砂金

在地球上，黃金屬於含量較少但分佈廣泛的重金屬，金礦形成的最初肇因是地質運動，使得某些地層中含金的丰度逐漸增大，再經過火山、地震等作用，比重重的含金岩石進一步富集並上升露頭。人類最早就是從露頭的金礦找到黃金，加以利用的，有些金礦與其他元素伴生，如銀、銅等，而有的則是以純金的形式存在。在純金礦中，由於金的開採分為掘巖洞取和在含金的江河溪流中淘取，故又分為巖金和砂金兩種 ^[2]  ：

巖金（Rock gold）是純金最普遍的存在形式。金子藏在岩石中的石英礦脈裏，需要人們先找出含金的岩石，然後開採礦石，粉碎成礦粉，再用重力或浮選法提純得到黃金。

砂金（river gold）容易開採，巖金開採的工序相對複雜而艱辛，一般開採出來一噸礦石，才能提煉出幾克黃金。

也就是説，砂金實際上是山體中的巖金被河水沖刷、金與石英礦脈分離而成的。一般而言，礦金大塊些，砂金多數細微如砂，叫砂金。在地殼裏的黃金都是分散的細小金砂或金渣，但有一種“狗頭金”——自然金塊，那是河牀中的砂金千百萬年間被碳酸化合物絡合的凝聚物，淘金者碰到大塊狗頭金那可是一生的好運氣。

中國地域遼闊，江河水系發育，金礦地質條件優越，具有豐富的砂金礦產資源。據不完全統計，我國已知有砂金礦牀點3200多處，砂金礦化點和重砂異常區數以萬計，它們分佈於27個省（市、自治區)，幾乎遍及全國各省區。總觀我國砂金礦產資源具有點多、面廣、成羣成帶、集中分佈和資源儲量雄厚等特點，是世界上主要砂金資源國家之一 ^[1]  。

實際資料分析表明，同一級河谷的砂礦，當砂礦原生源的侵蝕斷面相近及成礦後的大地構造-地貌和古地理條件相同時,在不同類型構造中其主要參數是完全不同的。這些參數相互間明顯相關。根據結構的特點及大地構造的發育，可以劃分出四種具有相近參數的砂金區成礦類型 ^[1]  :Ⅰ冒地槽發育的褶皺區；Ⅱ構造岩漿活化帶(結晶地質,可能還有台背斜和殘留地塊)；Ⅲ優地槽發育的褶皺區；Ⅳ火山帶。

主要礦體的延展規模、形態、厚度穩定程度和主要組分分佈的均勻程度等地質因素劃分勘探類型，是為了合理地確定勘探工程密度，從而達到有效地探明各級儲量的目的。各種砂金礦牀和同一礦牀的各個礦體乃至一個礦體的不同部位，地質因素及其組合是多種多樣的，劃分勘探類型和確定勘探工程密度，一般是按礦牀中佔有大部分儲量的主要礦體的地質因素來考慮的。

根據以上分類原則，將砂金礦牀勘探類型劃分為以下三類 ^[3]  ：

1.主要礦體形態簡單，延展規模大，厚度穩定，砂金分佈不均勻，底板平坦且坡度小。 規模較大的河漫灘砂金礦及濱岸砂金礦多屬這一類型，如陝西省恆口河漫灘砂金礦和黑龍江省達拉罕河漫灘砂金礦。

2.主要礦體形態較簡單，延展規模中等，厚度變化不大，砂金分佈很不均勻，底板較平坦至不平坦，有較大的金粒和金與脈石礦物的連生體。 底板平坦或以岩溶為基底的河漫砂金礦以及規模較大的支谷砂金礦和階地砂金礦多屬於這一類型，如黑龍江省興隆溝砂金礦。

3.礦體延展規模小，形態較複雜，厚度變化大，底板不平坦，傾斜大，砂金分佈極不均勻，有較多的大粒金和金與脈石礦物的連生體。規模較小的岩溶充填砂金礦，殘積、坡積、洪積砂金礦以及支谷砂金礦多屬這一類型，如內蒙古自治區西菜園殘坡積砂金礦 ^[3]  。

砂金的找礦方法很多，常用的方法有5種 ^[4]  ：①自然重砂法，②工程重砂法，③舊採調查，④地質地貌分析，⑤物探與航空新技術方法。其中前3種方法是通過取樣調查，瞭解是否有砂金的存在，並直接確定是否成礦，屬於直接的找礦方法；後2種方法主要是通過成礦條件分析及評價、研究環境及沉積物某些特點，來推斷是否可能成礦，屬於間接找礦方法，其中地質地貌調查，是砂金找礦分析的基礎。通常在確定到哪裏去找砂金礦和在何處何部位佈置取樣工程方面，主要是由地質地貌分析提供依據。以下分別介紹砂金找礦的具體方法：

