我國金礦資源分布及開發(fā)利用潛力分析

我國金礦資源分布及開發(fā)利用潛力分析

中國黃金資源豐富，黃金開采已有數百年的歷史。特別是改革開放以來，黃金工業(yè)迅速發(fā)展。目前,已建成膠東地區(qū)、小秦嶺地區(qū)、內蒙古地區(qū)、陜甘川和黔滇桂三角區(qū)等多個黃金基地,黃金產量逐年增加。2007年中國黃金產量為270.5t,首次超過南非,至2012年達到403.0t,連續(xù)6年位居世界第一。黃金產業(yè)的發(fā)展可以促進經濟發(fā)展,只有了解我國的金礦資源現(xiàn)狀和潛力所在,才能更好地服務于金礦的找礦工作。1中國金礦床資源的特點1.1成金礦床地質區(qū)或制約礦化進程主要集中在一些成礦區(qū)域各個地區(qū)的地殼結構和發(fā)展演化的不同導致金礦床和礦點在全國范圍內呈不均勻分布,但各金礦點在區(qū)域上分布還是相對集中的,大多數金礦床產于古地臺區(qū)及其邊緣坳陷或斷陷帶中。我國巖金礦主要集中在膠東地區(qū)、小秦嶺地帶、華北地塊北緣等地區(qū),砂金礦主要集中在陜甘川相鄰地區(qū)、新疆北部等地。不同地域的大地構造環(huán)境、含金建造、構造-巖漿活動等因素導致金礦床集中分布在幾個成礦區(qū)域,每個成礦區(qū)域都受構造控制明顯。翟明國等指出近東西向的特提斯構造域與NE—NNE環(huán)太平洋構造域之間的轉換控制了膠東金礦床的形成;馮建之認為小秦嶺地區(qū)的韌性剪切帶為主要的控礦斷裂,剪切帶走向與礦化密切相關,傾角變化處是主要控礦部位;劉如琦等認為遼東地區(qū)金礦化作用發(fā)生于古元古代變質沉積巖和花崗片麻巖的韌性及脆-韌性剪切帶之中,剪切活動與成金事件具同時性關系;楊斌等指出構造對贛西地區(qū)卡林型金礦的成礦作用極為重要,突出表現(xiàn)的是褶皺和層間滑動對成礦的控制。1.2礦源巖系的配置我國金礦床在各個地質演化階段都有產出,但比較大的金礦床主要集中于前寒武紀和中生代。前寒武紀的金礦包括太古代和元古代的金礦。太古代金礦床主要分布于華北陸塊周邊,多以華北地塊的基底巖系—太古宙綠巖建造為原始礦源巖系,如遼寧阜新排山樓金礦成礦年齡為2015.2Ma。元古代金礦床主要分布于江南地區(qū)和華北陸塊的北緣地區(qū),這些礦床主要以揚子地塊基底巖系和江南古陸變質濁積巖系為主要富礦巖系,如湖南新塘沖金礦的成礦年齡為829Ma。中生代金礦床是我國最重要且最多的金礦,金礦床主要集中于東部地區(qū)和西南地區(qū),如膠東焦家金礦成礦年齡為156Ma和云南哀牢山金礦成礦年齡為229Ma。1.3礦床金不同規(guī)模相對國外富金國家而言,我國金礦床規(guī)模普遍較小,以中小型礦床為主。我國已發(fā)現(xiàn)的金礦床約7148處,其中大部分儲量小于100t。我國早期發(fā)現(xiàn)的超大型金礦床有山東玲瓏、焦家、新城以及臺灣金瓜石金礦床等。近年又發(fā)現(xiàn)了幾個大型金礦,如岡底斯雄村銅金礦、東昆侖青海大場金礦、甘肅陽山金礦、山東寺莊金礦、海南抱倫金礦等,其中甘肅陽山金礦為特大型金礦,儲量達308t。我國中小型金礦床的品位較高且變化幅度較大,而大型金礦床的礦石品位反而較低。巖金類礦山中,大中型礦床金品位為6.56g/t,小型的為8.04g/t,平均為7.19g/t;砂金類礦山中大中型礦床金品位為0.33g/t,小型的為0.499g/t,平均為0.39g/t?？傮w上金礦床中礦石的品位為中等。