台湾的金矿中,位於台北县的金瓜石与九份,大概是最负盛名且最为大家所熟悉的。她曾是亚洲金都所在,全盛时期每年黄金产量高达两公吨以上。目前虽已停采,但根据调查显示,她仍蕴藏着丰富的黄金,甚至有人乐观的推测,黄金藏量仍达六百公吨以上,价值约两千亿元新台币呢!因而金瓜石的金矿仍广受世界各大金矿公司所觊觎。
东南亚最大金矿的化育
金瓜石─九份为何如此得天独厚,蕴藏这麽丰富的黄金宝藏呢?这并不是偶然的。黄金矿床的形成必须有数个条件密切配合,或者说要有适当的地质环境与作用,才能孕育出一个黄金矿床。因此,要了解为何金瓜石有这麽多的黄金,我们得先探讨这片土地的地质演化历史。
金瓜石─九份金矿位於台湾之东北角,矿区内的岩层主要为沉积岩地层,部分则为火成岩体。
大约在一千至八百万年前,台湾东南方的菲律宾海板块和台湾岛所在的欧亚大陆板块开始产生冲撞作用,并且造成菲律宾海板块隐没到欧亚大陆板块之下,形成台湾宜兰东北外海的琉球岛弧,并且引发冲绳海槽的张裂。
由於板块的碰撞和隐没作用,使得金瓜石─九份地区的中新世沈积岩岩层受到来自东南向的强大压力作用,形成许多东北─西南走向的褶皱与逆冲断层。
上述冲绳海槽的张裂作用,形成一系列火成活动。大约在一百七十至九十万年前,这个地区也发生了岩浆活动,形成数个火成岩的侵入岩体及喷出岩体,包括基隆山、武丹山、本山、草山、鸡母岭、新山、九份安山岩体等。
紧接着这个地区发生许多南北向的高角度断层活动,而火山作用造成的热水矿液便沿着这许多南北向断层,及附近许多平行的小断层和破碎带上涌,发生「热水矿化作用」,开始形成了金瓜石─九份地区一些主要的金矿体。
金瓜石地区的金矿大致便是如此形成的。但是这些矿体生成的时候,原本是位於地下深处,由於持续的地质构造运动,使得这个地区的陆地不断地往上抬升,因此,深藏地底的矿体才能够连同围岩,整个被抬升到现在的海拔高度。而原来位於矿体上部的覆盖岩层,在金矿生成後至今的一百万年之间,因侵蚀作用而被除移,使得部份黄金矿体露出了地表,甚至有许多浅部矿体的黄金被雨水冲到河川之中。因此,金瓜石─九份附近的溪流,甚至远达八堵的基隆河,都可以发现砂金的踪迹呢!
黄金宝藏在哪里?
金瓜石─九份地区的许多黄金矿体虽然经过数十年的开采,但仍有许多矿石残留,诸如:本山矿场及树梅矿场的本山矿体、第一长仁、第三长仁、茶壶山、小金瓜、粗石山、竹、牛伏、龟、半平山等矿体。
这些已经发现的矿体依其种类,性质及成因等,可以分为三大类型,即「脉型金矿体」、「脉型金铜矿体」,及「角砾岩金铜矿筒」,他们各具特色。除了上述主要的矿体形态外,金瓜石及九份地区也有许多金矿体都是以富矿体(金包)产出。
(1)脉型金矿体
「脉型金矿体」主要分布於九份地区。矿体呈脉状,矿脉的大小变化甚大。脉型金矿体的矿脉中以出产自然金为主,金的分布极不均匀,但是通常黄金的颗粒较粗大,一般以肉眼即可辨识。自然金块有时很大,重量在二十两以上的并不稀罕,已故台湾大学林朝棨教授便曾亲自采到一块重六十多两的大金块;而最大者,据说是在日治时期之前,在小金瓜露头附近的所谓十三矿的地方所产,重达六十三台斤。
(2)脉型金铜矿体
「脉型金铜矿体」主要分布在金瓜石地区的中央为主。这类矿体与前述矿体不同的是,九份地区的金脉,其矿化作用都局限分布在矿脉本体中,而脉型金铜矿的矿化范围,或者金矿矿物除了填充在裂缝形成矿脉之外,也常常浸染(散布)到矿脉周围的岩石内,使得矿体范围扩大许多。此型矿脉矿体内各处的矿石含金量比较均匀,但较少见到如九份等地区的金脉矿体所产的大块自然金。
(3)角砾岩金铜矿筒
在金瓜石矿区的东边,则发育有许多重要且特别的「角砾岩金铜矿筒」,这些矿体是由地下高温的热水矿液所产生的高压,向上爆破岩层所造成的构造,因此矿体内部具有破碎的角砾,参差的混在一起,而破碎带的外型常呈圆筒状,所以便称之为「角砾岩矿筒」。角砾岩矿筒的矿物种类及黄金产状,和前述的脉状金铜矿体相似。
(4)金包
所谓「金包」,它的体积很小,一般只有几公尺直径,十余公尺至数十公尺长,在一座数百公尺到数千公尺计的矿山中,金包的大小就有如掉在桌上的一粒芝麻,不是那麽容易发现的。然而所谓的富金包虽然体积很小,但是其特色是含金品位非常高,据许多开矿者言,最富的部分在一碗矿砂中便可洗出近半碗的黄金,而一个「金包」通常便可生产一吨或更多的金子呢!