自然重砂法是根據砂金顆粒密度（比重）很大，用淘洗盤就能直接選別出來的特點，在鬆散碎屑沉積的表層或不深處挖坑取樣，在野外淘洗直接確定是否有砂金存在的一種方法。取樣包括水系沉積的河流重砂取樣、階地砂礫層沉積露頭取樣和山坡的殘坡積層重砂取樣。前二種取樣，可以瞭解水系沉積物的含金性、砂金的大致分佈範圍、階地含金層的品位及厚度。山坡殘坡積層中的取樣，是在已知有砂金的小溝山地範圍內，用於追尋砂金來源，通過在山坡和坡腳，按一定間距挖掘淺坑取樣淘洗，根據見金結果圈定分佈範圍，縮小巖金找礦靶區。這三種取樣中，應用最廣的是河流自然重砂法。河流自然重砂法取樣工作，一般是沿水系上游或沿含金的中小支谷由下而上進行。其優點是：工具簡單（只要一把鍬、一個淘洗盤），取樣工作量小（挖淺坑0.3-0.5m深，樣重20-40kg)，簡便易行，一個人也可以幹，很快就可以直接獲得近地表處的砂金信息。缺點是：由於樣品取在淺近地表處，不能反映深處的砂礫層含金情況，而砂金通常主要富集於砂礫層下部靠近基岩處，因此近地表處的河流重砂測量結果，在找礦中一般只有定性意義。

自然重砂取樣效果取決於取樣點位和層位的選擇。在平面範圍內，取樣點應佈於有利於砂金富集的地方，如河流突然變寬處，河流轉彎凸岸處，河牀淺灘的砂礫沉積區，近主、支流交匯處，河牀中巖坎石灘卞方，巖釁的上方，邊灘或心灘處，水流中大障礙物前面，河牀坡降由陡變緩處，“關門山，河谷上方或“迎門山”前方堆積區等處。在垂直剖面方向上，以靠近底巖的砂礫層底部位置為最好。在砂礫岩區，應取在切割砂礫岩層的支溝細谷的下方河牀沉積中。在有多級溝網發育的山區，應優先在支谷中取樣。取階地沉積露頭樣品時，應儘可能取在砂礫層的底部或近基岩面處。每個樣品樣長0.2-0.5m。樣品重量最少不小於20kg或按體積取0.01m³（約相當於1標準船形淘洗盤滿盤砂樣）。沿河流取樣時，間距視溝谷規模決定，不必機械固定。確定取樣點，應以地質地貌條件有利為原則。三五公里長的小溝，可大致按800m間距取樣，十公里左右長的溝谷可按1600m間距取樣。取殘坡積樣時，按平行山坡等高線佈置取樣點，點距80-40m。所有取樣層位都儘量取在砂礫層或含粘土砂碎石層中，避開純粘土層。舊採尾砂堆應從近上部表層直接取樣，採坑深0．3—0.5m。各種重砂採樣都要計算祥品的重量或體積，以便計箕品位。樣品在野外淘洗後送實驗室。

使用砂鑽或探井工程穿透鬆散沉積層並系統採樣，瞭解鬆散沉積含金情況和直接確定含金層品位的一種有效方法。由於砂金及工業砂金層主要賦存於鬆散沉積層的底部，所以工程重砂法可以查明深部砂金富集情況，提供直接找礦信息。採用此法的基本要點是佈置取樣工程點要有較充分的依據和具備施工可行性，其次不論何種取樣主程一律要打穿含金層並控制基岩面以下至少0．2m深。使用取樣工程進行砂金找礦，必須以地質地貌條件分析為基礎，根據找礦標誌和線索，在成礦有利區段內選定有利部位，按一定工程網度佈置工程。有利部位應根據砂金富集與成礦規律確定。

砂金舊採跡與民採調查：很多砂金區的河流上游或支溝細谷內都常見有砂金手工舊採跡，它們是砂金找礦的有效標誌。根據舊採跡，進一步開展外圍找礦，常常能收到良好效果。較大規模的手工舊採區尾砂堆，也常常是具有工業價值的礦體。另外，通過民採調查，可以獲得許多有關本這內砂金成礦地質特徵、規律及找礦線索等方面的寶貴資料，所以砂金民採調查具有重要的找礦意義。

