打開地下寶庫的鑰匙
地質學家的謎淝水靜靜地從八公山前流過，這兒是曆史上著名的戰場，就是那使得秦王荷堅感到“草木皆兵”的地方。多少年來無數的人從山下走過，誰也沒有發現什麼礦。
1946年6月，地質學家謝家榮和他的夥伴來到這裏，山上山下跑來跑去，最後他們作出推斷：山前的地下，有著豐富的煤田！
隨後搬來了機器，從9月30日起，開始向地下鑽眼，僅僅鑽了7天，在地下近20多米深的地方，果然碰到了煤層，這層煤足足有3米多厚。1年以後，探出的煤已有24層，其總厚度是39米左右！現在，這裏成了在五年計劃中占有重要地位的礦山。
類似這樣的事情並不算少，往往在一般人看來很平常的地方，地質學家卻跑來宣布：這是塊寶地，地下有這種或是那種礦產。
你呢？你什麼也沒有看見。
難道地質學家長著封神榜上楊任有的神眼？不是，他不過是掌握了發現礦產的規律，得到了打開地下寶庫的鑰匙。
鑰匙藏在哪裏呢？藏在石頭裏。為了掌握它，我們便要研究地球上的石頭。
我們地球的外殼是石頭構成的，大約有15～70千米厚。現在我們采礦的活動，僅在它的上層約5千米厚這一部分。
任何礦藏都躲在這石頭的海洋裏。
石頭是礦物的堆積體。
礦物呢？礦物是幾種元素在自然中生成的化合物，比如黃鐵礦是硫和鐵的化合物；也還有少數礦物是在自然界中單獨存在的元素，比如天然金、硫磺等。
地球上礦物的種類很多，我們已經知道的就有2000多種，目前對我們有用的不過200多種。
對我們用處不大的礦物，縱然聚集得很多，也不能稱為礦產；對我們有用的礦物，如果太分散，不便於取用，也不能成為礦產。
礦產是又要有用，又要集中。
在許多石頭中都有含鐵的礦物，但由於鐵的含量太少，這顯然不能當做鐵礦來開采。
其實鐵在地殼中並不算是含量很少的元素。
有人對地下16千米以上這層地殼進行了分析，平均算起來，鐵僅占了這部分地殼總重量的4.2％，最多的是氧（49.13％）、矽（26％），此外像鋁（7.45％）、鈣（3.25％）、鎂（2.35％）、鈉（2.4％）、鉀（2.35％）、氫（1％）也比較多，其他的元素都不到1％，像銅隻占萬分之一，銀隻占千萬分之一。
要是元素在地殼中總是這樣平均分布，我們就無礦可尋了。
幸而在地殼中，元素沒有中止過運動，在合適的條件下，它們就生成有用的礦物，並且大量聚集起來，成為值得開采的礦產。
元素在地殼中是怎樣聚集起來的呢？
這就是我們要掌握的找礦規律之一。黑口灣的故事
在《一滴水旅行記》（阿爾漢格裏斯基著，少年兒童出版社出版）這本書的開頭，有個黑口灣的故事。黑口灣是裏海東岸的一個海灣，又淺又大，一條寬寬的水道將它和裏海相連，海水洶湧地流進來，可是不見再流出去，就像海灣底下有個無底洞，再多的海水也裝不滿。
100年以前，一支探險隊來到這裏，有個勇敢的人席列布卓夫，坐著小船在海灣裏找了好幾天，他調查的結果證明，這兒沒有什麼無底洞。
可是海水上哪兒去了呢？
上天去了。原來這個海灣的周圍是火熱的沙漠，海灣簡直像隻大鍋子，鍋子裏的海水受著高熱的煎熬，水分蒸發了。
海水中不光是水，還溶有各種各樣的鹽。水分跑掉了，鹽留了下來。
這裏的蒸發進行得很快，雖然不斷湧進了海水，但也僅能維持海灣不致幹涸。水沒有增多，可是鹽卻愈來愈多了。不幸的魚兒從裏海遊進海灣，一會兒就翻轉肚皮死去了，這是由於水中的鹽分太濃了啊！
多少水能溶解多少鹽，是有個限度的，多餘的鹽不得不從水中分離出來，沉積在海底。
鹽的種類很多，它們從水中分離出來的早晚也不是一致的。當有的鹽類物質，像石膏感到在海水中太擠，呆不下去了，沉澱在海底的時候，另外一些鹽類，像食鹽住在海水中卻覺得很寬敞，必須等到海水中的食鹽增加得更多，這才沉積到海底，成為岩鹽。
這樣，海灣像個“化學工廠”，替我們把有用的鹽類分別集中起來。像石膏、岩鹽、芒硝、天然堿、硼砂、光鹵石……許多礦
產，多半是在類似黑口灣的海灣或內陸湖泊中形成的。
不過這種“化學工廠”的生產是有條件的，如果那裏的氣候既不炎熱又不幹燥，海灣就不會像隻被火燒的鍋子，上麵那些礦產也就不能造成了。
那麼，“工廠”的生產是不是停頓了呢？不，它往往又找到了別的工作。原來有些礦的生成不是由於海灣起了鍋子的作用，而是由於幾種元素在水中相遇，它們結合起來生成了不易溶解的礦物，沉澱在水底便成為礦產。這種作用不限於海灣，在湖泊、沼澤中都有。
在“工廠”中有時還有“工人”來幫助工作。這就是細菌，說它是“工人”是很不妥當的，因為它並沒有想到造成什麼礦產，隻是為了自己要吃東西。有的細菌喜歡吃鐵，有的細菌喜歡吃錳。自然，它們吃下去並不能使鐵、錳化為烏有，相反地是替我們從中搜集了大量的金屬，並使它們沉積起來。一個細菌是渺小的，但是無數個細菌長期的積累，也就能聚集起巨大的礦藏。
