根據科學的測定和推斷,約26億年前,在太古宙,火山噴發將大量的金從地核沿裂隙帶到地幔和地殼,然後通過海洋沈積和區域變質作用形成原始金源。大約1億年前,由於強大的作用力,地殼變形褶皺出海面,金物質被活化遷移形成金場,也就是我們所說的巖金。
在巖金富集區,巖石氧化後往往會留下大量的自然金。經過幾千萬年的風化剝蝕,地表的淺巖金變成了沙土。因其性質穩定,離解成單體,在河水搬運過程中,因比重大而沈積在河流的穩定水中,從而形成砂金礦床。同時,由於砂金的親和力,在河水搬運過程中由小到大滾動,形成大小不壹的粒狀金。
在自然變化過程中形成的金礦床大致可分為三類:巖金礦床、砂金礦床和伴生金礦床。世界上巖金、伴生金、砂金的儲量比例約為70: 15: 15。其中,巖金礦床可分為幾種成因類型:巖漿熱液型、變質熱液型和火山熱液型。
各類金礦占世界總儲量的比例為:變質礫巖型56.2%,變質熱液型12.4%,伴生金9.5%,砂金礦8.9%,巖漿熱液型和火山熱液型7.0%,熱水淋濾型0.9%。
從全球範圍來看,根據金礦床的構造單元,可分為四類:地盾成礦區、地臺及邊緣成礦區、地槽褶皺帶成礦區和環太平洋成礦區。其中,地盾中產出的黃金儲量占世界總儲量的25.6-27.8%;古生代臺地蓋層在中生代部分活化,占1.1-1.3%,優良地槽占12.9-15.6%。地下槽區,占1.1-1.2%;而古臺地蓋層構造面積占47.1-47.7%。
在自然變化過程中形成的金礦床大致可分為三類:巖金礦床、砂金礦床和伴生金礦床。世界上巖金、伴生金、砂金的儲量比例約為70: 15: 15。其中,巖金礦床可分為幾種成因類型:巖漿熱液型、變質熱液型和火山熱液型。
壹般金礦都是原本富含金的巖石,經過巖漿熱液或變質作用再次富集,從而形成壹種可以開采的高品位礦石!金壹般與富含黃鐵礦的應時脈有關。
在遙遠的宇宙中,有比太陽系更大的恒星。當它們燃燒時,會發生聚變反應,從氫到氦,然後從氦到更重的金屬。最後,當它們融合成金的時候,恒星就會爆炸,爆發,將大量的金原子噴射到宇宙中。之後,它們由原子和原子組成。
45億年前,地球形成的時候,宇宙中很多小天體攜帶了壹些黃金,這些黃金在撞擊地球的時候被融化了。因為黃金密度高,黃金沈到了地心,所以現在采金都在地下。
所以地心附近可能有很多黃金。金礦床的形成是地球形成時留下的寶貴遺產,所有這類物質都被人類稱為黃金。地球形成過程中,由於超新星爆發產生了包括金在內的許多重金屬元素,碎片聚合成類地行星,而木星和土星沒有這樣的遺留物。
砂金的形成因素
砂金的形成主要取決於三個因素:砂金供給源、水動力條件和地貌特征。本文著重從這三個方面綜合分析中國砂金的分布特征。
砂金分布條件
1.砂金的分布嚴格受含金體控制。
含金體是砂金形成的物質基礎,並直接影響其分布。所謂含金礦體,主要包括巖金礦化體、伴生金礦床(點)和高金豐度的地層、巖體。
實際數據表明:
(1)大部分砂金礦床的分布與巖金礦床的成因密切相關,但也有少數局限於其他地質條件。雖然巖金礦床的分布不壹定都能形成砂金礦床,但小秦嶺是壹個巖金成礦區,但受地形等條件限制,無法形成砂金礦床。相反,大興安嶺北部和阿爾泰地區砂金分布密集,至今只發現壹些原生金礦點或礦化點。
(2)砂金礦成礦區多分布在高金豐度的古基底地層和大型侵入巖的剝蝕區。
如湖南湘江、資水、沅江、汨羅江,江西修水、昌江、信江、新安江的沙金主要分布在江南古陸板溪群、冷家溪群出露區。川西北地區的砂金礦床主要產於前震旦系碧口群、誌留系茂縣群和中上三疊統地層,以及原生金礦點。兩廣交界地區的砂金主要分布在加裏東褶皺基底的震旦系和前寒武紀地層中。大興安嶺和小興安嶺的砂金主要分布在海西期巖漿巖的大面積出露區。
(3)大多數砂金礦床的物質來源是多源的。如金盆地砂金礦床的物質來源主要是下白堊統的含金礫巖層,其次是二道窪群零星分布的含金石英脈和侏羅系含金礫巖。如琿春河兩岸大規模分布的中酸性巖漿巖中的含金石英脈、含金破碎蝕變帶周圍的伴生金和第三紀含金礫巖是砂金的供給來源。
控制金礦床形成的地質作用主要有構造活動、火山噴發、巖漿侵入、熱液形成和流動、沈積作用和生物作用。
現代似乎不可能形成巖金礦床,巖金是不可再生的。正在形成的砂金礦床也非常緩慢,不可能在短時間內形成壹定規模的砂金礦床。地球上儲存的黃金資源只能越來越少。當世界上的黃金資源枯竭時,黃金會值多少錢?