砂金找礦的基本方法，主要用於砂金成礦條件分析和成礦有利地段的預測上。在找礦階段，主要是進行河谷路線調查。其中地質調查可採用自然露頭法，河流碎屑觀察法，用區內已知的產金溝的岩石作對照類比，同時採一些自然重砂樣，瞭解含金性。間接或直接地確定有否砂金補給以及補給的貧富程度。在調查中，要注意瞭解溝谷的構造背景和與金礦化有關的地質現象。

地貌觀察主要劃分河谷類型各種地貌單元並確定其分佈，瞭解其規模、成因，沉積物特徵及其含金性等，並在1：50000或1：25000比例尺地形圖上勾繪地貌第四紀地質草圖，繪出主要地貌單元的邊界線，為佈置取樣工程和以後圈定礦體提供參考依據。

砂金礦牀開採有露天開採和地下開採兩大類方法。地下開採在我國使用較少，在此不做介紹。

砂金露天開採按使用的採礦機械不同分為三類：

1.採金船開採法（簡稱“船採”）：本世紀60年代初，我國第一艘採金船建成投產，揭開了我國砂金開採機械化的歷史序幕。目前我國砂金開始基本上實現了機械化。到1989年，我國已擁有33種型號130多艘採金船，在10多個省（區）使用，採金船採金量已佔砂金生產的80%以上。

2.工程機械開採法（簡稱“機採”）：是指用機械鏟、推土機、鏟運機、裝載機等工程機械挖掘和裝載礦巖，用皮帶運輸機、汽車鏟運機、裝載機等運輸機械運輸礦巖的方法開採砂金礦牀。適於在我國乾旱地區如內蒙、四川、甘肅、青海、新疆等地使用。下面將介紹推土機開採法、前端裝載機開採法、鏟運機開採法和機械鏟開採法。

3.水力機械開採法（簡稱“水採”）：是應用水槍、砂泵和水泵等機械設備，利用同一水流依次完成衝採、運輸、洗選和尾礦排棄工作的連續生產過程 ^[2]  。

砂金礦洗選廠採用跳汰機作為砂金礦的粗選設備，搖牀作為對跳汰機粗精礦進行精選的精選設備。跳汰機與搖牀配合使用完成對砂金礦的洗選和提取作業 ^[5]  。

砂金礦的洗選和提金主要方法就是重選法，由於黃金在砂金礦中呈遊離狀態，而黃金與砂石的比重差也十分明顯，因此採用重選法從砂礦中提取黃金是最理想最高效的方法，在砂金選礦流程中，跳汰機一般作為粗選或掃選設備，而搖牀只能作為精選設備。一般的砂金選礦流程是篩分-跳汰-搖牀-混汞。也有地方的低品位砂金礦選礦採用溜槽作為粗選設備，跳汰機作為掃選設備，混汞筒或搖牀作為精選設備。實際上砂金礦的選礦工藝和選礦設備的配置都是需要根據具體的礦石性質以及特點來確定的，並不是所有的砂金礦都採用同一種選礦工藝和選礦設備就能獲得最佳洗選效果的,因此建議你選擇專業廠家，讓專業工程師為您配備選礦流程和設備。

前幾日在野外偶見幾夥人在採砂金，由於選點不當，幾天下來所獲無幾。自然界的砂金分佈極不均勻，一般情況下砂金的富集地段在地貌上具有如下特徵 ^[6]  。具體原理都是些流體力學的常識，在此不在贅述。

1、當工作地點位於沖積層時，以下地段易富集砂金。

①河谷或河牀由窄變寬的部位；

②河流急轉彎的內側；

③河牀由陡變緩的部位；

④河牀基岩或巨礫石的背面、水壩的下方；

⑤沙嘴迎水面的外側突出邊緣；

⑥支流匯入主流地段；

⑦沙堆或沙灘的下部；

⑧河牀基岩凹陷處或鬆散層的粘土頂面；

⑨未經分選的礫石、粗砂堆積處；

2、當工作地點位於河流階地時，應注重下部的沙礫層。

3、當工作地點位於坡、殘積層時注意下列部位。

①金的背景值或硫化物高的地質體之上的殘積層；

②金、砷、銻、汞異常圈內的坡、殘積層；

③位於山麓、坡腳、幹谷、窪地、谷底、谷緣的坡殘積層。