记者:徐先生是我国地质学知名教授,请你谈谈我国钨矿、花岗岩、铁矿和有色金属矿的情况。
徐:先谈钨矿,讲讲我自己的研究经过:
我对钨矿的研究,断断续续的差不多已有四十几年的历史了。我开始做钨矿的调查研究工作,是在我大学毕业(1934年)后半年。从1935年1月开始南岭钨矿工作,当时我在北京中央地质调查所做地质调查员。解放以前,所有矿山都是由老百姓用土法开采,完全无地质资料,国家资源情况也毫无资料,得从头开始,先是调查一部分矿山,积累一部分关于矿床的资料,后来填制区域地质图(这地质图在发表时是三十万分之一比例尺),包括建立区域地层系统,区域地质构造情况,和花岗岩的分布以及钨矿山的分布。测制了四十多处近五十处钨矿山的地形地质图。最后编制报告和进行室内研究。这项工作共经历了四个多年头,所谓野外工作,四易寒暑。最后写成一本书,叫做《江西南部钨矿地质志》,于1943年出版。由地质调查所和国外交换,得到国内外的好评。国内在解放前,对一种矿做过这样详细的工作,还是比较少有的。到现在有些地层命名还在被人沿用。
我在美国留学六年,主要是吸取国外先进技术,如矿床学、岩石学、矿物学等,并获得博士学位。我自己驾车,经历四个月,考察了美国西部绝大部分钨矿,后来经过一年的室内研究,并且对比了美国西部多种类型的钨矿和中国东南部钨矿,并从文献上参阅了世界其他地区的钨矿,1944年写成论文,名曰《钨矿地质学》,即我的博士论文。它的摘要发表在明校博士论文集里。
1945年9月日本投降。我于十一月初回到国内,仍回地质调查所工作。194 B年秋,我到南京大学前身中央大学地质系教书。
钨矿矿床有好些种类型,其中最重要的类型有两种,一种是高温黑钨矿矿脉,另一种是矽卡岩型白钨矿。过去,只知道中国黑钨矿很多,但是,有没有白钨矿,特别是矽卡岩型白钨矿,则完全不知道。W47年夏,我带着一个刚毕业的学生,到湖南南部资兴县瑶岗仙去考察。第一天上山,就发现了可能是矽卡岩型白钨矿的矿石。一个月后,回到学校,在切片中用显微镜发现了白钨矿。这就是中国第一处矽卡岩型白钨矿发现的经过。但是,它的规模如何,需要进一步研究。
1948年,第二次来到瑶岗仙,测制了一比二千五百分之一地形地质图,将矿山的地形和地质搞清楚,弄清楚了含矿的岩层及其构造,钨的埋藏量就可以估计。但是要证实钨矿储量,需要钻探。一直到解放后,1953年在北京开会,李四光部长属下的人说,中国钨矿开采很快,都卖到苏联去了,现在对增加储量有很大的需要。他们问我什么些地方可以勘探,我建议赣南几个大矿山可以勘探,并特别建议对瑶岗仙白钨矿进行勘探。他们采纳了我的方案,在江西南部勘探了黑钨矿,在湖南南部勘探了白钨矿。瑶岗仙于1954年开始勘探,发现了很大储量。这样一来,轰动了地质学界,于是在中国南方形成了寻找矽卡岩型白钨矿的热潮。在它的附近,有好几处大的白钨矿先后被发现。这一白钨矿类型,现在国内已有多处发现,将来还可以进一步追索。
我对钨矿的研究,断断续续地有几十年。研究矿床的面是比较广的。第一个五年计划完了时,我做了全国钨矿的普查勘探总结,在全国第一次矿床会议上宣读。次年又发表了文章,论述了钨矿类型及其分布规律。一个课题的研究,往往没有止境。如研究钨矿必然牵涉到钨矿的生成条件。其中花岗岩是一个方面。在中国南部,钨矿都与花岗岩有关,我们多年来对花岗岩的研究由浅入深。最初研究花岗岩的分布以及钨矿床产生在花岗岩体的什么部位。当时,花岗岩在中国南方,从地质图上看是一片红,南方八、九个省,花岗岩所占面积将近20%。在地质图上,颜色是代表时代的,“一片红”的意思就是指当时人们认为这些花岗岩都是一个时代的,现在才知道远非这样。
1957年,在赣南加里东期花岗岩的发现是一突破。当时在赣州的地质局提供了车子,大大方便了工作。先在南康龙回发现一处加里东期(距今约在四亿年左右)花岗岩,后又根据线索,又在犹陡水发现另一处,这两处花岗岩都未变质,从标本看上去与燕山期(距今约一亿年到一亿几千万年)花岗岩很难区别。只是前者无矿,后者在赣南往往有钨矿与之伴生。这使我很震动。一两个月后,我行经广东韶关给当时南岭区测队讲,他们当时不相信,有个苏联专家组长竟然说,要在南岭地区找到加里东期花岗岩是“异想天开”。越是争论,我们的工作越加码,找到更多的加里东期花岗岩。一直到1962年,我们的工作才被广泛地接受和承认。这年,在广州开区测普查会议,我应邀对这个问题作了中心发言,我并未出席,却寄去了我写的文章,将华南花岗岩分为四个大旋回,即吕梁期(后改为雪峰期)、加里东期、印支期和燕山期,在会上得到很大的重视。
1958年我又在安徽南部休宁琅澌发现更老的岩体(即先称为吕梁期,后改为雪峰期,约距今8至9亿年)。搞科研工作如不能最后确定,就需要再进一步研究。当时我提出要对这更老的岩体做一些工作,因为矿是要根据地质条件找的。
1963年中国地质学会开代表大会,我宣读了《华南不同时代花岗岩及其与成矿关系》的文章,后在《中国地质学报》上发表。对华南花岗岩,我算是打开路子,后来大家不断地继续研究。这关系很大。
不仅关系到找矿,而且对地质发展史,对大地构造都很重要。如果花岗岩时代不分,华南一片红,就是一片海洋,钨锡矿等在那儿,就等于海里捞针。现在进一步了解到含矿花岗岩体有些什么特征,这就好办得多。
1965年我组织力量,写了两本国家科委科学技术专报,刚印好了,就“文化大革命”。整整六年,书摆在科学出版社未动,没有烧掉还是好的。连《华南不同时代花岗岩分布图》也犯了罪,被钉在大楼门口示众!
