宋 扬,王瑞江,孙 艳
(1.中国地质大学 (北京)地球科学与资源学院,北京100083;2.中国地质科学院,北京100037;3.中国地质科学院 矿产资源研究所,北京100037)
我国黄金矿山资源危机的现状、成因及潜力分析
宋 扬1,王瑞江2,3,孙 艳3
(1.中国地质大学 (北京)地球科学与资源学院,北京100083;2.中国地质科学院,北京100037;3.中国地质科学院 矿产资源研究所,北京100037)
我国中东部地区有许多黄金资源量丰富的矿山,由于多年的开采利用,部分矿山保有黄金资源量不足,面临着严重的资源危机。通过对国内124座黄金矿山进行资源潜力调查评估发现,117座矿山存在不同程度的资源危机,其中86座矿山的生产服务年限不足5年,这些危机矿山大多数分布在我国中东部地区。我国黄金矿山数量多,规模小;金矿床储量少,品位低;地质勘探落后,资源利用效率低以及企业找矿机制等原因,造成了危机矿山的出现。即便如此,我国黄金资源仍有很大的潜力,西部地区地质工作程度低,有很多未开发的黄金资源;中东部地区老矿山的深部,尚有未探明的资源有待开发;选冶技术的发展,也将带动资源的二次开发。
中国;黄金;危机矿山;成因;潜力
我国幅员辽阔,地质构造复杂,蕴藏丰富的金银等贵金属矿产资源。2009年,我国黄金产量已经达到313.98t,连续三年位居世界第一位[1]。我国黄金资源储量也在迅速增长,截至2005年,我国已发现金矿床 (点)共计7148处,累计探明储量4840.82t。但是,由于我国东西部社会发展的不平衡及对老矿山常年的开发利用,使得在我国中东部地区黄金资源危机,在许多大、中型矿山突显。如何保证这些矿山可持续发展,已经成为影响我国东部地区经济发展、社会稳定的重要问题之一,也是我国黄金工业未来发展的 “瓶颈”问题。本文在考察河北、辽宁、吉林、河南、山东等十多的大型黄金矿山勘探开发现状的基础上,结合我国近几年深部找矿工作取得的成果,论述了我国中东部地区国有大中型黄金矿山的资源危机程度,简要分析了我国黄金资源危机矿山产生的主要原因和金矿资源潜力,为从事资源及相关产业工作的同志进一步了解我国黄金资源形势提供一些信息。
截至2003年底,我国黄金矿山企业共计1777个。近几年,由于黄金市场较好,黄金矿山数量有所增加。截至2006年底,按生产规模,大型黄金矿山企业有122个,中型192个,其余为小型矿山。2007年,全国危机矿山找矿项目对124座大中型矿山进行了资源潜力调查,其中有117座存在不同程度的资源危机,占全部调查矿山总数的94.3%,部分矿山已达到濒临闭坑的程度,仅有7座矿山资源储量充沛不存在资源危机状况。
124座参与调查评估的矿山中,尚可服务年限不足五年的资源严重危机矿山达到86座,其中有68座 (80%)分布山东、河南、河北、辽宁、吉林、湖南、湖北等中东部省区。以本次考察的吉林夹皮沟金矿为例,该矿山采金历史悠久,唐、宋时期就已经开始采金。自1821年至今,190余年的开采历史中,产金总量达200余t,曾是全国黄金第一大矿,被称为中国有色金属工业的摇篮,为新中国经济发展和社会建设做出了巨大的贡献(图1(a))。夹皮沟金矿1948年6月建成投产,设计采矿能力为30万t/a,实际采矿能力为35万t/a,设计服务年限为20年,至2007年已生产年限长达59年,尚可服务年限为1.23年。再者,如河北金厂峪金矿,距北京170km,是中国黄金集团下属的国有大型矿山,1958年投产,矿山采矿能力30万t/a,截至2005年底累计探明金金属量达59.01t,长年开采使矿山保有储量仅剩2.79t,矿山面临严重的资源危机。又如河北省张家口金矿,1977年建成投产,当初设计服务年限为10年,经过30多年的开采,矿山资源几近枯竭,2003年末保有储量金属量2.97t,尚可服务年限为3年,2007年底该矿山已经停产和转让。
在调查矿山中,还存在22座资源中度危机的矿山,占调查总数18%,这些矿山的尚可服务年限在5~15年之间。其中,陕西省太白大型金矿,年产黄金900kg,设计采矿能力为49.5万t/a,实际采矿能力为56.1万t/a,矿山设计服务年限为17年,尚可服务年限为6年;江西金山金矿,是长江中下游地区的大型金矿床,以矿山90万t/a的采矿生产能力,矿山还可服务7年。因此,这些中度危机的矿山的资源形式也比较严峻,必须马上着手开展地质探矿增储工作,以延长矿山的服务年限。
