自然科普:發現幾十噸金礦資源會看到漫山遍野的金子嗎?
來源:科普中國
發布時間:2023-10-10
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日常生活中經常會(hui) 看到新聞報道稱某某地發現了多少噸金礦,不禁聯想這麽(me) 多金礦漫山遍野的金子嗎?為(wei) 了回答這個(ge) 問題,首先需要知道金礦“量”的評價(jia) 標準,然後要知道金礦中的金子究竟是什麽(me) 樣。

2020發布的國家標準《固體(ti) 礦產(chan) 資源儲(chu) 量分類》 GB/T 17766-2020,將資源量儲(chu) 量分類由原來的16個(ge) 類型調整為(wei) 5個(ge) 類型,分別為(wei) 推斷資源量、控製資源量和探明資源量(按照地質可靠程度由低到高)、可信儲(chu) 量和正式儲(chu) 量(基於(yu) 地質可靠程度,按照轉換因素的可靠程度由低到高)(圖1)[1]。由於(yu) 資源量和儲(chu) 量的分類涉及大量專(zhuan) 業(ye) 的分析,所以不再贅述。僅(jin) 需提一點,新標準實施以後,發布固體(ti) 礦產(chan) 資源量和儲(chu) 量數據時僅(jin) 可使用上述5個(ge) 分類名稱,其中發布儲(chu) 量數據時,證實儲(chu) 量和可信儲(chu) 量可相加。感興(xing) 趣的讀者可以留心一下2020年5月之後新發現金礦的 “量” 是屬於(yu) 哪個(ge) 分類呢?


圖1 資源量和儲(chu) 量類型及轉換關(guan) 係示意圖


那麽(me) 多少噸金礦才能被稱作大型礦床呢?其實,不同礦種礦床規模的劃分標準並不統一。以金礦和銅礦為(wei) 例(表1),由於(yu) 金的稀缺性,岩金礦床金屬量高於(yu) 20噸便可稱為(wei) 大型,而銅的金屬量達到50萬(wan) 噸以上才可稱為(wei) 大型礦床。另外,對於(yu) 岩金和砂金兩(liang) 類不同類型的礦床,它們(men) 的規模標準也不同。通過對比可以發現,相同規模下砂金金屬量遠遠低於(yu) 岩金,這也與(yu) 砂金的稀缺性有關(guan) 。


表1 礦產(chan) 資源儲(chu) 量規模劃分標準


所謂砂金是指山體(ti) 中岩金被河水衝(chong) 刷並與(yu) 其他礦物分離而形成的金,因這類金通常細微如砂,故稱作砂金。美國加州淘金熱便是淘取河流中的砂金,由於(yu) 金的密度大,很容易與(yu) 其它礦物分離。除了細砂般的金子外,還有塊狀明金,如狗頭金等。金礦經曆多年的勘查與(yu) 開發,目前已經很難新發現砂金礦。


岩金礦按照礦體(ti) 形態、礦化類型可劃分為(wei) 石英脈型、破碎帶蝕變岩型、細脈浸染型等礦床類型,此外還有根據成礦溫度和深度等依據進行劃分,反映出岩金礦成礦的複雜性[2]。岩金礦中除了自然金(主要成分為(wei) 單質金)之外,還有銀金礦、金銀礦、碲金礦、方銻金礦、黑鉍金礦、硫金銀礦等。這些金礦物在岩金中的賦存狀態也千差萬(wan) 別,在礦床學研究中,按金礦物的粒度或被分辨的難易程度, 一般分為(wei) 明金(>0.2 mm)、顯微金(0.2µm~0.2mm)和次顯微金(<0.2µm)[3]。


明金肉眼便可以分辨,如圖2所示;顯微金則需要借助顯微鏡觀察,圖3分別是掃描電子顯微鏡下銀金礦和光學顯微鏡下自然金;次顯微金則需要借助更高空間分辨率的透射電子顯微鏡進行觀察。此外,金有時甚至不形成獨立礦物,而是進入到其它礦物的晶格中。


圖2 內(nei) 蒙古某金礦石英脈裂隙中兩(liang) 顆明金(紅色箭頭所指)。


圖3河南某金礦掃描電子顯微鏡下(A)石英中的顯微銀金礦(Electrum)和光學顯微鏡下石英中的顯微自然金(金黃色顆粒),圖片來源參見[4]。


金礦石的最低工業(ye) 品位一般為(wei) 1克/噸,也就是說如果每噸岩石中金的含量達到1克,便成為(wei) 可被開采的金礦石。一個(ge) 大型金礦床,如果開采出20噸金,金的密度為(wei) 19.32噸/立方米,則開采出來金的體(ti) 積約為(wei) 1立方米。那麽(me) 多少體(ti) 積的礦石能夠開采出1立方米金呢?按照工業(ye) 品味1克/噸和岩石密度2.3噸/立方米計算,需要約870萬(wan) 立方米岩石,大致相當於(yu) 9個(ge) “水立方”國家遊泳中心,也就是說20噸規模的金礦床相當於(yu) 1立方米金粉碎並分散在9個(ge) 水立方場館中。由此可見,在自然界中發現金的概率特別低而且金礦物顆粒細小,即便是大型金礦床也無法看到漫山遍野明晃晃的金子。


參考資料:
[1] 中華人民共和國國家標準《固體(ti) 礦產(chan) 資源儲(chu) 量分類》GB/T 17766-2020.

[2] 王成輝, 徐玨, 黃凡, 陳鄭輝, 應立娟, 劉善寶. 2014. 中國金礦資源特征及成礦規律概要. 地質學報, 88(12): 2315-2325.

[3] 馬建秦, 李朝陽, 溫漢捷. 1999. 不可見金賦存狀態研究現狀. 礦物學報, 19(3): 335-342.

[4] 魯美. 穿透性地球化學勘查應用於(yu) 覆蓋區找礦及異常機理[D]. 北京: 中國地質大學(北京), 2019.


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