中国金矿成矿规律与百年勘查成果及新一轮找矿突破行动建议——《中国矿产地质志•金矿卷》研编
中国金矿成矿规律与百年勘查成果及新一轮找矿突破行动建议——《中国矿产地质志•金矿卷》研编
王登红,秦锦华*,王成辉,刘善宝,江 彪
中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 北京100037
摘 要
中国金矿成矿地质条件优越, 成矿期次、分布和矿床类型极其复杂。中国金矿矿床类型包括 2 个一级类型, 6 个二级类型和 13 个三级类型; 时间分布上, 包括以燕山期为主的 7 个主要成矿期, 并记录了复杂的多期复合叠加成矿作用; 在空间上, 金矿在不同构造单元具有显著的空间差异, 以与岩浆作用有关的金矿分布最为广泛, 花岗-绿岩型金矿主要分布于太古宙克拉通-元古宙变质岩分布区(华北克拉通、滨太平洋域), 产于沉积建造中的金矿床局限于黔桂滇交界、粤中地区、川西地区和秦岭地区。近年来, 随着采选冶技术的进步、市场价格的变化和深部找矿的新发现, 中国金矿勘查取得了一些突破性进展, 一方面是一些低于 1 g/t 的低品位金矿也能得以开发, 另一方面是 1 000 m 深度以下的金矿也能被陆续探明, 再一方面是斑岩型、矽卡岩型、浅成低温热液型铜多金属矿床中金的规模越来越大并得以开发利用, 形成了多个千吨级金资源基地。这些新进展新趋势, 也指明了新一轮找矿行动的方向, 既要继续寻找大型-超大型金矿床,加强矿集区勘查与产业基地建设, 也要加强共伴生矿床中低品位金的综合回收和尾矿的综合利用。其中,最为关键的是要突破现有思维格架, 重点聚焦非传统矿床类型、成矿期次、找矿空间。

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关键词: 金矿; 成矿规律; 成矿类型; 找矿思路; 勘查成果
金矿是中国的优势矿种, 但也是紧缺的战略性资源。对其开展成矿规律和找矿勘查研究具有重要的现实意义。本文在系统梳理中国金矿地质资料的基础上, 全面地归纳了中国金矿主要成矿特征、成矿规律和近百年勘查成果, 并在充分经验总结的基础上, 理论与实践相结合, 为新一轮找矿行动中金矿的找矿突破和开发利用提供思路和方向。
1 中国金矿资源概况
截至 2022 年底, 我国已发现金矿床(点)共计5 349 处, 其中岩金矿床( 点)( 含伴共生金矿床)4 191 处, 砂金矿床(点)1 158 处, 遍布全国 30 个省 (市、区), 累计探明金矿资源储量超过 2.1×104 t(表 1)。我国金矿资源在各省均有产出(图 1), 金矿床数量较多的省份依次是新疆、西藏、青海、黑龙江、四川、山东、甘肃、内蒙古等, 西北地区金矿床数量较多, 也与其面积较大相关。金矿资源具有以下特点: (1)规模及资源量分布极不均匀, 主要集中在几个产金大省, 尤以山东为最, 其金资源储量 5 491.35 t, 约占全国的 26%, 我国金资源储量超千吨的省份除山东外, 还有河南、甘肃、内蒙古、云南, 该 5 省金资源储量占全国金资源储量的 48%; (2)大型金矿床数量少但资源相对集中, 中、小型金矿数量占全国的 54.5%, 矿点数量占全国的 41.53%,但二者的金储量仅占全国金矿储量的 32. 87 %; (3)伴生金比例较大, 其探明储量约占我国金储量的 30%以上, 保有储量约为 27.9%; (4)品位总体上不高, 矿石品质较差, 以中低品位为主; (5)地质勘探程度相对较低, 绝大多数为普查和详查, 中西部地区新发现的矿床多为普查, 提交的多为科研储量。在找矿突破战略行动的第一阶段(2011—2013 年),我国新增金矿资源储量达 2 395 t, 这表明我国金矿找矿工作仍具有巨大潜力; (6)勘探深度较小, 一般小于 600 m, 而国外金矿探采已达 2 000~4 000 m,甚至超过 4 000 m。我国除了面上勘查工作程度较低之外, 可能与向深部大胆勘查的思路不够开拓有关; (7)资源占用率很高, 但利用效率低。绝大多数探明金矿已被占用, 很多中小型矿山为地方或乡镇企业所有, 管理水平低下, 采富弃贫、乱采乱挖、资源浪费现象较普遍。后备资源储备严重不足, 其危机程度不亚于锂铍等战略性新兴矿种。
