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相傳在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，一天，魯班行走在一座高山上，突然腳下一滑，他急忙伸手抓住路旁的一叢茅草，結(jié)果手被茅草劃破了。他仔細(xì)觀察這些茅草，發(fā)現(xiàn)它們的邊緣長(zhǎng)著又密又鋒利的細(xì)齒。他開(kāi)始聯(lián)想：如果也用帶有許多小鋸齒的工具來(lái)鋸樹(shù)木，不就可以很快地把木頭鋸開(kāi)了嗎？后來(lái)，他根據(jù)這個(gè)想法終于發(fā)明一直沿用至今的“鋸”。

魯班發(fā)明鋸的故事，告訴我們要深入大自然并善于觀察、善于思考、善于聯(lián)想，很多重大發(fā)現(xiàn)可能就隱藏在這些不起眼的現(xiàn)象中。

幾千年過(guò)去了，一個(gè)現(xiàn)代版的“魯班發(fā)明鋸”故事再次上演。1951年秋，我國(guó)學(xué)者謝學(xué)錦和徐邦梁到安徽安慶月山采集土壤、巖石試樣，一個(gè)奇特的現(xiàn)象引起了他的注意：在銅礦區(qū)內(nèi)，有一種植物生長(zhǎng)得特別茂盛，極其惹人注目。后來(lái)，他對(duì)這種植物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其含銅量非同尋常。經(jīng)鑒定后，認(rèn)為這是一種“喜銅”植物，故一般稱之為“銅草”。這是我國(guó)用科學(xué)方法正式發(fā)現(xiàn)的第一種找礦的指示植物。后來(lái)，謝學(xué)錦和徐邦梁據(jù)此所寫的論文成為中國(guó)地球化學(xué)勘探的開(kāi)山工作，謝學(xué)錦后來(lái)還成為了我國(guó)著名的地球化學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士。

奇怪的是，植物是怎樣幫助我們?nèi)祟悓ふ业V藏呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)，主要是由于指示植物所表現(xiàn)出來(lái)的特殊形態(tài)而與眾不同，一旦引起人們的足夠重視和思考，往往能夠給找礦工作者“指點(diǎn)迷津”。

深埋在地下的礦產(chǎn)資源極其豐富，如何才能找到這些寶藏埋藏的地點(diǎn)呢？這就需要有一個(gè)良好的向?qū)Ыo我們的探礦工作者指引道路。長(zhǎng)期的實(shí)踐活動(dòng)中，人們總結(jié)了很豐富的經(jīng)驗(yàn)，掌握了很多找礦的標(biāo)志信息，按照其成因來(lái)分，可以將找礦的方法分為5種類型：

地質(zhì)標(biāo)志找礦法：即根據(jù)地球表面的各種地形地貌特征來(lái)找礦，包括礦產(chǎn)的露頭、特殊的礦物、特殊的地質(zhì)構(gòu)造等都會(huì)成為礦產(chǎn)賦存的直接或者間接線索。

地球物理標(biāo)志找礦法：主要利用各種先進(jìn)的儀器探測(cè)深埋于地下的礦產(chǎn)資源所表現(xiàn)出來(lái)的異常場(chǎng)，由于不同的礦產(chǎn)資源具有不同的物理特征，它的密度、磁性、電阻率和放射性等會(huì)與周圍的巖石有所不同，當(dāng)這種特殊的礦產(chǎn)富集到一定的規(guī)模時(shí)，就會(huì)表現(xiàn)出明顯的異常，然后根據(jù)儀器探測(cè)的結(jié)果反過(guò)來(lái)推測(cè)這些礦產(chǎn)的分布位置及儲(chǔ)量等相關(guān)信息。

地球化學(xué)標(biāo)志找礦法：圍繞礦體周圍，成礦元素會(huì)出現(xiàn)局部含量增高的現(xiàn)象，并在地表表現(xiàn)出來(lái)，將成礦元素作為指示元素而圈定的地球化學(xué)異常便成為一種直接的找礦標(biāo)志。

人工標(biāo)志找礦法：主要是以歷史上曾經(jīng)開(kāi)采過(guò)的礦場(chǎng)遺跡為線索，通過(guò)成礦規(guī)律、找礦地質(zhì)條件的研究而尋找更為重要的新礦體，進(jìn)一步深入尋找更深層、更大范圍的礦產(chǎn)，這些人工標(biāo)志主要包括煉碴、廢石堆、特殊的地名等。

