① 锰矿的矿业简史
锰矿物的利用历史十分悠久,据文献记载,世界上利用锰矿物最早的国家有埃及、古罗马、印度和中国。我国利用锰矿物的历史可追溯到距今约4500~7000年前后新石器时代的仰韶文化(彩陶文化)时期。由于软锰矿呈土状,它的颜色呈黑色,极易染手,在古人看来,这是一种奇妙的陶器着色颜料。
可是锰元素的发现却比较晚,到1774年才由瑞典矿物学家甘恩(J。G.Gahn)从软锰矿中还原出了金属锰。
锰在钢铁工业上的应用是各国冶金学家几十年不懈努力的结果。1875年以后,欧洲各国开始用高炉生产含锰15%~30%的镜铁和含锰达80%的锰铁。1890年用电炉生产锰铁,1898年用铝热法生产金属锰,并发展了电炉脱硅精炼法生产低碳锰铁。1939年开始用电解法生产金属锰。最早开采的锰矿山是美国田纳西州惠特福尔德(Whitifeld)锰矿,始采于1837年,到1884年锰矿石年产量已达4万t。印度也是开采锰矿较早的国家之一,始采于1892年。第一次世界大战前,印度出口锰矿石一直居世界首位。1928年以后其地位被原苏联所取代。从本世纪20年代末原苏联的锰矿石产量一直居世界领先地位。此外,开采锰矿石比较早的还有巴西、加纳、澳大利亚、南非和加蓬等国。
我国锰矿的地质找矿工作开始得也比较早,据所见资料,从1886年开始,并于1890年首先在湖北兴国州(今阳新)发现锰矿,随后于1897年和1907年又先后在湖南发现安仁、攸县和常宁、耒阳锰矿;1910年发现广西防城大直、钦州黄屋屯锰矿;1913年和1918年,前后发现了湖南湘潭上五都锰矿(1937年改称为湘潭锰矿)和广西木圭、江西乐华锰矿。我国老一辈地质工作者,如朱庭祜、王晓青、田奇玲王隽、李殿臣、李四光等等对湖南、广东、广西、江苏、江西等地做了大量锰矿地质调查,初步了解了我国一些锰矿产地及其锰矿石质量,探讨了锰矿床的成因。
大规模的锰矿地质勘查工作是在新中国成立以后。从1950年广西工业厅对桂平木圭锰矿、华东地测处对南京栖霞锰矿、西南工业厅对贵州遵义锰矿进行勘查开始,经过近50年广大地质工作者的努力,到1996年底,全国锰矿地质勘查投入约6.8亿元,机械岩心钻探工作量约190多万m,累计探明锰矿石6.48亿t。
我国最早开采的锰矿山是湖北阳新锰矿,始采于1890年,后因质量不佳,不久即行停采。阳新锰矿停采后,汉冶萍煤铁厂矿公司为了解决锰矿原料,于1908年在湖南常宁曲潭设常耒锰矿采运局,开采常宁—耒阳一带锰矿。1913年在湖南湘潭上五都发现锰矿后,1914年即由新组建的裕?矿业公司负责开采,到1917年已初具规模,日产锰矿石百余吨,最高年产达3万t,仅1916~1927年的12年间,运销日本八幡制铁所的锰矿石就达14.3万t(矿石品位不低于45%)。
据查阅资料表明,1949年以前全国曾开采过锰矿的地区有:湖北、湖南、广西、广东、江苏、江西、福建、贵州、河北和辽宁。据不完全统计,从1912年到1945年的33年间,我国共开采锰矿石140万t(表3.3.5),年均产量4.2万t,最高年产7.43万t(1927年),主要集中于渝、黔、桂、湘、赣、辽、粤、苏8个省(区),合计135.8万t,约占全国总产量的96.8%,其中又以桂、湘两地为最多,占全国总产量的65.4%。
2015年,贵州省地矿局103地质大队在铜仁市松桃苗族自治县新发现了全隐伏的高地、普觉锰矿(整合)、桃子坪三个超大型锰矿床 ,其中普觉锰矿(整合)超大型锰矿床新探明锰矿资源量1.92亿吨,堪称亚洲第一。
② 矿物学的发展史
