中国镓矿分布规律、成矿机制及找矿方向

金属镓资源是我国优势资源, 但随着国内外需求量不断增大, 我国金属镓的后备资源逐步短缺。本文系统搜集了我国富镓矿床研究和勘查成果资料, 初步总结了我国富镓矿的分布规律、成矿机制和找矿方向。研究认为, 我国镓矿主要伴生在铝土矿、煤矿和铅锌矿之中, 以铝土矿中伴生镓最为重要。依据不同成矿作用将我国具有工业价值的富镓矿床划分为沉积型铝土矿、堆积型铝土矿、红土型铝土矿、煤矿床和碳酸盐岩型(MVT)铅锌矿等5种伴生镓矿床类型, 并总结了不同类型镓矿床的时空分布规律。时间上, 我国富镓矿床在元古宙、古生代、中生代和新生代均有发育, 以石炭纪—三叠纪、侏罗纪—白垩纪和第四纪为主。其中, 富镓铝土矿主要形成于石炭纪、二叠纪和第四纪, 以石炭纪最为重要; 富镓铅锌矿主要形成于震旦纪和寒武纪; 富镓煤矿主要形成于石炭纪和二叠纪。空间上, 我国富镓矿床主要分布在晋豫成矿区、右江成矿区、扬子陆块西南成矿区、川—滇—黔成矿带、湘西—鄂西成矿带、湘东—赣西成矿带和华北陆块北缘成矿区等7个区带中。不同类型富镓矿床的成矿机制不同, 一般在风化-沉积作用下形成富镓铝土矿, 镓与铝常以类质同象形式存在; 在生物化学沉积作用下形成富镓煤矿, 镓常以无机态、有机态和混合形式存在, 在我国多以无机态的形式赋存于勃姆石、硬水铝石等矿物中; 在热液作用下形成富镓铅锌矿, 镓可能以类质同象形式进入以闪锌矿为主的硫化矿物晶格中。根据不同镓矿的成矿作用、富集过程和地质背景, 建立了煤矿、铅锌矿和铝土矿中镓富集成矿的理想模型, 并对铝土矿、煤矿和铅锌矿中伴生镓矿进行了找矿预测, 提出了找矿方向和重点找矿区域, 其中以沉积型、堆积型铝土矿的找矿为主攻方向, 并可兼顾煤矿和铅锌矿等其他伴生镓矿床。     

镓同位素平衡分馏参数的理论预测

镓(Ga)在地壳中的含量在所有元素中占第16位,在地壳中平均丰度为19×10-6,储量要远远大于Cu,Ag,Zn等金属。尽管镓具有相对比较大的丰度,但就目前发现表明并没有镓的独立矿床,是典型的分散元素。以往关于镓的矿床学和矿床地球化学研究主要是作为其它矿床的伴生组分进行的。镓有两种稳定同位素:69 Ga,71     

贵州铝土矿伴生镓的分布特征及综合利用前景——九论贵州之铝土矿

镓是甚为分散的元素,由于镓和铝的性质相近,大量镓伴生于铝土矿中。在黔中-渝南成矿带内,除修文矿带铝土矿镓平均含量为63×10-6外,息烽、遵义、正安、道真矿带铝土矿中镓平均含量为114×10-6~129×10-6。铝土矿中镓含量高低,可能与其基底地层岩石中镓含量的高低关系密切。贵州铝土矿中镓的平均含量皆大大超过铝土矿中镓的综合利用指标,有着广泛的开发利用前景。     

煤中镓的地球化学研究进展

镓是煤中可利用的伴生元素之一。通过研究我国煤田中镓的分布特点,将其在煤层中的富集情况划分为区域富集和全段富集,并从煤岩类型、矿物组成、元素对比等方面分析得出镓在顶底板附近煤层富集时,与煤灰产率、灰中w(Al2O3)等多为正相关关系;当镓富集于其他位置时,该相关性不明显。对相应赋存状态和富集机理的对比分析表明,无机矿物和有机物质对镓在煤中富集有不同的作用意义,在以无机成矿作用为主的背景下,强调有机质在镓的富集初期具有重要作用。煤中镓的物质来源主要为陆源碎屑,后期地下水等作用对其有补充作用。     

中国煤中的锗和镓

煤中的锗和镓是可利用伴生元素。我国多数煤中锗的含量处于0.5～10mg/kg之间,平均4mg/kg;煤中镓的含量处于1～20mg/kg之间,平均9mg/kg。我国云南临沧盆地发现有特大型锗矿床,锗赋存在第三纪褐煤中,含量达3000mg/kg以上,呈有机质吸附态和粘土矿物吸附态为主要赋存方式。     

