世界最大的金矿一南非兰德金矿

世界最大的金矿一南非兰
德金矿
This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
世界最大的金矿一南非兰德金矿
编稿时间:2011年06月13日
来源: 黄镜友采编人: 于云霞
世界最大的金矿是南非兰德金矿。

该矿是1866年发现的，发现后不久就投入开采。

至今已130多年了，已开出黄金达万吨，现在尚有储量万吨，仍占全世界黄金总储量的52％。

该矿1970年产金达到1000吨，为历史最高年产量，以后一直保持年产650—700吨之间，均占世界黄金产量的一半。

因此该矿的储量和产量均居世界第一位，是名符其实的世界最大金矿。

该矿含金品位之高也是世界罕见的，开采至今仍保持有7—20克／吨，平均10克/吨。

兰德金矿在大地构造上，处于南非地盾南部，地盾边缘的长条状凹陷带内，地盾由太古界的绿岩、片岩、花岗岩及火山岩组成。

凹陷带是元古代的沉积物，主要是以火山物质为胶结物的砾岩层。

有长条状的4个盆地连续分布，以兰德盆地中含金量好，其余盆地含金不多或不舍金。

兰德盆地中的含金砾岩是元古界兰德群，其他盆地的地层与之相当，但叫法不同。

兰德盆地已采出黄金万吨，价值3158亿美元，特兰斯瓦盆地出产黄金也达到48亿美元，其它盆地未见有生产情况报导。

兰德盆地南北长400公里。

含金砾岩层分布于盆地周边地区，金矿带总长480公里，含矿面积万平方公里，最大的一条主矿带长190公里。

含矿层厚达100多米，有200多层含矿层，主矿层10层，厚0，15—].14米。

目前开采深度已达3600米，含金变化不大，比较稳定，沿走向开采长度达70公里，顺倾斜方向开采深达8公里。

由于采掘深度加大，设备老化，品位也有降低，因而成本增高，每盎司成本达到350—400美元。

该区先后建有130多个矿山，现保持生产的仍有38个，其中有9个年产矿石300万吨，有21个年产矿石100—300万吨之间，其它矿山规模小些，年平均生产黄金20—30吨。

南菲地盾由太古代地层组成，年龄是35亿年，后来地盾边缘发生断陷盆地，地盾上的岩层形成的砾石聚集到盆地内。

地盾边缘的凹陷一般与深断裂有关，它又是岩浆上升的通道，因此在元古代时，既有砾岩生成，又有火山喷发，火山喷发物成了砾岩的胶结物，占30％，砾石占70％。

火山喷发物中有金、黄铁矿、铀、铂等元素，金赋存于黄铁矿中，黄铁矿又赋存于砾岩胶结物中，因而形成砾岩金矿。

在地质作用过程中，有多次喷发作用。

形成多层金矿。

在太古界侵蚀基准面附近金矿较富，不排除陆源金矿的富集，或砾岩金矿改造流失而赋集于侵蚀面附近。

局部的铀、铂等也具有工业价值。

在后来开采中，还见到了多处古火山遗迹即是匠明。

因此南非金矿的形成，金的来源与火山有关，陆地上不可能有这么多的金物质供给，更不可能渗透到黄铁矿里去。

南非境内的黄金和钻石，为南非带来了巨大的财富。

南非古砾岩型金铀矿
南非古砾岩型金铀矿床是世界上最大的金矿床，位于约翰内斯堡南部的维特沃特斯兰德，因此其全称叫维特沃特斯兰德古砾岩型金铀矿，中国人习惯于称其为兰德古砾岩型金铀矿或南非古砾岩型金铀矿。