矿物学的发展跨越了几个世纪。作为一门科学,它的发展历史相对来说并不算长,但在应用方面却与人类文明历史一样悠久。例如,在石器时代,人们就认识到当某些矿物被制成工具或武器时,能为人类提供食物和保护。早期被人类用于洞穴绘画的天然颜料,即由赤铁矿(红色)和磁铁矿(黑色)组成。在青铜时代,人类已开始找寻能够提取金属的矿物,并熔炼矿石制作用具。
矿物学作为独立的研究领域的出现是以德国物理学家阿格里柯拉(Georgius Africolar)于1556年著写的De Re Metallica(中文译为《矿冶全书》或《论金属》)一书作为标志。该书堪称欧洲采矿冶金技术的经典。因此,在欧洲各国有很大的影响。这本书共分12卷,全面总结了欧洲至16时期的找矿、采矿、选矿及矿石熔炼操作等技术经验;详细论述了从矿石中冶炼金属,分离和鉴别各种金属的方法;并首次提出了“矿物”这一名词。在此之前,人类也有一些关于矿物的记载,如我国的《山海经》(公元前约475年)是世界上最早记述矿物原料的书籍。之后,我国的《本草纲目》(1596年)一书详细考证了药用矿物,包括矿物的特征、鉴别方法、产地、产状及医药效用。
随着社会生产力的不断发展,矿物学也在不断地发展着。许多科学家为矿物学的发展做出了伟大的贡献(表1-1)。1857年,偏光显微镜问世,并成功应用于矿物的鉴定和研究。1895年伦琴(Rontgen)发现X射线,1912年劳埃(Max Von Laue)对X射线晶体衍射实验的成功,使得测定矿物晶体内部结构成为现实,从而获得矿物的化学成分与晶体结构之间的统一关系。20世纪30年代以来,矿物学研究引入了相平衡理论和物理化学理论,用于探讨矿物在不同地质条件下的稳定性,以及矿物之间的共生关系和分布规律等。20世纪60年代以来,一系列现代测试技术和手段,包括电子光学和激光测试技术、各种波谱学手段、高温和超高压实验核技术、电子计算机技术等等,以及物理、化学方面的现代理论被用于矿物学研究,使矿物学的研究进入了一个以微区、高分辨、精细结构为特征,宏观与微观相结合的新阶段。而以往较侧重的描述矿物学,现已被研究矿物的形成和变化的过程所替代。有关矿物成因、矿物结构的缺陷和不均匀性,以及生物对矿物的影响是现代矿物学研究的侧重点。
现代的矿物学已发展成为与行星科学、生物学、材料及环境科学等许多学科高度交叉渗透的综合性的矿物科学。矿物学的主要方向以及一些跨学科的方向不断得到发展和完善。其研究内容广泛,并且高深。例如,①模拟地幔和地核的物质组成,在高温高压下进行人造新矿物,如后钙钛矿;②凭借应用极高的压力或电子束辐射矿物探查从结晶质到非晶质态的转变,目的是为了寻找适合于存储核废物能力的矿物;③研究微生物造成的矿物沉淀或溶解,并控制元素在地表及地表以下的不同环境中的分布;④矿物表面所涉及的动力化学反应的研究;等等。以上的研究有利于了解地球和其他行星所具有的复杂、异样的组成,并可获取矿物在地质演化过程中的信息。
表1-1 部分著名科学家对矿物学科的伟大贡献
从事固体物质的研究及其应用,需要矿物学者的专业理论知识和专业技能。因此,有志者需奠定扎实的矿物学基础,方能胜任。
③ 古代矿业史
我国地质事业创始人之一章鸿钊先生说过:“自有天地以来即有矿,亦自有生民以来即用矿。”长江流域是中国远古人类的起源地之一,而江苏又是我国经济发展较早地区。1992年在南京东郊汤山地区石灰岩溶洞中发现了距今数十万年前的猿人头盖骨,说明几十万年前,江苏就已有人类生活。在泗洪县下草湾、丹徒县白龙岗山莲花洞、溧水县回峰山神仙洞等地,发现有距今四五万年前至一万年前的新人骨化石。这些猿人、新人,都曾知道开采天然石头,制作各种器具。从已挖掘出的文物来看,江苏矿产开发利用历史悠久,可追溯到数万年前的旧石器时代晚期。从那时开始,江苏古代矿业经历了由单矿种变多矿种,由地表开采到地下开采,由简单加工到各种冶炼技术应用的发展过程。