生物標(biāo)志找礦法：一些特殊生物的存在能夠在一定程度上反映礦化特征，這些生物可以是動(dòng)物，也可以是植物。

生物標(biāo)志找礦法中最常用到的是植物。在我國(guó)古代，就曾記載有“草莖赤秀,下有鉛”、“草莖黃銹,下有銅器”、“山上有蔥，其下有銀；山上有薤、其下有金；山上有姜，下有銅錫”、“山中有玉者，木旁枝下垂”的論述，比國(guó)外的植物探礦理論早了幾百年。這些植物就是找礦專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)常稱的“指示植物”。

最容易引人注目的就是，金屬礦的存在能給植物染上特殊的顏色。例如銅元素進(jìn)入植物體內(nèi)能使植物的花朵呈現(xiàn)藍(lán)色；含錳高可以使植物的花朵呈現(xiàn)紅色，使扁桃花冠顏色由白色變粉紅色；鈾可使紫云英的花朵變?yōu)闇\紅色；鋅可以使三色堇的花朵藍(lán)、黃、白三色變得更加鮮艷。這樣，我們根據(jù)植物花的顏色變化就可以找到相應(yīng)的礦藏。

此外，由于某些植物需要特別的元素，所以如果某個(gè)地區(qū)某種植物多而且生長(zhǎng)得特別好，這個(gè)地區(qū)就可能蘊(yùn)藏著某種礦物。美國(guó)科學(xué)家曾根據(jù)桉樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)繁茂的特點(diǎn)，找到具有放射性的鈾礦；還曾經(jīng)靠一種粉紅色的紫云英的“提示”，發(fā)現(xiàn)了鈾礦和硒礦?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)總結(jié)了很多經(jīng)驗(yàn)，譬如說(shuō)，在生長(zhǎng)有大量針茅草或者錦葵的地方，可能會(huì)有鎳礦；在有喇叭花大量生長(zhǎng)的地方，可能會(huì)有鈾礦；矮灌木林一般生長(zhǎng)在有石膏的地方；哪里的石松生長(zhǎng)茂盛，那里就可能有鋁礦；在富含鋅的地方，車前草、三色堇生長(zhǎng)特別旺盛；風(fēng)眼蘭、杉木及鐵芒箕生長(zhǎng)旺盛的地方，地下往往藏有金礦；羽扇豆生長(zhǎng)得好的地方，也許土壤中有大量的錳……

有時(shí)候，某些礦物的存在會(huì)嚴(yán)重影響到植物的生存，所以，這些植物的發(fā)育一般是畸形的。譬如，在鹽類和石膏礦床上，植物一般比較矮??；硫化物礦區(qū)內(nèi)因地下水酸度過(guò)大，也能使植物枯萎，但磷礦區(qū)內(nèi)的植物往往生長(zhǎng)得特別茂盛；青蒿生長(zhǎng)在一般土壤中時(shí)，植株高大，而生長(zhǎng)在富含硼的土壤中時(shí)，就會(huì)變得又矮又小；但豬毛草這種植物，當(dāng)它生長(zhǎng)在富含硼礦的土壤中時(shí)，枝葉會(huì)變得扭曲而膨大。根據(jù)它們的這種畸形姿態(tài)，便可能找到硼礦。

經(jīng)過(guò)地質(zhì)學(xué)家多年的努力，現(xiàn)今研究已經(jīng)比較成熟的、能夠在找礦活動(dòng)中發(fā)揮重要作用的指示植物主要有以下幾種：

銅草：學(xué)名叫“海洲香薷”。有句諺語(yǔ)這樣描述銅草：“牙刷草，開(kāi)紫花，哪里有銅，哪里就有它?！鄙L(zhǎng)茂盛的銅草能夠吸收土壤中過(guò)多的銅元素，我國(guó)學(xué)者在這種植物的指引下曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)富銅礦。銅草不僅能夠起到很好的指示作用，而且其根、莖、葉、花還可以用來(lái)煉銅，如果把它利用成肥料，也可以解決一些土壤缺銅的問(wèn)題。不僅在中國(guó)，在非洲的贊比亞，人們?cè)鶕?jù)含銅量極高的銅草所提供的線索找到了一個(gè)儲(chǔ)量巨大的銅礦。

