植物——矿藏的指示灯

科学家发现了一种确定矿藏位置的巧妙方法——用植物作为指示物来分瓣生长在地面的某种植物，下面可能埋藏着某种矿物。

地质植物学即研究岩石和生长植物的学问，这门新的科学，在很短的时间内就证实了生长的植物不仅能指出矿产所在地，而且还能指出矿产的蕴藏量和丰富程度。和其他科学勘探方法相配合，“地质植物学”正在使地质学家们更容易和更快地探明矿产资源。这种新方法是根据这样一个事实：地面植物所含的化学成份能反映深埋在地下的矿藏。在不列颠哥化比亚的山区，一支探矿队采集了一批树叶、球果和树根。在实验室里，这些采集来的样品被烧成灰做化学试验。科学家们的试验结果表明树根的含金量为百万分之一点四。离树干最近的球果含金量比树梢上的球果含金量要高。从这些树的分析证明这个地区有金矿，经过钻探果然发现了好几条值得开采的金矿脉。这个地区生长着道格拉斯冷杉树、矮壮松、美国黑松、黄松和白杨树等。这就成为地质学家在山区寻找金矿的新方法。1934年，捷克斯洛伐克的化学家巴比契卡和涅美克在沃斯兰地区的1000千克玉米灰里，竟获得10克左右的黄金，他们把当地生长的向日葵、冷杉等植物烧成灰，同时也发现了黄金，后来，就在那里找到了一个金矿，这可谓是利用植物找矿的一个典型事例，这样的例子还可举出不少。

早在罗马帝国时期 ，人们在今天德国亚琛附近通过寻找“锌草”发现了锌矿。在智利也曾以普通野草为线索发现了一个贮量丰富的铜矿。我国的地质工作者也在1952年受到一种叫海州香薷的多年生草本的指示而找到铜矿。据说我国玉门油田的发现，最初还是依靠一种喜欢石油气味的菌类植物当了向导。这些现象有趣地表明了自然界中的某些植物能为探矿提供定贵而可靠的情报。科学家对植物探矿之谜进行了研究。原来，有些植物的新陈代谢和生长发育中特别需要某种矿物，它们常会形成发达的根系而深深扎入地下，去寻找这些矿质元素。埋藏的矿物，在漫长的地质年代里，部分已渐渐为成能被吸收的离子状态，植物根部细胞在吸收水分时，金属离子也相随进入细胞，即借助存在于细胞膜上的有识别、选择能力的载体进入细胞内部而积蓄起来，并运转到茎、叶、花、果或种子里，这就是为什么探矿家每走一段路就要搜集一些植物的枝、叶、花和果产，放在编号的口袋里，并在地图上记下号码，他们回到实验室后把这些标本进行化学分析，便可获得地下矿藏的线索，有的植物在吸收金属离子后改变了细胞液的酸碱度，导致植物正常花色的改变，从而对寻找矿藏起到指示作用。例如有一种在正常情况下开红色花的野玫瑰在吸收了大量铜离子后开出了蔚蓝色的花，它指引地质人员在乌拉尔找到了一座铜矿。

一般来说，黄金勘探只有3%的成功率，黄金矿床大部分深藏地底，目前的勘探主法，是以调查地下音波以及地电流走向的物理方法，以及调查河川水质和测土壤中微量成分的化学方法为主，用这些方法找金矿，最少得挖十五六个500－1000米深的洞不可，每钻探1米的费用约为200多美无，成本高昂。为了降低调查费用，各国科学家都在积极寻找勘探金矿的新方法。近几年，日本的金属矿业事业团开发出利用树叶勘探机空钻的机率，这种访求 看似神话，但实际上是可行的。地壳中埋藏着大量未被探明的矿产资源，而生物体常以种种现象向人们显示这些地下宝藏的踪迹。随着科学技术的进步，使人类越来越深刻认识到生物界与矿产之间的这种密切关系，并掌握了利用生物探测矿产资源的多种方法。我国早在唐朝时，颜真卿、段式成等的著作中，就有根据植物找矿产的记述：“山上有葱，下必有银； 山上有韭，下必有金； 山上有姜，下必有锡”由此可见，一千多年前我国劳动人民就初步认识到植物和某些金属矿产有特殊联系。在一些矿区，化学元素的高度集中使植物产生的生态变异现象，常常可作为寻找矿床的标志。这是由于有的植物吸收了某种元素而生长异常茂盛； 有的植物则因吸收某种元素而发生生态变异直至枯萎死亡。如美国科罗拉多高原的铀矿地段，植被都变成矮小的灌木类型，叶子发白，树木得了白叶病。大量事实表明，硫化物矿床、放射性元素矿床和铬镍等金属含量高的地域，植物均受到不同程度的毒害，严重时会造成密林中的空旷区，专家们把它叫“林窗”； 在锌元素富集区，有一种名叫苦艾的叶状植物生长茂盛，而其他植物则很少出现； 位于铜矿附近红松发育良好，别的植物枯死；冷杉属、橡树、落叶松和杉树等，当生长在高铜、锌区时，则枝叶变色，发生变异。某些金属元素在正常植物和生于矿床上部的植物灰分中的含量差异很大，可用化学分析的方法作为寻找矿床的依据。目前这种找矿法已经用来寻找铬、锌、钼、铁、钴、锰、铜、锌、银、锡、钨、金、铅等金属矿床。有些植物的花朵因吸收金属元素而改变颜色，这也能帮助找到地下矿藏。如一些植物吸收了锰离子使花朵呈现红色； 有的吸收了镍离子而使花瓣失去光泽。美国地质学家在桉树的“指点”下，在科罗拉多高原上找到了一个大铀矿； 赞比亚是世界著名的“铜国”，一个地质学家在西北省的卡仓瓜，靠铜草的“指示”，发现了一个藏量十分丰富的铜矿，加拿大科学家还坐着飞机“走马观花”地去探矿，因为有些植物在吸收了金属矿物元素之后，会形成金属有机物，并通过叶片、花粉排出植物体外，这些金属有机物微粒随风飘散到空中，被飞机上仪器捕获后，就知道当地有些什么金属矿藏了。

