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金矿的特殊性在地质研究中的重要意义浅析

2015-10-21杨鸿刘博班峻魁

地球 2015年8期
关键词:找矿特殊性意义

杨鸿 刘博 班峻魁

[摘要]从金的地球化学性质、矿床类型、时空分布、富集规律、成矿作用、金矿勘探开发等5个方面列举了金矿床不同于其他金属矿床的特殊性,认为应建立针对金矿自身特点的成矿理论以及研究和找矿方法;指出了目前在金矿研究、勘探等方面存在的4个缺陷;提出了今后工作中亟待解决的4个问题。

[关键词]金矿床 特殊性 意义 研究 找矿

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-37-1

1金矿床的特殊性

1.1金的地球化学性质的特殊性

在自然界中,金往往以“独身”—主要以自然元素(自然金)或金属互化物(如Au-Ag、Au-Cu、Au-Hg、Au-Pd、Au-Pt等)—形式存在,这一特点有别于其它金属元素.其它金属元素基本上都是以化合物(如氧化物、硫化物、硅酸盐等)形式存在。金元素的地壳丰度极低(1×10-9~3×10-9),但却能富集成独立的超大型矿床(单个矿体的金属储量在100t以上,甚至达到数万吨),元素浓集系数达103以上(按矿体边界品位1×10-6计算),远远超过其它许多金属元素(包括常量元素和微量元素),金的这种特性用一般的地壳演化模式无法得到合理解释。金具有亲硫、亲铁的双重特性,成矿作用介于汞、锑、砷、铀和银、铅、锌之间,金与这些成矿元素构成多种组合,从而导致其成矿特点的多样性。

1.2成矿类型的特殊性

与其它金属矿床(如铁、铜、铅、锌、银、钨、锡、铋、钼、镍等)的分类情况相比,金的矿床类型划分显得“很不成熟”。例如,随着“黄金热”的兴起,人们常常会发现一些新类型金矿床,并且因此而大幅度提高黄金储量和产量.美国60年代中期在内华达州相继发现了一系列独特的“卡林型”金矿,加上大批超大型规模的陆相火山岩、绿岩带等类型金矿的发现,使其黄金产量迅速跃居世界第二位.加拿大、澳大利亞、巴布亚新几内亚、新苏联等国家也具有类似的情况。涂光炽将我国已发现的岩金矿床划分为绿岩带型、变质碎屑岩型、沉积岩型、火山岩型(包括陆相火山岩型和海相火山岩型)、侵入岩内、外接触带型等5种金矿类型。.金矿成矿类型的相对不稳定性,固然与人们对金矿的研究历史短和认识程度低有关,但金矿本身的特殊性也不能不说是造成这种局面的主要原因之一[1]。

内生和外生成矿类型均具有重要的工业意义,金矿的成矿作用不仅发生在地下,而且地表不同气候区也有表生金矿产出,例如各种砂金矿、红土型金矿等。迄今为止,尽管国内外对金矿床的分类方案多种多样,但在不同国家,内生和外生金矿均具有重要的工业意义。20世纪以前,砂金矿是各地开采黄金的主要对象;目前,绝大多数国家已转为以开采各种原生金矿作为黄金的主要来源。

1.3金矿富集规律的特殊性

金矿床的矿石矿物要是单质——自然金,包括独立矿物和以包体金、粒间金、裂隙金等形式存在于硫化物(主要是黄铁矿)中的微细粒金,而其它金属矿床的矿石矿物几乎均为氧化物、硫化物或硅酸盐矿物等。绝大多数自然金以微细粒金的形式产出,长期以来,矿床中金的赋存状态一直是个不解之迷。经过近20年来的深入研究,人们终于发现:除了极少数较大的金颗粒以外,各类矿床中绝大多数的金是呈微细粒形式存在的。在“卡林型”金矿中,金的粒度多为纳米级。以如此微细状态存在的金,给金矿物的鉴定工作以及探矿、采矿、选矿等带来了一系列的问题,使得在金矿的研究中面临较多的困难[2]。

2目前金矿地质研究工作中的几个明显的缺陷

(1)多年来,人们实际上一直是在沿用其它金属矿床的研究方法来研究金矿床,没有进行具体问题具体分析,难以产生新思维,实现找矿突破。

(2)过去的研究工作中,强调了成矿元素本身的作用,而常常忽略矿化剂在成矿过程中所起的重要作用。实际上,对金矿床地质特征的研究结果已经表明,金迁移、沉淀的温度、压力等条件的变化,主要取决于矿化剂的稳定性。

(3)对金矿控矿构造及成矿动力学的研究不够深入.金矿床的构造控矿特征表现极突出,但过去对这一“运动”在成矿过程中的作用研究得很不够,而偏重于研究“相对静止”的矿物成分和同位素组成等,使得人们对金矿床的成矿过程不能建立一个完整的概念。

(4)对砂金矿、再生砂金矿、砾岩型金矿的特征及其相互关系没有进行深入研究.过去,人们常常认为砂金属机械沉积矿床,成矿过程简单。近20年来,人们发现,砂金矿并非普通的砂矿床,其成矿过程非常复杂。迄今为止,已经提出了砂金“化学成因”和“生物成因”的观点及一系列证据,并开始研究高寒冻土区砂金矿“再生”机理,将红土型金矿以及金在表生条件下的迁移、富集规律与含炭质黑色岩系的金矿作用以及古砾岩型金矿的成因联系在一起进行研究,预计将会取得突破。

3今后金矿地质研究与找矿工作中应注意解决的主要问题

(1)用大口径钻机取样.金在矿床中的分布极不均匀,表现在矿石品位和粒度的剧烈变化上.过去用常规钻机取样,由于岩芯直径小,样品的代表性差,加上金的含量很低,客观上要求仪器的检测限也低,往往导致其分析结果的重复性差,难以取得令人满意的数据,影响了储量计算和勘探类型的划分。为了解决这一问题,建议采用大口径钻机取样,在可能的条件下,还应部署一定量的坑探工程,以确保勘探结果的可信度。

(2)开展深部地质找矿工作,大力寻找隐伏矿床,深部找矿是今后地质工作的重要发展方向,我国现有金矿山勘探、开采深度大多不超过300~500m,目前所谓的“资源危机”矿山,多数是由于勘探深度浅或没有搞清楚控矿构造所致,因此,深部找矿潜力巨大。

(3)建立新的金矿成矿理论和研究方法。前已述及,金矿床具有一系列的特殊性,不同于其它金属矿床。采用其它金属矿床的研究和勘探方法对待金矿床,不仅不能解决根本问题,甚至可能导致新的错误结论.因此,应及早建立适合金矿床本身特征的成矿理论、研究方法和勘探规范。开展纳米金矿床学的研究.多年来的研究结果已经表明,在内生条件下,当温度、压力等条件发生剧烈变化的时候,会产生较多的结晶中心,造成金的微细粒度。

参考文献

[1]涂光炽.中国金矿床若干特征.见:国际金矿地质与勘探学术会议论文集,沈阳:东北工学院出版社, 1989, 1~3.

[2]张宝林.国外砂金研究进展综述.黄金科学技术, 1993, 1 (1): 17~21.

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