含煤地层铝-镓共生成矿的构造沉降制约及镓有利区预测

【研究目的】开展有利于铝-镓共生的聚煤盆地类型、部位及层位预测。【研究方法】首先,通过铝-镓元素共生关系和聚煤盆地中煤-铝共生关系,以铝为纽带,探讨煤-铝-镓三者的耦合关系;继而通过不同类型聚煤盆地的聚煤强度差异,结合铝矿时空分布特征,开展有利于铝-镓共生的聚煤盆地类型及层位的讨论;最后,从含煤岩系沉积期构造-沉积作用入手,结合煤中镓测试数据,在鄂尔多斯盆地南缘开展含镓有利区预测。【研究结果】在诸多聚煤盆地类型中,大型稳定克拉通盆地的聚煤强度高,铝(镓)成矿作用也明显强;华北石炭纪—二叠纪煤中镓最优,华南晚二叠世次之,北方早中侏罗世最低;在鄂尔多斯盆地南缘的蒲白矿区煤中镓含量水平相对较高,底部煤层中镓的含量一般超过30μg/g,其次是铜川矿区各煤层,煤中镓加权平均值为28μg/g,黄陇侏罗纪煤田各矿区中部分样品镓含量超过30μg/g,其中顶部的2号煤层附近镓含量相对最高,镓元素主要富集在煤层顶底板及其夹矸中,煤层本身镓含量较低;最终预测了4处找镓有利区。【结论】煤与铝(镓)间具有基本相同的成矿背景和密切相关的成矿条件,决定了含煤岩系中煤-铝-镓共生的内在成生联系和耦合关系,可构成煤-铝-镓同生成矿系列;不同类型、不同时代的聚煤盆地因基底稳定性和成盆机制的差异,既造成了聚煤强度的差异性,又控制了铝-镓富集程度差异性。