重砂找矿法又称重砂测量,虽然古老传统但行之有效,既快速简便,又经济实惠,在金矿普查勘探特别是在砂金矿的普查勘探中最为实用,在其他类型金矿找矿中也可提供直接或间接找矿的信息,因而得到广泛应用,而且该方法并不过时,如在北京市黄松峪金矿、天津蓟县、吉林小西南岔金
铜矿床、安徽北淮阳中生代火山岩盆地中的东溪金矿、秦巴等矿区的成矿预测、找矿勘查与科学研究中仍然发挥作用。这是因为金矿物尤其是自然金本身就是最典型的重砂矿物,而砂金矿床实际上就是金的重砂矿物聚集的地质体,已知的“狗头金”绝大多数来自砂金矿床。
因此,对于砂金矿床来说,重砂找矿既是手段,也是目标;对于原生金矿来说,重砂测量也是最重要的找矿手段之一,如果说化探是区域展开的“地毯式搜索”,重砂则是“跟踪追击式”的寻找原生矿露头的基本途径。如果说化探见到的是金成矿的异常,那么重砂见到的是金的实体矿物,因此,化探与重砂的结合对于金矿找矿是最为有效的找矿方法组合,而重砂测量更为直接,因为已经见到了金的实物而不只是异常。
金矿重砂测量的任务主要是借助于对金的机械分散晕的研究,在有利的地貌条件下,寻找和圈定砂金矿床(体),并根据重砂矿物共生组合关系,进一步追索原生金矿床,以推断其矿石种类,研究矿床成因及其在区域成矿中的基础地质问题。但重砂测量也有一定的局限性,如重矿物颗粒的大小、能从寄居矿物中解离出来、矿床须经地表暴露并长期受风化剥蚀等,也就是说,对寻找隐伏矿床并不利。
金的重砂测量,一般从现代河床冲积物开始,沿着水系的大小支流、溪谷、山涧进行取样追踪。随着工作进展,逐渐缩小靶区,转入对残、坡积层和原生岩石的研究,判断重砂矿物的组合特征及其来源。与此同时,还应对不同沉(堆)积层的地质时代与特点、侵蚀营力、地貌类型、金及其他重矿物的富集规律等进行研究,还可以建立了重砂找矿的模式(如吉林夹皮沟金矿),以达最终找到砂金矿床或岩(伴生)金矿床的目的(如江苏小丹阳和丁耙岗)。
由于重砂异常在空间上与原生矿体或含矿岩体密切相关,但分布范围远大于原生矿或含矿岩体,因此可以利用重砂异常评价一个区域的含矿性和成矿特征,进而指导找原生矿和砂矿。含金重砂异常具有面积性特点,测量中产生的误差多为系统误差,故不仅可用于普查找金,还可以解决成矿大地构造环境、预测金矿(化)类型,以及估计矿(化)体位置等方面的问题,如藏北邦多一带,金及相伴的白钨矿、
锆石、金红石等重砂矿物分布于那朗岩体的内外接触带。
全国重要矿产潜力评价项目对自然重砂进行了全面研究,取得了一系列成果。如辽宁省的自然金重砂异常在区域上可分为6个区带,且受较大规模的构造、赋矿地层、构造岩浆岩带等条件控制。韦少港等对云南、海南、江西等27个省185个典型金矿床的自然重砂矿物进行了统计分析,发现自然金、黄
铁矿、方铅矿、黄铜矿、白铅矿、辰砂等对寻找金矿具有指示意义。不同成因类型的金矿床反映出的自然重砂矿物组合不同,斑岩型金矿床的标型指示矿物组合为自然金+黄铁矿+方铅矿+
重晶石+闪锌矿+白铅矿+金红石,卡林型-类卡林型金矿床的标型指示矿物组合为自然金+黄铁矿+方铅矿+辉锑矿+毒砂+雄(雌)黄,而造山型+矽卡岩型+热液型+构造蚀变岩型金矿床的标型指示矿物组合为自然金+黄铁矿+方铅矿+辰砂。不同区域的金矿床反映出的自然重砂矿物组合也各有差异,闪锌矿为南方各省金矿床的特征矿物,辰砂和白钨矿为北方地区金矿床的特征矿物,重晶石和白铅矿为西部地区金矿的特征矿物。湖北省也对1??20万自然重砂测量资料的系统研究,结果显示,湖北省内最值得重视的找金矿远景区有竹溪-兵营异常区南东段、鸦鹊岭-松滋异常带、宣化店-河口金异常带、大崎山异常带、上巴河-梅川异常带南东段、通城-方山异常区中段等。
卡林型金矿由于矿物粒度细,一般认为不宜采用自然重砂的办法。在贵州省矿产资源潜力评价项目的工作过程中,莫春虎等对黔西南地区的自然重砂矿物特征进行了较为系统的研究,发现采用细粒黄铁矿(载金矿物)、砷矿物(伴生矿物)、锑矿物和汞矿物的自然重砂组(综)合异常对寻找黔西南地区的卡林型金矿具有一定的指导作用和找矿意义。江苏的汤山金矿也是微细浸染型独立金矿床,黄铁矿和褐铁矿可作为其直接指示矿物,自然金、闪锌矿、辰砂、毒砂、重晶石为其次一级指示矿物。在云南绿春牛波金矿,在加密重砂和水系沉积物测量中,重砂化验法优于水系沉积物测量,特别是弱金异常,效果更佳,便于确定高值异常区。重砂样取两盆,重约30kg,尾砂保留20~30g,直接用于现场金分析。
蚀变岩型金矿床中金常以晶隙金、裂隙金以及包裹金形式存在,采样及分析化验方法选择不当会导致测试结果与真实情况存在较大偏差。在宁夏树龙沟蚀变岩型金矿区,人工重砂中自然金含量与褐铁矿呈正相关关系,与
石英呈负相关关系,与黄铁矿的关系复杂;伊利石黄铁矿化带中的自然金含量高于石英黄铁矿化带和伊利石绿泥石化带;基性岩脉与金无成因联系,基性岩脉及其后期破碎为金矿化提供了构造通道;找矿工作中应将伊利石黄铁矿化及石英黄铁矿化作为重要的找矿标志,而针对“大颗粒金”,矿石中金含量的测定应选用针对明金的过筛火试金等分析方法。在宁芜火山岩盆地北段,铜矿物、自然金、黄铁矿、重晶石等重矿物组合对火山热液充填型铜金矿响应明显。