我国金矿资源分布及开发利用潜力分析

我国金矿资源分布及开发利用潜力分析

中国黄金资源丰富，黄金开采已有数百年的历史。特别是改革开放以来，黄金工业迅速发展。目前,已建成胶东地区、小秦岭地区、内蒙古地区、陕甘川和黔滇桂三角区等多个黄金基地,黄金产量逐年增加。2007年中国黄金产量为270.5t,首次超过南非,至2012年达到403.0t,连续6年位居世界第一。黄金产业的发展可以促进经济发展,只有了解我国的金矿资源现状和潜力所在,才能更好地服务于金矿的找矿工作。1中国金矿床资源的特点1.1成金矿床地质区或制约矿化进程主要集中在一些成矿区域各个地区的地壳结构和发展演化的不同导致金矿床和矿点在全国范围内呈不均匀分布,但各金矿点在区域上分布还是相对集中的,大多数金矿床产于古地台区及其边缘坳陷或断陷带中。我国岩金矿主要集中在胶东地区、小秦岭地带、华北地块北缘等地区,砂金矿主要集中在陕甘川相邻地区、新疆北部等地。不同地域的大地构造环境、含金建造、构造-岩浆活动等因素导致金矿床集中分布在几个成矿区域,每个成矿区域都受构造控制明显。翟明国等指出近东西向的特提斯构造域与NE—NNE环太平洋构造域之间的转换控制了胶东金矿床的形成;冯建之认为小秦岭地区的韧性剪切带为主要的控矿断裂,剪切带走向与矿化密切相关,倾角变化处是主要控矿部位;刘如琦等认为辽东地区金矿化作用发生于古元古代变质沉积岩和花岗片麻岩的韧性及脆-韧性剪切带之中,剪切活动与成金事件具同时性关系;杨斌等指出构造对赣西地区卡林型金矿的成矿作用极为重要,突出表现的是褶皱和层间滑动对成矿的控制。1.2矿源岩系的配置我国金矿床在各个地质演化阶段都有产出,但比较大的金矿床主要集中于前寒武纪和中生代。前寒武纪的金矿包括太古代和元古代的金矿。太古代金矿床主要分布于华北陆块周边,多以华北地块的基底岩系—太古宙绿岩建造为原始矿源岩系,如辽宁阜新排山楼金矿成矿年龄为2015.2Ma。元古代金矿床主要分布于江南地区和华北陆块的北缘地区,这些矿床主要以扬子地块基底岩系和江南古陆变质浊积岩系为主要富矿岩系,如湖南新塘冲金矿的成矿年龄为829Ma。中生代金矿床是我国最重要且最多的金矿,金矿床主要集中于东部地区和西南地区,如胶东焦家金矿成矿年龄为156Ma和云南哀牢山金矿成矿年龄为229Ma。1.3矿床金不同规模相对国外富金国家而言,我国金矿床规模普遍较小,以中小型矿床为主。我国已发现的金矿床约7148处,其中大部分储量小于100t。我国早期发现的超大型金矿床有山东玲珑、焦家、新城以及台湾金瓜石金矿床等。近年又发现了几个大型金矿,如冈底斯雄村铜金矿、东昆仑青海大场金矿、甘肃阳山金矿、山东寺庄金矿、海南抱伦金矿等,其中甘肃阳山金矿为特大型金矿,储量达308t。我国中小型金矿床的品位较高且变化幅度较大,而大型金矿床的矿石品位反而较低。岩金类矿山中,大中型矿床金品位为6.56g/t,小型的为8.04g/t,平均为7.19g/t;砂金类矿山中大中型矿床金品位为0.33g/t,小型的为0.499g/t,平均为0.39g/t。总体上金矿床中矿石的品位为中等。1.4岩金工业类型我国金矿资源由岩金、砂金及伴生金组成。伴生金在我国所占比重比世界上其他国家的伴生金所占比重要大,但在成品金中,来源于伴生金的成品金仅占12%,可见伴生金的利用率有提高的潜力。我国岩金工业类型有石英脉型、细脉浸染型、破碎带蚀变岩型、铁帽型、微细粒浸染型等。破碎带蚀变岩型、石英脉型、细脉浸染型是我国最主要的3种金矿工业类型,占全国储量的90.07%(图1)。目前全球金矿床中已发现的含金矿物约有90多种,我国已发现的含金矿物有20多种,主要有自然金、含银的金矿物、碲化金等。1.5露天开采金矿床国内金矿多为脉状矿床,其厚度小和品位变化大的特点导致露天开采难度大,因此国内很少金矿采用露天开采。