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如何寻找金矿?

作者:贵州地调文章来源:地信论坛发布时间:2016/11/22 16:07:38 点击次数:

 

如何寻找金矿?

                    2016-08-31           来源   :地信论坛                          

一、金矿地质概述

金的原子序数79,元素符号Au,它源自拉丁文Aurnm,意为曙光,喻意灿烂的太阳。金只有一个天然稳定同位素197,常温下为等轴晶系晶体,立方面心晶格。天然良好晶形极为罕见,常呈不规则粒状、团块状、片状、网状、树枝状、纤维状及海绵状集合体。纯金为金黄色,含杂质时,颜色发生系列变化,含银或铂时颜色变淡,含铜时颜色变深。试金板上金的条痕为赤黄色时,成色高;含10%的银时条痕为悦目的金黄色;含银20~30%时为草黄色;银含量超过30%则具有黄中带绿的色调;含银超过50%则显银白色。

金的化学性质稳定,具有很强的抗腐蚀性,从常温到高温一般均不氧化。金不溶于一般的酸和碱,但可溶于王水、碱金属、氰化物、酸性的硫脲溶液、溴溶液、沸腾的氯化铁溶液、有氧存在的钾、钠、钙、镁的硫代硫酸盐溶液等。碱金属的硫化物会腐蚀金,生成可溶性的硫化金。土壤中的腐殖酸和某些细菌的代谢物也能溶解微量金。金具有亲硫性,常与硫化物如黄铁矿、毒砂、方铅矿、辉锑矿等密切共生;易与亲硫的银、钯、铂、铜、镍、汞、铋、锑、铑、铱形成金属互化物。金具有亲铁性,陨铁中含金比一般岩石高3个数量级。铜、银多富集于硫化物相内;而金铂多集中于金属相。金在地核中的丰度为2.6ppm,地幔为5ppb,地壳为1.8ppb。地球上99%以上的金进入地核。故地球发展早期阶段形成的地壳其金的丰度较高,因而太古宙绿岩带,尤其是镁铁质和超镁铁质火山岩组合,金的丰度高于地壳各类岩石。由于金在地壳中丰度很低,又具有亲硫性、亲铜性,亲铁性、高熔点等特性,而要形成工业矿床需要成千上万倍的富集才可,规模巨大的金矿一般要经历相当长的地质时期,多次成矿作用叠加才可能形成。

金在自然界中可呈0、+1和+3三种价态存在,可以独立矿物、类质同像及胶体吸附形式产出。迄今世界上已发现98种金矿物和含金矿物,但常见的只有47种,而工业直接利用的矿物仅10多种。按晶体化学原则可将金矿物和含金矿物分为:

(1)自然元素类及与银、钯、铂、铜、镍、汞、铋、锑、铑、铱呈合金类矿物自然金(Au),含Au>80%;银金矿(Au;Ag),含Au80%~50%,Ag20%~50%;金银矿(Au;Ag),含Au50%~20%,Ag50%~80%、含铂钯自然金、银铜金矿、围山矿、四方铜金矿、黑铋金矿Au2Bi。