上述这些重要矿体有的在地表便可观察得到,有空的话,不妨也来黄金矿山走走,体验坐拥金山银山的乐趣。
金矿山常见的矿物与特殊岩石
黄金矿山除了自然金以及含金的矿物之外,也常会有一些特殊的矿物存在,这些附属的矿物有时候也具有经济价值,可以开采提炼成有用的物质,有些矿物则因外形特殊或美丽,而成了玩石家收藏的对象,更有些矿物本身虽不起眼,却是探勘发现金矿重要的指标呢!
在金瓜石─九份金矿地区常见的矿物,包含了自然金、黄铁矿、石英、方解石、硫砷铜矿、吕宋铜矿、法马丁矿、闪锌矿、方铅矿、重晶石、明矾石、白铁矿等等。
下次当您在野外时,别忘了找找看,除了黄金之外,是否还发现了一些神奇的矿物。当你发现这些特殊的矿物时,除了欣赏她的美丽外,是否也对她们在大地舞台中扮演的角色赞叹不已。
此外,在金矿生成时,热水矿液在上涌的过程,除了会产生矿化作用之外,高温强酸的热水也常和岩石发生物理或化学反应,使岩石的质地产生改变,在地质学上称之为「换质作用」。经过换质作用的岩石,会显现出一些特殊的现象,与一般的岩石有明显的差异,因此常可以用来当作探勘金矿的重要方法。金瓜石地区的岩石所受的换质作用非常明显且重要,因此,底下就让我们为您介绍金瓜石地区常见的几种由热水矿液引起的换质及其他作用,下次当您看到岩石有受到这些作用时,可就要留神一下哦,说不定附近就有金矿存在呢!
(1)矽化作用
所谓矽化作用,是指岩石的矿物成份被二氧化矽(或石英质)矿物所取代,这些二氧化矽矿物包含石英或石髓,它通常发生在矿液通道的中心及其附近。
矽化後的岩石硬度接近七,非常的坚硬,用铁槌敲起来声音非常清脆,敲下来的碎块通常也具有相当锐利的边缘。因此,当你在矽化岩石地区游览时,也要特别小心,避免被敲下来的岩石或地下岩块尖锐的边缘给刮伤了。
(2)黏土化作用
黏土化作用通常发生在矽化带的外围,经过黏土化作用後的岩石,顾名思义,大部份的矿物均被黏土矿物所置换,所以会变得非常松软,用手便可以轻易的将其捏碎。
(3)青磐岩化作用
青磐岩化是指岩石受换质作用而变成了青绿色,在金瓜石地区的青磐岩化作用,主要是因为矿物成份被绿色的绿泥石置换所致,所以有时又称为绿泥石化作用。新鲜的安山岩的底色是灰白色的,而受过绿泥石化的安山岩则因为部份矿物已被绿泥石化矿物取代,而变成暗绿色。
(4)角砾岩化作用
除了上述的换质作用以外,高温的热水在金矿地区也常形成许多的角砾岩构造以及角砾岩矿筒。角砾岩因为是受地下高压热水爆破後破碎的岩石重新胶结而成,看起来酷似碎石混凝土。