表 1 中国各省(市、区)金矿规模数量与储量


图 1 中国金矿分布略图
2 中国金矿成矿规律

2.1 中国金矿成矿类型
金地球化学性质独特, 广泛参与到各种地质过程并富集于不同的构造背景、地质条件、赋矿岩石之中, 具有极其复杂的成矿类型。对金的工业类型划分, 李舒等(1999)提出了 11 种类型的划分方案。在 2002 年国土资源部《岩金矿地质勘查规范》中,划分出破碎带蚀变岩型、含金石英脉型、斑岩型、矽卡岩型、角砾岩型、硅质岩层中的含金铁建造型、含金火山岩型和微细粒浸染型 8 大类。对于成因类型, 其划分方案也更为复杂多样。近百年的勘查开发和理论研究诞生了岩浆成矿作用和温度深度、矿体形态和矿化类型、含金矿石建造、构造环境和金成矿作用、元素地球化学组合、容矿围岩或含矿建造、成矿地质作用、成矿物质来源等等为依据的一系列划分方案。
中国金矿床的类型最为齐全, 几乎世界上所有已知金矿床成因类型在中国均有发现, 而且往往在同一个矿集区就可以见到多种类型(包括多种不同元素组合类型、多种围岩产出类型、多种成因类型、多种工业类型)的金矿同时存在的情况。以金矿基本成矿特征为基础, 通过归纳和系统总结已有研究和最新进展, 并结合《中国矿产地质志》矿床类型(工业/成因)划分方案规范要求, 此次研究将中国金矿床分为内生金矿和外生金矿 2 个一级类型、6 个二级类型、13 个三级类型(表 2)。根据对中国 227 个大型、超大型金矿床统计, 包括岩浆型 1 处, 伟晶岩型 1 处, 矽卡岩型 8 处, 斑岩型 19 处, 非岩浆成因的热液型金矿 39 处, 叠加型 13 处, 风化型 2 处,陆相火山岩型 11 处, 海相火山岩型 7 处, 砂矿型 26 处, 变成型 1 处, 岩浆热液型 99 处。
表 2 中国金矿(成因/工业)类型的划分

2.2 中国金矿的空间分布规律
中国金矿的空间分布极不均匀。从全球性成矿域来看, 古亚洲成矿域古隆起区广泛分布的前寒武纪变质岩系是中国东部地区重要的成矿条件,发育夹皮沟、金厂峪金矿等; 滨太平洋成矿域产出金矿资源占中国岩金总储量的 30%以上, 大量发育产于前寒武纪基底中生代上叠式火山断陷盆地边缘的火山岩型和次火山岩型金矿、复成热液型金矿及以中生代岩浆热液成矿作用为主形成的金矿。在特提斯—喜马拉雅成矿域, 古生代蛇绿混杂岩和中酸性侵入岩, 古生代—中生代海相火山岩、泥砂质碎屑岩、碳酸盐岩以及新生代的酸性-碱性次火山岩均赋存有不同类型不同规模的金矿化。中国金矿发育的另一大特色为“过渡地带”成矿, 在东西过渡、三大成矿域的交汇地带, 发育了以印支期褶皱造山带为特色的松潘—甘孜地区和右江流域的滇黔桂金三角。
总体上来看, 中国金矿具有空间分布广泛、但又趋于集中产出的特点, 胶东、小秦岭、滇黔桂是最重要的矿集区。我国金矿的空间分布规律表现为: (1)金矿成矿省、成矿带(Ⅱ级和Ⅲ级成矿单元)的分布明显受区域成矿构造带、尤其是北西西向、北北东向构造带的控制; 含金建造广泛发育, 尤其是叠加有中生代岩浆岩的含金建造分布区, 为金矿的集中产出奠定了基础。太古界中-基性火山岩系、元古宙含金浅变质岩系、古生代—三叠纪含金沉积岩系、显生宙侵入-火山岩系及中、新生代含金砂砾岩系最为重要; (2)成矿时代和成矿空间具有显著的集中性, 乃至于可形成以金为主的相对独立的矿床成矿系列, 而金矿成矿系列的客观存在为矿集区的圈定奠定了理论基础; 基于金矿带的空间展布、成矿时代、构造格架、沉积、变质与岩浆建造特征、金矿床类型等因素, 全国范围内可分出 55 个金矿集中区(图 2, 表 3)。