上述调查结果表明,随着我国社会建设速度的加快,对矿产资源的需求也与日俱增,我国在20世纪50、60年代探明了大量的矿产资源,经过近60年的开发,其中很大一批矿山已面临资源枯竭的境地,危机矿山就是在这样的背景下产生的[2]。危机矿山接替资源找矿项目总工程师叶天竺教授认为,危机矿山是指由于矿区范围内可供开采的矿产资源短缺,或者可采储量逐年萎缩,或由于矿产品价格波动、供求关系变化等市场条件改变,而难以继续经济地开发利用其保有的矿产资源。由此导致矿山产量持续下滑,经营状况恶化,矿山保有服务年限低于警戒线,难以维持正常生产经营而面临闭坑或破产危机的矿山企业[3]。黄金危机矿山的出现,与我国金矿床的特点、社会经济的发展、地质找矿程度及矿山企业生产方式等有密切的关系,弄清这些原因,有助于解决和预防我国黄金资源危机矿山问题。
我国黄金储量不容乐观[4],我国2005年黄金资源储量和2009年国内黄金产量310t为例,按照储量与资源消耗为1∶1.7计算,我国黄金储量的服务年限仅为9.1年。以找矿周期10~15年的国际惯例[5],矿产资源对经济建设需求难以保证,资源形势极为严峻。同时,我国大型金矿床较少,中小型金矿床居多,后者占全国金矿总数的90.63%,其储量仅占47.91%。与国外如南非、美国、澳大利亚等富金国家相比,我国金矿床规模普遍偏小,国外金储量大于1000t有7个,500~1000t有12个,100~500t的有59个,而我国缺少特大型金矿,单个金矿床储量绝大多数均在100t以下。由于我国许多矿山都存在入不敷出的情况,即每年的黄金消耗量大于新增的资源量,使得我国中东部老矿山经过几十年的开采,剩余的可采资源量明显不足,再加上超龄服务 (超过设计服务年限)或过渡生产 (超设计生产能力生产)造成黄金资源加速枯竭,使我国中东部地区大多数黄金矿山成为了不同程度的危机矿山。
86座资源严重危机的矿山中,达到或超过设计服务年限的矿山47座,占资源严重危机矿山总数的55.3%。吉林夹皮沟金矿设计服务年限20年,实际已经开采了62年。其中32座虽然没有达到设计服务年限,但实际生产能力超过设计能力,也是造成矿山资源危机的一个重要原因,如山西堡子湾金矿设计生产能力5万t/a,实际生产15万t/a,使得生产9年就成为资源危机矿山,大大低于矿山设计的14.2年服务年限。
我国金矿多为中等品位,大型金矿以中低品位居多,小型矿床性品位相对较高。如岩金类矿山中,大中型矿床金品位为6.56g/t,小型为8.04g/t,平均为7.19g/t;砂金类矿山中大中,型矿床金品位为 0.33g/t,小型 0.499g/t,平均为0.39g/t。由于我国金矿资源的采、选技术还有待提高,使我国金矿工业指标中,金矿床最低工业品位的下限为4~5g/t,少数可以达到3~4g/t的水平,远低于国外。因此,一个具有工业利用价值的金矿床,所获得的可利用资源量明显低于国外。同时,由于一部分中小型金矿,金矿床矿体规模小、形态复杂,探矿风险大,只宜于边采边探,这也是部分中小型金矿资源危机的一个重要原因。
全国1700余座黄金矿山,日处理矿石量200t以下的小型黄金矿山企业数量,占矿山总数的80%以上。这些小型矿山企业达不到规模经营,造成矿石综合利用程度低,尤其是低品位矿石没有得到合理的利用。特别是20世纪90年代,黄金矿业秩序比较混乱,民采猖獗,乱采乱挖现象普遍而严重,造成恶性竞争,抢采抢挖;而且在单纯的利益驱动下,专挑品位高的好矿挖,导致资源被严重破坏和浪费;连续的矿体被随意的切断和盗取,原本有利的成矿地段,无法进一步勘探和开发,使找矿增储工作受到了很大的影响。
虽然近几年来,我国黄金储量取得了一定的突破,但是从全国范围来看,我国金矿的勘探开发程度仍然较低。黄金保有储量中,334级别的储量所占比例过大,致使提交的储量与矿山投产后,经工程加密实际揭露的情况相比,普遍存在储量减少、品位下降的现象,造成资源储备严重不足,矿山服务年限低于设计服务年限。
