地下藏“金”千余年 重见天日留谜团
浙江省有一座闻名于世的金矿山,它深藏在遂昌县空气清新、风景如画的银坑山中。近日,记者来到这座矿冶历史长达1400多年的遂昌金矿探访。
据介绍,2005年,经国土资源部批准,遂昌金矿国家矿山公园被列为全国矿山公园示范性项目开工建设。2008年初,遂昌金矿组织力量对古矿硐群进行积水排放和集中清理,一个气势恢弘的巨大石窟浮出水面,清理中还发现了探矿、采矿遗址40多处和大量古矿渣炉渣堆积物,被认定为古代采矿冶炼场遗迹。一个庞大而系统的古代地下金矿遗址横空出世,沉睡了千余年的唐代金窟重现天日,但同时也为我们留下了一个个不解谜团。
据记载,浙西南地区自春秋起就是重要的矿冶产地。那时的古人已掌握了复合冶金技术和复杂的表面处理工艺。唐代金矿遗址的发现,再一次验证了古籍的记载。
金矿地区古名麒麟头,在麒麟头后的山顶上有些不知名的小水坑,坑口不大,约为20~30平方米,深不见底。在这古老神秘的小水坑东20余米处,人们找到当时找矿的巷道,巷道深入山体20多米,宽仅50厘米。据说,当古人在深层岩层中探得金矿矿脉时,便从小水坑处开挖,深入岩层取矿。但是遂昌金矿矿脉生于石英岩,呈微细粒状与多金属硫化物共生,黄金含量仅为百万分之几,肉眼根本无法识别。现代人找矿采用钻岩机深入地下,分层取样,往往经过复杂的化学实验来验明地下矿石的品种与含量。在科技落后的年代,古人是如何认识到这崇山峻岭之中深入地下的岩层中会有黄金矿脉呢?
明代《菽园杂记》记载:“于顽石中隐现矿脉,微如毫发,有识矿者得之,凿取烹试”。说明古人已积累了丰富的找矿经验,有先进的识别与试验方法。
金矿石比花岗岩更为坚硬,即使是现代,用先进的机械开凿、炸药爆破、机器切割,也是一件十分困难的事。唐代金窟从入口开始,向下深入地下200多米,东西最宽度达150米,体积达10多万立方米。
记者在巷道里看到,现场至今还遗存着呈椭圆形的光滑凹坑。据介绍,这是当时采用烧爆法开矿留下的遗迹。古人运用的是热胀冷缩原理,采取火烧水浇的办法使外层矿石不断剥离。据史料记载,隋代都江堰的开挖就是采用烧爆法,但一直没有找到实证。唐代金窟烧爆坑的发现,说明唐代烧爆法开凿岩石已广泛使用。
然而令我们不解的是,入口处的探矿巷道仅能容一人之身,古人没有现代这样坚硬的工具,现场没有烧爆痕迹,且墙面光滑平整,古人是如何做到的呢?那又是何等的工作量与劳动强度,更何况10多万立方米的空间?现场遗留的烧爆坑规则平滑,深入岩层深度达40余厘米,央视《科学探索》栏目曾组织相关专家模拟古人的烧爆法开矿,却无论如何也达不到类似的效果。古人到底用了什么样配方的烧爆法?专家百思不得其解。
在唐代金窟,我们可以看到呈55度左右的岩层节理与矿脉走向,还有纵横交错的巷道,有的高大宽广,有的则仅能容一个人侧身通过。这些巷道都是根据实际需要而开凿的,宽的巷道顺着矿脉岩层走,是古人采矿遗迹。窄巷穿过岩层,是探矿巷道,通向另一个矿脉,古人称之为“虾蟆跳”。这里留有许多不规则矿柱,多为非金矿体或低品位矿体。初步估算,唐代金窟采掘量为黄金30万两、白银300万两。那么古人是如何在地下复杂条件下识别金矿的品位和含量,采掘富矿而弃采贫矿?当一条金矿矿脉采竭时又如何探知相邻的另外一条矿脉?他们已掌握了何等先进的探矿采矿技术。
现代选矿只要通过复杂工艺,把所采矿石中低品质或非金银矿矿石挑选出来。专家在唐代金窟外的灌木丛中发现大量的碎石堆,这些石块就是古代矿工进行选矿时,丢弃低品质和非金银矿矿石的遗迹。金矿石与非金矿石的品相并无多大差异,肉眼根本无法辨别。那古人在岭崖峻绝、人迹罕至的野外山上,是如何进行精确选矿的呢?
现代黄金生产需要通过磨矿、浮选、浸出、洗涤、置换、酸洗、熔炼、电解、浇铸等复杂工艺来冶炼黄金成品,而古代缺乏现代的工艺、设备、技术和生产条件,古人是用什么方法从矿石中冶炼黄金、怎样在冶炼过程中分离黄金白银呢?
明代古籍中记载有选矿与冶炼的方法,分碎矿、选矿、制团烧结、铅还原捕收、灰吹法分银等工艺步骤,其中的烧结工艺,现代冶金工业直到1911年才开始运用。烧爆法、灰吹法这些曾经领先于世界的中国古代矿业技术在唐代金窟里得到了有力的佐证。古人如何能够通过简易的土办法就能提炼出高纯度的黄金?
矿洞内有保留完好的探矿巷道,地处矿体中部。专家们对古矿洞中上部古巷道堆积层进行了碳14测年采样,经国家地震局实验室测定,其年代为公元658年~892年。矿硐现场遗留的唐、宋、元、明朝代的器物如碎陶片、青瓷碗、水车残骸等,证明该金矿在唐代已开采。那取自矿硐中部的检测样品为唐代初期,这是否可以说明开采年代为唐代初期或者更早时期?当时我国古人已掌握了如此先进的找矿、探矿、选矿及冶炼技术。那么,该金窟的开采最早是什么年代呢?
明代万历年间,神宗皇帝发动了一次全国性的采矿运动。汤显祖竭力反对开矿,不惜以辞官相抗争。据记载,汤显祖离任后不久,就发生百人大矿难。那么兴旺千余年的遂昌金矿是否就此停采?汤显祖是古代遂昌金银矿的最后一位组织开采者吗?这些到目前都不得而知。围绕唐代金窟的诸多不解之谜,还有待专家学者进一步考察认证。
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