鐵樺樹(shù)：在我國(guó)和朝鮮接壤地區(qū)，生長(zhǎng)著一種木質(zhì)很硬的樹(shù)，叫鐵樺樹(shù)。它的比重很大，木材下水就沉；而且，無(wú)論在水里泡多久，內(nèi)部也不腐爛。鐵樺樹(shù)木質(zhì)堅(jiān)硬，連鐵釘都很難釘進(jìn)去，是世界上最硬的木材之一；人們把它用作金屬的代用品，前蘇聯(lián)就曾經(jīng)用鐵樺樹(shù)制造滾球、軸承，并用在快艇上。鐵樺樹(shù)的木質(zhì)之所以如此堅(jiān)硬，是由于吸入了大量硅元素的緣故。根據(jù)鐵樺樹(shù)的生長(zhǎng)特點(diǎn)和區(qū)域，就有可能找到硅礦。

石竹：野生中國(guó)石竹，又名洛陽(yáng)花、洛陽(yáng)石竹等，原產(chǎn)中國(guó)東北，華北、長(zhǎng)江流域及東南亞地區(qū)，分布區(qū)域很廣，除華南較熱地區(qū)外，幾乎中國(guó)各地均有分布。1985年，在膠東三山島金礦，石竹被首次發(fā)現(xiàn)與金礦在空間上的伴生關(guān)系。經(jīng)過(guò)5年的調(diào)查研究，確定它就是膠東金礦直接指示植物。在7～8月開(kāi)花期，由于紅色石竹花易于識(shí)別，用于發(fā)現(xiàn)金礦點(diǎn)和異常點(diǎn)特別有效。

玉米：1934年，捷克斯洛伐克兩位化學(xué)家對(duì)一片地里的玉米的化學(xué)成分進(jìn)行研究，他們將玉米燒成灰，然后在顯微鏡下觀察它的成分，結(jié)果竟然在玉米灰里面意外地發(fā)現(xiàn)了黃金。玉米為何會(huì)含有黃金呢？經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，那里的土壤、礦石中也含有微量黃金，玉米在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收了土壤中分散的黃金，并在體內(nèi)聚集，從而造成了這種結(jié)果。后來(lái)，人們?cè)谀抢镎娴陌l(fā)現(xiàn)了一座金礦。

冬青樹(shù)：1810年, 美國(guó)一位地質(zhì)學(xué)家在馬里蘭州和賓夕法尼亞州的交界地帶勘查時(shí)發(fā)現(xiàn)，那里的冬青樹(shù)葉脈為綠色,但葉子的其他部份是黃色。這位地質(zhì)學(xué)家猜測(cè)，這是不是地下某種礦物元素所導(dǎo)致的結(jié)果。他集中精力在葉子黃得厲害的地方進(jìn)行勘查，果然找到了含量很豐富的鉻鐵礦。

芒箕：金屬鉈能夠在蕨類植物中大量聚集，而且在同一植株的不同部位，也有很大不同，葉和根中的鉈含量明顯高于莖中，同一植物的老枝比新枝中含鉈量高。因此，不同植物以及同一植物的不同部位對(duì)鉈的指示作用并不相同。研究發(fā)現(xiàn)，芒箕、南燭和榔榆等是找鉈礦的有效指示植物。此外，卷心菜、牛皮菜等由于根系發(fā)達(dá)，體內(nèi)鉈的含量往往也比較高。

面對(duì)這么多奇怪的現(xiàn)象，我們不禁會(huì)問(wèn)：為什么有些植物能夠指示礦產(chǎn)資源的存在呢？總體說(shuō)來(lái)，盡管原因有很多，但最重要的兩條是：

第一，有的植物由于長(zhǎng)期生長(zhǎng)在蘊(yùn)藏某種礦物的礦區(qū)，當(dāng)?shù)叵碌慕饘俚V體經(jīng)地下水的溶解、沖蝕及搬運(yùn)作用后，常使表層的土壤中也富含此類金屬元素，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里，很多元素逐漸變成了能被植物吸收利用的離子狀態(tài)，一旦被植被吸收，就有可能在植物的生長(zhǎng)狀況上反映出來(lái)。

第二，有些植物在生長(zhǎng)發(fā)育中特別需要某些礦質(zhì)元素，對(duì)某金屬具有一定的特殊依賴性，喜歡生長(zhǎng)在富含這種金屬的土壤上，這種依存關(guān)系便是人們尋找礦藏的重要依據(jù)。植物的根系除了從土壤中吸取氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成份之外，還能吸收少量的其它各種元素，富集于植物的根、莖、葉和果實(shí)內(nèi)。分析它們體內(nèi)礦物元素的含量，呈現(xiàn)明顯高值異常的物質(zhì)一般具有一定的指示性。有的植物種子受到放射性物質(zhì)照射，使生態(tài)發(fā)生變異或使植株異常高大粗壯，人們據(jù)此推測(cè)尋找放射性礦物。

