古代的时候,人类如何探明开釆铜矿、金矿?
以金矿为例!
中国开采金矿历史悠久,据西汉司马迁的《史记》一书中“虞(舜的国号)夏(禹的国号)之币,金为三品,或黄,或白,或赤”的记载,可知约在公元前1800年以前,人们就已经知道利用金、银和铜了。
古代的金矿有山金和沙金两种说法,山金就是山中开采的金矿,学名叫做脉金矿,古人为山矿开采的黄金取了很多名字,大的叫做马蹄金,中不溜的叫做橄榄金、带胯金,最小的叫做瓜子金。
沙金是从水里找到的金矿,学名叫做砂金矿,其实就是脉金矿露出地面后由于流水作用集聚在水中,古人也取了对应的名字,大的叫做狗头金,小的叫做麸麦金或糠金。
有些文献中还记录了第三种:面沙金,主要来自矿井,大点的面沙金叫做豆粒金。
中国古代最早的金矿都来自沙金,易于发现也易于采集,但数量有限,山金开采的起源时间无法考证,但至少在唐代已经就已经存在,最初的山金矿脉都是基于沙金出现位置的倒推。
唐宋时期一种新的探矿技术被采用--伴金石,据李时珍《本草纲目》引唐代《本草拾遗》中记载:“常见人取金,掘土深丈余,至纷子石,石皆一头黑焦,石下有金……”这种黑色的石头就是伴金石,经现代历史与地质科学家分析,古人说的伴金石其实就是黑褐色石英脉或者黝铜矿、方铅矿、闪锌矿一类的黄金伴生矿。
至于开采方法,可谓多种多样,沙金主要采用水淘选法,根据密度不同来分离金子和石头,西南地区曾诞生过一种神奇的动物淘金法,利用鸭子鹅吃沙子助消化这一生理特点,把未拣选的矿砂喂给鸭鹅,过断时间杀了从胃里取出未消化的金沙!
山矿和矿井的开采较为复杂,主要采用人力开凿的方式,明代出现用火药开山的“火爆法”,这是古代开矿的一大进步。
我是历史达人日慕乡关,欢迎关注!
古人识别矿脉,基本上是靠经验来判断,对地表矿化标志或矿脉露头形态的辨别技能是长期劳动经验的积累。
比如选金矿便把“伴金石”作为金矿的找矿标志,找银矿把岩石上的“黑路”作为标志。
对于伴金石,古代典籍记载很多。
《本草纲目》引《本草拾遗》:“(陈)藏器曰:常见人取金,掘土深丈余,至纷子石,石皆一头黑焦,石下有金……”纷子石即为伴金石。
屈大均《广东新语》引《始兴纪》:“掘地丈余,见有磊副纷子石,石褐色,一端黑焦,是为伴金之石,必有马蹄块金。盖丹砂之旁有水晶床,金之旁有纷子石。”
宋寇宗奭《本草衍义》:“颗块金,即穴山或至百十尺,见伴金石,其石褐色,一头如火烧黑之状,此定见金也,其金色深赤黄。”
《天工开物》:“金多出西南,取者穴山至十余丈,见伴金石,即可见金,其石褐色,一头如火烧黑状。”“然岭南夷猿洞穴中,金初出如黑铁落,深挖数丈得之黑焦石下。”
“取银之法。每石壁上有黑路乃银脉⋯⋯”。
《天工开物》:“凡土内银苗。或有黄色碎石,或土隙石缝有乱丝形状,此即去矿不远矣。”“凡成银者日礁。至碎者如砂,其面分丫若枝形者曰铆,其外包环石块曰矿(围岩)。矿石大者如斗,小者如拳,为弃置无用物。其礁砂形如煤炭,底衬石而不甚黑,其高下有数等。”
另外,金矿矿脉所在地方还有一些指示性的植物,比如史籍中就记载了一种野薤子生长在金矿附近。
《酉阳杂俎》:“山上有薤,下有金。”
《庚辛玉册》:“透山根似蔓菁而紫,含金气。”
可见古人通过常年的找矿、探矿,对于矿脉的外在表现都积累了一定的经验,但是要真正确定有矿脉,还必须要试采试炼才能够进一步验证经验是否准确,明代陆容《菽园杂记》记述:
“五金之矿,生于山川重复高峰峻岭之间。起发之处,唯于顽石中隐见矿脉,微如毫发。有识矿者得之,凿取烹试。”
所谓“凿取烹试”就是通过实验手段来验证经验。
至于采矿的方法,对于砂金之类则多是用淘采法,《天工开物·五金》中说“水金……皆于江抄水中,淘沃取金。”
除了淘采发之外,还用溜槽法,
宋朱彧《萍州可谈》载:“两川冶金,沿溪取砂,以木盘淘,得之甚微,且费力。登、莱金坑户止用大木,锯剖之,留刃痕。投沙其上,泛以水,沙去,金著锯纹中,甚易得。”
掏金槽也称“金溜子”、“金床”,溜槽法至清代广泛使用。
以上都是砂金的淘金方法,对于深埋地下的金矿则必须开矿才能开采。
宋寇宗奭《本草衍义》:“颗块金,即穴山或至百十尺……”
《天工开物·五金》:“金多出西南,取者穴山至十余丈……”
开采金银矿都是凿岩掘石,穴山破洞,进入到地下之中。现在一些古代矿坑遗址证明我国古代开矿方法已经非常成熟,在唐宋时期便已经采用房柱法,用木柱支撑矿坑。
感谢邀请,这是一个很有意思的问题。的确在古代可没有我们现代这么发达的开采工具。关于探明金矿铜矿这个就是靠运气和推测了。比如在附近发现金矿或者铜矿的样品,因为没有现代的探测仪,只能靠运气和经验。
而开采这一块现代的工具大多是大型的机械来开采。那么在古代是怎么开采铜矿、金矿的呢?
1用火药去炸
这个当然是在火药发现之后,虽然古代的火药没有现代的这么高级。但是也有一定的威力。所以对于大型的矿就需要用火药开采。
这种方式对于开采的难度是很大的,对于火药的量很难掌握,对整个矿体的影响也很大。
2 人工开采
这个就是最笨但是也最实在的方法了,面对金银铜矿,用人工锤子一块块的开采下来,然后送到特定的冶炼的地方。
这种方式虽然十分的辛苦,但是在古代大多是采用这样的方式。需要消耗大量的人力物力。大多是让老百姓来服劳役的。这种速度十分缓慢,通常一个小型的矿场也能开采几年,所以产量不高。
3用火烧
用火烧看起来是不可思议的事情,但是是十分有效的。利用热胀冷缩的原理。其实这个原理最早是用在开采石料上面的。后来慢慢的用到了这方面。
用火烧矿物之后由于热胀冷缩,大多数矿物都会开裂,但是并不影响他们的提炼。而开裂之后则容易用人工开采了。这样的方法可以有效的提升效率。