现在地质行业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,对于信心十足的地方,也可以直接上探矿工程去验证。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,前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,制作那些刀枪剑棒斧钺钩叉的呢?
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,在地图上找到中餐馆,然后按图索骥就能找到同胞了,在野外踏勘的时候,把发现的找矿标志标在地质图上,经过后期分析,很有可能就能找到矿床。找矿标志在定义上是指能直接或间接指示矿床存在或可能存在的一切现象和线索。按照找矿标志与矿化的联系,可以分为直接找矿标志,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,还有间接找矿标志,如蚀变围岩、地球物理异常,还有特殊颜色的岩石,特殊地形、地名植物。这其中除了围岩蚀变和地球物理异常这些专业的东西,采矿遗迹、地名、露头等都是常人可以辨认的。
这个问题涉及到古代的勘察、开采、选冶技术。在古代,由于冶炼技术限制,浮选(通过矿物表面亲水/亲油性质分离筛选目标矿物)和湿法(在溶液中通过化学反应提取金属单质)等技术无法大规模应用,如斑岩铜矿、无明金的岩金矿(不能靠肉眼直接看到金)的低品位(金属含量低)矿是无法开采的。同时由于开采技术限制,如无爆破、钻孔技术,只能开采露头矿(指矿体直接暴露在地表),矿体埋在地下的隐伏矿更是无勘察技术可以发现。即使如此,古代人在生产实践中总结了大量经验,可根据不同矿的找矿特征找到矿。
这些个找矿标志中,露头是有必要说一下的,露头顾名思义,就是矿床在地表露出来了,比较常见的有:油田的油苗、铁矿床的铁帽、铜矿床的孔雀石与蓝铜矿,而且因为铜的次生矿物颜色明显,所以特别容易发现,夏商的青铜器很多时候都是来源于根据孔雀石找到的铜矿床。在找矿勘探了几十年的现在,已经很难看到地表矿床露头,地表矿要么被老乡发现了,要么被地质队勘探完毕了,不过在解放后那段时间,湖北大冶铜绿山还是能发现两块重达两吨的孔雀石。
古代冶铁多靠铁砂,也就是磁铁矿,农民下地的时候常会有磁石贴在锄头、犁等铁器上,可据此发现铁矿。
图1,吸附大量铁砂的磁铁矿
铜矿在会在地表形成大量标志性的蓝绿色铜盐。
图2,铜盐的标志性蓝绿色
金矿为沙金或狗头金,本身就很闪,拿着淘盘沿着江找就能找到。
图3,沙金
银矿伴生在方铅矿中,方铅矿经煅烧后可提取银。方铅矿特别闪亮,很容易被发现。
图4,闪亮的方铅矿
还有老乡自己按照经验命名的找矿标志,河北某地素有掏金史,有一位老农总结出掏金经验,淘到“金硫子”“铁蛋”(钒钛磁铁矿的卵石)就有金子,和金子在一起的还有白铅(铂族矿物)。江西省南部的钨矿曾一度采空养砂线(石英云母线),而之后发现的“五层楼”模式钨矿的顶部,就是细脉石英脉。有的老乡把石英脉叫做“白龙脉”,可以用来指导找金,而金矿床有一种类型就是石英脉型金矿。
最后,在工业化之前,社会对金属矿产的需求并不高,且由于开采技术低下,一个矿可以开采几百上千年(如大冶),因此,对矿产勘查技术的需求不高。况且,矿产勘查也是个经济学问题,在古代由于金融发展水平低下,也无法支撑矿产勘查对资金的巨量需求(现代矿产勘查、矿山建设资金需求以亿计算,耗费时间长达十几年)。
我们找矿人常被嘲讽:你们找到啥矿了?矿都不是被农民先找到的么?