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NO.2383-中国缺金

作者:严寒

校稿:辜汉膺 / 编辑:果栗乘

马克思在《资本论》里说到:“货币天然是金银。”

黄金,自古以来就闪烁着它独特的经济价值。自1971年至今,美元金价已上涨43倍,基本跑赢了全球通胀及大部分大宗商品和其他金属。

尤其是近年来,全球经济受到疫情冲击、货币超发、逆全球化浪潮和地缘政治动荡等影响,黄金成为了极佳的避险投资品。黄金在现代经济中的重要作用无可比拟。

在经济形势不甚明朗的时期

黄金能给我们足够的安全感▼

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如此重要的黄金,它的上游黄金矿产也是一个是十分重要的产业。

10月18日晚,紫金矿业发布公告,拟出资3.6亿美元收购加拿大IAMGOLD黄金矿业公司持有的苏里南世界级大型在产Rosebel金矿项目

11月6日,紫金矿业成为招金矿业第二大股东,国内两家头部黄金企业强强联合,并进行了多次海外金矿收购。

Rosebel金矿为南美洲最大在产金矿之一

金矿的收购,有力地保障了我国的黄金供应

(图:rosebelgoldmines.sr)▼

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国内企业大举投资金矿产业一方面着眼于企业本身的业务增长,另一方面增加了我国的黄金储量和产量。可以说,提升我国在全球金融体系中的实力,需要加强黄金储备与黄金矿产勘查开发。这也是维护国家经济、金融安全的手段之一。

金矿勘查资金一年比一年少

前年才开始有回升的迹象▼

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根据美国地质调查局数据,全球黄金资源储量约5.3万吨,其中已探明黄金储量为3.3万吨,资源量(包括探明和推断)约为12万吨。

现今主要储存在澳大利亚(占全球储量18.87%;后同),俄罗斯(14.15%),美国(5.67%),南非(5.09%),秘鲁(5.09%),印度尼西亚(4.91%),巴西(4.53%),加拿大(4.15%),中国(3.77%)等国。中国仅排世界第九。

中国的黄金资源储量实在是不够用▼

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根据我国矿产资源储量统计表(自然资源部,2022年),我国现探明金属金储量2964.27吨,2021年产金328.98吨,较2020年同比下降9.95%。以如此速度开采,9年后我国就再无金可开采了。

国内的金矿就这么多

产量几乎年年都是负增长的状态

(不含进口原料产金)▼

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那么,我国到底为什么缺金呢?

伴生金比重较高 品位与规模无法并存

伴生金比重较高 品位与规模无法并存

金矿资源,我们通常根据其产出特点划分为砂金矿,岩金矿和伴生矿

(图:wiki)▼

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想要搞清楚这几种金矿的区别,要从他们的成因说起。

“金”本生于天外,在地球刚形成时来到地球,并在此之后的演化中大量储存于地球深部。在地球亿万年的形成与演化过程中,岩浆作用将地球深部的金带到近地表、地表

在岩浆中,金元素与铜元素有较大的亲和力,通常会与铜元素一起从岩浆中分离出来。因此,金通常会与铜元素一起成矿,这形成了我国典型的一种伴生矿模式。

我国2021年全国矿产资源统计也证实了这一点,金矿主要分布在我国的山东(26.35%),甘肃(9.47%),云南(6.82%),西藏(6.52%),江西(5.46%),内蒙古(5.41%)等地。

中国各省区金矿矿产储量分布▼

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如果有看过我们上一期“缺铜”(NO. 2335)的文章会发现,我国的金产地和铜产地有极强的相关性。我国伴生金储量占全国金矿总储量的28%,绝大部分来自铜矿石,少量来自铅锌矿石。

来自铜矿石的金快占到伴生金的80%了▼

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伴生金在我国占有重要地位,其储量所占比例大于世界伴生金的平均数,所以伴生金是中国金矿资源的一大特点。

这使得我国伴生金矿受控于铜矿床的所有缺点。

我国的产铜主力是斑岩型铜矿,它是指矿床的形成在时间和空间上与SiO2含量较高的(中性-酸性)超浅成、浅成,及极少数中深成侵入岩体(没有喷发的岩浆侵入岩石中形成的岩浆岩)有关的细脉侵染状矿床