这一级别的金矿成矿单元相当于三级或四级构造单元, 无论在其控矿地质特点上, 还是在金矿类型等方面都表现出较大的同一性, 往往组成相同、相近的成矿系列或金属矿化组合; (3)不同类型金矿床空间分布特征呈现出显著差异。花岗-绿岩型金矿主要分布于华北陆台高级变质区和花岗-绿岩带组成的太古宙克拉通内, 尤其是华北陆台的北缘, 以及滨西太平洋构造域部分地槽区元古宙变质岩出露部分(如佳木斯地块);岩浆作用形成的金矿往往分布于大陆板块边缘活动带、中生代断陷盆地边缘火山岩浆带以及陆内深大断裂带; 通常, 区域性深大断裂为其导岩构造,次级断裂或裂隙带为其控矿构造; 两组或多组方向构造的复合交汇部位是成岩成矿的有利部位;产于沉积建造中的金矿床主要分布于华南褶皱系的右江褶皱带和粤中(南)坳陷区、松潘—甘孜褶皱系雅江褶皱带及秦岭褶皱系武当—淮阳前寒武系隆起。
表 3 中国金矿主要成矿单元及集中区一览表


图 2 中国金矿空间分布规律图
2.3 中国金矿成矿时代分布规律
中国金矿成矿起步早, 时间跨度大, 具有多期次、多旋回成矿的鲜明特点, 且不同于国外以前寒武纪为主的特点, 而是“后来居上”, 整体可总结为: “一老一新成矿、东西南北有别、多期叠加成矿、成岩成矿存时差”。金矿包括 7 个主要成矿期, 即新太古代—古元古代(五台期, Ar3/Pt1, >1 800 Ma)、中元古代—新元古代(Pt1/Pt2, 四堡—雪峰期, 1 800~ 800 Ma; Pt3, 晋宁—兴凯期, 800~500 Ma)、早古生代 (加里东期, Pz1, 500~400 Ma)、晚古生代(华力西期, Pz2, 400~250 Ma)、早中生代( 印支期, Mz1, 250~ 200 Ma)、晚中生代(燕山期, Mz2, 200~65 Ma)和新生代(喜马拉雅期, Kz, <65 ma="">
表 4 中国不同成矿期金矿资源量及矿产地数统计表


图 3 中国大型、超大型金矿成岩成矿年龄直方图
(1) 金矿成矿的不同时代的分布规律
新太古代— 古元古代时期( 五台—吕梁期,~1 800 Ma)形成的金矿床主要分布于华北地台北缘, 矿源层均为太古宙绿岩建造。该期发育花岗-绿岩带型金矿。成矿与以基性为主的火山-沉积活动及其后来的构造-变质改造过程密切有关, 形成华北地台中太古代(3.2~2.8 Ga)陆核发育阶段形成的 Fe、石墨、Au 矿床成矿系列组、华北地台中东部(辽吉、冀东、鲁西花岗-绿岩带中)与新太古代前期(2.8~2.7 Ga)构造旋回有关的 Fe、 Cu、Zn、Au 多金属矿床成矿系列组及华北地台中西部(鲁西、五台、色尔滕山、中条地区花岗-绿岩带中)与新太古代后期(2.7~2.5 Ga) 构造旋回有关 Fe、Cu、Au、非金属矿床成矿系列组等, 代表性的金矿床有金厂峪、夹皮沟、红透山等; 中元古代—新元古代早期(四堡—雪峰期, 1 800~800 Ma)金矿同样以花岗-绿岩带金矿为代表, 但整体矿化强度较弱, 分布不广, 主要产于吉黑褶皱系佳木斯地块, 其赋矿地层为古元古界东风山群, 为一套变质的火山-沉积岩系。成矿与区域变质作用有关, 经历了区域进化变质及构造变形成矿阶段、变质热液成矿阶段和区域退化变质成矿阶段, 形成了铁硅质建造中的金矿床, 属火山喷气-变质成因, 代表矿床有东风山、五里浸、德兴金山等; 新元古代(晋宁—兴凯期, 800~500 Ma)金矿床较少, 均为成因待查明的热液型矿床。其中与岩浆作用有关的金矿床, 主要分布于扬子地台龙门—大巴台缘褶带黄陵隆起区, 其赋矿地层为古—中元古代变质岩系, 成矿与元古宙黄陵花岗岩有关; 早古生代 (加里东期, 500~400 Ma)的金矿床主要分布于祁连褶皱系和华南褶皱系武夷—云开降起区, 前者赋矿地层为早古生代浅变质火山岩系, 成矿作用与超基性岩浆系列和偏碱性玄武岩浆系列有关, 代表性矿床如甘肃白银厂。后者主要与加里东期花岗岩类有关, 如湾岛金矿、沃溪金矿、万古金矿、古袍金矿等。