植物和矿藏能有什么联系？细心的科学家发现，植物和矿藏之间确实存在着一种或然的联系。例如，光秃秃寸草不生之地，可能有硼矿； 树木发育不良，可能土壤中含铜和铁过多； 树木如果异乎寻常的茁壮，可能地下有锰矿； 植物硕大与粗矮，说明土壤含有铀和钍； 树叶上出现白斑，预示地下埋藏镍和钴； 桧树会发光，说明地下有铝矿； 铜矿的有些成分可以使野玫瑰的花瓣出现蔚蓝色； 有一种名叫忍冬藤的小树丛，发现了它，就等于发现了一座银矿。世界上已报道的指标植物有70余种，所有这些指示植物都是草本植物，其中三分之一以上属豆科、石竹科和唇形科。在欧洲根据一种叫“维斯卡利亚”的铜草，找到了埋葬在地下15－20米深的铜矿。中国古代铜矿的地表层至今仍普遍生长着一种铜草花，学名“海州香薷”，其花蕾似柱状，每至深秋，颜色泛红，成为找矿的重要标志。为什么植物能够指示矿藏呢？一是因为植物喜欢吃对自已有用的营养元素。如海带就有富集海水中碘的功能。二是植物对矿物质特别敏感，如当土壤中含铜量较多时，海洲香薷类铜草花就生长茂盛； 而有的植物吃了自已喜欢的矿物，就会表现出奇形怪状，如蒿子在一般土壤中长得比较高大，但如果吃了土壤中的硼，就会变成矮老头。这是由于植物根部细胞在吸收水分时，也吸收溶解在水中的金属离子，从而富集体内，结果使自已发生奇特的变化。因此，人们通过这种富集现象，就可以顺藤摸瓜，找到相应的地下矿藏资源。

硒和硫两种元素可以帮助地质学家找到铀矿。过去用岩石化验钻探和计数器技术找铀，费用太高，野外检测花费很大，如果探测的资源有限，大量的钱就白花了。在新墨西哥州试验区内，地质植物学家研究了那里的树木和花卉。他们发现了风滚芥、胡椒、草荭草、野葱头。这四种草需要硫磺才能生长茂盛。在同一地区有21种长势良好的紫云英和大量木紫苑和米草，这些植物必须有硒才能生长茂盛。这表明铀矿区内存在大量硒和硫的共生矿。至于地下矿藏量的多少，可以分析观察那个地区的树木是否高大或矮小，植物是否茂盛或稀疏。对已查明有铜矿的地区进行调查，证明某些植物不但能探明、推算铜的储存量，还能提供矿区的确切范围。从地质植物学家在空中拍摄的照片可以看到四季常青的埃默里橡树和墨西哥兰橡，这两中矮树只有在大量氧化矿石 的土壤中生长，这证明地下有铜矿，同时也看到地面有大量的桔黄色的加利福尼亚罂粟花。科学家们在研究空中拍的照片，他们沿着铜矿的边界面画了一条黑线。他们发现黑线以内罂粟花长势良好，黑线以外挣扎求生的罂粟花少得可怜，也就说明外边没有铜矿了。地质植物学家们正以锐利而有经验的眼睛去发现铀、钒、铜、金、铅、锌及其他重要的矿藏，他们以植物为指示物来探矿只是个开端。日本科学家在探寻鹿儿马县的一个高品位金矿时发现，枇杷树叶的含金量特别高。因此，枇杷树可望作为金矿的“指示植物”，通过对枇杷树叶内微量金元素的分析比较，可以准确地探测到金矿的地理位置。

植物探矿并非新鲜事，地质工作者早就在应用“植物地质化学探测法”，一般而言，在矿藏附近的岩石里，该种矿元素的含量比较高，随着岩石风化，附近土壤含这种矿元素的量也较高。因植物生长过程中须要从土壤中吸收各种元素，故而植物中各种元素的含量，在一定程度上可反映周围土壤中矿元素的含量情况，为地质工作者和矿物学家寻找各种矿产资源，提供了一条有利的捷径。