中国锗矿资源保障程度与潜力评价

中国的锗资源主要以伴生形式产出,得益于国内庞大的铅锌冶炼产能和煤炭消费的支撑,已成为全球最大的锗生产国。2020年,全球锗总产量为140 t,其中,中国产量为95 t。在储量方面,中国保持全球第二的地位,仅次于美国。锗作为半导体产业中的关键金属之一,其资源保障愈加受到重视。本文科学评估了中国锗矿资源的保障程度与潜力,通过深入调查和分析,掌握了详尽的资源分布、开采利用、成矿作用等信息,总结了中国锗矿的空间分布规律,伴生锗的富含硫化物铅锌矿主要分布于扬子地块边缘和粤北地区,煤中锗矿分布于二连盆地-海拉尔盆地和滇西三江等两大成矿区带。综合成矿地质条件和未来需求预测等因素,评估中国锗矿资源保障程度存在一定忧患,建议加强锗矿床成因和成矿规律研究,促进勘查增储,指出川滇黔、粤北富锗铅锌矿富集区、滇西富锗煤盆地等找矿方向,提高综合利用水平、提升中国锗资源话语权、健全锗资源保护利用与储备体系。本文研究结果为锗矿资源的管理与开发提供了重要参考,对于保障国家锗资源供应、提升资源利用效率具有重要意义。

云南省锗矿资源成矿规律概要

锗(Ge)矿是我国的战略矿种,也是云南省优势矿产。云南已探明Ge资源储量大,开发利用程度高,找矿空间大,主要包括煤层型和碳酸盐岩容矿型两类矿床。其中,煤层型锗矿床主要分布在滇西腾冲、芒市、沧源、临沧、澜沧等地,形成时代相对集中,为新近纪;碳酸盐岩容矿型锗矿床主要分布在滇东北东川、会泽、彝良、鲁甸等地,与铅锌矿床同体共生,形成时代普遍认为是三叠纪。本文全面梳理这两类矿床的成矿地质条件和资源空间分布特征,总结了其成矿规律;综合圈定出找矿预测区共23处。由此提出,当前应加强现有Ge矿床深部和外围地区接替资源找探矿及综合回收利用研究,及时对找矿预测区和有利远景区进行找矿勘查与靶区优选工作,尽快实现老区资源增储和新区找矿突破,为打造世界级Ge资源产业基地和国家Ge矿资源战略储备需求提供资源和技术保障。

中国锗矿成矿规律概要

锗是一种重要的稀散元素,在半导体、光电器件和其他工业领域扮演着重要角色。文章通过对已有研究成果的系统梳理,初步总结了中国锗矿的资源特征和成矿规律,并建立了成矿谱系。研究认为,中国主要的锗矿床和富锗矿床可被划分为煤层型锗矿、碳酸盐岩容矿型锗矿、岩浆热液型富锗矿床、火山岩型富锗矿床和沉积型矿产中的潜在锗资源5种类型,较为重要的类型包括煤层型和碳酸盐岩容矿型。锗成矿作用时间跨度较大,从元古代到新生代均有矿床形成,但相对集中于中生代。空间上,不同类型锗矿的分布各具特点,煤层型锗矿主要分布于大兴安岭和西南三江地区;碳酸盐岩容矿型锗矿主要分布于川滇黔地区;岩浆热液型富锗矿床、火山岩型富锗矿床主要分布于长江中下游地区和南岭地区。根据锗矿的时空分布特征及其与构造演化的关系,文章共划分出15个锗成矿带,建立了21个与锗成矿作用有关的成矿系列。

锂硫银锗矿固态电解质研究进展

全固态电池因其较高的安全性和能量密度而成为下一代电动汽车和智能电网用储能器件的重点研究方向之一。开发具有高室温锂离子电导率、化学/电化学稳定性优异、对电极材料兼容性优异等特点的固态电解质材料是推动全固态电池发展的重要研究课题之一。硫化物电解质因其相对较高的室温电导率(~10^(-3) S·cm^(-1))、较低的电解质/电极固-固界面阻抗等优点而在众多无机固体电解质材料中成为研究热点。本文基于作者多年研究成果和当前国内外发表的相关工作,从电解质的结构、离子传导、合成、综合性能改善及在全固态电池中的应用等方面系统总结了锂硫银锗矿固态电解质材料研究,并分析了该类电解质面临的问题和挑战,最后探讨了其未来可能的研究方向和发展趋势。