1.4巖金工業(yè)類型我國金礦資源由巖金、砂金及伴生金組成。伴生金在我國所占比重比世界上其他國家的伴生金所占比重要大,但在成品金中,來源于伴生金的成品金僅占12%,可見伴生金的利用率有提高的潛力。我國巖金工業(yè)類型有石英脈型、細脈浸染型、破碎帶蝕變巖型、鐵帽型、微細粒浸染型等。破碎帶蝕變巖型、石英脈型、細脈浸染型是我國最主要的3種金礦工業(yè)類型,占全國儲量的90.07%(圖1)。目前全球金礦床中已發(fā)現(xiàn)的含金礦物約有90多種,我國已發(fā)現(xiàn)的含金礦物有20多種,主要有自然金、含銀的金礦物、碲化金等。1.5露天開采金礦床國內金礦多為脈狀礦床,其厚度小和品位變化大的特點導致露天開采難度大,因此國內很少金礦采用露天開采。銀洞坡金礦是我國典型露天開采的金礦床,生產規(guī)模大約為1000t/d,但與國外露天開采的金礦床相比,開采規(guī)模仍相對較小。比如加拿大戈爾登桑萊特露天金礦生產規(guī)模為5000t/d,美國麥克爾露天金礦生產規(guī)模為3200t/d。2中國金融資源的開發(fā)、技術狀況2.1國內金礦成礦作用我國黃金地質勘查工作的起步雖較晚,但發(fā)展很快。20世紀90年代勘查發(fā)現(xiàn)了一批中大型金礦,形成了十大產金基地:膠東基地、小秦嶺豫陜基地、燕山大青山華北基地、長白山遼吉基地、承德赤峰朝陽基地、黑龍江砂金基地、黔桂滇基地、長江中下游鄂贛皖基地、嘉陵江上游砂金基地、天山阿勒泰新疆基地。這些在不同地區(qū)發(fā)現(xiàn)的金礦床在一定程度上展現(xiàn)出中國金礦床的時空分布格局,為中國金礦成礦理論的建設提供了大量的信息。二十一世紀以來,我國通過大比例尺地質調查和成礦新理論的引進,對一些重點金礦化集中區(qū)或區(qū)帶進行研究,在新疆地區(qū)、西南三江地區(qū)、陜甘川三角區(qū)又發(fā)現(xiàn)了一批大型、特大型金礦。新疆地區(qū)近10年來金礦地質勘查工作取得顯著進展,金-多金屬礦床主要集中分布在東準噶爾、西(北)準噶爾、西天山、東天山、東昆侖等集中區(qū)。東準噶爾淺成低溫熱液型金礦主要有雙峰山、金山溝、東黑山等金礦點。西(北)準噶爾發(fā)現(xiàn)了一批原生金礦床,如哈圖、野馬泉金礦。西天山分布在也里莫墩成礦帶的金礦主要有阿希、加曼特、朗布拉等金礦點。東天山黃山—康古爾縫合帶兩側的島弧帶內也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)幾個大中型銅金礦床。青海地勘局近年在巴顏喀拉山北緣的昆侖斷裂帶上發(fā)現(xiàn)一條長約250km的巖金成礦帶,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了東大灘、開荒北、大場、駱駝溝等巖金礦。西南三江地區(qū)近年來金礦勘探成果突出,比較老的金礦區(qū)內有新的開拓,新的金礦區(qū)內也發(fā)現(xiàn)新的礦化類型。北衙金礦是三江地區(qū)找礦成果的典型代表,使其一躍成為特大型金礦。武警黃金部隊2008年在甘肅文縣發(fā)現(xiàn)了陽山金礦床和2010年在岷縣發(fā)現(xiàn)寨上特大型金礦床,這2個金礦床的發(fā)現(xiàn)使我國金礦資源儲量得到提升。此外,我國多數金礦山的現(xiàn)開采深度一般不超過700m,比國外超大型金礦開采深度淺。近年來我國對重點礦區(qū)的深部進行勘探,并取得突破,比如證實了膠東、小秦嶺、吉林夾皮溝等一批老礦山在1000m深處以下存在第二富礦帶。