科院物理所立場 來源：中科院地質地球所 編輯：Garret |
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