中国大的斑岩型铜矿在西藏分布比较集中

(中国斑岩型铜矿床分布)▼

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然而,斑岩型铜矿虽然占我国产铜总量的近一半,但事实上,我国的地质条件并不适合此类矿床的大规模形成,这一点在球局NO. 2335《缺铜》中详细进行了解答。

我国的斑岩型矿床在世界排名中也并不靠前,这使得与此类矿床伴生的金元素储量也非常有限

这类矿床存在4个特点:一大、二贫、三易选、四露采。它贫铜,更贫金,一般不超过2g/t。这使得我国此类金矿品位与规模无法并存,严重限制了金储量。

岩矿多个成矿带成矿有限

岩矿,顾名思义就是产于岩石中的矿床。在世界上,岩金、伴生金和砂金的储量比例,大约为70:15:15,是产金的绝对主力。

岩金在我国重要的成矿带包括:山东胶东金矿成矿带,河南、陕西华北克拉通南缘成矿带,西秦岭成矿带,滇黔桂成矿区带,辽东金成矿带及哀牢山成矿带。

中国陆域金矿Ⅲ级成矿区带分布图▼

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事实上,山东胶东矿成矿带,河南、陕西华北克拉通南缘成矿带,西秦岭成矿带及辽东成矿带都位于环太平洋成矿区域

环太平洋成矿区域是全球三大成矿区域之一,探明金储量超过全球探明储量的10%,被称为“金指环”。该区域矿产的形成都与热液型金矿床有关。

2000年至2011年发现的金矿的规模和位置

环太平洋成矿区上的金矿嘎嘎多▼

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现代地球科学认为,板块之间的汇聚作用及其导致的地幔成份的改变,对形成大规模热液型金矿床有重要贡献。

开采自南非热液型金矿床的金石英热液脉样品

(图:Flickr)▼

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比如,山东胶东金矿成矿带、西秦岭成矿带和辽东成矿带黄金的超常富集与华北克拉通的破坏有极大关系,被称为“克拉通破坏型金矿”,部分区域也称为“造山型金矿”。

在前几期矿产资源相关的文章中,我们已经反复提到“克拉通”这个概念,克拉通就是古老的大陆块体,它是地表上相对稳定的地质单元,包括了地球最外层的地壳和地幔顶部一部分,总厚度约150-200km,作为一个整体“漂浮”在软流圈之上。

克拉通形成的简化示意(图:EOS)▼

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我国华北克拉通形成于元古代,也就是至今约25亿年前,在那时,地球上刚形成陆地,海洋还没有形成,地球远不是现在这一番景象。在之后地球的演化过程中,华北克拉通持续稳定,直至1.5-2亿年前。

中国大地构造分区中主要有三大克拉通:

华北克拉通、扬子克拉通与塔里木克拉通▼

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众所周知,地球表面的板块“漂浮”在软流圈之上。约1.5-2亿年前,中国所在的亚欧大陆与东边的太平洋板块发生碰撞,并持续汇聚。这样的汇聚使得华北克拉通岩浆作用活跃、发生断裂,破坏了华北克拉通长达23亿年的稳定。这一事件就是“克拉通破坏”。

“克拉通破坏”所产生的岩浆活动,从地幔中带来了大量的富金岩浆。这使得“克拉通破坏型金矿”表现出成矿持续时间短,储量巨大的特点。

这些含金岩浆(热液)沿着地壳浅部的裂隙进行迁移、汇聚和沉淀,从而形成我们现在看到的金矿。因此,对此类金矿而言,深入岩石圈的大型断裂对成矿极为重要。

早白垩世西太平洋板块俯冲作用

导致华北克拉通破坏机制和过程示意▼

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在华北克拉通跨岩石圈尺度的大规模郯庐断裂带,被认为是克拉通破坏过程中大规模岩浆作用及成矿流体迁移演化的重要通道。尤其在大型胶东Au矿集区各个矿区和各种矿化类型的金矿形成年龄非常一致(120±5 Ma;Ma为百万年)。缺少相似的深大断裂,可能是限制成矿的重要因素。

郯庐断裂带

是东亚大陆上一系列北东向巨型断裂系中的主干断裂带

(中国三大主要克拉通与郯庐断裂带示意)▼

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除热液类矿床,变质砾岩型矿床也是岩金矿重要类型。在世界黄金开采历史上,砾岩型金矿有着举足轻重的地位,其储量可占世界金矿储量的60%~70%。