2.2西部地區(qū)巖金產出情況我國探明黃金資源量為1.5~2.0萬t,居世界第7位。我國金礦資源在全國范圍內分布不均衡,中東部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的金礦床較多,西部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的金礦床較少。山東、河南、江西、云南、內蒙古是中國出產黃金的主要省份,產量約占全國總產量的61.39%(圖2)。山東巖金儲量居全國第一,超過1075t,約占全國巖金儲量的1/4,其次為河南。砂金較為集中的地區(qū)是黑龍江,占27.7%,其次為四川,占21.8%。伴生金主要產在長江中下游江西、甘肅、湖北等省,江西省儲量最多,占12.6%。2.3國內金礦資源及產出量我國已探明金礦儲量多集中于中東部地區(qū),這些地區(qū)金礦儲量占全國金礦儲量的一多半。我國每年新增加的金礦資源儲量約650t(表1),其中2008年新增金礦儲量最多,達800t,說明2006—2012年我國金礦勘查成果顯著。近幾年我國通過對一些老的礦業(yè)公司兼并重組的方式對金礦資源進行整合,形成了中國黃金、紫金礦業(yè)、山東黃金、山東招金、靈寶黃金等五大黃金集團。2011年五大黃金集團生產黃金184.019t,占全國黃金產量的50.98%。2007年我國黃金年產量第一次超過南非,之后每年產金量都在增加且一直保持在世界第一(圖3)。2011年我國黃金產量為360.957t,2012年達到403.047t,比2011年增長了11.6%。2.4國內金礦石加工技術研究目前,我國已建立了比較完善黃金工業(yè)科研體系。采礦技術比較先進,大型采礦儀器設備齊全,高回收率的采礦法廣泛應用于各類金礦床中,采礦深度已超過1000m。但多年來我國黃金生產以易采選礦石為主要對象,難處理金礦資源的開發(fā)利用技術是提高黃金產量的一大障礙,在已探明儲量中約有33.3%為難處理礦石。近幾年長春黃金研究院、北京礦冶研究院等科研機構對熱壓氧化、焙燒氧化及生物氧化的預處理工藝進行了研究,并獲得了可供工程化應用的成果。低硫化物、含砷含碳、微細粒包裹、浮選難以富集的金礦石仍然是難選冶技術亟待攻關的重點。此外,現(xiàn)在金礦企業(yè)已普遍采用了污水零排放技術,環(huán)境已大幅度改善。3礦物資源量迅速衰減,礦山服務年限持續(xù)衰減我國在20世紀60—70年代探明了大量的礦產資源,經過半個多世紀的開發(fā),很大一批礦山資源快速衰減。近十年來我國雖然又發(fā)現(xiàn)了一批大型金礦,但由于黃金需求量在增加,資源開采率不斷提高,礦山服務年限不斷縮減。了解金礦資源潛力方向將為今后尋找接替資源指明方向。3.1深部開采的新資源鑒于目前我國金礦的勘探深度均不大,礦山的深部賦存有可觀資源,深部找礦已成為這些礦床探求新資源的主要方法之一。隨著探礦設備的改進和技術方法的提高,在中東部地區(qū)一些老礦區(qū)深部找礦已取得了顯著的成果(表2)。3.1.1深部金礦研究膠東地區(qū)是我國較老的產金基地,其產金量約占全國產金量的28%。由于大部分礦山開采時間較長,淺部資源已采空,故危機礦山的接替資源就集中在深部。1988年臺上金礦最先開始進行深部金礦的勘查,鉆孔在垂深907.31~1048.02m發(fā)現(xiàn)主礦體的支礦體,表明深部有存在礦體的可能。