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湖北黄石铜绿山古铜矿:见证华夏青铜文明
来源:湖北省地质科学研究院(湖北地质博物馆) 发布时间:2021-01-12 [打印本页] [关闭窗口]

湖北省黄石市位于湖北省东南部,长江中游南岸,是一个以矿冶文化著称的历史文化名城。在这里,有一座历史悠久的铜矿床——铜绿山铜矿。早在殷商时期,铜绿山就开矿炼铜了,距今已有3000多年,是青铜时代先进生产力的典型代表。

青铜文化发源地

铜绿山古铜矿遗址面积约2平方公里,是20世纪70年代地质队员在采矿工作中意外发现的。

从1973年开始考古发掘,共发现出自西周(公元前11世纪~8世纪)至西汉(公元前5世纪~2世纪)的采矿井、巷 360 多条(个)。随同出土的生产工具和生活用具有上千件,包括大量古炼铜炉、大型铜斧等采矿工具,推算累计产铜量达12万吨。这些宏伟壮观的古代遗迹,完整再现了黄石地区从商朝至汉代近千余年间的铜矿采冶历史,由此表明当时的开采技术已成功采用竖井、平巷、斜巷的联合开采方法,证明了早在两三千年前,我国就创造了完整的采矿炼铜技术。

铜绿山古铜矿遗址也被学术界誉为“迄今为止我国保存最好、最完整、采掘时间最早、冶炼水平最高、规模最大、保存最完整的一处古铜矿遗址”,湖北黄石也赢得了“青铜文化发源地”的美誉。

铜绿山古铜矿遗址

铜绿山古铜矿开采遗址

铜绿山古铜矿遗址是中华民族和人类历史文化的瑰宝,初步回答了我国青铜时代“铜是怎样开采、冶炼”这一重要历史课题,为研究我国矿冶技术发展史提供了一批珍贵的实物资料,充分佐证了中国乃青铜文化之源,为进一步研究我国以及世界早期矿冶技术发展历史提供了大量依据。

1982年国务院公布铜绿山古铜矿遗址为全国重点文物保护单位,1985年国务院将铜绿山古铜矿遗址与秦始皇兵马俑等并列为新中国成立后考古十大发现之一。2018年11月15日,铜绿山古铜矿遗址列入第二批国家工业遗产名单。

铜绿山古铜矿矿井遗址

铜绿山古铜矿采冶场景雕像

荆楚富矿——从刀锋利刃之源到矿冶名城之基

从商周到春秋战国,黄石一直是采矿炼铜的基地。从铜绿山开采的铜矿石,经过匠人们的火炼锤打,成为一件件锋利的青铜兵器,为楚国开疆扩土立下了赫赫战功。可以说,没有铜绿山的铜,就没有灿烂的青铜文化,也就没有曾经楚国的强盛。

新中国成立后,共和国对矿产资源的需求极为迫切,以黄石地区为突破口的铜矿地质勘查是湖北省重点找矿任务。地质队员在翻阅史料时,曾看到这样一段记载:“铜绿山在县城西五里,山色紫赤,每骤雨过时,有铜绿点缀土石之上,如雪花小豆,或云古出铜之所”。这一找矿线索很快引起湖北地质找矿队伍的注意。但早期找矿工作进展较慢,直到1957年才有两个钻孔见到约20米的铜铁矿层。

1959年,参加找矿的部分专家认为,铜绿山不可能有大矿,建议放弃。但时任湖北省地质局总工程师的夏湘蓉以及一些技术专家据理力争,坚持对铜绿山继续勘探。随后,湖北省地质局正式向大冶地质队(湖北省地质局第一地质大队前身)下达铜绿山勘探任务。当年6月,CK1钻孔见矿4层,厚达60余米,控制斜深200余米,且多为富铜、富铁矿石,打响了第一炮。随后,CK2、CK3又连续见矿,特别是CK3孔见到2层100多米的铜铁矿,证实了铜绿山深部有厚大的隐伏矿体,肯定铜绿山是个很有远景的富铜富铁矿床。经过几代湖北地质人的努力,铜绿山已经发展成为超百万吨级的大型铜矿。