我国锗矿资源供应现状及可持续发展对策建议

锗是重要的矿产资源,在通信、航天航空、军事武器和新能源领域应用广泛。我国是全球锗矿产品生产和供应大国,长期供应全球70%左右的消费需求。当前国际政治经济形势不稳定,锗矿资源供应安全是国家政治经济和国防安全的重要物质保障。对我国锗矿资源状况展开调研,分析了国内锗供应现状和消费需求,评估了锗矿资源产品供应风险,认为供应国内需求和全球需求都处于不安全水平,提出加强锗矿资源勘查力度、推动锗二次回收产业发展、提高锗高端产品的供应能力和制定锗产业发展规划等对策建议。

内蒙古胜利煤田共生锗矿的成因地球化学初探

用统计和作图的分析方法,对内蒙古胜利煤田中共生锗矿床的锗品位与挥发分、灰分、硫分的关系进行了研究。结果表明煤中锗品位与挥发分呈正相关、与原煤灰分负相关、与洗煤灰分正相关关系;全区煤属中硫煤,锗品位与原煤和洗煤硫分均呈正相关关系,煤的灰分指数较低(3 579);锗分布不均匀,富锗煤矿明显属于断裂坳陷边缘沉积,锗品位可以在煤层的顶部、中部、底部同时或单个部位呈现高值,大多数煤层中部出现锗高品位值,这有别于以往所报道的锗品位只在煤层顶、底部相对富集的研究结论。认为胜利煤田锗主要与有机质结合;锗的有利聚集条件是水动力较弱、地下水位较低、强还原的停滞沼泽环境;泥炭聚集阶段有机质的吸附作用是锗的主要富集机制。

锆石Ge含量和年龄对云南临沧锗矿床物质来源的约束

云南临沧锗矿床产在以临沧花岗岩为基底的中新世断陷盆地中。已有研究表明,成矿元素Ge来自基底花岗岩,但临沧花岗岩是复式岩基,具有多期次的岩浆活动,而Ge来自哪期岩浆活动并不清楚。文章对采自晓街、临沧、勐库和勐海的7个花岗岩样品(纵贯临沧岩基)进行了LA-ICP-MS锆石原位Ge元素含量分析和U-Pb年代学研究。研究结果表明,岩基主体岩浆活动时代与前人研究成果一致,为(215.6±2.7)Ma^(236.9±3.7)Ma,同时也有少量继承锆石(303~2533 Ma);w(Ge)在主岩浆期的锆石中为0.23×10-6~4.21×10-6,平均0.53×10-6,在继承锆石中为0.34×10-6~3.43×10-6,平均1.18×10-6;而在本次研究中新发现的年龄为106.5 Ma和87.7 Ma的年轻锆石中w(Ge)高达102×10-6。因此,推测临沧锗矿床中Ge来源于晚期岩浆或热液作用。这个结果为成矿理论的深入研究提供了新依据。

中国锗矿资源现状及其可持续发展对策研究

锗矿已成为信息通讯、现代航空、现代军事及新能源等诸多高新技术领域不可或缺的战略性稀有金属资源。在分析全国锗矿资源特点、主要矿床类型与分布、储量与产量、需求与保障及产业结构等形势的基础上,指出当前国内锗矿资源开发利用过程中面临的一些亟待解决的问题。对此,提出加大勘查投入、强化国际合作、入库含锗实物、加强科学研究、优化资源配置、完善行业规范、降低环境污染、构建生态矿业等促进国内锗矿产业健康可持续发展的对策与建议。

内蒙古胜利煤田共生锗矿品位纵向变化规律研究

通过对 2 9个钻孔的 2 0 0件煤样锗含量分析 ,发现 2 0个钻孔锗含量沿煤层纵向有 6种变化形式。特别值得注意的是 ,大多数钻孔显示锗含量在煤层中部出现高峰值 ,而有别于以往所报道的锗只在煤层顶、底部相对富集的研究结论。笔者认为 ,胜利煤田锗的富集主要发生在泥炭化阶段 ,主要作用机制是有机质的吸附作用 ;此外 。

云南省锗矿资源开发利用“三率”调查与研究

介绍了云南省锗矿资源开采回采率、选矿回收率和综合利用率“三率”调查研究结果。云南省锗矿工业类型以锗煤和含锗铅锌矿为主。开采方式均为地下开采,2018年保有资源储量35223.95 kt矿石,累计查明资源储量115618.53 kt矿石。含锗铅锌矿山开采回采率与锗煤型矿山接近,锗煤型矿山选矿回收率较高。目前锗矿综合利用率较低,含锗铅锌矿尾矿利用率高达100%。