其中最有名的就是南非的兰德金矿,它是世界上各类金矿中储量和产量最大的矿床,提供了世界金产量的60%以上,在球局NO.2315《南非,一不小心就挖到矿》中有过详细介绍。此类矿床我国在黑龙江、山东等地均有分布,并不是我国的主力产金类型。

南非的矿产资源分布▼

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兰德金矿,一个挖出来的都是钱的地方

(图:壹图网)▼

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顾名思义,这些金矿产自发生变质的古老含金砾岩中。含金砾岩是由胶结物将本就存在的含金砾石粘结起来,形成的新的岩石。

含鹅卵石大小碎屑的砾岩

(图:wiki)▼

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据此我们可以知道,变质砾岩在发生变质作用之前,沉积于盆地或三角洲的环境下,并且水流区域内需要本就存在极为丰富的金矿脉。

这使得如果想形成大型的变质砾岩型金矿,一需要极大的沉积盆地,二需要大量的水流对区域地层进行冲刷,三需要大型的富金地质体。这更是需要“天时,地利”。也正因为此,全球只有一个兰德金矿区。

金子沉积在曾经的内陆湖泊威特沃特斯兰德海

的河流三角洲中并在沿威特沃特斯兰德山脊形成露头

也就是我们所说的兰德金矿

这样的地质条件是独一无二的(参考:wiki)▼

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沉积类的砂金储量有限

沉积类的砂金储量有限

砂金是金的重要来源之一。我国砂金矿点多面广,北起黑龙江,南至珠江和海南岛,西自阿勒泰与雅鲁藏布江,东至胶东、皖南、福建,许多江河水系都有砂金,也有前人淘金的遗迹。探明储量占金矿总储量13%。

中国的砂金分布示意▼

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砂金与变质砾岩型金矿相似,因为事实上,变质砾岩型金矿在此固结成岩之前,也曾经历过砂金这个阶段。因此,砂金矿的形成也主要取决于三个因素:砂金补给源、水动力条件、地貌特点。

砂金砂金,顾名思义,细微如砂的黄金

(图:Flickr)▼

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与变质砾岩型金矿不同的是,现代沉积型砂金均没有再被泥沙覆盖,固结成岩,并在后期的地质作用中再次富集“金元素”的过程。

这使得砂金虽然在我国广泛分布,但如果没有极为合适的沉积场所,就很难形成具有工业价值的矿床。

砂金矿床沉积位置示意

(图:Prospectingplanet)▼

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此外,水动力条件会直接影响砂金的搬运和沉积作用,从而决定其是否具有工业价值。我国主要江河如黑龙江、黄河、长江、珠江、额尔齐斯河、辽河、滦河等均产砂金。

砂金矿的分布不是普遍的,1级水系长江、黄河、额尔齐斯河等虽有砂金分布,但品位低,深度大,颗粒一般较细,目前尚难利用。

不是河里没有金,而是河里的金采了不好用

(图:图虫创意)▼

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二级水系砂金矿化比较普遍,如湘江、沅江、昌江、汉水、洛河等的沙洲、沙坝、边滩大都分布有砂金矿点。但品位低、规模小

3~4级支流河谷是砂金的主要赋存部位,也是工业开发的主要对象。但仍存在规模有限的桎梏。

5级以上的支沟细谷规模小、品位较富,是民采的主要对象。

淘着玩还行,想借此发财就难了

(图:图虫创意)▼

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总体而言,由于金元素的稀缺性,它富集成矿的难度远高于我们之前讲过的铁,铜元素,也更加“靠天吃饭”。我国虽然存在岩金和砂金矿,但储量都十分有限,保障我国“金”矿产资源安全任重道远。

参考资料:

[1]朱日祥, 孙卫东. 大地幔楔与克拉通破坏型金矿. 中国科学: 地球科学, 2021, 51. DOI: 10.1360/SSTe-2020-0305;

[2]翟明国, 2019. 华北克拉通构造演化. 地质力学学报, 25 (5): 722-745. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.05.063;

[3]Mineral Commodity Summaries 2021 (usgs.gov),pp71;

[4]https://www.mnr.gov.cn/sj/sjfw/kc_19263/kczycltjb/202208/t20220826_2757756.html;

[5]汪在聪,王焰,汪翔,等,2021. 交代岩石圈地幔与金成矿作用. 地球科学,46(12):4197-4229。

*本文内容为作者提供,不代表地球知识局立场

封面:壹图网

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