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      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
      瀏覽次數:958

      日常生活中經常會看到新聞報道稱某某地發現了多少噸金礦,不禁聯想這么多金礦漫山遍野的金子嗎?為了回答這個問題,首先需要知道金礦“量”的評價標準,然后要知道金礦中的金子究竟是什么樣。

      2020發布的國家標準《固體礦產資源儲量分類》 GB/T 17766-2020,將資源量儲量分類由原來的16個類型調整為5個類型,分別為推斷資源量、控制資源量和探明資源量(按照地質可靠程度由低到高)、可信儲量和正式儲量(基于地質可靠程度,按照轉換因素的可靠程度由低到高)(圖1)[1]。由于資源量和儲量的分類涉及大量專業的分析,所以不再贅述。僅需提一點,新標準實施以后,發布固體礦產資源量和儲量數據時僅可使用上述5個分類名稱,其中發布儲量數據時,證實儲量和可信儲量可相加。感興趣的讀者可以留心一下2020年5月之后新發現金礦的 “量” 是屬于哪個分類呢?


      圖1 資源量和儲量類型及轉換關系示意圖


      那么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并不統一。以金礦和銅礦為例(表1),由于金的稀缺性,巖金礦床金屬量高于20噸便可稱為大型,而銅的金屬量達到50萬噸以上才可稱為大型礦床。另外,對于巖金和砂金兩類不同類型的礦床,它們的規模標準也不同。通過對比可以發現,相同規模下砂金金屬量遠遠低于巖金,這也與砂金的稀缺性有關。


      表1 礦產資源儲量規模劃分標準


      所謂砂金是指山體中巖金被河水沖刷并與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,由于金的密度大,很容易與其它礦物分離。除了細砂般的金子外,還有塊狀明金,如狗頭金等。金礦經歷多年的勘查與開發,目前已經很難新發現砂金礦。


      巖金礦按照礦體形態、礦化類型可劃分為石英脈型、破碎帶蝕變巖型、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,反映出巖金礦成礦的復雜性[2]。巖金礦中除了自然金(主要成分為單質金)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。這些金礦物在巖金中的賦存狀態也千差萬別,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 內蒙古某金礦石英脈裂隙中兩顆明金(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]。


      金礦石的最低工業品位一般為1克/噸,也就是說如果每噸巖石中金的含量達到1克,便成為可被開采的金礦石。一個大型金礦床,如果開采出20噸金,金的密度為19.32噸/立方米,則開采出來金的體積約為1立方米。那么多少體積的礦石能夠開采出1立方米金呢?按照工業品味1克/噸和巖石密度2.3噸/立方米計算,需要約870萬立方米巖石,大致相當于9個“水立方”國家游泳中心,也就是說20噸規模的金礦床相當于1立方米金粉碎并分散在9個水立方場館中。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《固體礦產資源儲量分類》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于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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