古代矿业多是见矿开矿,就矿找矿,找矿开矿合二为一,且往往是多用多采,不用弃之。除锻制兵器和制币用的铁、铜矿产外,其他矿产的产地很少有记录可查,故江苏春秋之前的矿业情况,多以考古资料和史书中的追记材料为依据。自汉代以后,对于矿业的记载,逐渐见于各类史书中。到清朝后期,一些主要矿产开采地都已有记录可查。但资料均很简单,一般只有矿种和矿产地的记录。据统计,明清以前,江苏境内已开采的矿种有铁、铜、白石脂(高岭土)、五色土(杂色粘土)、陶土、禹馀粮(粉末状褐铁矿)、茅山石、太湖石、玛瑙石、花石、砚石、石炭(煤)、各种石料等。特别是铁、铜矿的开采更为普遍,凡地表有露头的铁矿和铜矿,大部分都有古代开采记录或古采矿遗迹。
旧石器时代,人们主要是用打制的方法把天然石块、石片加工成各种简单工具。东海县山左口大贤庄旧石器时代文化遗址中出土的各类石器有200多件,在东海县马陵山瓜墩、苏州市太湖中的三山岛及连云港市近郊均发现了旧石器时代晚期的石器遗址。另外,在溧水县神仙洞、句容县庙家山有相当于旧石器时代的石器出土。说明古时江苏的先民就利用岩石做生产工具和武器。
新石器时代,北自淮河流域,南至太湖地区,都分布着不少民族部落,他们已开始用磨制的方法制造石器。在赣榆、东海、灌云、邳州、淮安、高邮、海安、常州、金坛、常熟、张家港、句容等县(市)境内,先后发掘出数十处新石器时代文化遗址,其出土石器表明,此时期人们在采集、利用、加工石器方面,大有进步。在淮安市宋集乡出土的“青莲岗文化”遗址(年代约为公元前5400—前4400年),代表着长江下游新石器时代中期文化,出土的石器不仅加工精细,而且能根据岩石的性质,做出不同用途的工具。如砍劈用的石斧,多用闪长岩、花岗岩、片麻岩等磨制而成,一般工具则利用页岩、砂岩、云母片岩等加工后使用。同时出土的还有少量用玉石、玛瑙制作的装饰品。数千年前生活在太湖地区的人类,已学会了用手工的方法制作和烧制各种陶器,宜兴和张渚一带就有原始的制陶业,据《宜兴县志》记载,宜兴归径乡南唐村发现5000多年前生产夹砂红陶和泥质红陶遗址,证明当时人们已知开采利用陶土和砂岩制作日用陶器。
夏商时期,古人已从石器时代向铜器时代过渡,并开始出现冶炼技术。《尚书·禹贡》“徐州厥贡惟土五色”,“扬州厥贡惟金三品”,即金、银、铜三种金属。商代,江苏的铜冶业已较发达,南京市区北阴阳营商代遗址中,出土有铜矿石、小件铜器、铜渣以及冶铜工具。
西周时期,青铜业已相当发达,《诗·鲁颂》有“憬彼淮夷,大赂南金(即铜)”的诗句,淮夷在今江苏北部。此时的陶瓷业也很普遍,主要生产人们日常使用的器皿。宜兴制陶业有大发展,除陶器外,还能生产一些原始青瓷器。
春秋时期,已由铜器向铁器过渡。当时的吴国,经济发达,铸铜、冶铁业水平较高,吴、越的青铜器冶炼、锻造业已相当闻名。“欧冶子、干将凿茨山洩其溪,取铁英作为三收。”这是我国开采铁矿最早文字记载,近年六合县程桥春秋墓中出土了带有“攻吾父”句吴字样的青铜编钟,还有用白口生铁铸成的铁丸、由块炼铁(熟铁)锻成的铁条。后者是国内发现的最早人工冶炼的生铁实物,反映吴越的冶铸匠人已发明了冶炼生铁和炼钢的技术。春秋晚期,宜兴丁蜀一带陶土得到大力开发和利用。传说范蠡最早发现了丁蜀镇附近陶土资源丰富,从而建窑烧陶。宜兴的窑户们曾奉他为制陶业的祖师,至今仍保留有以其名字命名的河流、村庄等。另外,此时盐城一带的煮盐业也有所发展。