镓的成矿作用及其在峨眉山大火成岩省中的成矿效应

评述了分散元素镓的应用和成矿作用的研究现状并剖析了镓的成矿研究存在的主要问题。论证了铝土矿床中的镓主要赋存于其中的一水硬铝石且以GaO（OH）形式存在；以晶体化学理论分析，认为中高温热液条件形成的闪锌矿（主要包括铁闪锌矿、黑闪锌矿及富铜铅锌矿中的闪锌矿）是Ca的富集载体，Ca最可能以GaAs、GaxIn1-xAs和三元硫化物M^IGaS2（M^I=T1，Cu，Ag）分子的形式赋存，并可能于后期温度降低的条件下以单矿物（如硫镓铜矿）析出；镓在岩浆岩中的主要富集载体为长石类矿物、尖晶石型矿物以及具反尖晶石型结构的磁铁矿。对峨眉山大火成岩省中的重要矿床类型—攀枝花式超大型钒钛磁铁矿矿床中的代表性矿石进行镓含量分析并阐述了该类型矿床中Ca的成矿效应，初步评估了攀西地区钒钛磁铁矿工业储量中伴生的镓为34．8万t，远景资源量为43．5万t，认为该区超大型钒钛磁铁矿矿床亦属超大型镓矿床，具潜在的重要经济价值。呼吁加强对我国磁铁矿矿床中镓的成矿效应及综合利用的系统研究。     

镓的成矿作用及其在峨眉山大火成岩省中的成矿效应

评述了分散元素镓的应用和成矿作用的研究现状并剖析了镓的成矿研究存在的主要问题.论证了铝土矿床中的镓主要赋存于其中的一水硬铝石且以GaO(OH)形式存在;以晶体化学理论分析,认为中高温热液条件形成的闪锌矿(主要包括铁闪锌矿、黑闪锌矿及富铜铅锌矿中的闪锌矿)是Ga的富集载体,Ga最可能以GaAs、GaxIn1-xAs和三元硫化物MIGaS2(MI＝Tl,Cu,Ag)分子的形式赋存,并可能于后期温度降低的条件下以单矿物(如硫镓铜矿)析出;镓在岩浆岩中的主要富集载体为长石类矿物、尖晶石型矿物以及具反尖晶石型结构的磁铁矿.对峨眉山大火成岩省中的重要矿床类型-攀枝花式超大型钒钛磁铁矿矿床中的代表性矿石进行镓含量分析并阐述了该类型矿床中Ga的成矿效应，初步评估了攀西地区钒钛磁铁矿工业储量中伴生的镓为34.8万 t,远景资源量为43.5万 t,认为该区超大型钒钛磁铁矿矿床亦属超大型镓矿床,具潜在的重要经济价值.呼吁加强对我国磁铁矿矿床中镓的成矿效应及综合利用的系统研究.     

安徽巢县二叠纪地层的硼镓含量及硼镓比

安徽巢县二叠纪地层的硼镓含量及硼镓比程安进（中国科学院南京地质古生物研究所，江苏南京，２１０００８）关键词：二叠系，硼镓含量，古盐度，安徽，巢县元素地球化学领域利用硼（Ｂ）、缘（Ｇａ）丰度及硼稼比（Ｂ／Ｇａ）进行古盐度分析，建立海陆相识别标志方面取得...     

豫西地区铝土矿中镓的分布规律研究

镓是一种价格昂贵的稀散金属，其应用前景十分广阔。豫西地区的铝土矿石中含有丰富的镓资源。通过对区内铝土矿石中镓的分布特征做了多方面的对比研究，归纳出镓的分布规律：空间上，在不同铝土矿区的矿石中镓的平均质量分数变化显著，在矿体平均厚度最大的张窑院矿区，矿石中的镓高度富集。时间上，沉积成矿相对较早的铝土矿层，因其长期遭受强烈的表生富集作用，矿石中镓的平均品位较高。从矿石结构类型来看，土状和峰窝状矿石中的镓品位明显高于短、鲕状和致密状矿石。另外，矿石中镓平均含量的变化总与铝土矿富矿体的产出位置关系密切。并且，探讨了铝土矿中镓分布规律的控制因素。     

改性海泡石回收锌渣酸浸液中镓的实验

采用改性海泡石从锌渣酸浸液中提取、回收稀散金属镓,取得了良好的试验结果。分别考察了溶液的酸度、海泡石的用量及提取时间对提取率的影响,并对镓的解吸和海泡石的再生性进行了研究。结果表明:试验料液pH值等于3,海泡石的量为3.0 g,提取时间30 min的条件下,镓的提取率大于95%,其他干扰离子Cd2 、Zn2 、Pb2 及Cu2 的提取率小于10%。提取镓后的海泡石,用2.0 mol/L HCl解吸,镓的解吸率大于99%,且解吸后的海泡石仍可循环再利用。     

