宋 揚,王瑞江,孫 艷
(1.中國地質大學 (北京)地球科學與資源學院,北京100083;2.中國地質科學院,北京100037;3.中國地質科學院 礦產資源研究所,北京100037)
我國黃金礦山資源危機的現狀、成因及潛力分析
宋 揚1,王瑞江2,3,孫 艷3
(1.中國地質大學 (北京)地球科學與資源學院,北京100083;2.中國地質科學院,北京100037;3.中國地質科學院 礦產資源研究所,北京100037)
我國中東部地區有許多黃金資源量豐富的礦山,由于多年的開采利用,部分礦山保有黃金資源量不足,面臨著嚴重的資源危機。通過對國內124座黃金礦山進行資源潛力調查評估發現,117座礦山存在不同程度的資源危機,其中86座礦山的生產服務年限不足5年,這些危機礦山大多數分布在我國中東部地區。我國黃金礦山數量多,規模小;金礦床儲量少,品位低;地質勘探落后,資源利用效率低以及企業找礦機制等原因,造成了危機礦山的出現。即便如此,我國黃金資源仍有很大的潛力,西部地區地質工作程度低,有很多未開發的黃金資源;中東部地區老礦山的深部,尚有未探明的資源有待開發;選冶技術的發展,也將帶動資源的二次開發。
中國;黃金;危機礦山;成因;潛力
我國幅員遼闊,地質構造復雜,蘊藏豐富的金銀等貴金屬礦產資源。2009年,我國黃金產量已經達到313.98t,連續三年位居世界第一位[1]。我國黃金資源儲量也在迅速增長,截至2005年,我國已發現金礦床 (點)共計7148處,累計探明儲量4840.82t。但是,由于我國東西部社會發展的不平衡及對老礦山常年的開發利用,使得在我國中東部地區黃金資源危機,在許多大、中型礦山突顯。如何保證這些礦山可持續發展,已經成為影響我國東部地區經濟發展、社會穩定的重要問題之一,也是我國黃金工業未來發展的 “瓶頸”問題。本文在考察河北、遼寧、吉林、河南、山東等十多的大型黃金礦山勘探開發現狀的基礎上,結合我國近幾年深部找礦工作取得的成果,論述了我國中東部地區國有大中型黃金礦山的資源危機程度,簡要分析了我國黃金資源危機礦山產生的主要原因和金礦資源潛力,為從事資源及相關產業工作的同志進一步了解我國黃金資源形勢提供一些信息。
截至2003年底,我國黃金礦山企業共計1777個。近幾年,由于黃金市場較好,黃金礦山數量有所增加。截至2006年底,按生產規模,大型黃金礦山企業有122個,中型192個,其余為小型礦山。2007年,全國危機礦山找礦項目對124座大中型礦山進行了資源潛力調查,其中有117座存在不同程度的資源危機,占全部調查礦山總數的94.3%,部分礦山已達到瀕臨閉坑的程度,僅有7座礦山資源儲量充沛不存在資源危機狀況。
124座參與調查評估的礦山中,尚可服務年限不足五年的資源嚴重危機礦山達到86座,其中有68座 (80%)分布山東、河南、河北、遼寧、吉林、湖南、湖北等中東部省區。以本次考察的吉林夾皮溝金礦為例,該礦山采金歷史悠久,唐、宋時期就已經開始采金。自1821年至今,190余年的開采歷史中,產金總量達200余t,曾是全國黃金第一大礦,被稱為中國有色金屬工業的搖籃,為新中國經濟發展和社會建設做出了巨大的貢獻(圖1(a))。夾皮溝金礦1948年6月建成投產,設計采礦能力為30萬t/a,實際采礦能力為35萬t/a,設計服務年限為20年,至2007年已生產年限長達59年,尚可服務年限為1.23年。再者,如河北金廠峪金礦,距北京170km,是中國黃金集團下屬的國有大型礦山,1958年投產,礦山采礦能力30萬t/a,截至2005年底累計探明金金屬量達59.01t,長年開采使礦山保有儲量僅剩2.79t,礦山面臨嚴重的資源危機。又如河北省張家口金礦,1977年建成投產,當初設計服務年限為10年,經過30多年的開采,礦山資源幾近枯竭,2003年末保有儲量金屬量2.97t,尚可服務年限為3年,2007年底該礦山已經停產和轉讓。
在調查礦山中,還存在22座資源中度危機的礦山,占調查總數18%,這些礦山的尚可服務年限在5~15年之間。其中,陜西省太白大型金礦,年產黃金900kg,設計采礦能力為49.5萬t/a,實際采礦能力為56.1萬t/a,礦山設計服務年限為17年,尚可服務年限為6年;江西金山金礦,是長江中下游地區的大型金礦床,以礦山90萬t/a的采礦生產能力,礦山還可服務7年。因此,這些中度危機的礦山的資源形式也比較嚴峻,必須馬上著手開展地質探礦增儲工作,以延長礦山的服務年限。
