黄金在全球是出了名的贵金属,世界各国均将其视为外汇储备中的“重要王牌”。除了具有储备,制造首饰、货币等功能外,黄金在国防工业、航空航天、电子仪表等高精尖科技领域也不可或缺,是世界各国的战略物资之一,其重要性不言而喻。
自1975年以来,我国金矿勘探进入高峰期,矿里“淘金”已有46年。近日,河南省地矿局传来好消息:科考队在桐柏县发现了一处特大金矿,已探明矿体16个,平均厚1~3米,每吨可产黄金1.15~56.9克,当前估算金储量为31.55吨。
可能有人会问了,探明量只有区区30多吨,媒体却称之为“特大金矿”,这是不是夸大其词了?其实,这并非夸张说法,因为金矿在地表矿物中非常稀有,自然含量低,而且我国的金矿床纯度低,伴生金矿床居多,和煤矿等常规矿产有很大区别。
时间回到1995年,当时全国的金矿开发产量只有108吨——由此可见,此次河南探明30多吨金矿,其意义就非同小可了。专家表示,到年底新矿区的勘探量有望达到50吨,若属实,我国的黄金储量将再添一枚重量级砝码!
金矿床是如何形成的?中国金矿储量有多丰富?
我国幅员辽阔,地质构造复杂,内部形成了昆仑—秦岭、川滇青藏、塔里木—华北、天山—兴安、华南5大地质构造单元,陆内造山作用有助于金矿床的形成、发育。
地质构造的多样化造就了我国优越的金矿成矿条件。在自然情况下,火山爆发、造山运动、岩浆喷溢等均有能力将埋藏在地球深处的金元素带出,经自然塑造后形成岩金、砂金以及伴生金。
因此,金矿是地质运动的产物,是来自地球内部矿物的馈赠。中国金矿资源储量丰富,岩金矿床是目前主要的开采对象,进一步又可分为石英脉型、碎裂带蚀变岩型以及微细浸染型金矿。
2020年的《中国黄金年鉴》显示,2019年我国的黄金资源储量累计达到1.4万吨,同比增长3.61%;同年,中国黄金产量为380吨,比去年同期下降5.2%。但总体而言,我国依然是世界上黄金产量最高的国家,连续多年蝉联世界第一。
在产地方面,中国的黄金储量主要分布在山东、甘肃、新疆、内蒙古、河南等地,这几个省区的黄金储量加起来占全国总储量的一半以上。
其中,岩金矿主要分布在河南、山东等地,占总储量的70%。参考金矿类型的分布,此次河南探明的金矿应该就是岩金矿,而且开采价值高,品味好,潜力大,属于优质金矿。
金矿的开采,到底难在哪里?
岩金矿床是我国目前主要的开采类型,但实际的开采却面临着两大难题,一是开采难度大,二是污染和浪费。
先说说岩金矿的开采。在找到金矿体后,传统方法是利用机械挖井,深入地下进行开采。岩金矿的埋藏深度较深(此次河南金矿层就位于地下600~1000米之间),而随着开采深度的增加,井内温度和地应力都会明显升高,从而给金矿开采带来巨大挑战。
高地应力容易产生岩爆、巷道变形等灾害,而且深度越大,产生灾害的可能性也就越大。在700~900m深处,流变量降为总变量的80%,岩爆频率明显升高。
欧洲的一份观测数据也表明:在2000米深的钻孔内,地温的变化梯度为0.025~0.03℃/m,这就意味着1000m的钻孔温差可达25~30℃,数十度的高温会对人体会产生很大影响。地下矿井的高温与水、火、瓦斯并称为“井下四害”,危害绝对不容小视。
开采完之后,还要经过选矿、冶炼、精炼等一系列流程才能获得成色不错的黄金,开采成本显著高于浅层开采。
第二,我国高纯度的单一金矿很少,伴生金矿较多,岩金矿床中常常伴生着铜、铅、锌、银、钨、钼等有益组分,即便是埋藏较浅的砂金矿床,也常常伴生有磁铁矿、钛铁矿、独居石、金红石等矿物。
另一方面,我国黄金企业的选矿、冶炼、精炼技术水平参差不齐,在开采矿物时很多伴生资源并没有进行回收,而是当作尾矿处理,浪费较大。事实上,这些尾矿也是一种非常珍贵的潜在资源,若能合理开发利用,不仅能产生更大的经济价值,还能避免尾矿长期堆放对环境产生的危害。这一问题,不利于金属采矿业的良性、长期发展,值得引起重视。
地质勘探是如何找矿的?
近年来,我国对黄金资源储量的消耗速度已经超过新探明储量的增长速度,这导致黄金资源量相对贫乏,持续供给能力下降。
为了摆脱这一困局,一方面需要加大勘探投入,加强野外勘探和外围找矿力度,提高开采的深度和广度,缓解资源压力;另一方面,还是要在尾矿的综合利用上寻找出路,提高尾矿回收、冶炼工艺,把资源浪费降到最低。
就目前而言,找金矿的方法有很多,可以发动各地民众找矿、报矿,扩大检索范围。从专业角度出发,金矿的勘探技术主要分为两种,一是利用铅同位素打靶,二是在矿床构造带中针对性地搜索。
所谓铅同位素打靶,就是利用金矿床在形成过程中铅同位素初始比值存在的差异找矿。自然条件下,各种矿床的铅同位素比值不一致,如果一个矿区的铅同位素比值与金矿区相似,那么是金矿的可能性就会大大升高。
通过比较多种不同类型的岩石,可以得到铅同位素曲线,以此来预测目标靶区和典型金矿区的相似度,从而判断是否存在金矿矿体。
另一种方法是从矿床的分布特征入手,缩小搜索范围。前面已经提到,金矿的分布和岩浆、岩体的断裂运动有很大关系,根据金矿的成矿特点以及岩浆、岩断裂构造的方向就能掌握大致的找矿方向。
不过对于非专业人士而言,寻找金矿就只能靠个人运气了。考虑到埋藏深度,最有可能被发现的金矿类型是砂金矿,主要分布在金矿区附近的河流中,具有埋藏浅,易采挖等特点,所谓的“狗头金”就属于这种类型。
对于金矿的开采、勘探,您怎么看?欢迎在评论区留言讨论。
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