秦汉以来,江苏矿业逐浙发达,特别是铁、铜两矿的采冶业尤甚。东汉时期长江下游江南地区铁、铜开采颇盛。据《汉书·地理志》记载,汉武帝时,江苏境内设有用来管理开采和冶铸的铁官七处,计有东海郡下邳(现邳州市东)、朐(现海州南),临淮郡盐渎(现盐城)、堂邑(现六合县北),沛郡沛(现沛县东),楚国彭城(现铜山县)和广陵(现扬州)。根据古采冶遗迹看这些地方的铁矿早已被开采。其中铜山县利国地区硐山发现有东汉时期的矿井和露天矿坑遗迹各一处,说明利国铁矿在汉代已被发现,并开采利用。盐城北门汉代遗址中出土有炼铁渣、红烧土及各种铁制具和大量汉代半两钱。洪泽县峰山镇石桥亦发现有汉代冶铁遗迹。铜矿石在当时主要用来铸钱和制青铜镜。西汉有“吴(吴王刘濞)邓(大夫邓通)钱,布天下”之说。传说,吴王刘濞曾在六合县冶山招集游民采矿冶铜铸钱。六合县李岗楠木塘有汉初铸钱遗址,其中有铜块和铸废的铁芯和铸钱工具等。徐州北硐山、云龙山也曾发现西汉时期的“半两”和“五铢”的铜质钱范。东汉晚期,徐州已成为著名的铜矿产地。用徐州北硐山所采铜矿石冶炼后制成的铜镜,质地非常好,故有“铜出徐州,师出洛阳”的美誉。直至魏晋时,徐州铜矿仍负盛名。《古鉴铭》:“汉有善铜出丹阳”之词。据考,汉丹阳县即现江宁县小丹阳镇(位于当涂东北),似可认为小丹阳之东、横溪以南的横山等地铜矿床在汉代即已被开采利用。三国时,吴统一长江以南后,利用丹阳所产铁、铜,自铸兵甲,并在南京筑有冶城,专司冶炼。东汉晚期,江浙一带陶瓷业有进一步发展,出现了正式瓷器。宜兴的制陶业也有了发展,均山已能生产釉陶及青瓷器,南山窑群在三国两晋时,已成为青瓷的主要产区之一。此外,江苏盐业也很盛行,沿海一带分布有广阔的盐场。
南朝的冶铁业以南京为中心,丹阳郡永世县(现溧阳市)西南的铁岘山是当时的主要铁矿石产地,也是冶制兵器和农具的主要场所。梁朝大同二年(公元536年)在溧水县东南芦塘山、东破山、西南铜山等地均曾开采过铜铁矿,并在当地冶炼,旧炉冶址至今犹存。南朝时,南京附近的石灰岩被开采用来刻制各种石兽、石柱、石碑,南京六朝石刻颇闻名,在中国当时的雕刻艺术方面具有一定的代表性。
隋唐时代,江苏矿业仍以开采铜、铁为主,次为陶土、高岭土等。据《新唐书·地理志》记载,唐代有铁矿产地四处,分别为彭城(现铜山县)、六合、溧阳、上元(现南京);铜矿产地七处,即江都、六合、上元、句容、溧水、溧阳、吴县。铜山县利国铁矿在此期间获进一步开采,成为当时“地产坚金”的要地。句容县北铜冶山(羊山)产铜、铅,为古采区,历代采铸,古代采迹遍布,唐代采铸亦兴盛,有些山头都已挖平。据《太平寰宇记》所载,吴县西十里的铜山为古代采矿铸钱处,此书成书时(北宋太平兴国年间)此处尚见有铜。1958年,在丹徒县南西巢凤山北坡王家庄曾挖出一块石碑,其上铭刻着该地自隋唐至宋代矿冶史实,说明巢凤山一带铁矿,自隋唐即已开采利用。南京附近江宁县境内的伏牛山、铜井、谷里、九华山等已知铜矿区,均发现有古采坑遗迹,但具体开采年代不详。此外,苏州西部高岭土矿在唐代亦已开采,用做化妆品,称为白石脂,并成为贡品。1975年在扬州唐城遗址的炉堂内发现有煤渣,说明远在唐朝,这里已使用煤做燃料,但其矿石来源无考。