21世紀以來,膠東深部找礦取得了顯著成果,新發(fā)現(xiàn)金礦床超過20處,共探明金資源儲量1075t。探明了臺上深部、新立深部、焦家深部、馬塘深部、三山島深部、東風深部等6處特大型深部金礦床和寺莊深部、夏甸深部2個大型深部金礦床,深部大型、特大型金礦資源儲量總計超過600t。除此之外,還發(fā)現(xiàn)了一批中小型深部金礦床,如大尹格莊深部、新城深部、金翅嶺深部、姜家窯深部金礦床。3.1.2河南地調一門為多個危機礦山尋找承接金礦小秦嶺金礦集區(qū)是中國第二大巖金生產基地,該區(qū)已發(fā)現(xiàn)大型金礦床5個,中小型金礦床超過30個,共探明儲量約500t。隨著采礦技術的提高,各礦山開采速度加快,探明儲量逐漸減少,一大批金礦山變?yōu)槲C礦山。從2005年起,河南地調一隊用5年時間在小秦嶺為多個危機礦山尋找接替金礦資源量超過50t(1)。2008年河南大湖金礦的深部除新增金5.7t外,還找到了鉬2.8萬t,相當于在已有礦山的深部找到了一個中型金礦和一個中型鉬礦。2009年河南地調一隊在開展“小秦嶺金礦田中深部金礦成礦規(guī)律與成礦預測研究”項目時劃分出18個深部成礦預測區(qū),預測金資源量467.656t,并首次將小秦嶺金礦構造蝕變控礦模型概括為“一街五巷三層樓”。這一理論為小秦嶺開展深部找礦具有重要指導作用。小秦嶺金礦集區(qū)糜棱巖帶中許多容礦斷裂延長達6~7km,但目前的勘探深度一般為400~500m,經過深部鉆探工程驗證,該區(qū)深部有一定的延伸,初步證實小秦嶺深部存在第二富礦帶。3.1.3礦物資源量和經濟效益燕遼礦集區(qū)的金礦主要分布在冀東—遼西金成礦區(qū),具體包括金廠峪—峪耳崖礦集區(qū)、金廠溝梁—二道溝礦集區(qū)和排山樓礦集區(qū)等3個成礦集中區(qū)。金廠峪金礦接替資源勘查中,在深部發(fā)現(xiàn)新礦體,新增資源量28.74t,相當于新探明一個大型金礦,礦山可以延長服務15年。2010年石家莊地質大隊在石湖金礦深部也發(fā)現(xiàn)礦體,新增資源儲量7.38t,伴生銀26.91t,經濟價值超過14億元,可供礦山開采8年。2007年排山樓金礦被列為資源危機礦山,2008年該礦設計了數個鉆孔進行接續(xù)資源勘查,結果在多個鉆孔中見礦,礦體厚度都在10m以上,預計新增金儲量在1t以上,近年來該礦的新增儲量不斷增加,現(xiàn)在新增儲量為3t。3.1.4深部金礦床開采遼吉東部是我國東北重要的產金基地,其大部分金礦體產于前寒武紀結晶基底。夾皮溝金礦是該礦集區(qū)典型的金礦床,大部分礦山僅在淺部開采,其保有儲量幾近枯竭,許多金礦將要面臨關閉,因此夾皮溝金礦的找礦工作顯得日益重要。由于其開采時間較長,所以在淺部尋找金礦床已經不太可能實現(xiàn),應該把更多的精力放在深部金礦床的勘探上。根據候剛等的研究,夾皮溝本區(qū)礦床成礦帶深部應具有良好的成礦遠景。3.2地質工作程度我國西部地區(qū)金礦資源非常豐富,但相對于東部,西部地區(qū)地質工作程度較低。近幾年隨著西部大開發(fā)進程的加快,西部地區(qū)地質找礦和理論研究成果取得了可喜的突破和進展(表2),西部地區(qū)在未來幾十年存在更大的找礦潛力。3.2.1資源產出情況滇黔桂礦集區(qū)含礦層位分布廣,成礦條件有利,找礦潛力很大。