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我国古代锡矿勘探方法

责任编辑:三久重工 发表时间:2016-06-19 08:18

  中国商周时代高度发达的青铜铸造业离不开锡矿料的勘探与采选。随着青铜手工业的发展与兴盛,古人逐步掌握了 一套锡矿勘探与采选的方法。找矿与采矿是获取锡矿石的最初阶段,其中找矿又成为采矿的先决条件。先秦时期,随着青铜采冶业的日益繁荣,人们在获取青铜器原 料的实践中积累了宝贵的经验,很早就注意到锡矿的地质状况。但锡不同于铜,铜有着鲜艳的颜色和光泽,古人完全可以通过铜矿矿脉露出地面部分(俗称“矿苗” 或“矿引”)的矿石颜色来寻找铜矿。而锡石不具备金属色泽,与普通矿石很难区分。因此,自然界的某些特殊植物、矿物便成为寻找锡矿的重要标志,这也是古人 在长期的劳动实践中总结出的一种简便而行之有效的方法。

  《管子》是中国古代重要的一部文化典籍,内容庞杂、包罗万象,堪称中国文化史上的一朵奇葩。史家对《管子》所蕴含的政治、经济、哲学、军事、科 技等丰富内容均有详尽的论述,乐爱国在其著作《管子的科技思想》一书中指出:“《管子》不仅以其内涵丰富且深刻的经济思想,受到中国经济思想史界的重视, 而且,其中还有不少内容,广泛涉及古代科技的各个领域,包含着丰富的古代科技知识和科技思想。”其中,对各种矿藏知识的记载,又成为《管子》书的最大特 色。《管子·地数第七十七》载:“上有陵石者,下有铅锡赤铜。”陵石,历来有多种解释。《名医别录·上品》载:“陵石味甘,无毒。主益气,耐寒,轻身,常 年。生华山,其形薄泽。”《本草纲目·石部》:“炉甘石,甘,温,无毒。”夏湘蓉等先生据《本草纲目》的炉甘石条描述,炉甘石“甘温无毒”与《名医别录》 关于陵石药性的记载吻合,因此便认为陵石很可能就是炉甘石。另一种解释是将“陵石”做“绿石”讲。《太平御览·地部三》引《管子》:“上有绿石者,下有铅 锡。”郭沫若先生在《管子集校·地数篇第七十七》中“上有陵石者”条目下做注曰:“孙星衍云:《御览》三十八引作‘绿石’,八百十引作‘陵石’,与今本 同。”可见,郭沫若等先生没有将“陵石”改为“绿石”。然而在1976年,郭沫若在其主编的《中国史稿》中引《管子·地数篇》时却将“陵石”改成“绿 石”,这一定是经过慎重考虑的。按《管子·揆度第七十八》:“秦明山之曾青,一筴也。”可见在《管子·轻重》篇的成书年代已经有“曾青”一名,当是泛指绿 色的氧化铜矿物。夏湘蓉先生指出:根据中国南部一百个原生锡矿中共生矿物关系的统计,其中有39个黄铜矿。在这类锡矿藏的氧化带中,绿石(孔雀石)是经常 出现的。可见,“上有绿石者,下有锡”这种现象是存在的。《管子》一书尽管成书较早,但它所包含的利用矿物分带和元素分带的找矿思想,为人们寻找地下锡矿藏提供了新的方法。