宋代,江苏探矿冶炼业发达,徐州已发展成全国四大铁矿石产地之一。太平兴国四年(979年)置利国监元丰年间,徐州铁产量占全国三分之一,利国已成为全国第三大铁矿场。利国地区的铜矿亦得开采,设有宝丰监,专铸铜钱。当时,除徐州利国铁铜矿业兴盛外,六合、仪征、句容等境内铁、铜矿仍继续开采。据《太平寰宇纪》等史书记载,徐州的五色土、苏州的白石脂、金坛茅山的禹馀粮、苏州的花石、太湖的太湖石、茅山的茅山石等,在宋代均曾开采。宜兴的陶土得进一步利用,紫砂陶和均陶产品问世,日常陶器亦得到发展。宋元丰元年(1078年),苏轼在徐州任太守时,派人在萧县(1955年划归安徽省)白土寨找到石炭(煤),用于取暖和冶炼业。“冶铁作兵(器),犀利胜常”。使徐州铁冶业进入新阶段。
明代,江苏矿业渐趋衰退。明初,徐州铁矿仍在开采,但随着铁矿业中心南移,盛极一时的利国铁矿逐渐衰落。明代宜兴陶瓷业较盛,中期集中于丁山、蜀山一带,生产的陶器不仅内销,还外销东南亚等地。明清时期,宜兴曾取得“陶都”的称誉。无锡自明代起,就出现了制砖、制陶等手工业。据《明史·地理志》记载,溧阳东南有铁山、铜山,西南有铁冶山;仪征西北有大小铜山;徐州东北有盘马山,产铁,又有铜矿。《大明·一统志》关于江苏矿产有如下记载:应天府(南京)南聚宝山(雨花台侧)多细玛瑙石,东南70里有铜山,昔人采铜于此;苏州洞庭山出太湖石,阳山产白墡(高岭土),土人当白石脂用。明代的石刻业也很兴盛,南京东郊的阳山是当时开采石料的场所,遗存的“阳山碑材”现已成为供人们参观的古迹。明清之交,是江苏古代发现和使用煤炭的一个重要时期。《古今图书集成·职方典·卷667》中就提到嘉靖末,江宁府五石、马鞍山等地“凿井出煤,取之不竭”。《天工开物》一书中也指出煤产地不仅有“燕、齐、秦、晋”,还有“吴、越”。《读史方舆纪要》中有关江苏矿产,尚有“江宁县紫金山产紫金”;“溧阳县东南产铁”;“溧阳(县)东南8里铜官山,昔产铜”;“溧水(县)西南45里,有铜山,昔尝铸冶于此”;“苏州府长洲县(现吴县)光福山西南55里,有铜坑山,晋宋间凿坑,取沙土煎之皆成铜”;“徐州西20里有赭土山(楚王山或同孝山)”等记载。
清代,江苏矿业较发达,矿产地的记载也较以前详细,一些新的矿产被开发利用。宜兴的陶土矿大量开采,成为全国日用陶器重要产区之一。宁镇地区的煤矿也普遍得到开发利用。乾隆五至七年(1740—1742)间,政府提倡办煤矿,故当时仅“江宁府的上元县就有煤井数十处”。但在乾隆十年,因“防匪患”,又禁开矿。以后是时开时禁。《大清·一统志》和《江南通志》中对江苏矿产地均有记载,除与历代重复者外,尚有“六合灵岩山产玛瑙,称灵岩石(雨花石)”;“苏州城西南鼋头山产青石,有天然玲珑者,称花石,宋徽宗采贡,故有花石纲之说。又一种色白而湿润,号为玉石,又胎斑者光泽可爱,可充砚石”;“镇江府丹徒县圌山在县东北六十里,出火石”;“漂阳县南六十里,结都山产石煤”;“常熟县西五十里苑山,产石坚硬,可为砚”;“宜兴县西南荆南山昔产铜,有司采之,故曰铜官(棺)”;“仪征县西南神山产细石,五色皆具”;“通州泰兴县出硝”;“徐州府东山出花石,五色,文成竹木如绘;石岩(徐州府)郡邑(领铜山、萧、沛、丰、砀山、宿迁、睢宁七县及邳州)遍产”;“句容县茅山出石墨”;“金坛县茅山出茅山石,如玉石钟乳”;“溧水县琛山在县东15里昔尝出玉”;“吴县穹窿山在县西南六十里产自然铜”等。
除上述各矿业外,古代人们开采天然石料,用做修筑房舍、墓穴等建筑材料,利用黄土制作砖瓦等一些与人们生活息息相关的非金属矿用品,也有悠久历史。但其起源年代,已无从考查。
④ 矿产资源网的发展历程
2007年5月18日 “山西矿产资源网”正式运行!