鐵礦、錳礦、銅礦的一部分，就是在上麵這種“工廠”中造成的。
工廠要生產，就得消耗原料。海水、湖水中的原料是哪裏來的呢？
是水從地殼中帶來的，水把石頭中能夠溶解的物質都溶化了，不能溶解的物質就被水衝走，直到水流的力量微弱，實在帶不動了，才把它們扔下。
“萬川歸大海”，每年全世界河流帶到海洋中的溶解物，達到幾十億噸。
大量的物質被水從石頭中帶走了，但是有些礦物卻仍然頑強地留了下來。由於許多元素跑掉了，它們在這裏所占的比重便大大提高了，以致可以當做礦產來開采。像提煉鋁的鋁土礦，燒瓷器用的高嶺土，大都是這樣生成的。
我們不要忘記，當水溶解了石頭中的一些物質以後，並不是全部流到海裏，還有一部分是滲入到地下，它們有的在地下的裂縫或是空間中沉澱起來；有的和地下的石頭發生作用，慢慢地把原來在石頭中的一些元素排擠出去。這樣，厚厚的石灰岩，竟可以變成褐鐵礦！在我們看來非常平靜的地下，卻充滿了鬥爭。在地下沉澱和鬥爭中生成的礦產種類很多，有鐵、錳、銅、釩、重晶石、石膏、菱鎂礦……但是埋藏量往往不很大。
如果水在地上碰到的不是普通的石頭，而是已經生成的礦石，那麼它可以把礦物溶解，帶到地下再一次堆積起來，這樣也可能生成有價值的礦產，像部分鐵、鈷、鎳、銅、鉛、鋅等金屬礦，就是由這種原因生成的。
那些被水花了相當力量才帶走的不溶物質，有時也能成為礦藏，當水流突然緩和時，它們便大量堆積起來，像山麓、河口、窪地、河流彎曲處，都是它們的藏身之所。金、錫石、石英、磁鐵礦、金剛石和寶石等，就可能形成這類礦藏，因為它們不怕磨損，也不怕風化。水，是把地殼分散的元素集中起來的勤勞工人。生物工廠
在我們日常生活中，碳是最容易接觸到的元素。我們吐出的每一口氣中都含有碳元素。全人類每年大約有2.7億噸碳吐到空氣中。
碳在我們的印象中，是地球上特別豐富的元素。最上等的無煙煤就含碳95％以上，這些煤在地下聚集成大片的煤田，一層就厚到100多米，寬廣到幾千平方千米。
然而地殼中碳的含量隻不過占到各種元素總量的0.35％。
這麼多的碳是怎樣聚集起來的呢？
這是另一個“工廠”所做的工作。
這個“工廠”今天還在繼續不斷地工作哩！它就是植物。植物的根從土壤中吸取水和溶解在水裏的無機鹽，植物的葉從空氣中吸來二氧化碳。大氣中的二氧化碳可多啦！
“工廠”所需要的原料是不缺的，可是還需要有動力才能開工。動力是什麼呢？是陽光。
經過“加工”的原料，變成了脂肪、澱粉、糖，它們都是碳、氫、氧的化合物，供應著植物生長的需要。這樣碳就在植物體內定居下來了。
當氣候溫和、雨水充足的時候，植物就長得特別茂盛，這說明原料和動力都充足，“工廠”的開工情況很好。可是原料會不會消耗完呢？
假如空氣中沒有了二氧化碳，“工廠”就不得不停工、關廠；植物死亡了，依靠吃植物的動物也就跟著滅絕，那些食肉的動物最後也沒有東西可吃了，大地上將沒有一點生機。
幸而空氣中的二氧化碳永遠用不完，除了動物吐出來的二氧化碳以外，它還不斷地從水裏和地下得到補充。因為動物吃下去含碳的東西，一部分被留下來，另一部分製成二氧化碳送到空氣中；當動植物死亡以後，它們的屍體慢慢腐敗，碳又會從屍體中逃出來，變成二氧化碳再跑到空氣中。
不過，並不是所有屍體的遭遇都相同。在那沼澤中的叢林下，大量的落葉和死樹堆積在陰暗和潮濕的地上，這裏有的是水和爛泥，然而空氣卻很少。植物屍體中的碳要想逃出去，就需要許多空氣中的氧來和它結合。
於是，另一種變化發生了，沼澤中的許多細菌進行了分解屍體的工作。它們的工作很有價值，把屍體中的碳保留在地下了。
碳元素開始了新的集中過程。
植物的屍體埋在地下經過了若幹萬年，變成爛糟糟的黃褐色的一團，質地疏鬆，常常吸收大量的水，碳的含量也就大大提高了。在植物的組織裏，碳的含量通常不過占40％左右，而在這種物質中，碳的含量可以達到50％～60％，我們叫它做泥炭。
泥炭和植物原來的樣子完全不同，不過在它的中間，常常還保留一些沒有變化的植物纖維，從這纖維上，我們看得出來它是由植物變來的。
又過了不知幾千幾百萬年，森林早已消失了，沼澤中蓋滿了泥沙，泥沙又變成了石頭，泥炭埋到地下去了，它受著沉重的壓力，加上地球內部熱力的烘烤，使得泥炭中的碳聚集得愈來愈緊密，其他的物質卻逐漸跑掉了，最後它變成了烏黑發亮的石頭，這就是煤。煤在地下埋藏得愈久，所含的碳就愈多，火力也就愈旺。