  自然界中一些植物的分布与生长是和某些特定的矿化岩层以及土壤有着密切的联系,它们与某些矿物一起构成了“指示”锡矿藏的重要指标。《山海经》 是先秦时期的重要古籍,主要记述古代地理、动物、植物、矿产、神话、巫术、宗教等,也包括古史、医药、民俗、民族等方面的内容,保存了大量中国远古时期的 史料,其重要的学术价值已为世界所公认。《山海经》中有四则材料可能与锡矿藏有关。《山海经·中次八经》记载:“又东北七十里曰龙山。上多寓木;其上多 碧,其下多赤锡;”“又东南七十里曰讙山,其木多檀,多邽石,多白锡。”《山海经·中次十一经》记载:“又东二十里曰婴侯之山,其上多封石,其下多赤 锡。”“又东二十里曰服山,其木多苴,其上多封石,其下多赤锡。”这四则材料中的地点分别为:龙山、讙山、婴侯之山、服山。这些山名,虽难于考证出确切的 地点,但大致方位可以确定。《山海经·中次八经》和《山海经·中次十一经》都是将荆山作为山系。蒙文通先生曾经指出:“《中次八经》所载各水道,都是注入 江、漳、滩等水,这三条水道都是在古荆州西部。”“……《中次十一经》载有湍、潕、澧、沦等水道,多是注入汉水或汝水,都在荆州地区。”古时荆州略当今 湘、鄂全部及川南、滇东、桂北、粤北之一部,由此可以推断,此荆山可能是位于湖北省南漳县西部的荆山。又根据以上记载中各山距荆山的距离可知,龙山、讙 山、婴侯之山、服山都在南方地区无疑。对于这四则材料,众学者只看到矿物对于锡矿藏的指示作用,未免有失偏颇。事实上,这些材料中的植物也与特定的矿化岩 层有着密切的联系。

  《山海经·中次八经》曰:“龙山,上多寓木;其上多碧,其下多赤锡,其草多桃枝钩端。”寓木,郭璞注:“寄生也,一名宛童;见《尔雅》。”《尔 雅·释木》注:“寓木宛童,寄生树,一名茑。”《尔雅义疏·释木》解释的较为详细:“寓犹寄也。寄寓木上,故谓之茑。茑犹鸟也,其状宛宛童童,故曰宛童。 《诗》:‘茑与女萝’。传茑寄生也……陆机疏云:‘茑,一名寄生。叶似当庐,子如覆盆,子赤黑甜美’。《本草》云:‘桑上寄生。一名寄屑,一名寓木,一名 宛童’……”茑是落叶小乔木,茎攀缘树上,叶掌状分裂,略作心脏形,花淡绿微红,果实球形,味酸。由此可知,茑是一种能攀缘别的树木的寄生小灌木。关于 “碧”,《说文解字·玉部》:“碧,石之青美者。”中国地质事业开拓者章鸿钊先生曾说:“碧即石青,方书一称扁青,今通称蓝铜矿”,它常与孔雀石一起产于 铜锡矿床的氧化带中。“桃枝”,《尔雅·释草》曰:“桃枝,四寸有节”,郭璞注曰:“今桃枝节间相去多四寸”,袁珂校注:“桃枝,竹名。”晋人戴凯之《竹 谱》云:“桃枝竹,皮赤,编之滑劲可以为,《顾命篇》所谓篾席者也……余之所见桃枝竹节,短者不兼寸,长着或踰尺,豫章徧有之。”宋代范成大在《桂海虞衡 志》中曰:“桃枝竹多生石上,叶如小棕榈,人以大者为杖。”《本草纲目·木部》《竹》条云:“(桃枝竹)其叶或细或大,……其性或柔或劲,或滑或涩,涩者 可以错甲,谓之箆簩,滑着可以为席,谓之桃枝。”“钩端”,郭璞注:“钩端,桃枝属。”即钩端是桃枝竹的一种。实际上,桃枝钩端实是两种竹子。元李衎《竹 谱》:“钓丝竹……但节间横枝细弱柔和,垂下数尺,飘然摇曳,宛如钓丝,故名。又名摇枝竹,又名摇丝。……《山海经》所谓嚣水之北多钩端竹者疑即此种。” 戴凯之《续竹谱》曰:“蜀土有竹,状若垂钓,俗名钓丝竹也。”可见,桃枝钩端应是两种竹子的名称,即桃枝竹与钩端竹。这则材料的重点是寓木、绿石、桃枝 竹、钩端竹四者生于相同的自然环境中,它们与锡矿藏有着共生关系,故应将它们作为一个寻找锡矿藏的“整体指示物”看待,而不能仅仅依靠“绿石”,因为《山 海经》中载有许多“碧”,而唯有与寓木、桃枝竹、钩端竹共生时,才有“其下多赤锡”的现象。#p#分页标题#e#

