能探矿的植物

有去无回的谷

在美洲一个神秘的山谷,那里土壤肥沃,风和日丽,但到那里居住的人,都很难逃脱死亡的命运,因此当地的印第安人称它为“有去无回谷”。

后来,欧洲移民来到那里,耕耘播种,种出了庄稼,获得了丰收。可是好景不长,一种莫名其妙的怪病使他们惊恐不安。患了这种病的人,眼睛慢慢失明,毛发逐渐脱落,最后体衰力竭而死亡。慢慢的这个山谷又荒芜了。直至第二次世界大战结束后,地质人员到那里探矿,才揭开了其中之谜。原来,那里地层和土壤中含有大量的硒,同时又缺少硫,植物为了能正常生长,就拼命地从土壤中吸收性质与硫相近的硒,以补充硫的不足。

硒有毒,庄稼中富含了大量的硒,人们吃了之后就会患这种怪病而死亡。

地质学家弄清了“有去无回谷”的真相后,受到了很大的启发,并发现植物可以帮助人们找矿。

在我国和朝鲜的边界地区,生长着一种铁桦树。它的比重很大,木材下水就沉;而且,无论在水里泡多久,内部也不腐烂。它木质坚硬,甚至连铁钉都很难钉进去,是世界上最硬的木材之一;人们把它用作金属的代用品,前苏联就曾经用铁桦树制造滚球、轴承,并用在快艇上。铁桦树的木质之所以如此坚硬,是由于吸入了大量硅元素的缘故。因此,在铁桦树生长茂盛的地方,就有可能找到硅矿。

能预测矿种的植物

在我国的长江沿岸生长着一种叫海州香薷的多年生草本植物,茎方形,多分枝,花呈蓝色或蔚蓝色。科学家研究证明,它的花的颜色是铜给染上去的。海州香薷很喜欢吸收铜元素,当吸收到体内的铜离子形成铜的化合物时,便将花染成蓝色。

所以,凡是这种草丛生的地方,就有可能找到铜矿。1952年我国地质工作者从海州香薷大量生长的地方发现了大铜矿,因此香薷又有了“铜草”的美名。

在乌拉尔山区,地质学家以一种开蓝花的野玫瑰为向导,发现了一个很大的铜矿。原来,开红花的野玫瑰如果吸收了大量的铜,就会开出蔚蓝色的花,这一异常变化提醒人们在当地可以寻找铜矿。有人还根据一种叫灰毛紫穗槐的豆科植物,找到了铅矿,根据堇菜找到了锌矿。

此外,地质工作者还发现,在大量生长七瓣莲的地方,可能找到锡矿;在密集生长长针茅或锦葵的地方,可能找到镍矿;在茂盛生长喇叭花的地方,可能找到铀矿;在开满铃形花的地方,可能找到磷灰矿;在忍冬丛生的地方,可能找到银矿;在羽扇豆生长的地方可能找到锰矿;在红三叶草生长的地方,可能找到稀有金属钽矿;在问荆、风眼兰生长旺盛的地方,地下往往藏有金矿。

有一种野生石竹,又名洛阳花、洛阳石竹等,原产中国东北,华北、长江流域及东南亚地区,分布区域很广,除华南较热地区外,几乎中国各地均有分布。1985年,在胶东三山岛金矿,石竹被首次发现与金矿在空间上的伴生关系。经过5年的调查研究,确定它就是胶东金矿直接指示植物。在7~8月开花期,由于红色石竹花易于识别,用于发现金矿点和异常点特别有效。

1810年,美国一位地质学家在马里兰州和宾夕法尼亚州的交界地带勘查时发现,那里的冬青树叶脉为绿色,但叶子的其他部分是黄色。这位地质学家猜测,这是不是地下某种矿物元素所导致的结果。他集中精力在叶子黄得厉害的地方进行勘查,果然找到了含量很丰富的铬铁矿。

金属铊能够在蕨类植物中大量聚集,而且在同一植株的不同部位,也有很大不同,叶和根中的铊含量明显高于茎中,同一植物的老枝比新枝中含铊量高。因此,不同植物以及同一植物的不同部位对铊的指示作用并不相同。研究发现,芒箕、南烛和榔榆等是找铊矿的有效指示植物。