勘探工作的落后,更体现在我国金矿目前的找矿还处在地表以下较浅的范围。纵观世界各国金矿床,勘探深度与开采深度大多大于1000m,南非的卡勒顿维累金矿田的Western Deep Level金矿,现已开采到4800m,是目前世界上开采深度最大的矿床;印度Kolar金矿采矿深度也达3200m,美国和加拿大的一些大型矿山采矿深度也普遍超过2000m。而我国是一个发展中国家,现代矿业起步较晚,现有的金属矿山,探采深度多在300~500m,只有少数几座铁、铜和金矿山开采深度达到了1000m。
在计划经济年代,地质勘探工作由国家投资,地质队找矿,成果无偿交给矿山使用。然而,矿山运行体制改革以后,国家不再直接给矿山企业投资开展找矿工作,矿山经营者缺乏足够的思想、技术和经费准备,使得地质勘探工作大大落后于生产的发展,造成可供生产的后备资源不足,导致矿山资源危机。国有计划经济体制的惯性和历史上黄金矿山探矿深度的限制,使得国有黄金矿山自我探矿的积极性较弱,导致在胶东、小秦岭等重要金矿成矿区带的一些金矿矿山,明知矿体往深、边延伸,但受资金和技术 (深钻)等因素的制约,没有或无法开展接替资源的勘查工作。
相对于东部,我国西部地区地质工作程度较低,存在更多的找矿潜力[6]。近年我国陆续在西部发现了甘肃阳山、贵州贞丰烂泥沟、水银洞、云南博卡等特大型金矿,新增储量近千吨。其中甘肃阳山金矿位于陕、甘、川三省交界,2007年被武警黄金部队发现,已累计探获黄金资源量308t,是亚洲最大类卡林型金矿。目前,重点勘查的矿区面积仅占整个 “金异常带”的1/3,预计阳山金矿资源远景规模可达到500t(图1(b))。同时,随着西部地区一些有色金属矿床的发现,其伴生的金矿储量也相当可观,如位于西藏冈底斯成矿带中段的雄村铜金矿床 (图1(c)),伴生金的远景资源量达到500t[6]。
随着一些矿山资源的逐渐枯竭和探矿技术方法手段的提高,深部和外围已成为这些矿床探求新资源的主要方向。从近几年的金矿勘查进展来看,已有矿山的深部确实存在着更大的找矿空间,原因在于目前我国金矿目前的勘探深度均不深,有相当一部分资源 “沉睡”在已有矿山的深部[7]。因此,“向深部要资源”是我国金矿勘探的一个主要方向。以考察的矿山为例,2006~2008年底,河北金厂峪金矿接替资源勘查中,在深部发现新矿体,新增333金资源量26.5t,延长矿山服务15年,相当于新探明一个大型金矿。河南大湖金矿的深部除新增金金属量5.7t外,还找到了2.8万t的钼,相当于在已有矿山的深部找到了一个中型金矿和一个中型钼矿。前文提及的吉林夹皮沟金矿、陕西双王金矿、山西堡子湾金矿等,都在深部探取到了客观的黄金资源。
图1 所调查金矿床地表及典型矿石照片
长期以来,中国黄金生产以易采选矿石为主要对象,由于我国金矿普遍品位较低,因而产生大量的尾矿和废石堆 (图1(d))。这些尾矿和废石堆,不仅会像今年9月福建紫金山尾矿坝坍塌一样带来巨大的安全隐患,尾矿浆含有某些有害物质还会对环境构成危害。但是,随着科技进步金矿选冶技术的提高,必然会降低矿石的工业品位,这些尾矿、废石堆很有可能变成又一座金矿。例如陕西的太白金矿,仅从现有的尾渣中用堆浸的方法,就可从中回收1.5t黄金,价值约3亿元[8]。我国滇黔桂、川陕甘地区卡林型金矿中,有相当一部分矿石因高砷、高硫目前难以直接氰化提取[9]。此外,至少有40个以上储量为1~100t难处理金矿床,因环境问题而无法开发利用。这些目前的 “呆矿”,随着技术的进步,则可直接成为可用资源。
我国东部地区许多大中型金矿山,由于多年的开采利用,金矿资源已面临枯竭。大量黄金资源危机矿山出现,主要是由于我国金矿资源储量不足,大多数金矿床的规模小、黄金品位和利用效率较低、找矿勘探相对落后、经济体制等原因造成的。然而,我国金矿资源仍具有良好的开发利用潜力,其中我国西部地区有巨大的找矿前景;深部找矿工作的成功说明,我国中东部地区大多数老矿山的深部存在第二找矿空间。随着金矿选冶技术的发展,目前大量存在的废石和尾矿,将会得到再次利用成为可用的资源。