  《山海经·中次八经》:“讙山,其木多檀,多邽石,多白锡。”檀即檀木,产在热带及亚热带,木质坚硬,有香气,可制器物及香料,又可入药。“邽 石”,袁珂注“应作封石。”《山海经·中次十一经》载:“婴候之山,其上多封石,其下多赤锡”;“服山,其木多苴,其上多封石,其下多赤锡。”苴,《尔 雅·释草》:“作草履。”即用草做成的鞋垫。一般还做“苴麻”(大麻的雌株,开花后能结果实,也指结子的麻)或“枯草”讲。然而依据文义,此“苴”应为木 本植物或树木的果实,而非草本植物。故郝懿行云:“经内皆云其木多苴,疑苴即柤之假借字也。柤之借为苴,亦如杞之借为芑矣。”《礼记正义·内则十二》曰: “柤,梨之不臧者。”郑玄注曰:“柤,是梨属,其味不善。故云‘不臧’也。”袁珂按:“柤音楂”,并将其译作“柤梨树”。“楂”的异体字作“樝”,《说文 解字·木部》载:“樝,果似梨而酢。”至于封石,章鸿钊曾说:“封石,其义于昔未详……毕沅《山海经校正》……亦未详封石之果为何物也。又《说文》:玤 (同封),石之次玉者,以为璧系。”据《名医别录·下品》载:“封石味甘,无毒。主治消渴,热中,女子疽蚀。生常山及少室,采无时。”又“白石英味辛,无 毒。主治肺痿,下气,利小便,补五脏,通日月光。久服耐寒热。生华阴及太山。”可见封石与白石英的药性颇为类似。又《山海经·中次七经》载:“少室之 山,……其上多玉”,前述封石生少室山,可见“封石”或属玉类。综合上引史料,可以大致推测“封石”是白色块状石英,即所谓“石之次玉者”,上部石英多, 下部锡石多,正是原生锡石石英矿脉的矿物分带性。赤锡并非金属锡,而是指红色的锡石。这些材料表明檀或柤与封石有着共生关系,檀与封石或者柤与封石共同构成了指示锡矿藏的指标。#p#分页标题#e#

  在古代的方剂学著作中,砒(砷)为锡苗的记载屡见不鲜,李时珍也认为:“此(砒)乃锡之苗,故新锡器盛酒日久能杀人者,为有砒毒也。”夏湘蓉等 先生将史料记载与我国各种类型原生锡矿床的主要矿物成分相结合,认为砒霜(又名砒石)即砷华,并进一步指出,在伴生有毒砂的锡矿床中,氧化带内出现“砒为 锡苗”的现象是符合现代地质调查情况的。由此看来,这些记载并非“妄言”,而是有着极其重要的实际价值。这种利用植物或矿物找矿的简便易行之方法也被后世 广泛采用,如唐代段成式的《酉阳杂俎·广动植之一》载:“山上有姜,下有铜锡。”姜,应指一种野生的姜,或似姜的野生植物,原产于热带多雨的森林地区,要 求阴湿而温暖的环境。“铜锡”当指铜锡共生矿藏,这类矿藏主要分布于我国南岭地区。

  植物为什么能够传递地下矿藏的信息呢?这是因为植物的根系深扎在土壤中,土壤中包含氮、磷、钾等多种微量元 素,这些特殊植物吸收土壤中的微量元素作为养分,而不同的植物对各种微量元素的偏爱和承受力是不同的。土壤中某种元素含量高,常与地下蕴藏着这类矿产有 关。因为有的土壤本身就是矿石直接风化而成的,有的则是由于地下水的运动,使溶解在水中的金属成分渗透到土壤中。因此利用植物对某种金属的偏爱,便可以顺 利地找到地下的矿藏。