2008年1月 与众多机构联合发表新闻,展会等!
2009年5月 公司入住太原王府大厦,与山西煤炭贸易公司联手,打造山西矿产交易中心!
⑤ 我国矿产资源的开发历史
我国对矿产资源的开发利用具有悠久的历史。远在旧石器时期,中华民族的祖先就开始利用燧石、玉髓、石英、玉石等矿物和一些坚硬的石块。稍晚,还利用粘土矿来烧制陶器,进入新石器时代之后,不仅有一般的陶器,还烧制彩陶,利用玉石制作玉器,之后,开始由石器时代向铜器时代过渡。
公元前21世纪,即我国历史上第一个朝代—夏朝时期,铜器已开始使用。
到了商朝,不仅制陶业、玉雕业有了相当的发展,而且出现了青铜器制造业,并利用青铜制造工具和武器。人类进入了青铜器时代。
春秋时期,我们的祖先又学会了开采和冶炼铁矿的技术,铁器在农业、手工业和战争中获得较为广泛的应用。
到了战国时期,铁制品使用更为广泛,社会开始向铁器时代迈进。
从西汉时期开始,铁器已普遍使用于生产,并开始利用煤作燃料,钢铁质量达到很高的水平。隋唐时代,我国矿业开发进入了繁荣时期,在全国许多地区采矿业都获得发展。在此之后,直至1949年前的1000年间,矿业活动虽在继续,但发展非常缓慢。1949年,全国年产煤3 243万吨,石油12万吨,钢铁15.8万吨,有色金属1.3万吨,水泥产量仅66万吨,硫酸产量4万吨,硫铁矿2万吨,磷矿石1951年产2万吨,其他非金属矿产量也很有限。
1949年以来,矿产资源勘查开发业获得全面、高速发展,有力地促进了能源、原材料工业的发展,使我国进入了矿业大国和能源、原材料生产大国的行列。
⑥ 矿物学发展简史及其现状
我国春秋战国时代创作的《山海经》,是世界上最早对矿物原料作系统描述的著作,迄今该学科已经历了近2500年的发展。根据研究技术方法的不同,可将矿物学发展史划分为19世纪中叶前的肉眼描述阶段,19世纪中叶后的偏、反光显微镜研究阶段,20世纪初开始的X射线结构分析和矿物成因研究阶段,20世纪30年代兴起的高温高压实验研究阶段,60年代形成的矿物物理学综合研究阶段五个阶段。根据研究的深度和广度,可将矿物学的发展史划分为20世纪前的描述矿物学阶段和20世纪以来深入矿物本质和矿物成因的研究阶段。
矿物学发展到今天,已成为现今岩石学、矿床学、地球化学、地球物理学、矿物材料学、环境地质学最重要的基础学科,甚至也是地层学、构造地质学及采矿、选矿、冶金学和其他有关学科的基础。
1.现代化分析测试技术与多学科新理论已被引入矿物学研究
从2500年前到20世纪初,矿物学研究一直限于简易鉴定、普通光学显微镜下的描述和湿法普通化学分析,只涉及矿物外部形态、宏观物性、主要化学组成、产状、产地、用途和定性分类等基本方面,在整个国际矿物学界,也还处于描述矿物学阶段,或处于19世纪中叶前的肉眼描述阶段和19世纪中叶至20世纪初期的偏、反光显微镜研究阶段。20世纪初,发达国家已开始将X射线分析手段引入矿物研究,进入了矿物X射线结构分析和矿物成因研究的崭新阶段。20世纪30年代,国际矿物学界引进高温高压实验技术和热力学理论,开始了矿物学的高温高压实验研究阶段。此后,在较短时期内又陆续引入了气液包裹体实验技术和温压地球化学理论、微束探测技术(电子探针、离子探针、激光探针、扫描电镜、透射电镜、同步辐射X荧光等)和晶体化学理论、其他高新技术(激光光谱、拉曼光谱、红外光谱、质谱、穆斯堡尔谱、顺磁共振谱、核磁共振谱等)和谱学理论,以及同位素研究方法和同位素地球化学理论,形成矿物学与多学科交叉融合的综合研究阶段。