[1]中国黄金协会.我国黄金年产量突破300吨,连续三年保持世界第一 [EB/OL].2010-01-27.http://www.cngold. org. cn/c/cn/news/2010 - 01/27/news _3237.html
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China’s gold mine resource crisis situation,the origin and potential analysis
SONG Yang1,WANG Rui-jiang2,3,SUN Yan3
(1.School of Geosciences and Resources,China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083,China;2.Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;3.Institute of Mineral Resources,Chinese of Geological Sciences,Beijing 100037,China)
In middle and east of China,there are many gold mines with aboundant resources,many of which is facing serious shortage of gold reserves and resources crisis after long-term exploitation.By rescources potential investigating of 124gold mines in China,there are 117mines have different degree resources crisis,86of which have less than 5years’productive life,and most of them are located in middle and east of China.The appearance of crisis mines is caused by many reasons,such as the large quantity but small scale of gold mineis,poor gold deposit reserves and lower grade,laggard exploration,low utilization rate of resources,and prospecting mechanism of enterprise.Even so,there are great potential of gold rescources in our country.In western China a lot of gold resources are undeveloped for the lower degree of exploration;in middle and eastern China there are unproved resources to be exploited in the deep of old mines.Also the development of ore-dressing and refining technology is driving secendary development of resources.
China;gold;crisis mines;reasons;potential
TD863
A
1004-4051(2010)zk-0016-04
2010-10-27
全国危机矿山接替资源找矿项目 (200899363);全国矿产资源潜力评价 (N0605-1);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金 (K0803)
宋 扬 (1983-),男,博士生,目前从事金矿深部找矿的研究工作。