乌兰图嘎超大型锗矿床含锗煤的矿物学

内蒙古乌兰图嘎锗矿是我国近年来发现的产在煤层中的超大型锗矿床,锗金属储量达1600 t。以乌兰图嘎超大型锗矿床的含锗煤为研究对象,利用X射线衍射(XRD)、带能谱的扫描电镜(SEM-EDX)和电子探针(EPMA)详细研究了乌兰图嘎含锗煤及其同时代的红旗煤矿无矿煤的矿物学特征。分析结果表明,乌兰图嘎含锗煤中的主要矿物包括石英、蒙脱石;次要矿物包括长石、高岭石、伊利石;另含少量三水铝石、角闪石、叶蜡石、石膏、绿泥石、锐钛矿、黄铁矿、方解石、白云石和草酸钙石;微量的锆石、闪锌矿、白钨矿、重晶石、黄铜矿、卤化物、磷酸盐以及含Pb、Bi、Cr、As和Sb矿物。未发现含锗矿物。推测含锗煤中的锗可能主要呈有机结合,而Ba、Zn、Ti、W、Pb、Bi、Cr、Fe、As、Zr、Sb、Cu和REE可能主要与矿物相结合。此外,首次在乌兰图嘎含锗煤及红旗煤矿无矿煤中发现含银颗粒或自然银,推测胜利煤田的褐煤可能有相当规模的Ag矿化。

内蒙古锡林郭勒盟乌兰图嘎锗矿地质特征及勘查工作简介

乌兰图嘎锗矿是在内蒙古自治区境内首次发现的与褐煤共生的特大型锗矿床，计算锗金属量达１６００ 余吨。该矿床不仅规模大、品位富，而且矿床地质条件简单，埋藏浅、易露采。本文将该矿床成矿地质背景、矿床规模、形态及其品位变化，锗的赋存状态、富集规律等地质特征。

富硒硫银锗矿的矿物学研究

一九八○年,我们在研究湖北某银钒矿物质成分及其赋存状态的过程中,发现一种亮黑色银矿物。随即测定了有关物理常数,并作了X射线粉晶(德拜法)分析;一九八一年作了电子探针和化学定量分析,红外吸收光谱分析及差热分析;一九八二年进行了单晶X射线结晶学方面的研究。

云南临沧市临翔区大田河锗矿成因探讨

云南临翔大田河锗矿矿体呈层状、似层状、透镜状赋存于新近系中新统南林组第二段和第四段,锗矿与煤共生,其形态及产状受煤岩层控制。矿床成因类型为多渠道供源、多阶段成矿的热水沉积-改造矿床。

江苏溧水火山岩盆地锗矿富集成矿探讨

长江中下游成矿带东西向分布数个中生代火山岩盆地,其中之一的溧水火山岩盆地处于该成矿带东端。形成于太平洋板块向亚欧板块俯冲后,板内拉伸岩石圈减薄的构造背景,形成时间为135~130 Ma。溧水盆地火山岩较发育,主要是基性高钾钙碱性系列,其物质来源于富集轻稀土元素和大离子亲石元素的岩石圈地幔。研究发现在盆地东南边缘火山喷发间歇期河湖相沉积建造中有较好的锗矿化,该地区的锗主要赋存在早白垩纪陆源碎屑岩中,矿化明显,与赤铁矿化、褐铁矿化呈正相关。

谈锗矿成矿规律与开发利用现状

在经济状态逐渐持续向好的发展状态下,第二产业同样受到科学技术水平的影响在不断提升发展水平,在多种精密仪器与科学技术的支持下第二产业中应用的矿物资源种类在不断丰富、各个资源运用方式在不断升级,因此本文从实际出发,充分探索新型矿物锗矿的生产规律,同时总结影响其开发利用的障碍,进而提出相应的解决措施。

构造-流体-成矿耦合机制——以会泽超大型富锗铅锌矿床为例

以会泽超大型富锗铅锌矿床为例,在研究该矿床“三位一体”成矿规律的基础上,从不同尺度精细刻画了会泽铅锌矿床构造-流体-成矿耦合过程,完善了铅锌超常富集机制:(1)酸性成矿流体(pH<3.6)被陆内构造作用圈闭于川滇黔“三角区”内,并大量汇聚,强劲的构造动力驱使其远距离迁移并不断从途经地层中萃取成矿物质;(2)深部成矿流体沿断褶构造带“贯入”,经减压沸腾作用、气-液分离作用,进一步浓缩富集,水-岩相互作用下的铅锌水解和白云石化作用使成矿物质再次富集;(3)当盆地中循环的还原性流体进入容矿断裂时,氧化性成矿流体和还原性流体混合发生矿质沉淀,形成富锗铅锌矿床。从宏观和中观上看,会泽铅锌矿床形成于构造体制转换背景下,并由于构造空间类型、力学性质转变和构造活动的脉动性使成矿过程具有多阶段性;而且流体反过来影响和改变构造。缓冲溶液作用与络合物形成、减压沸腾及重晶石脉形成、多阶段主要成矿作用过程,都是微观层次上流体-岩石化学反应及成矿元素的输运-沉淀-富集等作用的具体表现,均为构造-流体耦合作用的产物。