金礦是如何形成的?
金礦的開采和選礦:開采金礦的類型有兩種主要類型的黃金資源:
壹類是脈狀金礦,多分布在高山中,由內部地質作用(主要是火山作用、巖漿作用和變質作用)形成。脈狀金礦又稱為山地金礦和內生金礦。
另壹種是砂金礦,從山地金礦中出露,經過長期風化剝蝕,破碎成金顆粒、金片和金粉,然後在風和流水的移動作用下聚集,沈積在河邊、湖邊和海岸,形成沖積、洪積或海岸砂金礦床。部分山地金礦風化剝蝕,巖屑產物原地堆積,形成殘余砂金礦床。如果沿著斜坡堆積,就會形成沖積砂金礦床。砂金礦床也叫外生金礦床,其成礦時代可在古生代、中生代、第三紀、第四紀或現代。此外,還有壹個低含金量的伴生金礦,在有色金屬礦山加工過程中常被回收和綜合利用。
金礦選礦工藝
黃金資源稀少,選礦難度很大。目前世界上已發現壹些金礦物和含金礦物,其中只有壹種是常見的,能直接用於工業的只有少數。在中國,有壹些含金礦物,金礦就更少了。鄭州鑫海機械制造有限公司的技術人員介紹,重選、浮選並不是國內壹些金礦的選礦方法,而且隨著選礦技術的進步,選礦設備也有了很大的提高。
金礦床的形成
世界黃金寶藏主要以巖石金和陸地砂金的形式存在,也有伴生金,如天體運動、地球形成、火山噴發、古造山、巖漿噴湧、地核夾帶和噴射金等。富含金元素的山脈在陽光風化、閃電風暴襲擊、滑坡和泥石流、洪水和穩定河段的降水中形成砂金礦。
金礦床的成礦時代跨度很大,從約28億年前的太古宙到第四紀。但56%的金礦集中在前寒武系,其次是中、新生代金礦,占總儲量的36%,古生代金礦相對較少,僅占5.7%。
太古宙約26億年前,火山噴發將大量的金從地核沿裂隙帶到地幔和地殼,然後通過海洋沈積和區域變質作用形成原始金源。大約1億年前的中生代,由於強大的作用力,地殼變形褶皺出海面,金物質被活化、遷移、富集,形成了我們所說的巖金礦田。
在鹽津福基地區,巖石氧化後往往留下大量的自然金。地表淺巖金風化侵蝕,巖石變成沙子。由於金的穩定性質,它離解成單體。在河流搬運過程中,因比重較大而沈積在河流的穩定水體中,形成砂金礦床。
在自然變化過程中形成的金礦床可分為三類:巖金礦床、砂金礦床和伴生金礦床。巖金、砂金和伴生金的儲量比約為70: 15: 15。巖金礦床可分為幾種成因類型:巖漿熱液型、變質熱液型、火山熱液型、沈積變質型、熱水淋濾型和變質礫巖型。
科學家認為,在沈積型金礦床的形成過程中,有機礦化(即生物礦化)的機制不容忽視。在漫長的沈積時期,許多海洋植物、陸生植物和幹酪根都能吸附或吸附富集Au,形成富含有機質的金源巖。後來,金通過有機質的還原從各種輸導流體中沈澱富集,形成金礦床。
從全球範圍來看,根據金礦床的構造單元,可分為四類:地盾成礦區、地臺及邊緣成礦區、地槽褶皺帶成礦區和環太平洋成礦區。
金礦床的成因及礦化富集規律
壹、金礦床的成因
金礦是多元素、多階段、多階段的成礦作用和復雜的演化過程。經過多年的研究和探討,金礦床的成因主要是礦化和金的來源。
1,金源