通过多学科交叉,加以电子计算机技术的配合,矿物学研究已实现了从微粒到微区,从宏观到微观,从现象到本质,从静态到动态,从部分到整体,从零星分散孤立到全面系统互相联系的飞跃。现今对矿物的认识,不仅限于宏观形态性质等外部特征,而且扩展到矿物内部主元素原子或离子的排列,杂质元素的赋存状态,元素不同价态和键性,元素同位素及其比值,矿物色心,矿物中电荷密度的分布,矿物表面性质,矿物的流体包裹体中游离的H和O,矿物的晶格缺陷,矿物的流变特性,矿物对声、光、电、磁、热的相互转换以及矿物与元素之间在吸附、催化、扩散之间的相互作用。此外,矿物形成演化的内外条件的实验、模拟、计算、分析及有关成果在地质理论探讨、矿产资源寻找、宝玉石加工、矿物材料研制、环境监控等多方面的应用研究也逐步得到加强。应当承认,在20世纪早期,半封建半殖民地的社会政治形态严重妨碍了我国矿物学的发展,新中国的诞生和生产力的大发展才使得我国矿物学有可能引入现代化的分析测试技术并与多学科新理论相融合,从而使我国矿物学在20世纪末期进入与国际矿物学基本同步发展的阶段。
2.多学科融合与人类生产生活实践推动矿物学分支学科蓬勃发展
唯物主义最核心的观点是存在决定意识。任何科学门类的发生发展都是与人类社会的生产生活相适应的。20世纪中叶以前,国际社会所面临的一个重要问题是矿产资源匮乏,因此为找矿服务就成为矿物学研究的首要任务。20世纪后半叶,矿物分析测试技术日渐多样化和现代化,矿物学包容了大量其他学科的新思想和新理论,人们对自身生活质量和生活环境的关注日益加强,矿物学的资源属性发生了明显的分化,最引人注目的是派生了或突出了矿物的环境属性和美学属性。在与多学科融合及人类生产生活实践的推动下,矿物学发展到今天,已形成众多学科分支,其中有些分支是20世纪的产物,如成因矿物学、矿物晶体化学、矿物物理学、包裹体矿物学和实验矿物学,而有些则是19世纪的继续与发展;有些已形成系统的、理论和研究技术方法比较完备的学科体系,如矿物形态学、系统矿物学、矿物晶体化学、成因矿物学、矿物物理学、矿床矿物学、包裹体矿物学、找矿矿物学和宝玉石矿物学,而有些则尚无系统的、完备的理论和研究技术方法,但在未来社会发展中将起重大作用,因而具有强劲的生命力,如环境矿物学、表面矿物学、纳米矿物学、矿物材料学、实验矿物学等。因此,当代中国的矿物学是包容众多分支的学科大系,各分支可分属矿物史学、描述矿物学、理论矿物学和应用矿物学四大板块,其中矿物晶体化学、矿物物理学和成因矿物学是现代矿物学的主要理论支柱。
1998年,陈光远先生将俄罗斯学者对矿物与生命起源关系的研究称为生命矿物学。笔者建议将生命物质(包括微生物、宏观动植物、人体)与矿物质相互作用统一纳入生命矿物学的范畴加以研究,因此生命矿物学部分地包括医药矿物学、生物矿物学、农(林)业矿物学和环境矿物学的内容,是国内外很有发展前景的学科。
⑦ 历史上矿产资源开发的三种模式
纵观国内外矿业发展的历史,可以概括出矿产资源开发的三种模式。