该矿集区是1886年由乔治·沃克和乔治·哈里逊发现的。

南非98％的黄金分布于德兰士瓦省和奥兰治自由邦的维特沃特斯兰德（Witwatersrand）三角区。

绝大多数矿床产于维特沃特斯兰德系砾岩中，属于元古代原始地台坳陷及原始地槽坳陷区的含金或含金-铀砾岩金矿，是世界各类金矿中储量、产量最大的矿床类型。

维特瓦特斯兰德盆地位于南非约翰内斯堡以南至韦科姆(Welkom)之间，呈北东向狭长展布，系一盆地构造，盆地面积约25000平方公里。

兰德盆地是世界上最重要的金矿产地，沿盆地北、西、南3面,含金砾岩面积约
300X150公里，分布有7个金矿田，共l00多个金矿床。

兰德金矿自1886年开采以来的一百多年来,其黄金产量居世界各种类型金矿之首,共采出黄金三万余吨，估计储量尚有二万吨。

最近50年来，它提供了世界金产量的60%以上。

三十年代末开始，兰德金矿中发现并开采了铀矿，故又称砾岩型金－铀矿床。

卡勒顿维累(Carlrtonville)金矿田的Western Deep Level 金矿现已开采到地下4800米。

（
南非的铀矿床主要集中在维特沃特斯兰德盆地的含金-铀砾岩中，为砾岩型金-铀矿床，储量大品位低，铀作为副产品回收。

砾岩中工业铀矿层多达20多层，矿层延伸达几公里、几十公里不等。

2006年，南非黄金的储量基础为36000吨，储量为6000吨，居世界第一位，储量占世界总储量的％。

南非低成本铀资源量(≤80美元/千克)为万吨(比2001年增长%)，占世界总储量的％，居世界第五位。

【威特沃特斯兰德金铀砾岩矿床】Witwatersrand auri uraniferous conglomerate deposit超大型金矿床，简称兰德金矿(Rand auri deposit)。

位于南非以约翰内斯堡市为中心的广大地区，年产黄金曾达千吨左右。

长期以来，占世界总产量的1/2～1/3左右，为世界最大的产金地。

1887～1931年，产金矿石达3200万吨。

20世纪80年代，最高年产量达千吨，金年产量平均约560吨，占南非总产量的82%。

伴生矿产为铀等。

矿床属于古砂矿。

矿床产于古元古代的威特沃特斯兰德系的底砾岩层及炭质岩层中。

不整合面下为太古宙绿岩，含矿的兰德系分布面积约(200×400)平方千米，沉积厚度约7500米，主要由砾岩、石英岩、碳酸盐岩石及板岩组成，沉积年龄在26亿～23亿年之间，受轻微的区域变质作用，形成一个开阔的盆地构造，四周为太古宙的花岗岩绿岩带包围。

主要矿床位于盆地西北部的五个扇形三角洲，其中砾岩型金矿层产于三角洲顶端河流入口处。

炭质岩层中的金矿层则产于三角洲尾部。

区内有韦尔科姆、东兰德、中兰德、西兰德、埃
文德、卡尔顿维尔、克勒克斯多普等七个矿田，主要产金的矿山约35座。

含金砾岩的砾石由脉石英、石英岩、燧石等组成，胶结物为细粒石英、绢云母、粘结物等，在硫化物中，小部分呈细脉产出，除金外有黄铁矿、晶质铀矿、毒砂、铬铁矿、金红石、方铅矿、黄铜矿、金刚石和锇依矿等约40种重矿物。