金礦主要來自地層圍巖。礦區淺變質巖由含金巖石組成,屬區內加裏東地槽沈積建造,有遷移-沈積型基性火山熔巖層,含金量高。這個地層含金量很高。根據不同方法的統計平均值,地層中各種巖性的含金量壹般比地殼中各種巖性的平均含金量高1。因此,地層是礦區的“衍生礦源層”,經歷了多期多階段的變質作用和各種熱液活動的改造,使其中的金礦發生了遷移、聚集、再分配和富集,形成了金礦床。
金礦床的次生來源是華力西期的超基性巖。根據不同方法的統計平均值,巖體的含金豐度高於地殼超基性巖的含金豐度平均值。從巖體侵入礦區開始,通過巖漿與變質熱液、巖漿後熱液、巖體自變質熱液等活動,將巖體中的部分金礦轉移到淺部變質圍巖中富集,使淺部變質巖中的含金體和礦化帶受到外來金礦的疊加改造。
金礦床還有壹個更為次生的來源(遠程來源),即燕山期的遠程中低溫熱液活動,為金礦床中硫化砷礦床的形成顯示了較強的礦化作用。熱液來源於區域性再生巖漿(酸性)活動,經歷了長距離遷移,溶解並攜帶了沿途各種熔融巖石中的部分礦物,包括少量金礦物。例如,區域深變質巖系——哀牢山群是金礦的初始礦源層之壹。
2.金礦成礦作用
金礦經歷了長期復雜的改造和演化,其成礦期分為四個階段:
(1),礦床的容礦期為含金地層的形成期:區域加裏東地槽沈積時,伴隨火山噴發,富含金礦的矽質和碳質火山凝灰巖形成了礦床的容礦巖石。金礦呈細粒分散狀分布,礦區當時處於還原沈積環境。由於海水中硫酸鹽的濃度,巖石中形成了大量的黃鐵礦。含金火山凝灰巖中的二氧化矽可能屬於遷移沈積型。
(2)變質熱液成礦期:礦床形成後,金呈分散狀態,在華西期經歷了區域性淺變質作用。在區域變質熱液活動過程中,矽質巖中的部分Sio2 _ 2以側向分泌方式沈澱,並充填或交代於層間裂隙和部分張性裂隙中,形成礦床中最早的含金石英脈雛形。同時,熱液活動也使賦礦地層中分散的金礦物發生遷移和再分配。特別是碳質(石墨)應時的礦脈更容易引起金礦聚集,但這種聚集的富集程度仍然較低,並形成了壹些含金石英脈。礦脈的形成基本奠定了這個金礦的格局。區域變質熱液活動還引起硫的遷移和再分布,形成壹系列硫化礦。總的來說,這壹階段各種礦物質的外部疊加極其微弱。主要是儲礦(容礦)層本身的變質改造起主導作用。屬於貧金石英脈成礦階段,該成礦範圍嚴格受層位(含金地層)控制。區域變質熱液成礦作用是金礦床的主要成礦地質作用。
在此期間,該地區發生了超基性巖侵入的地質事件。巖體侵入礦區及其自身變質作用引起的壹系列熱液活動(接觸巖漿熱液、巖漿期後熱液和超基性巖變質熱液),使巖體附近圍巖中的貧石英、石英發生相應的轉化,發生滑移石化、蛇紋石等蝕變。在壹些礦脈和礦體中加入(或蝕變)更多的成分(滑石、蛇紋石等)後。)能夠吸附金礦物,金礦物進壹步富集再富集,熱液富含氧和硫成分,部分金礦物從巖體中溶解出來,導致貧金礦脈和礦體的疊加富集,應時礦脈和巖體中矽的大規模重結晶(矽化),礦脈的條帶狀結構。