有趣的是一些生长畸形的植物,也往往是人们找矿的好向导。有一种叫猪毛草的植物,当它生长在富含硼矿的土壤中时,枝叶变得扭曲而膨大;青蒿生长在一般土壤中时,植株高大,而生长在富含硼的土壤中时,就会变成“小矮老头”。根据它们的这种畸形姿态,便可能找到硼矿。有的树木会患一种巨枝症,枝条长得比树干还长,而叶片却变得很小,这种畸形的树可指示人们找到石油。

根据植物花的颜色变化,人们也可以找到相应的矿藏。比如,铜可以使植物的花朵呈现蓝色;锰可以使植物的花朵呈现红色;铀可使紫云英的花朵变为浅红色;锌可以使三色堇的花朵蓝黄白三色变得更加鲜艳;而锰又可使植物的花朵失去色泽等等。科学家把这些能够报矿的植物称为“指示植物”。

生长在土壤深处的真菌能分解矿物,使金属原子溶于地下水中,而植物根能把水中的金属原子吸收,然后输送到茎秆和花叶里,此种金属原子对花草树木的高矮和花瓣的颜色会产生影响。因此花草树木的高矮、叶子里含有的金属原子以及花瓣的颜色,能为人们提供报矿信息。

由于植物具有将土壤或水中的矿质元素浓集到体内的奇特本领,所以它们不仅可帮助人们找矿,而且还是采矿能手。

能提取矿的植物

在地球上,有些矿物质比较分散,有的矿藏含量很低,提炼起来比较困难,开采需要付出很大代价,于是人们就用一些植物来帮助开采。

例如,地质学家在揭示了“有去无回谷”的奥秘之后,就在那里种上许多紫云英,紫云英从土壤中吸收大量硒,积存在体内,然后人们把它割下来,晒干、烧成灰烬,再从灰中提取硒,每公顷紫云英可得到2千克的硒。

在巴西的缅巴纳山区,生长着许多暗红色的小草,这种草嗜铁如命,在体内富集了大量的铁元素,它的含铁量甚至比相同重量的铁矿石还高,因此人们称它为铁草。把这种草收割起来,经提炼后即可得到高质量的铁。

还有一种锌草喜欢生长在含锌丰富的土壤中,它的根系从土壤中吸收锌,就贮存在体内。用锌草来提炼锌,从燃烧后的每千克锌草的灰烬中可得到294克锌。

黄金是贵重金属,将玉米种植在含有金矿的地方,便可以从玉米植株中提取金子,捷克科学家从1000克玉米灰里获得了10克金子。后来,日本地质学家发现马鞭草科的一种叫薮紫的落叶灌木,对金元素具有极强的吸收能力,所以从这种植物体中也可以提炼得到金子。

钽是一种稀有金属,提炼很困难,价格昂贵。紫苜蓿具有富集钽的本领,人们将它种植在含有钽的土壤中,从大约0.4平方千米的紫苜蓿中可提炼出200克的钽。还有人发现红车轴草的花中含有大量的钽。于是培养了一种蜂,专门吃这种花的花蜜,然后再从蜂蜜中提取钽,700千克蜂蜜中可提取200克钽,而且蜂蜜的质量并不降低,仍可供人类食用。真是钽、蜜双丰收,一举两得。

另有一种亚麻植物,对铅元素具有较强的吸收能力,从它燃烧后的灰里,氧化铅含量可高达52%,简直成了植物矿石。

人们还可以利用水生植物从水中采矿或回收废水中的贵重金属。如生长在大海里的海带,能从海水中富集大量的碘元素,因此人们就把它作为向大海要碘的好帮手。

又如,水凤莲能从废水中吸收金、银、汞、铅等重金属。据测定,一亩水浮莲每4天就可从废水中获取75克的汞。正是因为植物具有富集一些矿质元素的本质。所以人们可以有目的地筛选和培育出适当的植物,来帮助人类采矿。