自改革開放以來,滇黔桂地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)數個大中型微細浸染型金礦床及金礦點,如貴州發(fā)現(xiàn)板其、丫他、紫木凼、戈塘等金礦,廣西發(fā)現(xiàn)金牙、高龍等金礦,云南發(fā)現(xiàn)博卡、金壩、老寨灣、魯布革、明山、田灣和金竹洞等金礦。近年來,本區(qū)找礦工作又取得重大進展,發(fā)現(xiàn)了一批大型、特大型金礦,僅黔西南的遠景儲量即可達200t。貴州爛泥溝金礦1978年被發(fā)現(xiàn)后,經過多年的勘查和鉆探施工,2004年該礦區(qū)金礦儲量達到110t,遠景儲量在130t以上,成為特大型金礦,到2007年時已建成為亞洲最大的金礦。貴州紫木凼金礦是1983年發(fā)現(xiàn)的大型金礦,其金礦工業(yè)類型屬微細粒浸染型,經10年的勘查,1994年探明資源儲量超過32t。隨著勘探技術手段的提高,近幾年紫木凼金礦勘探成果顯著,2005年已基本探明黃金儲量65t,遠景儲量超過100t。水銀洞金礦是20世紀90年代在貴州發(fā)現(xiàn)的特大型金礦床,該金礦位于灰家堡背斜主高點,具有厚度薄、品位富的特點,金礦石均為原生礦,2007年探明儲量已超過50t,到現(xiàn)在估計資源儲量已近100t。在滇黔桂地區(qū)除了上述的微細浸染型礦床以外,還發(fā)現(xiàn)有與火山-次火山作用有關的斑巖金礦、與準原地再生花崗巖或重熔花崗巖有關的巖漿熱液型金礦,這些有別于卡林型金礦床的其他類型金礦值得密切注意。3.2.2金礦床數量眾多陜西、甘肅、四川三省交界的“金三角”地帶是我國卡林型金礦產地之一。20世紀80年代以來,經過多家地質勘查單位的不懈努力,先后在本區(qū)發(fā)現(xiàn)了李家壩、龐家河、雙王、東流水、磨子溝、馬鞍橋、金洞溝、坪定、曹家溝、口頭壩、李家溝、東溝壩等一大批大中型金礦床。2007年武警黃金部隊在甘肅文縣發(fā)現(xiàn)了全國最大的陽山金礦床,金礦床東西長約12km,礦體賦存于區(qū)內泥盆系三河口群熱水沉積型碳、硅、泥質沉積地層內的順層構造破碎帶中,并受近EW向的復式褶皺控制,資源儲量達308t。2010年武警黃金部隊又在甘肅岷縣地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個特大型金礦床,即寨上金礦床,礦區(qū)出露地層主要為中上泥盆統(tǒng)和下二疊統(tǒng),含金地質體分布于石炭系、泥盆系和二疊系的板巖、粉砂巖中,嚴格受NWW向斷裂控制,容礦構造為與主斷裂平行的次級層間斷裂,總體呈帶狀分布,資源儲量達108t。3.2.3青海湖金礦資源及現(xiàn)狀新疆的金礦資源特別豐富,金礦床主要分布在新疆阿爾泰、東西準噶爾及天山成礦帶。改革開放后,新疆加大了地質勘查力度,尤其是在西部大開發(fā)的過程中,新疆金礦地質勘查工作取得顯著的成果,發(fā)現(xiàn)了哈圖、多拉納薩依、布爾克斯岱、賽都、庫布蘇、闊爾真闊拉、科克薩依、阿克塔斯、野馬泉等一大批金礦。2010年武警黃金部隊經過多年地質勘查在東準噶爾地區(qū)發(fā)現(xiàn)新疆境內資源量最大的雙泉金礦,該金礦為蝕變巖型,探明資源量高達26t,近幾年勘探一直在繼續(xù),資源儲量很有可能將增加。2013年薩瓦亞爾頓金礦新增加金儲量70t,使其一躍成為超大型金礦。此外新確定西天山那拉提金礦帶還發(fā)現(xiàn)多處金礦點,呈現(xiàn)出較好的找礦前景。青海金礦主要分布在東昆侖礦集區(qū)。近年來,青海集中資源優(yōu)勢力量,加大金礦資源的勘查力度