(3)再生熱液改造富集期:燕山中晚期,該區再生巖漿熱液活動(酸性巖石侵入)使金礦床再次改造,礦區內中(高)低溫熱液成礦作用的結果,產生了相當規模的砷鎳硫化物礦床。因為熱液中富含各種礦物質和具有復雜合金離子(Cl-、S-2、SO-24)的成分。在遠距離遷移的過程中,沿途溶解了很多礦物質,比如大量的從巖體中溶解出來的鎳,以及壹部分從遠方來源溶解出來的金。礦區矽質巖也是鎳砷硫化物的容礦空間,因此形成重疊的金鎳礦床。礦區除了原有的金礦體和礦化帶外,還產生了大量的含鎳砷硫化物和硫化物、銻銅銀硫化物-銀黝銅礦系列礦物。結果,壹些自然金被進壹步富集(可能是通過吸附),高嶺石蝕變增加了被礦脈吸附的自然金的成分。礦床的金礦物和外來金礦物再次遷移和重新分配,富含蛇紋石、高嶺石等成分的應時脈優先被占。當某些石英脈富含含金石英時,就形成了這壹轉化富集階段。礦化石英巖還經歷了廣泛的熱液蝕變和成礦疊加。部分金遷移富集形成低品位含金石英礦體,更多的含鎳礦物、硫化物礦物和綠色水雲母疊加(或蝕變),形成更復雜的礦物組合。由於含銀黝銅礦(含硒)的出現,還導致極少數部位形成樹枝狀巨“亮金”和“塊金”,同時形成金銀富集的格局,是改造富集金礦床的主要階段。就金而言,其成礦作用仍以改造型為主,少量疊加。
變質熱液成礦作用已基本結束,礦床中仍有少量喜馬拉雅期的低溫不含金石英脈,貫穿早期含金石英脈,部分滲入紅層。
(4):表生期:喜馬拉雅期礦區強烈造山。地層褶皺、礦體和礦脈隨地層倒轉斷裂,遭受構造擠壓。壹些超基性巖被舌狀構造運動楔入變質圍巖或紅層中。構造運動主要表現為破壞、位移和擠壓現象,但未發現大的錯動或斷裂,壹般只有3-5m的斷層距離。隨著礦區的發展,對礦床進行了改造。淺層礦體在地下水和空氣的作用下被氧化,礦床在表生階段的成礦作用具有淋濾和次生富集的特點。礦床中的黃鐵礦受表生地質作用氧化生成大量褐鐵礦膠體,成為活性的天然金吸附劑,有的留在原地,有的隨地表水徑流遷移,有的隨地下水入滲遷移。被吸附和包裹的金顆粒是機械轉移的,沒有發生化學反應,部分金體暴露於淋濾和稀釋作用。在露頭斜坡下發生次生富集形成滴狀金礦體,但在礦區不常見,這是金礦氧化滴狀次生富集階段。
3.礦床成因類型
金礦床來源於地表矽質圍巖,含礦地層和應時脈主要由區域變質作用生成(或形成)。礦床主要模式形成於變質熱液期,硫同位素特征對比表明,金礦床屬於疊加改造疊加層控變質熱液型金礦床。
另壹種觀點認為,金鎳礦體產於超基性巖體之外的同壹地質體內,巖體是金礦石的主要來源。金礦化和矽化程度(與金礦床的形成密切相關)隨距巖體的距離而變化,越近越強,越遠越弱。該金礦為受斷裂構造控制、與超基性巖成因有關的應時脈型金礦,其成因類型屬於巖漿期後中溫型。
二、金礦成礦的基本規律
1.金廠式金礦床的成礦作用受地層層位和巖性控制:礦區98%以上的金礦體產於下元古界淺變質巖系“嵐山剖面”中,含金石英巖的分布嚴格受變質粉砂巖(矽質建造)層位控制,產狀與地層基本壹致。含金石英脈產於“嵐山剖面”板巖夾變質殘余砂巖層中。氧化還原過渡相帶矽質建造有利於金礦床的形成,是壹體化礦石沈積-轉化-再富集的最基本前提。氧化相帶(含赤鐵礦相帶)基本無工業富金礦體。
2.金廠式金礦床的成礦作用受區域變質作用控制:金礦床產於哀牢山變質帶的淺變質巖系中。在區域變質作用早期(海西期),同時發生超基性巖侵入、巖石自變質和地層褶皺等壹系列巖漿活動和構造運動。區域變質作用與這些地質事件有明顯的聯系,使地層遭受了熱源和壹些礦物源及動力熱變質作用的機制。這顯然與超基性巖及其自變質作用有關。在區域淺變質作用晚期,含金石英脈以側向分泌的方式充填在寄主裂隙中,形成早期的脈狀分布格局,體現了在空間上接近巖體的特征。礦區內的含金石英脈大多分布在超基性巖以西200m以內,脈體形成溫度較高,並延伸至巖體中的第二紀淺變質巖(稱為“頂垂體”)中。