作为典型的矽卡岩型矿床,铜绿山铜矿成因于中生代剧烈的岩浆侵入活动,巨厚层的下三叠统灰岩、白云岩(变质为大理岩),被燕山早期(距今1.6~1.45亿年)侵入的石英二长闪长玢岩穿切、包裹,在铜绿山周边地区形成复杂的接触变质带,带内形成石榴子石矽卡岩、透辉石矽卡岩、金云母矽卡岩和与其共伴生的铁、铜矿体。矿区目前发现有12个矿体,矿石类型主要有铁矿石 、铁铜矿石和铜矿石3种。还发现有铁、银等其他金属。

铜绿山与周边的大中型矿床组成面积38平方千米左右的“铜绿山矿田”,囊括了湖北65%以上的铜资源储量,成为整个长江中下游成矿带最富的铜矿区之一。湖北省地质局第一地质大队也因此获得“全国地质勘查功勋单位”“全国十大地质找矿成果”等荣誉。

铜绿山铜矿床的发现,不仅是科学找矿的重要成果,打破了矿床学界关于矽卡岩型矿床无大铜矿的错误论断,而且体现了湖北地质人“以献身地质事业为荣、以找矿立功为荣、以艰苦奋斗为荣”的“地质三光荣”精神。在沟壑纵横的大山里、在陡峭险峻的峭壁上、在冰冷刺骨的激流中,到处都能看到地质工作者的身影,他们艰苦创业、克难奋进,历经坎坷与曲折,为湖北省国民经济建设和社会发展作出了巨大贡献。

绿山铜矿床

铜绿山采矿夜景

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古代找铜矿的三种方法

我国使用铜矿的历史有千年之久,相比于现在物探、化探等先进的地质找矿方法,我们的祖先通过不断实践,凝结出了一系列古代寻找铜矿的理论。

根据矿物的共生关系找矿。我国先秦时期矿产资源著作《管子·地数》,记录了金属矿产的共生关系:“上有丹砂者,下有黄金;上有慈(磁)石者,下有铜金;上有陵石者,下有铅锡赤铜;上有赭者,下有铁。此山之见荣者也。”这说明不同的矿产大多都是相伴共生的,形成于相同的地质环境之中,找到其中一种,就很可能在附近找到另外一种。

根据自然植物找矿。在长江中下游的铜矿带,生长着一种名为“海州香薷”的植物,俗称“铜草”。它只生长在含有铜元素的土壤中,花形如牙刷,粉红略带紫色。将它的根部烧成灰,有的含铜量高达3%。在铜草花盛开的区域,土壤下面就很可能富藏有铜矿资源。

根据奇特的自然景观找矿。铜矿富集的区域盛产铜绿,铜绿是一种氧化铜矿,有时会露出地表,其颜色亮丽,尤其是经雨水冲刷后,点缀在岩石之上,十分醒目,很容易就能观察到。

铜矿标志——铜草花

铜草花是一种能够比较准确地显示铜矿埋藏区域的特色植物。它学名叫海州香薷,多年生草本,高30厘米~40厘米,花瓣颜色多为蓝色或紫红色,一般9月开花,10月结果。这种与铜元素唇齿相依的独特植物,犹如一盏盏醒目的明灯,向人们指示着根底下的铜矿资源。如果大家在山野里发现了这种神奇又美丽的植物,说不定就找到了发现铜矿的线索。

铜草花

奇特的铜绿——孔雀石

铜绿是对氧化形成的绿色铜矿物的俗称。因为靠近地表或暴露在空气中的铜并不稳定,它们容易和外部的氧气、二氧化碳和水发生化学反应,生成新的、较稳定的化合物,即为铜绿,也就是我们常说的孔雀石。

孔雀石

孔雀石是一种含铜的碳酸盐矿物,由于颜色酷似孔雀羽毛上绿色的斑点故而得名。它的晶体形态为柱状或针状,通常呈钟乳状、块状、结核状和纤维状集合体,硬度4.5,密度3.9~4.0克/立方厘米,经常与其他含铜矿物共生,主要分布于铜矿床氧化带中。孔雀石是一种古老的玉料,中国古代称之为“绿青”或“青琅玕”,在古代还可以磨成粉用来制作绿色颜料,是一种用途广泛的矿物。

自然条件下的铜绿

(供图:湖北地质博物馆)