川滇黔铅锌(锗)成矿区区域地球化学测量在找锗预测中的作用

锗作为一种稀散元素,是现代信息产业最重要的金属之一,然而大多数锗资源是在综合评价煤矿床、铅锌矿床以及铁矿床的过程中发现的,缺乏专门的找锗方法。为了进一步加强锗矿找矿方法的研究,本文以川滇黔接壤处作为研究区,通过采用探索性分析方法(EDA)和基于分形理论的浓度-面积(C-A)方法以及证据权模型,分析研究区内低密度水系沉积物测量数据Zn、Ge元素的数字特征和分布规律。结果表明:(1) Ge元素分布由单个总体构成,基本符合正态分布,数值变化小(变异系数=0. 13),基本围绕地壳丰度值(1. 6×10^-6)波动,且矿床的分布与地球化学异常之间没有明显的相关关系,因此采用以Ge找Ge的思路是行不通的,而这可能是由于Ge在表生氧化状态下的多亲和性和高度分散性造成的。(2) Zn元素分布明显不符合正态分布,且有多个峰值,数据离散程度大(变异系数=1. 14),可能至少由两个以上总体构成,且在空间上矿床的分布与地球化学异常之间有良好的相关关系,大多数矿床位于相对高值区。另外鉴于在原生状态下,Ge元素往往以类质同象的形式赋存在闪锌矿中,因此在区域上采用以Zn找Ge的思路是可行的。(3)采用累计概率法、直方图法、箱式图法、原生晕法以及基于多重分形的C-A方法,确定的异常下限分别为146. 5×10^-6、392. 7×10^-6、153. 9×10^-6、87. 5×10^-6和124×10^-6。通过采用证据权方法所提供的空间相关性统计量(t)进行检验,发现异常下限应当落在120×10^-6~130×10^-6的区间内。因此基于分形理论的C-A方法是最合理的,这可能是其不仅考虑了频数特征,还考虑了空间几何特征的原因。(4)在圈定地球化学块体的基础上,结合热液矿床受构造控制,且往往具有"丛聚效应"以及"鹤立鸡群"的特点,圈定黑区-赤普、大湾子-大桥边、茂租-乐红、毛坪、天宝山-小石房、猫猫厂-白蜡厂、大梁子、会泽、青山-杉树林、猴子厂-顶头山以及富乐作为寻找锗矿的潜力区,建议进一步加强这11个矿田级远景区锗资源的找矿工作。

四川大梁子富锗铅锌矿床的控矿构造样式及成矿机制研究

大梁子富锗铅锌矿床位于扬子板块西南缘,是四川-云南-贵州(川滇黔)铅锌矿集区大型矿床之一,其矿石储量4.5 Mt,Pb+Zn平均品位10%~12%,矿体主要以筒状、脉状赋存于严格受断裂构造控制的富有机质破碎带"黑色破碎带"中,赋矿围岩为震旦系灯影组的白云岩。矿区断裂十分发育,主要发育NWW向断裂、NW向断裂和NE向断裂。通过详细分析各组断裂的几何学和运动学特征,厘清了成矿前、成矿期和成矿后断裂活动特征及构造动力学特征。成矿前,该矿区受近N-S向挤压应力作用,形成NWW向逆断层;成矿期,受古特提斯洋的俯冲消减和碰撞造山作用,研究区构造应力场转变为NW-SE向挤压应力,形成矿区的NWW向张扭性断层、NW向扭张性断层和NE向逆断层;成矿后,区域构造应力场转变为近EW向,形成NWW向、NW向和NE向的破矿断裂。NWW向断裂是矿区的主控断裂,是流体运移的通道;NW向断裂是NWW向断层的主要配套断裂,是流体混合和矿体就位的空间,NWW向断裂和NW向断裂组成的负花状构造是大梁子富锗铅锌矿床最具特色的控矿构造样式。来自深部的富金属离子的流体与来自寒武系富有机质地层的还原型流体在NWW向断裂和NW向断裂控制的张裂空间的混合,是该床的主要成矿机制。矿区南部和西部类似的构造样式区是下一步找矿的方向。

伊敏五牧场井田锗赋存特征及成矿机理研究

锗元素作为煤中伴生元素,在特定的条件下,可以富集成矿。五牧场井田达到最低工业品位的含锗矿煤层有8_(-4)、10_(-3)、12等7个煤层,选取8-4煤层对其煤岩特征及锗异常分布规律进行了论述。对煤中共生锗矿床的锗品位与灰分、挥发分、硫分的关系进行了研究,结果表明煤中锗品位与灰分呈负相关、与挥发分呈正相关、与硫分呈正相关。