3.金廠式金礦床受構造控制:含金金礦床多為應時脈型金礦床,金礦體形成後,又經歷了進壹步的改造-疊加富集,與成礦期前後的壹系列構造活動有關,表現為提供動能和有利於遷移聚集的容礦部位(構造有利部位)。可以看出,礦區含金石英脈的走向和分布方向與“紅層”底板褶皺的軸向壹致。強褶皺位置與金礦體聚集位置壹致,礦區“出露金”往往是構造活動強烈、高嶺石化或構造糜棱巖礫石帶分布的位置。顯然,自然金的粒度增大與構造活動有明顯的關系。此外,後期超基性巖的底辟和侵入體附近金礦化相對較好。
4.金廠式金礦床熱液活動的控制:除與區域變質作用有關的變質熱液作用外,礦床還經歷了多次金、鎳熱液成礦作用,礦床附近有壹套復雜的圍巖蝕變,如桂花、綠色水雲母、蛇紋石-鐵白雲石等。,體現了熱液的特點。
5.金廠式金礦床的成礦作用受地球化學環境控制:礦床賦存地層富含金,礦區銀、銻、砷的組合常扣合合金礦的賦存位置,反映了金礦化的地球化學環境特征,銀元素具有標型元素的意義。
阿拉山口的啤酒花離托裏縣不遠。金礦脈按礦脈形成,分為金礦(1噸-1噸以下)、大型巖金礦(50噸-10噸)、50噸以上特大型金礦、10噸以上特大型金礦。
相關負責人介紹,由於砂金分布不均勻,需要使用大型采掘機械進行開采,前期投入成本非常高。同時,由於設備、技術、采礦人員、實際礦藏等多種因素的影響,實際礦石產量可能高於或接近儲量,也可能低於儲量,因此風險仍然很大。
時限:最快壹年半就能完成。
為什麽要鉆4000米?在鉆探儀式上,中科院院士翟做了詳細的講解:環顧世界,壹些國家金礦的鉆探深度早已超過4000米,甚至5000米。
根據國際礦業數據,1000m-5000m之間的金礦開采價值更大,所以近年來發達國家不斷加強深部開采技術。雖然中國是世界上最大的黃金生產國,但中國的黃金勘探和開發僅限於1000m的地下,甚至集中在800m以內的地表開采。在此之前,國內金礦勘探的第壹個深度是在安徽,深度達到了。
孫誌富說,早在今年年初,山東黃金集團就完成了全區2440.95438+0米深度的鉆探,為參觀4000米地下世界提供了很多經驗和技術。
在計劃中,在地面到地下2000m的空間內,鉆桿平均每天可以到達30m,但在200m後,由於地質條件越來越復雜,鉆井“勘探”的速度會變慢。“考慮到鉆桿的承載能力,可以說200m以後就是壹個循序漸進的過程,每下壹米都要小心。壹天能下多少米真的不好說。
孫誌富告訴記者,經過多次論證,這個科研鉆探項目的建設周期暫定為兩年。如果施工順利,最快壹年半就能完工。
在采礦設備和技術方面,中國仍處於粗放經營階段。中國金礦的平均開采水平在地下400-500m,最深處約700m,而南非大多數礦山的開采深度達到地下4000m-5000m。據了解,南非金礦的品位通常是中國金礦的3-4倍,勘探設備和開采能力也是重要因素。