于梅君
主笔、视频制作:于梅君
11月21日,湖南平江县万古金矿田探矿获重大突破的消息,引无数网友关注。此次发现的金矿脉,地下岩芯上可看到清晰的“明金”,“明金”是什么?是如何产生的?挖上来的岩石中都含有金子吗?
湖南新发现超40条金矿脉,估值达6000亿
湖南省地质院11月21日宣布,经过多年努力,在万古金矿田地下2000米以上深度地层发现超40条金矿脉,金品位最高达138克/吨,探矿核心区累计探获黄金资源量300.2吨。
湘东万古金矿田矿床规模属于超大型,预测地下3000米以上远景黄金储量超1000吨,以现行金价计算,资源价值达6000亿元。
专家介绍,在万古金矿田地下1500米以上勘探,一些区域钻探55孔,就有48个孔发现金矿,见矿率高达87.3%。此外,在两个2000米钻孔也都发现了金矿。
专家预测,万古金矿田地下3000米以上黄金资源潜力储藏量超1000吨。勘探核心区外围钻孔也发现了金矿,显示勘探前景非常可观。
这些金矿是如何发现的?据介绍,湖南省地质灾害调查监测所运用“勘查区找矿预测方法体系”,使用三维地质建模、可控源音频大地电磁探测等技术,累计完成钻探15万多米。
湖南省地质灾害调查监测所技术员王冲介绍,从地下采样上来的岩石,会进行标记,然后送去勘测。“我们通常把有矿的称为矿芯,没矿的叫岩芯。”
王冲介绍,矿芯上方的白色部分是石英,下方灰白条纹一样的是毒砂,是主要的载金矿物,毒砂就像是一辆皮卡车,载着金子,到达地表。
“毒砂是一种硫化物,靠近地表,随着温度慢慢冷却,它就带着金粒沿着裂隙冲到地表。”王冲说,“这个过程有点像冰糖葫芦,糖在温热时是液体状,可以裹带着芝麻,等到冷却后,糖凝固了,芝麻也就留在糖里面了。王冲介绍,在矿芯白色和灰白条纹交界处,可以看到一点点金色,行业术语称为“明金”。
最让人激动的矿产——明金
此次在万古金矿田地下发现的金矿脉,地下岩芯上可看到清晰的“明金”,那么,什么是“明金”?含金量有多大?
所谓“明金”,通俗来说,是一种含有明显金元素的矿石,是不借助工具和仪器,用肉眼也能辨认的自然金。
明金矿石的形成,需要经过复杂的地质过程。当热液中的矿物质在地壳内部沉淀时,会形成含金的热液矿脉。随着时间推移,这些矿脉中的矿物会逐渐聚集在一起,形成我们所见的明金矿石。
《华南地质与矿产》曾刊文,对明金进行了详细解读。明金不是纯金,而是天然的合金,含金量一般为70%~90%,有些只有50%~60%。湘西金矿明金中,含金量可达99. 7%。
明金的颜色,随杂质种类和多少不同而改变,纯金为金黄色,即赤黄色(赤金)。极细的金粉为黑色,富铂的明金近于乳白色;富银的明金为淡黄色;富铜的明金为粉红或淡红色。
明金的条痕为黄色至红黄色,这是专家鉴定黄金成色的传统方法,称为条痕比色法(或试金石比色法),所谓“平看色,斜看光”。尽管明金的颜色多样,但大致可分为以下四种。
“黄明金”呈金黄色,极少污染,是湘西南石英脉型金矿中最常见的明金,约占明金总数的80%以上,含金量在90%以上,最高可达99%。“黄明金”颗粒较粗,分布广泛,最易被发现。
“红明金”含铜,表面有时被氧化铁污染或包裹,颜色变成赤铜或粉红色,容易与自然铜混淆。
“红明金”在湘西南石英脉型金矿中常有出现,约占明金总数的 10%左右,如沅陵县金家村金矿 SD532金硐中,常有较多的“红明金”出现。
“乌明金”呈粒状和片状,表面被粉末状硫化物和极细的金粉包裹,显乌黑色,没有经验的采金人,很容易将它当废渣丢掉。
“麻明金”颜色不定,常被硫化物、炭泥质等杂质掩盖或污染,表面凹凸不平,含金量多在50%左右。
“明花”“暗花”咋区分,“瓜子金”“狗头金”又是啥
根据野外观察、岩矿鉴定和电子探针等资料分析,金的赋存状态分“可见金”和“离子金”两大类。
可见金又分为明金(大于0. 2 毫米)、显微金(0. 0005~0. 2毫米)和次显微金(小于0. 0005 毫米);离子金又叫晶格金或元素金。
明金是用肉眼也能辨认的自然金,有些采金人将明金叫“花”,采矿时见到明金时称“显花”,其中又有“明花”和“暗花”之分。
“明花”是看得到、摸得着的明金;“暗花”则指颗粒金被包裹于石英晶体中的包体晶,常呈晕黄色,看不太分明时,可以将矿石打湿对着太阳看,这时“暗花”的金黄色晕显得较为清晰。
黄铁矿、毒砂和其他矿物中,也有“暗花”存在,只是透明度低,难于发现和看清。所以“暗花”多见于石英晶体中。
我们在生活中,有时会听到“瓜子金”、“狗头金”的说法,它们是如何区别的?