银洞坡金矿是我国典型露天开采的金矿床,生产规模大约为1000t/d,但与国外露天开采的金矿床相比,开采规模仍相对较小。比如加拿大戈尔登桑莱特露天金矿生产规模为5000t/d,美国麦克尔露天金矿生产规模为3200t/d。2中国金融资源的开发、技术状况2.1国内金矿成矿作用我国黄金地质勘查工作的起步虽较晚,但发展很快。20世纪90年代勘查发现了一批中大型金矿,形成了十大产金基地:胶东基地、小秦岭豫陕基地、燕山大青山华北基地、长白山辽吉基地、承德赤峰朝阳基地、黑龙江砂金基地、黔桂滇基地、长江中下游鄂赣皖基地、嘉陵江上游砂金基地、天山阿勒泰新疆基地。这些在不同地区发现的金矿床在一定程度上展现出中国金矿床的时空分布格局,为中国金矿成矿理论的建设提供了大量的信息。二十一世纪以来,我国通过大比例尺地质调查和成矿新理论的引进,对一些重点金矿化集中区或区带进行研究,在新疆地区、西南三江地区、陕甘川三角区又发现了一批大型、特大型金矿。新疆地区近10年来金矿地质勘查工作取得显著进展,金-多金属矿床主要集中分布在东准噶尔、西(北)准噶尔、西天山、东天山、东昆仑等集中区。东准噶尔浅成低温热液型金矿主要有双峰山、金山沟、东黑山等金矿点。西(北)准噶尔发现了一批原生金矿床,如哈图、野马泉金矿。西天山分布在也里莫墩成矿带的金矿主要有阿希、加曼特、朗布拉等金矿点。东天山黄山—康古尔缝合带两侧的岛弧带内也陆续发现几个大中型铜金矿床。青海地勘局近年在巴颜喀拉山北缘的昆仑断裂带上发现一条长约250km的岩金成矿带,现已发现了东大滩、开荒北、大场、骆驼沟等岩金矿。西南三江地区近年来金矿勘探成果突出,比较老的金矿区内有新的开拓,新的金矿区内也发现新的矿化类型。北衙金矿是三江地区找矿成果的典型代表,使其一跃成为特大型金矿。武警黄金部队2008年在甘肃文县发现了阳山金矿床和2010年在岷县发现寨上特大型金矿床,这2个金矿床的发现使我国金矿资源储量得到提升。此外,我国多数金矿山的现开采深度一般不超过700m,比国外超大型金矿开采深度浅。近年来我国对重点矿区的深部进行勘探,并取得突破,比如证实了胶东、小秦岭、吉林夹皮沟等一批老矿山在1000m深处以下存在第二富矿带。2.2西部地区岩金产出情况我国探明黄金资源量为1.5~2.0万t,居世界第7位。我国金矿资源在全国范围内分布不均衡,中东部地区发现的金矿床较多,西部地区发现的金矿床较少。山东、河南、江西、云南、内蒙古是中国出产黄金的主要省份,产量约占全国总产量的61.39%(图2)。山东岩金储量居全国第一,超过1075t,约占全国岩金储量的1/4,其次为河南。砂金较为集中的地区是黑龙江,占27.7%,其次为四川,占21.8%。伴生金主要产在长江中下游江西、甘肃、湖北等省,江西省储量最多,占12.6%。2.3国内金矿资源及产出量我国已探明金矿储量多集中于中东部地区,这些地区金矿储量占全国金矿储量的一多半。我国每年新增加的金矿资源储量约650t(表1),其中2008年新增金矿储量最多,达800t,说明2006—2012年我国金矿勘查成果显著。近几年我国通过对一些老的矿业公司兼并重组的方式对金矿资源进行整合,形成了中国黄金、紫金矿业、山东黄金、山东招金、灵宝黄金等五大黄金集团。2011年五大黄金集团生产黄金184.019t,占全国黄金产量的50.98%。2007年我国黄金年产量第一次超过南非,之后每年产金量都在增加且一直保持在世界第一(图3)。2011年我国黄金产量为360.957t,2012年达到403.047t,比2011年增长了11.6%。2.4国内金矿石加工技术研究目前,我国已建立了比较完善黄金工业科研体系。采矿技术比较先进,大型采矿仪器设备齐全,高回收率的采矿法广泛应用于各类金矿床中,采矿深度已超过1000m。