(2)金-银碲化物类矿物有碲金矿、碲金银矿、针碲金银矿。

(3)金银硒化物类矿物有硒金银矿。

(4)金银硫化物类矿物有硫金银矿。

自然金(银金矿等)按其粒度可分为明金(>0.1mm),显微金(0.1mm-0.25μm)次显微金(0.25μm-2nm)次电子衍射金(2-0.288nm)。

有一种自然金令人瞩目,那就是狗头金。狗头金是天然产出的,质地不纯的,颗粒大而形态不规则的块金。它通常由自然金、石英和其他矿物集合体组成。因形似狗头,故称之为狗头金;形似马蹄,则称之为马蹄金。19世纪中叶,一位木匠在美国西海岸路旁拣到一块狗头金,重32kg,从此开启了加里福尼亚的淘金热潮。澳大利亚一辆大篷车路过金矿区时被石头颠翻,下车检查竟是一巨大的狗头金,重77.6kg。迄今世界上已发现大于10kg的狗头金约有八千至一万块,尤以澳大利亚居多,占狗头金总量的80%,其中最大的一块重达235.87kg。我国发现的狗头金,总计约有千余块。1909年四川盐源采金工人在井下作业时不幸被顶上掉下来“石块”砸伤了脚,将“石头”搬到坑口一看,竟是一块金子,重达31kg。1982年黑龙江省呼玛兴隆乡淘金工岳书臣,刨地时碰到了一块重3325g的金子。1983年陕西南郑武当桥村农民王伯禹,拣到一块810g的狗头金。四川省白玉县孔隆沟,1987年又找到重达4800.8g和6136.15g的大金块。1997年6月7日晚6时30分,青海门源寺沟金矿第13采金队工人在砂金溜槽上发现了重达6577g的特大石包金金块。石包金是狗头金的一种形态。从已发现的狗头金来看,一般有三种形态,即金包石、石包金和金包水三种。不管在标本界,个人收藏界里,这种自然金的估价都是极高的。

金矿床几乎可产于任何岩石类型及任何时代的地层中,但以前寒武纪绿岩带最为重要。金的矿化类型有:绿岩带型(含基性、超基性岩)火山岩型、斑岩型(含碱性岩、花岗岩)浊积岩型、黑色岩系型、砂砾岩型、河流沉积物型;按成因类型分有石英脉型、硫化物脉型、微细浸染型、构造蚀变岩型、铁锰帽型、红土型等。

二、如何寻找金矿?

1、首先应关注硅化带、石英脉、次生石英岩。这是因为金矿化均与硅化关系密切,可以说无硅不成金。当然不是所有的硅质体都产金,但含金的硅质体大多为烟灰色,水色好。这是因为含金的硅质体均含有或多或少的硫化物,因硫化物极细,故使石英呈烟灰色。特别是页片状石英脉(其内可含多条黑色条带如炭质与细粒硫化物的混合物)含金性好。即便是少硫化物的明金型石英脉,在出现金矿包时,往往都有硫化物如辉锑矿、辉铋矿、车轮矿、毒砂、鱼子状铅锌矿等存在。

2、再次关注断裂构造带,特别是韧性剪切带。金矿化无一不与断裂有关,可以说无构不成金。尤其是要关注超糜棱岩、糜棱岩、微砂糖状似石英岩、滑石菱镁片岩,它们往往是富金矿体所在。巨型至大型断裂带本身的含金性往往不佳,而旁侧的次级断裂带往往是金矿体产出部位。

3、第三要注意铁帽、褐红色、褐黄色残坡积物及碳酸盐的溶沟溶槽堆积物的含金性查定。它们不但本身可成为铁帽型、红土型金矿,而且可以指示原生金矿的寻找。

4、第四要注意在锑矿、汞矿、砷矿(特别是雄黄矿、雌黄矿)区找金,就锑矿而言,它既可与金共生构成锑金矿床;也可分离,但相距不远,故有“不在其中,不离其踪”之说。部分铅锌矿的外围也可找金,如青城子铅锌矿外围;铜矿床的下部。铜镍硫化物矿床蚀变带也是找金的好去处。

5、与金矿化有关的蚀变除硅化外,还有铁白云石化、铁方解石化、铬白云母化、黄铁绢英岩化、冰长石化、细粒黄铁矿化、砷、锑、汞、铋、铊矿化等低温蚀变组合。

6、关注基性岩、超基性岩、煌斑岩、碱性岩、偏碱性花岗质岩石、碳硅泥质岩、不纯碳酸盐岩内的断裂破碎带及其构造蚀变带。

7、开展河流重砂、沟系次生晕及各种化探方法工作,以金找金,是目前最主要的找金方法。

8、根据找金的指示元素找金,如汞、锑、铋、砷、铊、硒、铅、锌、铜、银的元素组合异常找金。

9、以物探方法查明断裂构造及硫化物分布规律来间接寻找金矿。

三、砂金的找矿方法

砂金的找矿方法很多,常用的方法有5种:①自然重砂法,②工程重砂法,③旧采调查,④地质地貌分析,⑤物探与航空新技术方法。

其中前3种方法是通过取样调查,了解是否有砂金的存在,并直接确定是否成矿,属于直接的找矿方法;后2种方法主要是通过成矿条件分析及评价、研究环境及沉积物某些特点,来推断是否可能成矿,属于间接找矿方法,其中地质地貌调查,是砂金找矿分析的基础。通常在确定到哪里去找砂金矿和在何处何部位布置取样工程方面,主要是由地质地貌分析提供依据。以下分别介绍砂金找矿的具体方法。