1972年开始,我算是恢复工作,但只是“半靠边站”地恢复工作,未恢复组织生活,平时无人管,我可以看书,进实验室,写文章,这大有好处。这几年国际上地质学界变化很大,如板块构造理论的出现。恢复工作以后,国家号召搞铁矿、铜矿,我当然是热情响应。这期间我写了一篇文章《论成矿物质来源问题》。并注意到铁、铜和其它有色金属的层控矿床和矿源层等问题。1973年我到浙江绍兴开会,看到绍兴西裘锔矿,那个矿已经勘探,但是对矿床成因的解释不正确。那是前寒武纪地槽型海底火山喷发沉积作用所形成的黄铁矿型铜矿。1974年6月,我带了七个教师到安徽铜官山去做学生实习前的预备工作。看到铜陵新桥在石炭纪石灰岩层下部有层状黄铁矿型铜矿,并夹有二十米厚的海底喷发的火山岩。这个铜矿是一个大中型的铜矿,矿床虽已经勘探,但是对矿床成因看法不正确。各种地质情况表明,它完全是一个黄铁矿型铜矿,只是它不是产生在地槽的环境,而是生在断裂拗陷带内罢了。我称之为断裂拗陷带内的黄铁矿型铜矿。1974年秋,我组织了三个实习队,两个在赣西北和赣东北,一个在新桥,都发现了石炭纪海底火山岩和黄铁矿型铜矿。后来又在赣北发现两处同样的铜矿。又追索到福建龙岩马坑等三处,那里火山岩的成分是中偏基性,层状矿床是富铁矿。这些层状铁铜等矿床虽然在其生成时,在断陷带内离不开沉积或火山沉积作用,但是都受到后期的热液叠加改造作用,也就是先有外生成矿作用,而后有内生成矿作用。1976年以后,我将这一成矿理论在空间上扩大到长江中下游、钱塘江和浙赣路沿线一带、闽西南粤东、广东西部吴川、四会至韶关一带。时间上包括泥盆纪、石炭纪,三叠纪等。1978年在全国科学大会上,我的献礼论文题目是《华南几个断裂拗陷带中层状铁铜等矿床的沉积或火山沉积后期热液迭加改造的成因讨论》。1980年我出席国际地质大会所宣读的论文题目是《中国东南部几个断陷带内层状铁铜等矿床的成因探讨》。这个问题,我认为不仅有理论意义,而且也有实际意义,因为它可以指寻找矿。例如广东曲江大宝山,是一个大型铜、铅、锌多金属矿,兼有铁、钼、锡矿。1960年代初期列为重点普查勘探对象,以为它完全是内生的矽卡岩型矿床。1976年我去该处考察,即指出这个矿是处在粵西四会-吴川断陷带内,它基本上是由泥盆纪海底火山沉积作用所形成的黄铁矿型铜铅锌矿,受了后期(燕山期)与火成岩侵入作用有关的热液叠加改造所形成。钼矿和钨矿是后期热液叠加作用所形成。现在这个矿区里,火山岩是找到了,沉积作用是肯定了。而且在硫化铁、铜、铅锌矿层中发现了大化石,完全证实我当时的论断。学术界要是完全没有争论,那就不成其为学术界了。就拿黄铁矿型铜矿来说,地槽型的大家没有争论,是否还有断陷带型,大家似乎有不同看法。1980年开全国第二届矿床会议时,有的人对它似乎仍没有考虑。
但是矿摆在这里,就其重要性说来,后者甚至于超过前者许多。1981年秋对这一问题似乎没有什么问题了。层控矿床的研究讨论现在国内国外成为热门。
矿源层这一名词,最初是澳大利亚一个找铅锌的人首先提出,主要是说许多矿(主要指金属矿)有它所来源的地层层位。文章发表后得到世界上多方面响应,中国也有响应。1977年起,我明确提出要弄清长江中下游铁铜等矿源层和华南钨、锑、铅锌、金等矿源层。钨的矿源层,1978. 年我即预备研究,但当时分析技术未过关,钨要达到一个ppm(百万分之一)而金要到ppb级(十亿分之一)。这几年我们已经做了不少工作,分析技术已达到1/2 ppm,已分析了几百个样品,能看出不少道理。去年,在中国江西举行的国际钨矿讨论会上,我和我系几个人宣读了《华南钨矿的区域成矿条件分析》,有的人听了后,说我是“三部曲”,即矿源层、花岗岩及地质构造。