上述調查結果表明,隨著我國社會建設速度的加快,對礦產資源的需求也與日俱增,我國在20世紀50、60年代探明了大量的礦產資源,經過近60年的開發,其中很大一批礦山已面臨資源枯竭的境地,危機礦山就是在這樣的背景下產生的[2]。危機礦山接替資源找礦項目總工程師葉天竺教授認為,危機礦山是指由于礦區范圍內可供開采的礦產資源短缺,或者可采儲量逐年萎縮,或由于礦產品價格波動、供求關系變化等市場條件改變,而難以繼續經濟地開發利用其保有的礦產資源。由此導致礦山產量持續下滑,經營狀況惡化,礦山保有服務年限低于警戒線,難以維持正常生產經營而面臨閉坑或破產危機的礦山企業[3]。黃金危機礦山的出現,與我國金礦床的特點、社會經濟的發展、地質找礦程度及礦山企業生產方式等有密切的關系,弄清這些原因,有助于解決和預防我國黃金資源危機礦山問題。
我國黃金儲量不容樂觀[4],我國2005年黃金資源儲量和2009年國內黃金產量310t為例,按照儲量與資源消耗為1∶1.7計算,我國黃金儲量的服務年限僅為9.1年。以找礦周期10~15年的國際慣例[5],礦產資源對經濟建設需求難以保證,資源形勢極為嚴峻。同時,我國大型金礦床較少,中小型金礦床居多,后者占全國金礦總數的90.63%,其儲量僅占47.91%。與國外如南非、美國、澳大利亞等富金國家相比,我國金礦床規模普遍偏小,國外金儲量大于1000t有7個,500~1000t有12個,100~500t的有59個,而我國缺少特大型金礦,單個金礦床儲量絕大多數均在100t以下。由于我國許多礦山都存在入不敷出的情況,即每年的黃金消耗量大于新增的資源量,使得我國中東部老礦山經過幾十年的開采,剩余的可采資源量明顯不足,再加上超齡服務 (超過設計服務年限)或過渡生產 (超設計生產能力生產)造成黃金資源加速枯竭,使我國中東部地區大多數黃金礦山成為了不同程度的危機礦山。
86座資源嚴重危機的礦山中,達到或超過設計服務年限的礦山47座,占資源嚴重危機礦山總數的55.3%。吉林夾皮溝金礦設計服務年限20年,實際已經開采了62年。其中32座雖然沒有達到設計服務年限,但實際生產能力超過設計能力,也是造成礦山資源危機的一個重要原因,如山西堡子灣金礦設計生產能力5萬t/a,實際生產15萬t/a,使得生產9年就成為資源危機礦山,大大低于礦山設計的14.2年服務年限。
我國金礦多為中等品位,大型金礦以中低品位居多,小型礦床性品位相對較高。如巖金類礦山中,大中型礦床金品位為6.56g/t,小型為8.04g/t,平均為7.19g/t;砂金類礦山中大中,型礦床金品位為 0.33g/t,小型 0.499g/t,平均為0.39g/t。由于我國金礦資源的采、選技術還有待提高,使我國金礦工業指標中,金礦床最低工業品位的下限為4~5g/t,少數可以達到3~4g/t的水平,遠低于國外。因此,一個具有工業利用價值的金礦床,所獲得的可利用資源量明顯低于國外。同時,由于一部分中小型金礦,金礦床礦體規模小、形態復雜,探礦風險大,只宜于邊采邊探,這也是部分中小型金礦資源危機的一個重要原因。
全國1700余座黃金礦山,日處理礦石量200t以下的小型黃金礦山企業數量,占礦山總數的80%以上。這些小型礦山企業達不到規模經營,造成礦石綜合利用程度低,尤其是低品位礦石沒有得到合理的利用。特別是20世紀90年代,黃金礦業秩序比較混亂,民采猖獗,亂采亂挖現象普遍而嚴重,造成惡性競爭,搶采搶挖;而且在單純的利益驅動下,專挑品位高的好礦挖,導致資源被嚴重破壞和浪費;連續的礦體被隨意的切斷和盜取,原本有利的成礦地段,無法進一步勘探和開發,使找礦增儲工作受到了很大的影響。
雖然近幾年來,我國黃金儲量取得了一定的突破,但是從全國范圍來看,我國金礦的勘探開發程度仍然較低。黃金保有儲量中,334級別的儲量所占比例過大,致使提交的儲量與礦山投產后,經工程加密實際揭露的情況相比,普遍存在儲量減少、品位下降的現象,造成資源儲備嚴重不足,礦山服務年限低于設計服務年限。
勘探工作的落后,更體現在我國金礦目前的找礦還處在地表以下較淺的范圍。縱觀世界各國金礦床,勘探深度與開采深度大多大于1000m,南非的卡勒頓維累金礦田的Western Deep Level金礦,現已開采到4800m,是目前世界上開采深度最大的礦床;印度Kolar金礦采礦深度也達3200m,美國和加拿大的一些大型礦山采礦深度也普遍超過2000m。而我國是一個發展中國家,現代礦業起步較晚,現有的金屬礦山,探采深度多在300~500m,只有少數幾座鐵、銅和金礦山開采深度達到了1000m。