砾岩层平均品位含金达11克/吨。

开采深度近300米。

有几座矿山，每座年产金10～30吨，开采深度在3000米以上，下部仍有金矿体延续。

“兰德”金矿，估计已累计产量约4万吨以上，还保有金资源量约2万多吨。

一、兰德盆地内的七个金矿田
1、艾怀恩德(Evander)。

2、东部兰德(East Rand)。

3、中部兰德(Central Rand)。

4、西部兰德(West Rand)。

5、卡勒顿维累(Carlrtonville)。

6、克勒克多普(Klerkdorp)。

7、韦尔科姆金矿田等。

总计分布有100多个金矿床。

二、兰德盆地内最大的10个金矿床（均已产出黄金90吨以上）
1、West Driefountain (属卡勒顿维累金矿田)。

2、Crown Mine (中部兰德金矿田)。

3、ERPM(中部兰德金矿田)。

4、Vaal Reefs (克勒克多普金矿田)。

5、Eastern Holdings (韦尔科姆金矿田)。

6、Western Deep Levels (卡勒顿维累金矿田)。

7、Blybooruitzicht (卡勒顿维累金矿田)。

8、Free State Geduld (韦尔科姆金矿田)。

9、Government GM Areas (东部兰德)。

三、兰德金铀矿的主要特征
兰德金铀矿集区位于南非古地盾南部边缘，产于下元古界维特瓦特斯兰德系中。

该岩系的形成年龄为22亿年。

主要由云母片岩、石英岩、长石石英岩及砾岩组成，不整合于太古代片麻岩和花岗岩之上。

有维特瓦特斯兰德等4个含矿岩系，分布于古河床、河谷和蚀沟中；含矿主岩以砾岩层为主，少量为石英岩。

含矿层多达20层，其中最主要的有10层，矿层沿走向延长可达290km，一般厚1～2米，含金6～25克／吨，含铀％～％，铀资源总量为万吨。

含矿砾岩大部分由70％砾石和30％胶结物所组成，金铀富集在胶结物中。

含矿砾岩层中含有大量有用矿物，经济上可回收的仅有金、银、铀、锇、铱矿和黄铁矿等。

主要铀矿物有晶质铀矿及铀钍碳氢矿，其次为沥青铀矿、钛铀矿；含铀矿物有锆石和独居石。

矿床成因有砂矿成因论、沉积变质成因论及热液成因论等多种看法。

矿床类型为石英卵石砾岩型，金铀共生，以金为主，铀作为回收的副产品。

兰德盆地经历了2500-2300Ma的漫长形成演化历史。

盆地形成随即形成了巨厚的维特瓦特斯兰德系，下部为页岩、板岩、石英岩和含铁岩层，含3-4层含金砾岩。

随着沉积作用的发展，盆地面积减小，上部维特瓦特斯兰德系厚3200m，以砾岩、石英岩为主，盆地内有四层主要含金砾岩层。

含金砾岩面积约300X150公里，主要由石英岩砾石和泥质胶结物构成，胶结物中可见黄铁矿、绿泥石、绢云母等，金多产于胶结物及其中的硫化物中，颗粒微细，大多在间，少数成细脉状产出。

胶结物内尚含锆石、铂矿物、锇铱矿、铬铁矿等重矿物及黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、砷铂矿、镍钴矿和碲金矿等。

矿石含金t，平均为t，个别砾石粗大、分选较好的层位含金达200g/t，含铀%。

含金砾岩中的砾石几乎全由石英构成，偶含燧石、石英岩、斑岩、板岩砾石。

砾石磨圆度良好，说明曾经历了长期的搬运和磨蚀。

按伴生的金属矿物，矿化砾岩可分两类：（1）含黄铁矿、磁黄铁矿的砾岩，（2）含赤铁矿、钛铁矿的砾岩。

砾岩型金矿中还常伴生有一定数量的贱金属硫化物、沥青铀矿及固体碳氢化合物。

金和其它金属矿物都产于砾岩的胶结物中，局部成细脉从胶结物中延伸至砾石的裂隙中，有的甚至成金和硫化物的细脉产出。

砾岩中金矿化不很均匀，高的可达数百g/t，一般不超过10g/t。

1915年发现金矿床中有放射性物质，经回收铀流程的研究，1952年开始生产U3O8，1960年达到年产5800吨。

1967年起成为世界重要产金区。

四、世界上分布有古砾岩型金矿的其他6个地区
含金、铀、钍和稀土元素的砾岩型矿床在世界上分布甚广，砾岩型金矿床都产于古老陆台上，形成于结晶基底上的内陆盆地中。

年龄通常在2300-2500Ma前。

与其伴生的岩层有石英岩、页岩、黏土岩，形成韵律性的地层组合，厚度常达万米以上。

金仅含于某些层位的砾岩或某几层砾岩中。

含金的砾岩成薄层状夹于巨厚的沉积岩层或火山沉积岩中。

世界上分布有砾岩型金矿的地区有：
1、加纳的塔克华（Tarkwa, Ghana），规模巨大。

2、巴西的贾卡比纳（Jacobina, Bahia），规模巨大。

3、加拿大安大略的依利澳特湖（Elliot Lake）和盲河（Blind River）地区（在萨德伯里附近），规模巨大。

4、津巴布韦，规模不大。

5、俄罗斯及独联体，规模不大。

6、澳大利亚等，规模不大。