日常生活中经常会看到新闻报道称某某地发现了多少吨金矿,不禁联想这么多金矿漫山遍野的金子吗?为了回答这个问题,首先需要知道金矿“量”的评价标准,然后要知道金矿中的金子究竟是什么样。
2020发布的国家标准《固体矿产资源储量分类》 GB/T 17766-2020,将资源量储量分类由原来的16个类型调整为5个类型,分别为推断资源量、控制资源量和探明资源量(按照地质可靠程度由低到高)、可信储量和正式储量(基于地质可靠程度,按照转换因素的可靠程度由低到高)(图1)[1]。由于资源量和储量的分类涉及大量专业的分析,所以不再赘述。仅需提一点,新标准实施以后,发布固体矿产资源量和储量数据时仅可使用上述5个分类名称,其中发布储量数据时,证实储量和可信储量可相加。感兴趣的读者可以留心一下2020年5月之后新发现金矿的 “量” 是属于哪个分类呢?
图1 资源量和储量类型及转换关系示意图
那么多少吨金矿才能被称作大型矿床呢?其实,不同矿种矿床规模的划分标准并不统一。以金矿和铜矿为例(表1),由于金的稀缺性,岩金矿床金属量高于20吨便可称为大型,而铜的金属量达到50万吨以上才可称为大型矿床。另外,对于岩金和砂金两类不同类型的矿床,它们的规模标准也不同。通过对比可以发现,相同规模下砂金金属量远远低于岩金,这也与砂金的稀缺性有关。
表1 矿产资源储量规模划分标准
所谓砂金是指山体中岩金被河水冲刷并与其他矿物分离而形成的金,因这类金通常细微如砂,故称作砂金。美国加州淘金热便是淘取河流中的砂金,由于金的密度大,很容易与其它矿物分离。除了细砂般的金子外,还有块状明金,如狗头金等。金矿经历多年的勘查与开发,目前已经很难新发现砂金矿。
岩金矿按照矿体形态、矿化类型可划分为石英脉型、破碎带蚀变岩型、细脉浸染型等矿床类型,此外还有根据成矿温度和深度等依据进行划分,反映出岩金矿成矿的复杂性[2]。岩金矿中除了自然金(主要成分为单质金)之外,还有银金矿、金银矿、碲金矿、方锑金矿、黑铋金矿、硫金银矿等。这些金矿物在岩金中的赋存状态也千差万别,在矿床学研究中,按金矿物的粒度或被分辨的难易程度, 一般分为明金(>0.2 mm)、显微金(0.2µm~0.2mm)和次显微金(<0.2µm)[3]。
明金肉眼便可以分辨,如图2所示;显微金则需要借助显微镜观察,图3分别是扫描电子显微镜下银金矿和光学显微镜下自然金;次显微金则需要借助更高空间分辨率的透射电子显微镜进行观察。此外,金有时甚至不形成独立矿物,而是进入到其它矿物的晶格中。
图2 内蒙古某金矿石英脉裂隙中两颗明金(红色箭头所指)。
图3河南某金矿扫描电子显微镜下(A)石英中的显微银金矿(Electrum)和光学显微镜下石英中的显微自然金(金黄色颗粒),图片来源参见[4]。
金矿石的最低工业品位一般为1克/吨,也就是说如果每吨岩石中金的含量达到1克,便成为可被开采的金矿石。一个大型金矿床,如果开采出20吨金,金的密度为19.32吨/立方米,则开采出来金的体积约为1立方米。那么多少体积的矿石能够开采出1立方米金呢?按照工业品味1克/吨和岩石密度2.3吨/立方米计算,需要约870万立方米岩石,大致相当于9个“水立方”国家游泳中心,也就是说20吨规模的金矿床相当于1立方米金粉碎并分散在9个水立方场馆中。由此可见,在自然界中发现金的概率特别低而且金矿物颗粒细小,即便是大型金矿床也无法看到漫山遍野明晃晃的金子。
参考资料:
[1] 中华人民共和国国家标准《固体矿产资源储量分类》GB/T 17766-2020.
[2] 王成辉, 徐珏, 黄凡, 陈郑辉, 应立娟, 刘善宝. 2014. 中国金矿资源特征及成矿规律概要. 地质学报, 88(12): 2315-2325.
[3] 马建秦, 李朝阳, 温汉捷. 1999. 不可见金赋存状态研究现状. 矿物学报, 19(3): 335-342.
[4] 鲁美. 穿透性地球化学勘查应用于覆盖区找矿及异常机理[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2019.
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