我国对金曾有粗、中、细粒级的划分标准:直径在 0. 25~2 毫米之间的,称中粒金,又叫麸金;大于麸金的称粗粒金,又叫瓜子金;小于麸金的称细粒金,又叫糠金;比糠金还小的,称“粉金”或“灰灰金”。
受充填的孔隙形状影响,明金大部分晶体形态极不规则,呈现出片状、树枝状、飞龙状、岛屿状、蠕虫状等各种形态。
有些砂金和岩金重达数两、数十两,甚至数十公斤的金块在我国历史上也有发现,即所谓“狗头金”(砂金类)和“锅巴金”(岩金类)。
“狗头金”是什么?它是一种独特的自然金形态,源自脉矿或砂矿,因其形状酷似狗头而得名。1976年在我国湖南资水中游的车峙矿区,发现了一块罕见的大块狗头金,重达4.35千克,它是从40千克矿石中提炼出来的。
这大块“狗头金”是如何形成的?成都生物研究所的科研人员进行了深入研究,发现特定的微生物,在金矿环境中起着关键作用。这些微生物通过吸附和聚集溶解状态的金,形成胶体,进而将其还原成自然金。它们通过群居作用,反复进行这一过程,逐渐积累成超大金块。
石英脉常伴大金块,竟是地震“点石成金”?
黄金常与石英矿脉相伴,但金块是如何在地球深处的石英中聚集的?
传统理论认为,金矿是含金流体在石英矿脉中冷却后析出的。但这无法解释为何金块总集中在特定矿脉,且规模远超流体携带量。
携金穿过地壳的热液流体一般含金量较低(大约1ppm),而石英脉局部金浓度超过50%,甚至会产生重达数百公斤的金块,这对科学家来说是一个未解之谜。
根据传统的颗粒浓度模型,想要形成硕大的金块,需要在一个位置积聚大量含金热液。打个比方,形成一块1千克重的金块,需要大约5个奥林匹克游泳池的热液,这在石英矿脉中是不可能的。
最近发表在《自然·地球科学》上的研究,或许有助于我们理解某些金矿是如何形成的。
石英是地壳的重要部分,具有“压电性”,当受到机械应力,如地震时,石英晶体内部电荷分布会发生变化,产生电压。研究发现,石英的压电效应,可能是金矿形成的关键。
其实,我们对于“压电性”这种现象并不陌生,在一些日常物品中,微小的机械力,就能产生很大的电压,比如打火机里的火花。
地下热液中通常含有微量金离子,但浓度极低,在没有外力作用下,金离子很难从溶液中析出,聚成固态金粒。
但是,地震产生的电场,却能诱发压电催化过程,使热液流体中的金离子,在石英表面还原为金原子并逐渐积聚。
金是导体而石英是绝缘体,因此,一旦沉淀了某些金粒,它就成为生长点,从而聚集更多的金。随着周期性地震不断发生,这一过程反复进行,最终形成我们今天所见的富含黄金的石英矿脉。
“这项新发现,为石英脉中大金块的形成提供了合理解释”,澳大利亚莫纳什大学地质学专家表示。
全球许多地震频发地区,如澳大利亚维多利亚州、南非金伯利和美国加州等,都是黄金产地。这些地区地质活动频繁,地震不断,推动了石英矿脉中黄金的形成。
因此,地震活跃区就像大自然的“黄金冶炼场”,在无数次地震的推动下,逐渐形成了丰富的金矿资源。
知多一点 不是所有闪光的东西,都是金子
爬山时路过一片岩石地,你可曾被其中的点点金光吸引过?不少人以为发现了黄金而欣喜若狂,而最终却是空欢喜。长着金子般的外貌,却没有金子般的“心”——这就是黄铁矿最出名的自我介绍,它还有个如雷贯耳的名字叫“愚人金”。
黄铁矿是地壳中分布最广的一种硫化物矿物,主要成分是二硫化亚铁,还有微量的钴、镍、铜、金、硒等元素。
“愚人金”与真金,到底如何鉴别呢?从颜色看,黄金是银黄色和金色,而黄铁矿则是草黄色。黄金只在阳光反射下发亮,而黄铁矿本身就有金属光泽和亮度。
黄金多呈不规则的片状,黄铁矿则常呈立方体、八面体、五角十二面体等晶形或块状集合体,因此,黄铁矿也是宝玉石圈的常客。
黄铁矿比黄金更硬。黄铁矿被锤子敲击时,会像玻璃一样碎裂,而黄金具有延展性和韧性,可被打成任何形状而不破碎。
黄金是重金属,同样体积的黄金和黄铁矿,黄金重量约是黄铁矿的四倍。真金在无釉的白瓷板上擦划,会留下金黄色的条痕,而黄铁矿则留下绿黑色的条痕。
对黄铁矿来说,“愚人金”只是一个戏称,其价值与意义,在某种程度上还真不输给黄金。
黄铁矿的成分是二硫化亚铁,虽然含铁,但含硫量太高,并不宜用来炼铁。不过,它所含的硫元素,却可用来制造二氧化硫,大量用于造纸业,还是制造硫酸的重要原料。
黄铁矿在中药中称“自然铜”,一般砸碎或煅用,别名“石髓铅”。在《日华子本草》《开宝本草》等药书典籍中,都提到了黄铁矿的药用价值,具有散瘀止痛、接骨续筋等效果。
黄铁矿虽不是黄金,但和黄金也有一定关系,它是各类热液金矿床中最重要的载金矿物之一,有黄金的地方多半有黄铁矿,有时黄铁矿本身,也含有一定数量的黄金。可以说,黄铁矿和黄金,如同一对如影随形的伴侣,密不可分。
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