是的,主要是这“三部曲”,不过文中列了许多具体数据。谈到矿源层,就需要研究成矿元素在地质作用中的活化转移机理,我系现在就有人指导研究生在做这样的实验,也颇有些成就。铅、锌、钨、锡、钼、金、锑、汞等都有关于矿源层问题,以及如何富集成矿的机理。对于金矿的研究,我们今后要大力开展。对于金的分析灵敏度,我们现在已能达几个ppb。金的矿源层,金矿的层控问题以及它与老新花岗岩关系问题,我们都在进行研究。
不仅对于钨矿等的研究,现在更深入了,对于花岗岩的研究,我们现在已很深入。我在1973年夏在长春冶金地质干部培训班上,就提出花岗岩类可以分出三个不同类型,它们特征不同,形成的地质背景(也就是大地构造背景)不同和成矿的关系不同。国际上,1974年澳大利亚人提出花岗岩分“I型”、“S型”,还有“A型”,现在美国、加拿大、英国、法国、日本等都在研究花岗岩的类型及其意义。
我们在1980年春在全国第二届矿床会议上,提出《华南两个成因系列的花岗岩类及其成矿关系》论文。另外,1980年夏,提出《华南花岗岩类的时空分布、特征、演化及成矿关系》。1981年在湖南郴州举行的华南花岗岩讨论会上,刘昌实等提出《华南两类花岗岩的岩石学特征》。今年八月、为纪念中国地质学会60周年将召开的国际中新生代讨论会上,我们将提出:《试论花岗岩的成因系列,以华南花岗岩为例》论文。这里面将提到很多新的数据和论点。
总的说来,钨矿的研究深入了,花岗岩的研究也深入了。不但深入,还要扩大。西秦岭在河南西部及其邻区,山东胶东地区,钼矿及金矿很多,花岗岩也多,云南及广西地区,锡矿很多,都需要展开研究。中国东南部有许多问题也要深入研究。
关于矿床的发现,除前面已提到的矽卡岩型白钨矿外,有几处可顺便提一提。安徽当涂马鞍山地区,过去每年带学生去实习。1950年在该地区发现了浸染型的硫铁矿,学生感到奇怪,说我怎么在一里路以外就知道那里有浸染的硫铁矿;这很简单。石头里的硫铁矿,氧化后成硫酸铁,分解成褐铁矿,成黑皮皮盖在石头上。1951年打一钻,1954年打了四钻,都钻在矿体内。1958年大跃进,也干了点好事,在此地勘探,硫铁矿有九千多万吨,含硫12.5%。最近听说,这里含金十万吨。
另外,安徽铜官山南部叫新屋里,1950年我去调查,看到火成岩体周围有矽卡岩,四周看到矿及冶炼炉渣,狮子山也是这样。现在凤凰山铜矿就在新屋里,是个中等规模的矿山。江宁岔路口硫铁矿,解放初年,是我指定从铁帽开下去的。
值得提起的是攀枝花,解放前去了几批人。1954年地质部开会动员大家帮助找矿,组织普查队,到四川西南部(当时叫西康)。我带了几十个教师和毕业班学生,去之前西南地质局总工程师拿了解放前的几份资料给我看,估计储量最多有一千万吨,但是矿床构造没有搞清楚。我们从会理县开始骑马三天到达攀枝花,工作十天,另外留下学生工作一个月左右。我对学生讲攀枝花这是很大的矿。地质工作者评价一个矿如同医生一样,往往差别很大。过去认为那里的三个山头是孤立的,我们跑了以后,发现矿层延伸情况和上下岩层次序一致,虽是火成岩,我们断定是连续的矿层,三个矿山不是孤立的而是连在一起的。被断层错断了。我们刻槽取样并切制光片薄片,经过研究看到磁铁矿和钛铁矿是基本上粒状共生。因此矿石可以利用。这矿最少有五千万吨到一亿吨(搞地质的比较保守)储量,很值得勘探。经过勘探确定三个矿山是连在一起的,是个特大型矿山。真是鼓舞人哪!
地质科学一定要为四化服务,把我国地下的宝藏统统找出来,让它们在四化建设中立功。
(毛学春整理)