但多年来我国黄金生产以易采选矿石为主要对象,难处理金矿资源的开发利用技术是提高黄金产量的一大障碍,在已探明储量中约有33.3%为难处理矿石。近几年长春黄金研究院、北京矿冶研究院等科研机构对热压氧化、焙烧氧化及生物氧化的预处理工艺进行了研究,并获得了可供工程化应用的成果。低硫化物、含砷含碳、微细粒包裹、浮选难以富集的金矿石仍然是难选冶技术亟待攻关的重点。此外,现在金矿企业已普遍采用了污水零排放技术,环境已大幅度改善。3矿物资源量迅速衰减,矿山服务年限持续衰减我国在20世纪60—70年代探明了大量的矿产资源,经过半个多世纪的开发,很大一批矿山资源快速衰减。近十年来我国虽然又发现了一批大型金矿,但由于黄金需求量在增加,资源开采率不断提高,矿山服务年限不断缩减。了解金矿资源潜力方向将为今后寻找接替资源指明方向。3.1深部开采的新资源鉴于目前我国金矿的勘探深度均不大,矿山的深部赋存有可观资源,深部找矿已成为这些矿床探求新资源的主要方法之一。随着探矿设备的改进和技术方法的提高,在中东部地区一些老矿区深部找矿已取得了显著的成果(表2)。3.1.1深部金矿研究胶东地区是我国较老的产金基地,其产金量约占全国产金量的28%。由于大部分矿山开采时间较长,浅部资源已采空,故危机矿山的接替资源就集中在深部。1988年台上金矿最先开始进行深部金矿的勘查,钻孔在垂深907.31~1048.02m发现主矿体的支矿体,表明深部有存在矿体的可能。21世纪以来,胶东深部找矿取得了显著成果,新发现金矿床超过20处,共探明金资源储量1075t。探明了台上深部、新立深部、焦家深部、马塘深部、三山岛深部、东风深部等6处特大型深部金矿床和寺庄深部、夏甸深部2个大型深部金矿床,深部大型、特大型金矿资源储量总计超过600t。除此之外,还发现了一批中小型深部金矿床,如大尹格庄深部、新城深部、金翅岭深部、姜家窑深部金矿床。3.1.2河南地调一门为多个危机矿山寻找承接金矿小秦岭金矿集区是中国第二大岩金生产基地,该区已发现大型金矿床5个,中小型金矿床超过30个,共探明储量约500t。随着采矿技术的提高,各矿山开采速度加快,探明储量逐渐减少,一大批金矿山变为危机矿山。从2005年起,河南地调一队用5年时间在小秦岭为多个危机矿山寻找接替金矿资源量超过50t(1)。2008年河南大湖金矿的深部除新增金5.7t外,还找到了钼2.8万t,相当于在已有矿山的深部找到了一个中型金矿和一个中型钼矿。2009年河南地调一队在开展“小秦岭金矿田中深部金矿成矿规律与成矿预测研究”项目时划分出18个深部成矿预测区,预测金资源量467.656t,并首次将小秦岭金矿构造蚀变控矿模型概括为“一街五巷三层楼”。这一理论为小秦岭开展深部找矿具有重要指导作用。小秦岭金矿集区糜棱岩带中许多容矿断裂延长达6~7km,但目前的勘探深度一般为400~500m,经过深部钻探工程验证,该区深部有一定的延伸,初步证实小秦岭深部存在第二富矿带。3.1.3矿物资源量和经济效益燕辽矿集区的金矿主要分布在冀东—辽西金成矿区,具体包括金厂峪—峪耳崖矿集区、金厂沟梁—二道沟矿集区和排山楼矿集区等3个成矿集中区。金厂峪金矿接替资源勘查中,在深部发现新矿体,新增资源量28.74t,相当于新探明一个大型金矿,矿山可以延长服务15年。2010年石家庄地质大队在石湖金矿深部也发现矿体,新增资源储量7.38t,伴生银26.91t,经济价值超过14亿元,可供矿山开采8年。2007年排山楼金矿被列为资源危机矿山,2008年该矿设计了数个钻孔进行接续资源勘查,结果在多个钻孔中见矿,矿体厚度都在10m以上,预计新增金储量在1t以上,近年来该矿的新增储量不断增加,现在新增储量为3t。3.1.4深部金矿床开采辽吉东部是我国东北重要的产金基地,其大部分金矿体产于前寒武纪结晶基底。