幾千年來,人們一直希望弄清矿产资源的分布规律,以找到 “聚宝盆”。大約 2650 年前,《管子·地数》記载,在距今 5000 多年前,轩辕黄帝和大臣伯高有過一段對話:“上有丹砂者,下有黄金。上有慈石者,下有铜金。上有陵石者,下有铅锡赤铜。上有赭者,下有铁。” 這段文字是目前發現的最早的找矿规律。現在,人們對矿产资源分布规律的認識比管仲時代更加準確,总结出了更豐富的规律,用于開發和利用那些异常富集有用元素的地质体 —— 矿床。
就上述這個簡單經驗來說,“上有丹砂者,下有黄金” 其实說的是造山型金矿。造山带有特别丰富的金属矿床。而造山型金矿是世界上最常见的金矿类型,主要分布在碰撞边界的造山带中,其中往往有块状金,估计是古人最早发现的金矿类型之一。這種金矿經常與砷、汞等共生,而丹砂(砂)就是硫化汞。南非的兰德金矿是世界上最大的金矿,最新研究表明它是由造山型金矿改造而成的,已經開采了約 4万吨金,占全球金開采量的 40% 左右。目前開采深度達 4000 米,還有上萬吨的剩余储量。
“上有慈石者,下有铜金” 中的慈石就是磁铁矿。磁铁矿的結晶在斑岩铜矿形成过程中起着關鍵作用,因此斑岩铜矿往往有磁石產出。根據現代矿床理論和実践,地質學家對斑岩铜矿的分布有了更深的理解。現今發現的大型、超大型斑岩铜(金、钼)矿幾乎無一例外地與碰撞边界有關。其中,在全球最大的 25 個斑岩铜(金、钼)矿中,20 個分布在環太平洋俯冲带,3 個分布在中亞造山带(中國與俄罗斯、蒙古之間),2 個分布在從伊朗經過喜馬拉雅山到印度尼西亞的特提斯—喜馬拉雅造山带。这是因为,在板块俯冲过程中碰撞边界容易发生元素富集,而且俯冲带火成岩氧逸度高,有利于成矿。此外,造山带的地壳大規模抬升,有利於矿床的出露,使深埋于地下的内生矿床成為可以開發利用的矿床。
再看 “上有陵石者,下有铅锡赤铜” 這句。陵石可能指的是大理岩或石灰岩等碳酸盐类矿物组成的岩石。从埃及的金字塔到中国的乾陵(武则天和唐高宗李治的合葬墓)都是用碳酸盐类岩石作為主要建材。墓地里的石碑、翁仲、石兽,包括古埃及人建造的狮身人面像等更是多采用碳酸盐类岩石。武则天立在乾陵的无字碑就是由整块的大理岩化碳酸岩雕刻而成的。大理岩和石灰岩等碳酸盐岩由于硬度低,容易被加工雕刻,常被用作建造陵墓的材料。石灰岩与含矿岩浆接觸往往會因受熱而重结晶形成大理岩,同時也形成了铅、锌、银等矿床。此類矿床規模通常較小,但品位很富。另外,許多沉积改造型铅、锌、银矿也經常產出於碳酸盐岩中。
“上有赭者,下有铁” 則是常见的“铁帽” 現象。“赭” 現在用来形容颜色,是红褐色。这里指红色的土,往往都是铁矿被风化后形成的赤铁矿和褐铁矿的集合体,呈现暗红色或浅红色,可作颜料。