另有部分分布于柴北缘—祁连地区(贾公台金矿、双口山金矿、青龙沟金矿等)、华北地台北缘(白乃庙金矿、白音宝力道金矿等)、新疆阿尔金( 太平沟金矿); 晚古生代( 华力西期, 340~ 255 Ma)的金矿床主要产于海西褶皱带, 分布在中国北部的华北陆台北缘、内蒙古—大兴安岭褶皱系、天山褶皱系、阿尔泰褶皱系和准噶尔褶皱系内。成矿作用主要与华力西期幔源或壳幔混源基性-中酸性火山-侵入作用有关。赋矿地层包括元古宙变质岩和古生代沉积岩及火山岩。矿床(化)类型以火山岩型为主; 早中生代金矿分布范围集中于西秦岭、东昆仑和天山—北山成矿带。西秦岭造山带以印支期岩浆岩和大金矿发育为特征, 且往往记录了燕山期的信息, 如早子沟、加甘滩、大桥、八卦庙、李坝、双王金矿等。有些矿床的成矿年龄甚至可以从印支期延续到新生代, 比如马脑壳金矿和拉尔玛金-铀矿; 燕山期为最主要的成金期, 以岩浆热液成矿为主, 并有古老地层的参与。此外, 燕山期与岩浆作用有关的金矿化往往会重叠于早已形成的花岗-绿岩带金矿及华力西期与岩浆作用有关的金矿之上而形成叠加型金矿。如黑龙江老柞山金矿, 矿床存在两个内生成矿期, 早期成矿与华力西期岩浆活动有关, 晚期矿化与燕山晚期中酸性岩浆作用有关;新生代(喜山期)的金矿化一般认为强度较弱, 已知金矿床总数(包括砂金矿)和储量均占全国总数的不到 5%。主要分布于滨西太平洋成矿域中国东南沿海岛弧区的台湾褶皱系、特提斯成矿域三江褶皱系和喜马拉雅褶皱系的雅鲁藏布江优地槽褶皱带内。成矿时代以喜马拉雅期为主, 部分为燕山晚期, 成矿年龄值多为 30~70 Ma。
(2) 金成矿的长期继承与叠加再造
金元素在地壳和地幔中丰度均低且分散, 要形成大规模的工业富集, 往往要经过长期的、多种地质成矿作用、多期次叠生才有可能。从矿床成矿系列角度来看, 以华北陆台北缘、华北陆台成矿区、祁连—秦岭、华南褶皱系等为代表的成矿(区)带中,发育 4~5 个矿床成矿系列, 并常出现较多的矿床(化)类型、多期(次)成矿的金矿密集区, 表现了金矿的多旋回构造-岩浆-成矿特点。其中, 以华北陆台北缘金成矿带最为典型, 金的成矿作用从太古代花岗绿岩建造金矿源层的形成开始, 经历了新太古—古元古代(花岗-绿岩带)成矿、华力西期成矿, 再到燕山期成矿(成矿高峰期), 经历了漫长的地质发展时期。这一成矿特点与华北陆台北缘地质发展史上出现的多旋回构造-岩浆活动是息息相关的。从同位素年代学数据来看, 大量金矿床的成矿年龄具有多期次特征,且时间跨度很大。广东河台金矿经历了加里东期至燕山晚期370 Ma 的漫长过程; 吉林夹皮沟金矿经历了 3.1~2.8 Ga 期间矿源层形成期、2.5 Ga 矿源层中的金活化分配成矿期(三道岔金矿)、2.5~0.15 Ga 期间碱交代和热变质成金期(红旗沟金矿、二道甸子金矿)。这充分的证实了不同时代的叠加、改造和再造在金矿成矿过程中的重要意义。同时, 即便是在成矿期(燕山期)也往往有早、晚或早、中、晚之分, 如山东焦家含金黄铁绢英岩中早期和晚期矿化蚀变水云母的 Rb-Sr 年龄分别为(105±7) Ma 和(88.1±0.1) Ma(骆万成等, 1987)。李英等(1990)通过铅同位素研究, 揭示华北地台南缘地壳中铅同位素经历了 4 个热演化阶段: 2 600 Ma 前为地幔系统, 2 600~1 000 Ma 为“幔质” 地壳系统, 1 000~700 Ma 为热液对流系统, 700~200 Ma 出现岩浆-地壳混合系统。
2.4 我国金矿的谱系特征