在計劃經濟年代,地質勘探工作由國家投資,地質隊找礦,成果無償交給礦山使用。然而,礦山運行體制改革以后,國家不再直接給礦山企業投資開展找礦工作,礦山經營者缺乏足夠的思想、技術和經費準備,使得地質勘探工作大大落后于生產的發展,造成可供生產的后備資源不足,導致礦山資源危機。國有計劃經濟體制的慣性和歷史上黃金礦山探礦深度的限制,使得國有黃金礦山自我探礦的積極性較弱,導致在膠東、小秦嶺等重要金礦成礦區帶的一些金礦礦山,明知礦體往深、邊延伸,但受資金和技術 (深鉆)等因素的制約,沒有或無法開展接替資源的勘查工作。
相對于東部,我國西部地區地質工作程度較低,存在更多的找礦潛力[6]。近年我國陸續在西部發現了甘肅陽山、貴州貞豐爛泥溝、水銀洞、云南博卡等特大型金礦,新增儲量近千噸。其中甘肅陽山金礦位于陜、甘、川三省交界,2007年被武警黃金部隊發現,已累計探獲黃金資源量308t,是亞洲最大類卡林型金礦。目前,重點勘查的礦區面積僅占整個 “金異常帶”的1/3,預計陽山金礦資源遠景規模可達到500t(圖1(b))。同時,隨著西部地區一些有色金屬礦床的發現,其伴生的金礦儲量也相當可觀,如位于西藏岡底斯成礦帶中段的雄村銅金礦床 (圖1(c)),伴生金的遠景資源量達到500t[6]。
隨著一些礦山資源的逐漸枯竭和探礦技術方法手段的提高,深部和外圍已成為這些礦床探求新資源的主要方向。從近幾年的金礦勘查進展來看,已有礦山的深部確實存在著更大的找礦空間,原因在于目前我國金礦目前的勘探深度均不深,有相當一部分資源 “沉睡”在已有礦山的深部[7]。因此,“向深部要資源”是我國金礦勘探的一個主要方向。以考察的礦山為例,2006~2008年底,河北金廠峪金礦接替資源勘查中,在深部發現新礦體,新增333金資源量26.5t,延長礦山服務15年,相當于新探明一個大型金礦。河南大湖金礦的深部除新增金金屬量5.7t外,還找到了2.8萬t的鉬,相當于在已有礦山的深部找到了一個中型金礦和一個中型鉬礦。前文提及的吉林夾皮溝金礦、陜西雙王金礦、山西堡子灣金礦等,都在深部探取到了客觀的黃金資源。

圖1 所調查金礦床地表及典型礦石照片
長期以來,中國黃金生產以易采選礦石為主要對象,由于我國金礦普遍品位較低,因而產生大量的尾礦和廢石堆 (圖1(d))。這些尾礦和廢石堆,不僅會像今年9月福建紫金山尾礦壩坍塌一樣帶來巨大的安全隱患,尾礦漿含有某些有害物質還會對環境構成危害。但是,隨著科技進步金礦選冶技術的提高,必然會降低礦石的工業品位,這些尾礦、廢石堆很有可能變成又一座金礦。例如陜西的太白金礦,僅從現有的尾渣中用堆浸的方法,就可從中回收1.5t黃金,價值約3億元[8]。我國滇黔桂、川陜甘地區卡林型金礦中,有相當一部分礦石因高砷、高硫目前難以直接氰化提取[9]。此外,至少有40個以上儲量為1~100t難處理金礦床,因環境問題而無法開發利用。這些目前的 “呆礦”,隨著技術的進步,則可直接成為可用資源。
我國東部地區許多大中型金礦山,由于多年的開采利用,金礦資源已面臨枯竭。大量黃金資源危機礦山出現,主要是由于我國金礦資源儲量不足,大多數金礦床的規模小、黃金品位和利用效率較低、找礦勘探相對落后、經濟體制等原因造成的。然而,我國金礦資源仍具有良好的開發利用潛力,其中我國西部地區有巨大的找礦前景;深部找礦工作的成功說明,我國中東部地區大多數老礦山的深部存在第二找礦空間。隨著金礦選冶技術的發展,目前大量存在的廢石和尾礦,將會得到再次利用成為可用的資源。
[1]中國黃金協會.我國黃金年產量突破300噸,連續三年保持世界第一 [EB/OL].2010-01-27.http://www.cngold. org. cn/c/cn/news/2010 - 01/27/news _3237.html
[2]韋昌山,曾紹金,鄭大瑜,等.資源危機型礦山還有潛力可挖 [J].資源與產業,2004,6 (4):46-48.
[3]葉天竺.適應我國經濟社會發展需要調整戰略性礦產資源勘查部署 [J].國土資源通訊,2005,(4-5):53-56.
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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
全國危機礦山接替資源找礦項目 (200899363);全國礦產資源潛力評價 (N0605-1);中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金 (K0803)
宋 揚 (1983-),男,博士生,目前從事金礦深部找礦的研究工作。