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古代人是如何找矿的?

矿业界 0评论 2022-02-28

矿产资源是大自然给人类的宝贵财富。几千年来,人类梦寐以求希望能弄清矿产资源的分布规律,以此找到聚宝盆。

现在地质行业的勘探技术已经比较完善,找矿理论也研究得比较深,开发了各式各样的找矿方法,像最基础的野外地质测量、重砂测量法,到后面的地球化学找矿、地球物理找矿、遥感找矿。这些方法是技术、学科发展到一定程度而形成的成熟的方法,那么问题来了,古代人在技术理论还没有成熟的情况下,是怎么简单粗暴地找到金属矿产,制作刀枪剑棒之类的冷兵器的呢?

古代将“倒斗”称为江湖外八门之一,而同样的,风水在探索金矿等矿藏的运用上也是自古就存在,探矿这一门手艺被称为第九门:采金门。

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从古至今,寻找金矿的金门共分四脉,分别是,分水、观山、探渊、凌云。有道是分水定金,观山寻脉,潜渊夺金,凌云淘金。所谓金门四脉涵盖了沙金和岩金等不同性质的金矿。

大家众所周知的寻龙分金看缠山,一重缠是一重关,关门若有千重锁,定有王侯居此间,不仅是风水学,也是古人对山脉走势,找矿规律的总结。

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古代采金人受限于生产力以及生产工具,多会选择较浅的岩金矿以及沙金来攫金,这就要求对矿脉的寻求要准确,人工开掘方式对矿的品位要求相当高,在西北现代开发金矿的从业者,目前还依旧是以古人开掘的点来选择钻探,可见古人对金矿勘探的精准。

在约2650年前的《管子·地数篇》,书中记载了距今5000多年前中华文明始祖轩辕黄帝与大臣伯高的一段对话:“上有丹沙者,下有黄金。上有慈石者,下有铜金。上有陵石者,下有铅锡赤铜。上有赭者,下有铁。”

作为迄今为止发现的最早的关于矿产资源分布规律的论述,其科学性令人赞叹,也从一个侧面反映了我们祖先的智慧。

此外,在1556年,矿物学之父、学医的阿格里科拉就发表了他的拉丁文著作《论金属》,这是一本介绍矿物、矿山运作的教科书,也有提及找矿方法,明末曾有李天经提出采矿充实国库的对策,获崇祯同意后,经传教士汤若望翻译后命名为《坤舆格致》,并发放至地方,但是还没来得及普及便亡国了,此书也散佚于历史长河中。

1742年罗蒙诺索夫完成的《论地层》提到,上游已知有金、银矿山的话,下游就很可能有金、银的砂矿,这个上游矿山,算是一种找矿标志;他还认识到矿物共生的关系,得出铋是金矿、银矿的最佳指示元素的结论。《中国铁矿志》里面也有类似的描写。

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说起前人在当时朴素找矿的过程中,很重要的一步就是找到“找矿标志”,就像在国外找中国人就去中餐馆一样,在野外探勘的时候,把发现的找矿标志标在地质图上,后期分析之后,很有可能会找到矿床。

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找矿标志是指在野外进行普查找矿时,地面上能直接或间接指示出该处地下可能有矿床存在的各种标志。找矿标志与矿化的联系一般分为两类,直接找矿标志,如矿体露头、铁帽、矿砾、有用重砂矿物、采矿遗迹、煤层露头、煤屑、煤泥、煤华、油苗、气苗、地蜡、地沥青、石沥青、碳沥青等,和间接找矿标志,如蚀变围岩、特殊颜色的岩石,特殊地形、特殊地名、特殊植物以及地球物理异常等。

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当然还有一些比较奇特的找矿方法。

玄学找矿:比如寻龙尺这种东西,我国气功热时期还有特异功能找矿。

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动物找矿:有些动物也会找矿。当然,很多例子都是有偶然性且不具有重复性和操作性,但是探矿犬这个例子还是有一定操作性的。

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植物找矿:在我国古代,就曾记载有“草茎赤秀,下有铅”、“草茎黄锈,下有铜器”、“山上有葱,其下有银;山上有薤、其下有金;山上有姜,下有铜锡”、“山中有玉者,木旁枝下垂”的论述,比国外的植物探矿理论早了几百年。这些植物就是找矿专业领域内常称的“指示植物”。

