日常生活中經(jīng)常會(huì)看到新聞報(bào)道稱某某地發(fā)現(xiàn)了多少噸金礦,不禁聯(lián)想這么多金礦漫山遍野的金子嗎?為了回答這個(gè)問(wèn)題,首先需要知道金礦“量”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),然后要知道金礦中的金子究竟是什么樣。
2020發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類》 GB/T 17766-2020,將資源量?jī)?chǔ)量分類由原來(lái)的16個(gè)類型調(diào)整為5個(gè)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(zhì)可靠程度由低到高)、可信儲(chǔ)量和正式儲(chǔ)量(基于地質(zhì)可靠程度,按照轉(zhuǎn)換因素的可靠程度由低到高)(圖1)[1]。由于資源量和儲(chǔ)量的分類涉及大量專業(yè)的分析,所以不再贅述。僅需提一點(diǎn),新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以后,發(fā)布固體礦產(chǎn)資源量和儲(chǔ)量數(shù)據(jù)時(shí)僅可使用上述5個(gè)分類名稱,其中發(fā)布儲(chǔ)量數(shù)據(jù)時(shí),證實(shí)儲(chǔ)量和可信儲(chǔ)量可相加。感興趣的讀者可以留心一下2020年5月之后新發(fā)現(xiàn)金礦的 “量” 是屬于哪個(gè)分類呢?
圖1 資源量和儲(chǔ)量類型及轉(zhuǎn)換關(guān)系示意圖
那么多少噸金礦才能被稱作大型礦床呢?其實(shí),不同礦種礦床規(guī)模的劃分標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)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(dá)到50萬(wàn)噸以上才可稱為大型礦床。另外,對(duì)于巖金和砂金兩類不同類型的礦床,它們的規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)也不同。通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),相同規(guī)模下砂金金屬量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于巖金,這也與砂金的稀缺性有關(guān)。
表1 礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)
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(xì)微如砂,故稱作砂金。美國(guó)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(xì)砂般的金子外,還有塊狀明金,如狗頭金等。金礦經(jīng)歷多年的勘查與開(kāi)發(fā),目前已經(jīng)很難新發(fā)現(xiàn)砂金礦。
巖金礦按照礦體形態(tài)、礦化類型可劃分為石英脈型、破碎帶蝕變巖型、細(xì)脈浸染型等礦床類型,此外還有根據(jù)成礦溫度和深度等依據(jù)進(jìn)行劃分,反映出巖金礦成礦的復(fù)雜性[2]。巖金礦中除了自然金(主要成分為單質(zhì)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(tài)也千差萬(wàn)別,在礦床學(xué)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(xué)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(jìn)行觀察。此外,金有時(shí)甚至不形成獨(dú)立礦物,而是進(jìn)入到其它礦物的晶格中。
圖2 內(nèi)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(xué)顯微鏡下石英中的顯微自然金(金黃色顆粒),圖片來(lái)源參見(jiàn)[4]。
金礦石的最低工業(yè)品位一般為1克/噸,也就是說(shuō)如果每噸巖石中金的含量達(dá)到1克,便成為可被開(kāi)采的金礦石。一個(gè)大型金礦床,如果開(kāi)采出20噸金,金的密度為19.32噸/立方米,則開(kāi)采出來(lái)金的體積約為1立方米。那么多少體積的礦石能夠開(kāi)采出1立方米金呢?按照工業(yè)品味1克/噸和巖石密度2.3噸/立方米計(jì)算,需要約870萬(wàn)立方米巖石,大致相當(dāng)于9個(gè)“水立方”國(guó)家游泳中心,也就是說(shuō)20噸規(guī)模的金礦床相當(dāng)于1立方米金粉碎并分散在9個(gè)水立方場(chǎng)館中。由此可見(jiàn),在自然界中發(fā)現(xiàn)金的概率特別低而且金礦物顆粒細(xì)小,即便是大型金礦床也無(wú)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(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類》GB/T 17766-2020.
[2] 王成輝, 徐玨, 黃凡, 陳鄭輝, 應(yīng)立娟, 劉善寶. 2014. 中國(guó)金礦資源特征及成礦規(guī)律概要. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 88(12): 2315-2325.
[3] 馬建秦, 李朝陽(yáng), 溫漢捷. 1999. 不可見(jiàn)金賦存狀態(tài)研究現(xiàn)狀. 礦物學(xué)報(bào), 19(3): 335-342.
[4] 魯美. 穿透性地球化學(xué)勘查應(yīng)用于覆蓋區(qū)找礦及異常機(jī)理[D]. 北京: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京), 2019.
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