夹皮沟金矿是该矿集区典型的金矿床,大部分矿山仅在浅部开采,其保有储量几近枯竭,许多金矿将要面临关闭,因此夹皮沟金矿的找矿工作显得日益重要。由于其开采时间较长,所以在浅部寻找金矿床已经不太可能实现,应该把更多的精力放在深部金矿床的勘探上。根据候刚等的研究,夹皮沟本区矿床成矿带深部应具有良好的成矿远景。3.2地质工作程度我国西部地区金矿资源非常丰富,但相对于东部,西部地区地质工作程度较低。近几年随着西部大开发进程的加快,西部地区地质找矿和理论研究成果取得了可喜的突破和进展(表2),西部地区在未来几十年存在更大的找矿潜力。3.2.1资源产出情况滇黔桂矿集区含矿层位分布广,成矿条件有利,找矿潜力很大。自改革开放以来,滇黔桂地区相继发现数个大中型微细浸染型金矿床及金矿点,如贵州发现板其、丫他、紫木凼、戈塘等金矿,广西发现金牙、高龙等金矿,云南发现博卡、金坝、老寨湾、鲁布革、明山、田湾和金竹洞等金矿。近年来,本区找矿工作又取得重大进展,发现了一批大型、特大型金矿,仅黔西南的远景储量即可达200t。贵州烂泥沟金矿1978年被发现后,经过多年的勘查和钻探施工,2004年该矿区金矿储量达到110t,远景储量在130t以上,成为特大型金矿,到2007年时已建成为亚洲最大的金矿。贵州紫木凼金矿是1983年发现的大型金矿,其金矿工业类型属微细粒浸染型,经10年的勘查,1994年探明资源储量超过32t。随着勘探技术手段的提高,近几年紫木凼金矿勘探成果显著,2005年已基本探明黄金储量65t,远景储量超过100t。水银洞金矿是20世纪90年代在贵州发现的特大型金矿床,该金矿位于灰家堡背斜主高点,具有厚度薄、品位富的特点,金矿石均为原生矿,2007年探明储量已超过50t,到现在估计资源储量已近100t。在滇黔桂地区除了上述的微细浸染型矿床以外,还发现有与火山-次火山作用有关的斑岩金矿、与准原地再生花岗岩或重熔花岗岩有关的岩浆热液型金矿,这些有别于卡林型金矿床的其他类型金矿值得密切注意。3.2.2金矿床数量众多陕西、甘肃、四川三省交界的“金三角”地带是我国卡林型金矿产地之一。20世纪80年代以来,经过多家地质勘查单位的不懈努力,先后在本区发现了李家坝、庞家河、双王、东流水、磨子沟、马鞍桥、金洞沟、坪定、曹家沟、口头坝、李家沟、东沟坝等一大批大中型金矿床。2007年武警黄金部队在甘肃文县发现了全国最大的阳山金矿床,金矿床东西长约12km,矿体赋存于区内泥盆系三河口群热水沉积型碳、硅、泥质沉积地层内的顺层构造破碎带中,并受近EW向的复式褶皱控制,资源储量达308t。2010年武警黄金部队又在甘肃岷县地区发现了一个特大型金矿床,即寨上金矿床,矿区出露地层主要为中上泥盆统和下二叠统,含金地质体分布于石炭系、泥盆系和二叠系的板岩、粉砂岩中,严格受NWW向断裂控制,容矿构造为与主断裂平行的次级层间断裂,总体呈带状分布,资源储量达108t。3.2.3青海湖金矿资源及现状新疆的金矿资源特别丰富,金矿床主要分布在新疆阿尔泰、东西准噶尔及天山成矿带。改革开放后,新疆加大了地质勘查力度,尤其是在西部大开发的过程中,新疆金矿地质勘查工作取得显著的成果,发现了哈图、多拉纳萨依、布尔克斯岱、赛都、库布苏、阔尔真阔拉、科克萨依、阿克塔斯、野马泉等一大批金矿。2010年武警黄金部队经过多年地质勘查在东准噶尔地区发现新疆境内资源量最大的双泉金矿,该金矿为蚀变岩型,探明资源量高达26t,近几年勘探一直在继续,资源储量很有可能将增加。2013年萨瓦亚尔顿金矿新增加金储量70t,使其一跃成为超大型金矿。此外新确定西天山那拉提金矿带还发现多处金矿点,呈现出较好的找矿前景。青海金矿主要分布在东昆仑矿集区。近年来,青海集中资源优势力量,加大金矿资源的勘查力度