我国金矿成矿谱系特征表现为成矿强度老弱新强、叠加成矿的时间跨度大、新生代金矿的资源潜力也大(图 4)。其成矿演化规律表现为: ①在矿产地数量和资源量方面, 燕山期金矿列于各时代金矿之首, 其次为印支期、华力西期、喜马拉雅期、加里东期、五台—吕梁期、晋宁—雪峰期, 华力西期和喜马拉雅期金矿所占比重明显上升; ②在成矿作用性质上, 新太古—古元古代主要为与古老花岗岩-绿岩带有关的变质热液成矿作用; 中—新元古代成矿期兼有变质热液成矿作用和岩浆热液成矿作用;古生代成矿期主要是岩浆热液成矿作用; 中生代成矿期则以岩浆热液成矿作用为主导, 兼有地下热 (卤)水溶滤成矿作用; 新生代成矿期主要为岩浆热液成矿作用和表生成矿作用; ③在空间分布上, 新太古—古元古代金矿床主要分布于华北陆台尤其是其北缘; 中—新元古代金矿化强度较弱, 分布不广;早古生代金矿主要分布于柴达木北缘、祁连和武夷—云开及周边地区, 在华北地台北缘、新疆阿尔金、东天山和西天山也存在加里东期金矿; 华力西期金矿在西北地区分布较广泛, 主要集中在新疆等地;印支期成金强度不大, 主要分布在西秦岭、东昆仑和天山—北山成矿带, 华南地区也有少量分布; 燕山期金矿分布在我国各个成矿区带, 以华北地台北缘和华北地台东部最为广泛而强烈; 西南三江褶皱系和喜马拉雅褶皱系、雅鲁藏布江优地槽褶皱带是新生代金矿的集中产地。

图 4 中国金矿成矿谱系图
3 百年金矿勘查成果

我国金矿地质工作起步较早, 古人也做了大量有益探讨和研究, 但未能建立完整的科学体系, 与金矿相关的地质科学一直没有得到充分发展。近百年来, 针对于金矿的找矿勘查和理论研究取得了前所未有的进展和突破, 分别在金矿床的类型、规模和数量上实现了一次次的重大突破。
3.1 中华人民共和国成立以前的金矿勘查阶段
早在 1906 年, 顾琅和鲁迅出版的《中国矿产志》便对中国境内 120 余处金矿的分布概况进行了论述。1910—1931 年, 顾琅、卫勒、姚业经、王维燮、刘祖彝、胡哲如、王缙雲、赫文汇、沈承珩、胡博渊、傅玉律、翁文灏、江祖莼、雪卢等无数地质前辈对华北地区、东北地区的金矿开展了基础地质研究和一系列勘查工作。1931—1939 年, 国民党中央政府资源委员会开始组织力量对金矿进行专门的地质调查, 并先后在各地设立过 14 个省或地区性的金矿探矿队, 以调查中国西南、中南和西北各省的金矿。在此期间, 我国老一辈地质学家如翁文灏、谢家荣、谭锡畴、侯德封、尹赞勋、冯景兰、夏湘蓉、喻德渊、刘国昌、郭文魁、王晓春、高振西、李承三、刘祖彝、田奇瓗及程裕淇等人在极度困难的条件下, 先后在一些产金区开展了矿床地质研究工作, 其中有冯景兰、郭文魁、刘国昌等对胶东地区金矿的成矿规律研究; 曹世禄、李捷等对鄂豫交界地带砂金矿床分布规律的研究; 王晓青、喻德渊、吴京、刘国昌、廖士范、胡博渊等对湘西、黔东金矿的研究; 刘祖彝等对西南地区金矿的研究;李承三、姚文光等对广东金矿的研究; 高振西、王植等对广西金矿的研究, 等等。此阶段在金矿床分布、矿床地质特征、成矿地质背景等方面积累的资料, 为中华人民共和国成立后的金矿勘查和开发事业奠定了良好的基础。
3.2 中华人民共和国成立以后的金矿勘查阶段
中华人民共和国成立以来, 我国在金矿找矿勘查方面取得了巨大成就, 发现了大量重点矿床, 建立了一批重点金矿矿集区(产金基地), 在取得丰硕找矿成果的同时, 极大地丰富了金矿成矿理论。 1950—1970 年, 谢家荣、侯德封、冯景兰、郭文魁、马杏垣、业治铮、赵家驹等分别对山东、辽宁、黑龙江等地的金矿进行了调查研究。山东地质局第六地质队、河南省地质局区测队等等开展了系统的勘查工作, 先后发现了小秦岭金矿田、团结沟斑岩型金矿床、胶东新城、焦家、三山岛特(超)大型破碎蚀变岩型金矿床、山东蓝山金矿、浙江治岭头火山岩型金矿床等等。在理论方面, 中国的地质学家们在金矿地质研究中, 深入探索了金矿的成因和找矿规律, 厘定了四种主要的金矿成因类型/工业类型,九个成矿期和三大成矿域, 并提出了“ 结构控矿、热液控矿、岩浆控矿” 等金矿成矿理论, 推动了金矿地质理论的发展。20 世纪 80 年代以来, 中国金矿有组织的大规模勘查取得了极大的发展, 通过 “ 七五”、“八五” 计划期间的工作, 我国建立了胶东、小秦岭、阴山—燕辽、辽吉东部、黑龙江砂金、川陕甘三角区砂(岩)金、鄂皖赣伴生金七大黄金生产基地, 探获的数千吨黄金, 拓展了粤西—海南、川黔滇三角区、新疆等地的黄金产业, 奠定了中国现代黄金产业的资源基础。