但是，利用植物找礦并非想象中那么容易，地質(zhì)工作者如果缺乏基本的植物學(xué)知識(shí)，面對(duì)著一片片植被覆蓋區(qū)，將很難發(fā)現(xiàn)線索。線索必須是“異常區(qū)”，意思就是要有明顯的區(qū)別和對(duì)比才能看出不同來(lái)。試想：當(dāng)你深處廣闊的山野之間，漫山遍野植被叢生，憑借肉眼如何能發(fā)現(xiàn)微弱的異常呢？

隨著科技的不斷進(jìn)步，人類總會(huì)慢慢克服所面臨的困難。在地質(zhì)勘探領(lǐng)域引入遙感技術(shù)，對(duì)找礦起到了重要的幫助作用。

遙感，即“遙遠(yuǎn)的感知”，是利用遙感器從空中來(lái)探測(cè)地面物體的性質(zhì)，由于不同物體對(duì)波譜的響應(yīng)不同，也就會(huì)在遙感圖像上產(chǎn)生色彩的變化，根據(jù)不同的色彩即可識(shí)別出不同的植物，并可對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育狀況做出判斷。植物的光譜性質(zhì)決定于植物葉子的色素成分、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和水含量等特征。由于植物對(duì)重金屬元素的富集，同時(shí)會(huì)干擾植物體本身對(duì)基本營(yíng)養(yǎng)物的吸收和利用，影響其正常發(fā)育，使植物的色素含量、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和水含量等出現(xiàn)異常，進(jìn)而導(dǎo)致植物群落的變化，當(dāng)遙感圖像的分辨率能夠區(qū)分這些異常的時(shí)候，便可以重點(diǎn)研究這片異常區(qū)的土地，尋找礦產(chǎn)資源是否存在。接下來(lái)就可以采用其他方法開(kāi)展進(jìn)一步的工作了，采集植物的樣本，分析其根、莖、葉里面的物質(zhì)成分和化學(xué)性質(zhì)，然后對(duì)比“非異常區(qū)”的植物樣本，并在采集植物樣品的同時(shí)采集一些植物根部或其附近土壤和巖石樣品進(jìn)行對(duì)比分析，將大大提高找礦的工作效率和成功率。

不過(guò)，需要引起大家注意的是，正是由于植物能夠吸收并富集某些特殊的礦物元素，才使得人們能夠發(fā)現(xiàn)異常并利用這些異常尋找礦產(chǎn)資源；但在有時(shí)候，這種富集作用也會(huì)給人們?cè)斐蔀?zāi)難。如果是對(duì)人體有害有毒元素的集中，當(dāng)?shù)氐木用窬腿菀谆忌夏承┑胤讲?，直接危害人體健康。貴州興仁縣的地方性鉈中毒事件就是一個(gè)典型的例子。

1958年，該縣某村莊大批村民因不明原因頭發(fā)迅速脫光，村民稱之謂“鬼剃頭”。持續(xù)3年間，數(shù)十名病人相繼死亡。后經(jīng)查明，原因是在礦山開(kāi)采過(guò)程中，鉈礦石暴露于地表，在天然水作用下,進(jìn)而進(jìn)入土壤、水體、植物中，而金屬鉈是一種有毒物質(zhì)，人飲用了這些水體，吃了富含鉈的糧食、蔬菜，便出現(xiàn)了明顯的中毒癥狀。

盡管利用指示植物尋找礦產(chǎn)資源的歷史已經(jīng)很悠久，但單純依靠植物的導(dǎo)向作用，并不能取得很好的效果。因?yàn)樵斐芍参锂惓１憩F(xiàn)的因素非常多，包括氣候、水文、土壤、地形、地貌，等等。毋庸置疑，指示植物在找礦工作的前期作用重大，正是這默默無(wú)聞的向?qū)г跓o(wú)聲無(wú)息地向我們?cè)V說(shuō)著豐富的信息。只是，在這一基礎(chǔ)上，人們還需要辨明真?zhèn)危Y(jié)合多種方式，發(fā)揮各種找礦方法的優(yōu)勢(shì)，探索深埋地下的寶藏。

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