南非的威特沃特斯兰德盆地坐落在南非东北部,横跨几个省,主要在豪登省周边,盆地总面积拉长了看有300多公里长,宽150公里左右,但核心的金矿开采区方圆大约200平方公里。
这片地底下藏着的黄金储备,估算起来占了地球上已开采黄金总量的一半多,具体数字是已产出超过40000吨金子,相当于全球所有金矿产出的40%到50%。地质学家和矿业公司的数据都这么显示,从1886年发现到现在,盆地里的金矿支撑了南非经济大半辈子,也影响了全球黄金市场。
这个盆地形成于太古宙,大概30亿年前,那时候地球还挺年轻的,地壳运动活跃。威特沃特斯兰德盆地本来是个浅海环境,后来大陆碰撞,地形变化,把沉积物堆积起来。盆地里的岩层主要是砾岩和砂岩,这些石头里夹杂着金颗粒。
金子怎么来的?科学家有两种主流说法,一种是金从上游的绿岩带冲刷下来,沉积在盆地里;另一种是热液作用,把金从地下带上来,在裂隙中沉淀。反正不管哪种,金颗粒均匀分布在砾岩层中,每吨矿石能提炼出6到10克纯金,比其他地方高不少。
盆地边缘有火山活动痕迹,熔岩冷却后也帮着固定了金元素。整个盆地岩层厚达7000米,开采起来得钻到地下几千米深。
金矿的发现得从1886年说起。那年,一个叫哈里森的澳大利亚矿工在朗拉格特农场挖出了金子。他本来是来南非淘钻石的,转行到农场干活,顺手勘探,就撞上了大运。哈里森不是第一个怀疑这里有金的人,早几年就有当地人零星找到金粒,但没引起注意。
哈里森的发现点在盆地南缘,他挖出样本后,消息传开,矿工们蜂拥而至。短短几年,盆地从荒野变成淘金热地,约翰内斯堡就是这么冒出来的,本来是个小营地,人口从几千人暴增到几十万。现在约翰内斯堡还是南非最大城市,全靠当年金矿拉动。
开采起步于1880年代末,早期矿工用简单工具挖浅层,后来公司接手,建起深井。盆地金矿分成几个场区,像卡尔顿维尔、约翰内斯堡、东兰德和埃万德,每个场区矿脉连绵几十公里。金主要在中央兰德组的砾岩礁中,开采时得先钻竖井,再横向挖掘隧道。
矿井深度世界闻名,最深的姆波内格矿井下到地下4公里,温度高达60摄氏度,工人得用空调系统降温。开采过程用风钻碎岩,炸药爆破,然后矿车运出矿渣。
提炼金子用氰化法,矿石粉碎后泡在溶液里分离金液。盆地年产量高峰在1970年,达到1000吨,那时候南非是全球头号金产国,占世界产量的70%以上。
这个盆地不光产金,还带出铀和银做副产品。铀矿在砾岩中伴生,早年开采时顺带提炼,用来核工业。整个威特沃特斯兰德金矿系统支撑了南非货币体系,兰特就是从这里得名。金矿业拉动就业,建起铁路和城镇,但也带来问题。
矿渣堆积成山,废水里重金属超标,污染周边河流和土壤。盆地水系发达,开始抽干地下水,地表沉降,偶尔引发小地震。矿难频发,岩崩和瓦斯爆炸杀了不少工人,安全记录不算好。
从经济上看,盆地金矿改变了南非格局。1886年淘金热后,外资涌入,英国公司主导开采,导致布尔战争部分原因就是争矿权。战后,金矿业成了南非支柱产业,出口金子换外汇,建工厂和基础设施。全球金价波动时,南非经济跟着晃荡。
盆地产的金占世界一半多,影响国际市场,央行储备金条不少来自这里。现在金矿公司像和谐金业、西班耶和盎格鲁黄金阿散蒂,还在运营,但产量下滑。2020年后,年产金不到200吨,因为浅层矿脉枯竭,深层开采成本高,技术难度大。
盆地分两层,西兰德组是早期沉积,厚2500到4500米,主要砂岩和页岩;中央兰德组是后期陆相沉积,厚2500米,金多在这里。岩层倾斜30度,向南下沉,开采得追着矿脉往下钻。
金颗粒大小不一,有的像沙子,有的聚块,伴生矿物有黄铁矿和铀矿石。科学家用同位素测龄,确认金比宿主岩老,证明沉积起源。盆地北缘有绿岩带,可能是金源头,河流冲刷把金带进盆地。
哈里森发现后,卖掉权力,拿了10英镑就走人,后来去巴伯顿继续挖矿,1893年死于肺炎,没享多少福。
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