(1)“先污染、后治理”,“先破坏、后恢复”模式:工业革命以来,世界各国在矿产资源开发方面,普遍经历了“先污染,后治理”的过程,矿业开发导致了一系列环境公害。如19世纪末期,美国田纳西州炼铜厂位于戈斯特镇,由于废气污染,致使周围山上的树木逐渐枯萎死亡,铜矿排出的废水使河水污染、鱼群灭绝,镇上居民逐渐离去,最终铜矿倒闭,成为一片废墟。日本富山县神通川下游地区因20世纪50年代锌冶炼厂排出含镉废水,诱发了著名的富山骨痛病事件,导致骨癌病患者超过280人,死亡43人。美国西部滥抽地下水、开采石油天然气和煤炭及其他矿产资源,引起地层压实收缩,一些地区出现大面积的地面沉降现象。深刻的历史教训、沉重的环境代价值得我们引以为戒。究其原因主要是受到当时科技发展水平的限制,企业追求最大限度利润,加之当时政府环境意识淡薄等,以牺牲生态环境为代价换来经济发展。新中国成立50年来,我国矿业开发也基本沿袭着这一矿业发展模式,这就是今天国有老矿山普遍存在较严重矿山环境地质问题的历史原因。
(2)严格环境限制条件下的矿产资源开发模式:这是一种后工业化时代的矿业发展模式,虽有效地保护了环境,但却在某些方面制约着矿业的发展,使得矿业市场出现低迷萧条。某些发达国家,为了国家国防安全和矿产安全,采取了严格限制矿业发展的政策。用开发海外矿产资源来提供国内需要,同时将环境破坏转嫁给其他国家。自20世纪60年代以来,特别是可持续发展思想提出之后,矿产资源合理开发与环境保护问题,已被世界各国所重视。经济发展水平和社会体制不同,决定着世界各国矿产资源保护程度和政策的差异。发达的工业化国家以美国为代表,生产水平较高,矿业立法较早,为了本国经济利益和环境利益,现阶段矿业开发不仅仅限于国内,通过资本输出开发国外矿产资源。这样既获得了高额矿业利润,又储存了国内矿产资源,同时又转移了因矿业开发带来的环境地质问题。目前,我国加大了矿山地质环境保护的工作力度,也开始重视“两种资源、两个市场”,但是由于受国情限制和为保证国家矿产安全,“严格环境条件下的矿业开发”并不适合现阶段我国国情。
(3)绿色矿业:“在保护中开发、在开发中保护”是我国现阶段矿产资源开发的原则,即走合理开发利用矿产资源与矿区生态环境保护协调发展的绿色矿业之路,是合理解决资源开发与生态环境保护之间的主要矛盾、实现动态条件下资源开发与生态环境保护“双赢”目标的必由之路。
⑧ 铜矿的开发历史
自人类从石器时代进入青铜器时代以后,青铜被广泛地用于铸造钟鼎礼乐之器,如中国的稀世之宝--商代晚期的司母戊鼎就是用青铜制成的。铜矿石被称为“人类文明的使者”。 铜在地壳中的含量只有十万分之七,可是在四千多年前的先人就使用了,这是因为铜矿床所在的地表往往存在一些纯度达99%以上的紫红色自然铜(又叫红铜)。它质软,富有延展性,稍加敲打即可加工成工具和生活用品。 商代铜器--龙虎石尊铜矿上部的氧化带中,还常见一种绿得惹人喜爱的孔雀石。孔雀石因其色彩像孔雀的羽毛而得名。它多呈块状、钟乳状、皮壳状及同心条带状。用孔雀石制成的 绿色颜料称为石绿,又叫石录。孔雀石别号叫“铜绿”,它还是找矿的标志。1957年,地质队员来到湖北省大冶铜绿山普查找矿,通过勘探,发现铜绿山是一个大型铜、铁、金、银 、钴综合矿床。
南美洲的智利,号称“铜矿之国”。那里有个大铜矿,也是外国人根据孔雀石发现的,那是18世纪末叶的一个趣闻。当时,智利还在西班牙殖民者的统治下。一次,有个西班牙的中尉军官,因负债累累而逃往阿根廷去躲债。他取道智利首都圣地亚哥以南50英里的卡佳波尔山谷,登上1600米高的安第斯山时,无意中发现山石上有许多翠绿色的铜绿。他的文化素养使他认识到这是找铜的“矿苗”,于是带着矿石标本去报矿。后经勘查证实,这是一个大型富铜矿。这座铜矿特命名为“特尼恩特”(西班牙文意为“中尉”)。它是目前世界上最大的地下开采铜矿,年产铜锭30万吨。