此后, 中国金矿的勘查工作一直处于世界前列, 已发现的金矿类型是世界上最多的, 查明的资源储量无论是单个矿床还是全国总量也都一直在增长。进入 21 世纪以来的 20 多年间, 探获的金矿资源储量显著增长(增加了3.6 倍),工作程度总体上也明显提高, 但矿产地数量(不计矿化点)增加缓慢, 这也意味着找矿尤其是发现新的矿产地的难度越来越大, 突破口主要在老矿区增储和向深部进军。1997—2007 年间, 我国黄金保有储量增长速度相对较慢, 主要原因是大型-超大型金矿及可供开采的露天矿很少, 而难选冶金矿相对偏多。但随着科技的不断发展和黄金需求转暖, 我国金矿勘探工作取得了新进展。2006 年, 我国在滇黔桂和陕甘宁等地区探明黄金储量超过 650 t。2008 年, 山东省地矿局地质六队在焦家金矿成矿带深部发现特大型金矿, 矿床类型为破碎蚀变岩型,探明金储量达 103 t, 潜在经济价值超过 200 亿元,拉开了金矿深部找矿的序幕。截至 2022 年底, 全国发现金矿产地 5 343 处, 其中砂金 1 158 处, 岩金与土型金矿 4 185 处; 超大型金矿 23 处(含超大型砂金矿床 1 处), 大型 189 处, 中型 466 处, 小型2 446 处, 矿点 2 219 处, 探获的资源储量合计22 330 t。尤其是山东焦家和三山岛这两个超过千吨的金矿资源基地的找矿勘探取得持续突破, 显著提升了中国金矿的资源保障程度, 也标志着中国金矿的勘查能力上升到了一个新的高度(表 5)。
表 5 胶东地区 2005—2018 年查明的大型、超大型金矿床一览表

4 中国金矿开发利用及新一轮找矿突破方向

4.1 继续寻找大型-超大型金矿床
中国金矿的找矿方向主要是大型超大型矿床,尤其是新区新类型的大型超大型金矿。中国有悠久的采金历史, 古人留下的采金坑、挖金洞、淘金遗迹遍布全国各地, 特别是中华人民共和国成立后新发现了一大批金矿床, 为社会主义建设做出了重要贡献, 但金矿资源仍满足不了国民经济建设日益发展和人民群众日益增长的需要。大型、超大型金矿因为其规模大, 矿山服务年限长, 产业集中度高,能够解决大问题, 一直是地质找矿工作者梦寐以求的目标。从国外典型金矿的找矿效果看, 1 000 m 以深, 甚至于 2 000~3 000 m, 仍然具有大型、超大型的资源潜力, 如澳大利亚卡尔古利、巴西莫劳—维洛、加拿大波丘潘、印度科拉尔、美国的霍姆斯塔克等矿床。鉴于我国金矿目前勘查深度普遍低于 1 000 m, 仅有极少量矿床达到 2 000 m, 可以预见,深部大量的资源仍处于“待勘探”状态, 因此, 深部找矿至关重要, “向深部进军”无疑也是中国今后金矿找矿的重要方向。对于大型-超大型矿深部找矿, 首先要加强基础地质工作, 不断深入地开展成矿规律研究, 积极拓展找矿的新领域; 其次要着眼于控矿构造的总体, 不能只限于地表含金石英脉的规模, 需建立“控矿系统”概念。此外, 严把勘探工程的质量, 夯实基础地质资料, 避免人为漏矿。
4.2 加强矿集区勘查与产业基地建设
矿集区, 一般指矿产资源集中产出的区域, 本意上并无特定的地质条件的要求, 但是, 要让矿产资源集中到某一空间, 则是离不开地质条件的限定的。相对来说, 成熟矿集区内矿床尺度的研究和勘查工作相对系统, 开展进一步工作并实现找矿突破难度较大。因此, 加强矿集区尺度的成矿特征和成矿规律研究至关重要。金矿矿集区往往受到区域性构造条件的制约以及构造与岩浆岩或其他地质要素的共同制约, 具体包括: ①深大断裂是大型或超大型金矿产出的有利场所, 尤其是不同方位交叉深大断裂的更次一级断裂和交会部位; ②在稳定地块或地台边缘的活化地区, 尤其是区域性大断裂带的附近, 以及较晚期侵入的局部深熔型花岗岩或花岗闪长岩体附近, 或糜棱岩带和基性岩脉比较发育的地区, 是寻找大型或超大型金矿的重要地带; ③在大地构造上属于地槽区或地台区的活化地区, 尤其应注意各种凹陷及盆地中的中基性火山岩、次火山岩的活动特点和分布范围; ④不同性质大地构造单元接壤或过渡地带, 或一些长期隆起的地区, 是找大型或超大型金矿的重要找矿方向。