(一)自然重砂法

自然重砂法是根据砂金颗粒密度(比重)很大,用淘洗盘就能直接选别出来的特点,在松散碎屑沉积的表层或不深处挖坑取样,在野外淘洗直接确定是否有砂金存在的一种方法。取样包括水系沉积的河流重砂取样、阶地砂砾层沉积露头取样和山坡的残坡积层重砂取样。前二种取样,可以了解水系沉积物的含金性、砂金的大致分布范围、阶地含金层的品位及厚度。山坡残坡积层中的取样,是在已知有砂金的小沟山地范围内,用于追寻砂金来源,通过在山坡和坡脚,按一定间距挖掘浅坑取样淘洗,根据见金结果圈定分布范围,缩小岩金找矿靶区。这三种取样中,应用最广的是河流自然重砂法。

河流自然重砂法取样工作,一般是沿水系上游或沿含金的中小支谷由下而上进行。其优点是:工具简单(只要一把锹、一个淘洗盘),取样工作量小(挖浅坑0.3-0.5m深,样重20-40kg),简便易行,一个人也可以干,很快就可以直接获得近地表处的砂金信息。缺点是:由于样品取在浅近地表处,不能反映深处的砂砾层含金情况,而砂金通常主要富集于砂砾层下部靠近基岩处,因此近地表处的河流重砂测量结果,在找矿中一般只有定性意义。

自然重砂取样效果取决于取样点位和层位的选择。在平面范围内,取样点应布于有利于砂金富集的地方,如河流突然变宽处,河流转弯凸岸处,河床浅滩的砂砾沉积区,近主、支流交汇处,河床中岩坎石滩卞方,岩衅的上方,边滩或心滩处,水流中大障碍物前面,河床坡降由陡变缓处,“关门山,河谷上方或“迎门山”前方堆积区等处。在垂直剖面方向上,以靠近底岩的砂砾层底部位置为最好。在砂砾岩区,应取在切割砂砾岩层的支沟细谷的下方河床沉积中。在有多级沟网发育的山区,应优先在支谷中取样。取阶地沉积露头样品时,应尽可能取在砂砾层的底部或近基岩面处。每个样品样长0.2-0.5m。样品重量最少不小于20kg或按体积取0.01m3。(约相当于1标准船形淘洗盘满盘砂样)。沿河流取样时,间距视沟谷规模决定,不必机械固定。确定取样点,应以地质地貌条件有利为原则。三五公里长的小沟,可大致按800m间距取样,十公里左右长的沟谷可按1600m间距取样。取残坡积样时,按平行山坡等高线布置取样点,点距80-40m。所有取样层位都尽量取在砂砾层或含粘土砂碎石层中,避开纯粘土层。旧采尾砂堆应从近上部表层直接取样,采坑深0.3—0.5m。各种重砂采样都要计算祥品的重量或体积,以便计箕品位。样品在野外淘洗后送实验室。

(二)工程重砂法

是使用砂钻或探井工程穿透松散沉积层并系统采样,了解松散沉积含金情况和直接确定含金层品位的一种有效方法。由于砂金及工业砂金层主要赋存于松散沉积层的底部,所以工程重砂法可以查明深部砂金富集情况,提供直接找矿信息。采用此法的基本要点是布置取样工程点要有较充分的依据和具备施工可行性,其次不论何种取样主程一律要打穿含金层并控制基岩面以下至少0.2m深。使用取样工程进行砂金找矿,必须以地质地貌条件分析为基础,根据找矿标志和线索,在成矿有利区段内选定有利部位,按一定工程网度布置工程。有利部位应根据砂金富集与成矿规律确定。

