地球上蘊藏的各種礦產(chǎn)資源,是人類寶貴的財富。地質(zhì)工作者為了探明這些寶藏,年復一年地跋山涉水,風餐露宿。但傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探方法正越來越多地遇到困難。這是因為在利用傳統(tǒng)的探礦方法過程中,主要是靠在巖石出露地表的地方,觀察它們的組成、構(gòu)造,從中尋找有價值的礦物。然而,地球上這種直接有巖石出露的地方越來越少,而大部分地區(qū)被土壤和森林所覆蓋。在人跡罕見的高山密林中挖土采樣,更是極不容易的工作。
為了尋找礦藏,科學家想出各種各樣的方法,其中最有趣的是利用生物找礦,從自然界低等的微生物到高等的動植物,都可以用來為人類服務。
在地球表面上,物體的重量,或重力,是與地殼的密度有關的,當?shù)貧さ拿芏群艽髸r,譬如有鐵礦或鉛礦之類時,物體的重量即重力也明顯加大。這種現(xiàn)象叫重力異常。
人的器官對重力異常往往是感受不到的,然而,有些動物卻能感受,例如駱駝。這一發(fā)現(xiàn)十分偶然,有一次,原蘇聯(lián)科學家在哈薩克斯坦進行重力勘測,發(fā)現(xiàn)重力點最小值的聯(lián)線,恰恰是駱駝的行走路線,說明它能回避重力異常區(qū),以減輕負荷的重量。因此利用駱駝回避的路線可以圈定異常區(qū),供找礦時參考。
很多國家長期用狗找礦,狗是銅礦的最優(yōu)嗅礦者,狗對汞蒸汽和亞硫酸鹽類礦也很敏感。
我國古代早就知道海州香薷是尋找銅礦的指示植物。用植物找礦,在美國早已使用,并產(chǎn)生了地植物學。
美國在科羅拉多高原尋找鈾礦時,分析了1萬多種樹木標本,做了指示植物專題研究,終于發(fā)現(xiàn)了桉樹。他們?nèi)Χ艘粔K6平方英里的范圍,經(jīng)過鉆探共發(fā)同了5個鈾礦。后來應用此法在猶他州和新墨西哥州發(fā)現(xiàn)了5個更大的鈾礦。
科學家利用森林探礦也是一個發(fā)現(xiàn)。他們認為森林生長在地殼的土壤層中,要從土壤中吸收營養(yǎng),而一些金屬和非金屬元素有的還是樹木生長發(fā)育中必需的養(yǎng)料,如:鈣、鉀、磷、硫等。但有些元素吸收的過多又會產(chǎn)生副作用;如鋅吸收過多將使植物產(chǎn)生萎黃病,鈾元素可導致白葉病,銅則可能發(fā)生白斑病。在這些元素富集的礦床地區(qū),其樹木的根、莖、葉、花、果實中均可能導致這些元素的富集。如果將這些地區(qū)的樹木燃燒后,測其灰份含量,可得到證明。這樣,如果在實驗室里將野外采集的大量樹木,土壤的標本進行化學分析,就可能找到礦藏分布的蛛絲馬跡,從而指引大家跟蹤追擊。而這樣做卻非常費時費力。
利用飛機或人造衛(wèi)星的遙感方法探礦也是革命性變革。美國利用森林在遙感圖像上的指示作用,在加利福尼亞松果山地區(qū)的一個松、柏和灌木叢生的山區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個大鉬礦。挪威地質(zhì)學家也利用樺樹在衛(wèi)星象片上造成色調(diào)異常的現(xiàn)象,很快取得了進展,最后找到了銅礦。在世界許多地區(qū)用這種森林探礦法曾找到了銅、鉬、鉛、鋅、鈾和鐵等礦床,為找礦開辟出一種新型的勘探方法。
還有一種更簡單的方法,是利用測量樹木光譜來發(fā)現(xiàn)地下的礦藏。美國哥倫比亞大學的柯令斯等人,利用飛機上的分光光譜儀測量樹木的反射譜差異,發(fā)現(xiàn)在富含礦物的土壤中生長的樹木葉綠素結(jié)構(gòu)與正常土壤里生長的不一樣,因而改變了樹木的反射光譜性能。在銅、鉬礦上生長的樅樹其反射率大大高于正常土壤。如果將這些空中得到的圖象或測量數(shù)據(jù)的遙感材料輸送進電子計算機,用機器判別,將可能會更快和更省力地找到礦藏。
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