比如中朝准地台,北与内蒙古地槽褶皱带、南与秦岭地槽褶皱带、东与吉黑地槽接壤地带, 再如胶辽台隆、铁岭—靖宇隆起、佳木斯隆起、燕山隆起、内蒙地轴、五台西断隆、小秦岭地轴等, 还有扬子准地台和准噶尔、塔里木盆地的周边地带; ⑤前寒武纪分布的老变质岩区是寻找大型或超大型金矿的重要方向。这些太古宙或古元古代的变质岩地层, 其原岩多为富含铁镁硅酸盐岩系的中基性火山岩, 一般含金量较高,是形成金矿的极有利地段。矿集区往往也是矿业产业发展的基地, 基于资源条件和基础设施的优势,加大这些地区的勘查, 发现新矿床, 巩固资源基础,可以做到矿业基地的绿色可持续发展。
4.3 加强共伴生矿床中低品位金的综合回收
我国共伴生金矿很多, 而且金的资源储量也不小, 综合回收可以提高资源回收率、大大提高经济效益, 也有助于绿色生态文明矿山的建设。比如,山东莱州三山岛金矿是我国大型金矿床之一, 1984 年基建, 1989 年投产, 生产能力达到 7 200 t/d。多年来, 矿山通过不断扩大生产规模,降低矿床工业指标, 积极投入地质探矿, 大幅度增加资源储量等多种途径, 依托低品位区域多指标、多次的矿体圈定和资源量评估, 充分发掘了伴生金矿的潜在工业价值, 延长了矿山服务年限。目前,综合回收低品位金矿资源的技术方法越来越成熟。比如, 四川若尔盖巴西金矿采用氰化法、硫脲法、溴法、硫代硫酸盐法、石硫合剂法 5 种方法进行了提金试验和制粒氰化法提金, 回收率得以提升; 湖北通过柱浸来提高蛇屋山低品位金矿的开发效果; 新疆某矿先将低品位浸金溶液磁化, 以降低去离子水的表面张力; 将滴淋堆浸金的浸出率由 58.04%提高至 62.21%; 内蒙古某金矿在选矿过程中采用油酸来降低尾矿中的金品位。因此,加强共伴生矿床中低品位金的综合回收可以充分盘活现有资源, 对资源保护与节约有重要的意义, 对矿业企业经济效益有实际意义。
4.4 加强尾矿资源的综合利用
随着黄金的不断开采, 黄金尾矿的堆积量逐年增加, 不仅浪费大量土地、破坏周边环境, 而且危害人体健康。随着环境保护、耕地保护要求越来越严, 尾砂被用于回填的现象也越来越普遍。如山东仓上金矿采用上向分层尾砂充填法采矿, 产生了很好的示范引领作用; 陕西八卦庙金矿空场采矿之后以废石、尾砂、水泥进行固结, 等等。如何在回填之前就充分回收其中的有用金属元素和非金属矿物, 一直受到高度重视。此外, 氰化尾渣的安全处理处置始终是黄金行业关注的热点问题, 而黄金尾矿中 Au、Ag、Cu、 Pb 等金属元素, 石英和长石等非金属矿物, 以及硅铝氧化物和硅酸盐类物质具有回收利用价值和广泛的工业用途。因此, 黄金尾矿的综合利用对于黄金行业的健康发展和自然资源保护具有重要意义。
4.5 拓展非传统金矿类型、期次和找矿空间
(1)中国金矿类型繁多, 成矿作用丰富, 结合不同空间区域的地层、构造及岩浆岩体有关的典型矿床作为矿床式, 选择合适的“矿产预测类型”, 对于成矿预测来说更有现实意义。比如, 沿着郯庐断裂带两侧, 与燕山期岩浆作用有关的金矿床, 不但出现在胶东的花岗-绿岩带, 也出现在辽东地区, 甚至出现在渤海湾中。因此, 在胶东寻找岩浆热液型金矿就可以参考玲珑式和焦家式金矿的成矿要素,在辽东寻找岩浆热液型金矿则需要参考五龙式金矿的成矿要素, 在渤海湾寻找岩浆热液型金矿则需要参考三山岛北部海域超大型金矿的成矿要素, 进而确定各自的预测要素, 包括围绕不同的岩体、选择不同的导矿构造和容矿构造及不同的围岩岩性来部署找矿工作。此外, 虽然发现新的矿床工业类型难度大, 但发现新的矿石类型的可能性还是很大的,而不同类型的矿石才是工业开采的具体对象。比如,石英脉型金矿已经众所周知, 那么, 是否还存在方解石脉型金矿、萤石脉型金矿、重晶石脉型金矿呢?答案是肯定的。如产于氟镁石型矿石中偏岩子金矿就是自然金, 而与重晶石矿化共存的有新疆阿合奇县的布隆金矿、青海的抗得弄舍金矿、吉林的板庙子金矿、山西的耿庄金矿等。