(三)砂金旧采迹与民采调查

很多砂金区的河流上游或支沟细谷内都常见有砂金手工旧采迹,它们是砂金找矿的有效标志。根据旧采迹,进一步开展外围找矿,常常能收到良好效果。较大规模的手工旧采区尾砂堆,也常常是具有工业价值的矿体。另外,通过民采调查,可以获得许多有关本这内砂金成矿地质特征、规律及找矿线索等方面的宝贵资料,所以砂金民采调查具有重要的找矿意义。

(四)地质地貌调查

是砂金找矿的基本方法,主要用于砂金成矿条件分析和成矿有利地段的预测上。

在找矿阶段,主要是进行河谷路线调查。其中地质调查可采用自然露头法,河流碎屑观察法,用区内已知的产金沟的岩石作对照类比,同时采一些自然重砂样,了解含金性。间接或直接地确定有否砂金补给以及补给的贫富程度。在调查中,要注意了解沟谷的构造背景和与金矿化有关的地质现象。

地貌观察主要划分河谷类型各种地貌单元并确定其分布,了解其规模、成因,沉积物特征及其含金性等,并在1:50000或1:25000比例尺地形图上勾绘地貌第四纪地质草图,绘出主要地貌单元的边界线,为布置取样工程和以后圈定矿体提供参考依据。

(五)民间寻找砂金矿的某些经验

黑龙江省是我国砂金主要产区,开采历史悠久,民间寻找砂金矿积累了丰富的经验。

1、根据地貌和砂金富集规律确定远景区段

(1)看“三山”、“四不露”,一即“座山”、“关门山”、“迎门山”、“沟前不露口”“沟后不露堵”、‘沟中不露风”和“全沟不露骨”。

“座山”为河谷上游的产金山。它以高大(不露堵”)和“马牙石”脉(石英)多为特征。经验认为,有座山存在在河谷中形成砂金金矿的可能性就越大。

“关山门”即河谷钳形山,又称“关门嘴子”。“迎门山”为河谷转弯处河流的迎面山,又称“不露嘴”,“不露口”。这种地貌都是砂金成矿的有利标志。在“关门山”的上方或“迎门山”前方的河谷内,都是砂金富集的地段。

“不露风”又称“不露腰”,产砂金的河各两侧山要比较高些,“风”好似刮不出去。“不露骨”指河床底板的岩石不出露,表明河谷处于堆积阶段。

(2)“小沟出嘴”、“大沟有腿”、“不大不小在肚里”。小沟指长度在3km以下的小沟谷。“小沟出嘴”是讲要注意在小沟出口处寻找砂金矿。长度在lOkm以上时为大沟。“大沟有腿”即在较大的河谷中发现了砂金矿,那么在其上游的某些支谷里也有可能找到砂金矿。反之,如支谷有砂金矿,在主谷里也可能有砂金矿存在。不大不小(中沟)长度3-10km,主要成矿在本谷内。

(3)“金出阴坡”。据寒冻地区民间经验,冲积砂金矿,特别是阶地矿,多分布于河谷阴坡一侧。即东西走向的河谷,在河谷南侧谷坡的阶地上砂金矿多,而在北侧很少,对南北走向的河谷,矿金矿多分自于西侧阶地上,东侧成矿很少。

2、河流重砂取样找金

沿河流采取重砂样品进行砂金找矿,是民间最常用的方法之一。其主要经验是:

(1)取样点要合理,并具一定的代表性,通常取样线间距以200-300m为宜。

(2)取样位置要选择河流改变流向(转弯)的内侧部位;河水流速显著变缓地段;河床中大障碍物体的前方;主支流汇合的旁侧。

(3)注意取样层位。当泥(粘土),砂和砾石都有的情况下才可以取,三者缺一时效果不好。

(4)在老探坑或旧采尾砂堆上取样时,应先剥去表土部分,但不要挖探过大,最好找有基岩碎块的砂砾取样,对单纯的水洗砂砾部位不能取。

(5)不能水中捞样。

 

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