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▲铜草

图书找矿:北京图书馆在1953到1954年间进行过历史文献报矿工作,编出十二万多字的《中国古今铜矿录》等一系列矿产资料,根据这些资料也可以找矿。

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  而到了现代社会,我们就不必使用古人们那种既不科学又不严谨的找矿方法了,从矿业勘探到岩芯编录,从矿石品控到元素检测,从环境修复到安全筛查,奥林巴斯便携式系列设备以其高效、灵活、务实的工作特性,在新时期找矿、采矿、选矿的各个阶段发挥着无与伦比的重要作用。

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▲手持式矿石分析仪--矿业勘探“导航仪”
奥林巴斯手持式矿石分析仪应用贯穿于矿场资源的整个开发周期,且极具灵活性。以矿业勘探阶段为例,奥林巴斯手持式矿石分析仪集成式的GPS可在勘探和环境样本提供地理参考位置,准确获知样本元素及含量的同时,获得采样位置。奥林巴斯手持式矿石分析仪能将检测信息追溯到检测现场,可谓是名副其实的“导航仪”。除了勘探,矿石品位和过程控制、环境检测和修复、矿区关闭都有其身影,充分展现“就业”灵活性。

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X射线荧光光谱仪——矿石品控小能手

当然,奥林巴斯手持式矿石分析仪的应用并不限于分析合金材料、贵金属、废料分拣、矿业勘探,同样还在土壤分析、环境修复、金属制造、合规和安全筛查等领域“发光发热”,为各种样本提供准确的分析结果。其类似智能手机的用户界面,方便浏览操作,在大多数光线条件下,触摸显示屏展现的分析数据清晰、明亮且可读,还可以通过无线局域网或蓝牙导出数据随时查看,切实为各行各业带来科技的便利。


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▲TERRA便携式XRD分析仪——岩芯编录的“好帮手”

钻芯测井是地质学家在其职业生涯中所从事的主要活动之一。在识别似是而非或细粒矿物时候,即使是经验丰富的地质学家也会感到困扰。很多时候,地质学家在测井岩芯时,如果不使用昂贵且耗时的薄片制备样品,就无法验证对矿物的观察认知。

为了帮助解决这个问题,奥林巴斯设计了TERRA便携式X射线衍射(XRD)分析仪,用于在原地检测和识别矿物,从而实现更准确的地质测井。TERRA XRD分析仪可进行准确、即时、可重复的矿物学分析,其在现场识别矿物成分的能力令人惊讶,能为人们了解地质系统提供重要信息。

近年来,我国各行各业都进入了迅猛发展的阶段,采矿业也不例外。而奥林巴斯X射线荧光光谱仪凭借便携耐用的特点,在野外分析仪战场夺得了一席之地。众所周知,采矿工作的进行,需要耗费极大的人力和物力,有时候开采出来的矿物价值还不够付出的价值,这岂不是一件得不偿失的事情?奥林巴斯X射线荧光光谱仪可以快速收集现场数据,快速探明矿场的含金量,帮助勘探队更好地进行矿物开采。

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▲便携式X射线衍射仪--提供快速、可靠的定量矿物分析

手持式矿石分析仪因分析迅速、性能可靠、适于土壤检测、样品制备工作量小、成本相对较低等特点,而被加拿大上市公司第一矿业金融公司(FMF,First Mining Finance Corporation)选中。

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▲手持式矿石分析仪——煤矿应用显奇效

手持式矿石技术的进步不仅降低了检出限,增加了可测元素的数量,还减少了分析检测时间。对于煤矿行业来说,这些进步使得在现场快速估算灰分含量和其他关键成分成为可能。

煤矿地质学家因此得以使用一套不同的地球化学工具,包括近乎完整的全岩地球化学分析功能,测量大多数重要的主要元素和微量元素,以获得岩石地球化学信息和辨别岩石类型,直接进行硫分析,解决了熔炉技术缓慢且昂贵的问题,此外还经常可以间接计算热值(CV)。


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