(2) 中国金矿主要形成于中生代, 尤其是燕山期。但是, 越来越多的资料表明, 中生代的印支期、古生代的加里东期也很重要, 而新生代可能是中国能够取得找矿突破的重要找矿方向。除了台湾的金瓜石金矿之外, 云南的北衙金矿也是喜马拉雅期形成的, 而西藏的喜马拉雅期金矿(包括伴生在斑岩型铜矿中的金矿以及共生在浅成低温热液型铜金矿中的金矿)十分重要。台湾金瓜石金矿控制的金资源储量为 110.929 t(金品位 2.48~7.2 g/t),实际上可能远不止 110 t; 云南北衙金矿控制的金资源储量为 317.741 t(金品位 2.48~7.2 g/t), 还有扩大的空间; 西藏墨竹工卡县甲玛铜矿中的伴生金达 174.540 t(金品位 0.37 g/t)。此外, 西藏芒康县巴达铅银矿中共生金矿达 51.73 t(金品位 1.35 g/t)。
(3) 非传统找矿空间探索方面, 三山岛北部海域超大型金矿勘查实践也为拓展找矿领域提供了重要参考。三山岛北部海域金矿床位于胶东西北部三山岛成矿带北段, 是一个严格受断裂控制的超大型破碎蚀变岩型金矿床, 矿体全部赋存于滨海海域之下。海域金矿在哪找, 怎么找, 是困扰海上找矿取得突破的重要难题。在综合分析研究海域金矿成矿规律及矿体空间分布、富集规律与预测找矿潜力的基础上, 开展了一次系统的由预查开始直接进入详查的勘查活动。在勘查过程中, 采用拼装式插桩海上钻探平台进行海上大规模钻探施工, 该钻探平台具有安全稳固、可操作性强、周期短、可施工深孔及质量可靠等优点。山东莱州三山岛北部海域金矿钻探工程项目从 2012 年开始, 至 2015 年底结束。历时两年半, 施工陆地与海上钻孔138 个, 总工作量 15 万余米, 先后取得如下重要成果: ①提交了当年国内最大规模金矿床和最大金单矿体; ②首开中国浅海海域金矿勘查的先河, 解决了海上金矿勘查的关键技术难题, 克服了海域金矿海上勘查难度大的问题; ③丰富了胶东金矿成矿规律研究内容, 有效应用新型找矿方法, 对中国今后海底固体矿产勘查具有一定的借鉴意义和勘查示范作用。
5 结论

(1) 中国金矿类型齐全, 按成矿作用可划分出2 个一级类型, 6 个二级类型和 13 个三级类型。其中与岩浆作用有关的金矿分布最为广泛, 类型多样。花岗-绿岩型金矿主要分布于华北陆台高级变质区和花岗- 绿岩带组成的太古宙克拉通以及滨西太平洋构造域部分地槽区元古宙变质岩出露部分,产于沉积建造中的金矿床主要分布于黔桂滇交接的三角区、粤中地区、川西地区和秦岭地区。中国金矿包括 7 个主要成矿期, 其中以燕山期为最主要的成矿期, 且单个矿床普遍表现为多期复合叠加成矿作用。
(2)近百年来, 金矿勘查取得了令人瞩目的成就。建国前, 一系列的基础研究和初步勘查工作为后续金矿的大规模勘探奠定了基础; 建国后的勘探工作取得了大量突破性进展, 发现和查明了大量大型规模及以上的金矿床, 并逐步向多个千吨级资源基地迈进。
(3)新一轮找矿行动, 针对于金矿找矿勘查和开发利用, 继续寻找大型-超大型金矿床是首要目标,同时要结合矿集区勘查与产业基地建设, 并注重共伴生矿床中低品位金的综合回收和尾矿的综合利用。在新一轮的找矿勘查中, 尤其需重点拓展金矿的非传统类型、非传统期次和非传统的找矿空间。
原文详见:王登红,秦锦华,王成辉,等.中国金矿成矿规律与百年勘查成果及新一轮找矿突破行动建议——《中国矿产地质志·金矿卷》研编[J].地球学报,2025,46(01):20-34.
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