乙醚硅胶柱反相萃取层析法分离和测定镓的研究

本文报道了用乙醚硅胶柱分离和测定镓的方法及其应用。以硅胶球为载体,乙醚为固定相,在６ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ体系中定量萃取层析镓（Ⅲ）,用６ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ作杂质淋洗液,１ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ解脱镓,可使镓与多种离子分离,选择性高,镓回收率可达９７％以上。结合罗丹明Ｂ萃取光度法,用于地质样品中镓的分离、富集与测定,方法简便、快速、准确。     

泡塑吸附分离萃取光度法测定粉煤灰中的镓

试验了在盐酸介质中聚氨酯泡沫塑料吸附分离镓的性能,将该性能用于粉煤灰分离镓的预处理过程,罗丹明B萃取光度法定量测定镓含量。结果表明,室温条件下,在6 mol/L盐酸溶液中,聚氨酯泡沫塑料对镓有良好的吸附性能,90 m in可达吸附平衡,饱和吸附量为每克泡塑可吸附42 mg镓;被吸附的镓可用0.5 mol/L氯化铵溶液定量洗脱;用罗丹明B萃取光度法测定镓含量时,镓浓度在0~1.0μg/mL服从比尔定律,检出限为0.008 mg/L。测定粉煤灰样品中镓的含量,加标回收率在103%~107%,相对标准偏差(RSD,n=20)为1.5%,富集分离效果明显,选择性高。     

川南煤田古叙矿区石屏一矿煤中锗、镓元素分布特征及其影响因素

石屏一矿作为川南煤田古叙矿区内重要的生产矿井,其煤炭资源丰富并蕴含锗、镓等稀散金属。为探究煤中锗、镓的分布、赋存情况及其影响因素,通过收集川南煤田石屏一矿的地质勘查资料,综合整理分析煤中锗、镓的测试成果并总结其分布规律,建立锗、镓与灰分、挥发分和全硫的相关性研究,从而达到研究目的。结果表明：平面上,锗含量基本稳定,平均为3.4 ug·g^-1,处于正常水平;垂向上,随着煤层埋深的增加,锗含量呈升高趋势,其中C25煤层中锗含量较高,平均为6.4 ug·g^-1,为轻度富集;平面上,镓含量为5～50 ug·g^-1,平均值为22.2ug·g^-1,在矿区北部和中部已达最低工业品位;垂向上,各煤层中镓均达到轻度富集,其中C13煤层中镓含量最高,平均为30.5 ug·g^-1;煤中镓主要受到灰分的影响,且镓主要表现为无机亲和性,其可能以粘土矿物为载体;而锗具有机亲和性,其可能与酚羟基结合而赋存于有机质中,且一小部分锗还可能赋存在硫铁矿硫、硫酸盐硫或有机硫中。安静、低能的海相沉积环境(泻湖)中形成...     

滕县煤田石炭二叠纪煤系锗镓分布特征

在滕县煤田含煤性最好的蒋庄、柴里井田,煤中锗、镓较富集且分布成片。在含煤地层剖面中,镓的富集点多分布在顶部煤层;而锗却在底部煤层,尤其在不可采的薄煤层中含量更高,而且近煤层顶、底板含量高于中部,锗的有机亲和指数大,在镜质组和光亮煤中富集;在太原组煤层中与灰分产率及SiO_2密切相关。而镓除和灰分产率、SiO_2相关外,还与Al_2O_3全硫相关。     

古交邢家社勘探区煤中镓的分布及其地质影响因素

依据煤炭资源勘探资料,探讨了山西古交矿区邢家社勘探区石炭-二叠系煤中镓的分布状况及其地质影响因素。结果显示:研究区煤中镓的加权平均质量分数为15.87×10-6,比全球平均值要高0.5~3倍;煤层层位降低,镓含量呈明显的递减趋势。同时,煤中镓含量与灰分产率、灰分组成、硫含量及煤层厚度之间也有明显的相关关系。这些特征表明,区内煤中镓的矿物载体主要为粘土矿物,水动力较强和还原性较弱的泥炭沼泽条件可能有利于镓在煤中富集,且成煤期地壳的稳定程度也可通过一定方式影响到煤中镓的富集。      

乙酸丁酯萃取火焰原子吸收法测定铝酸钠溶液中的镓

在6．0mol／LHCI介质中,用乙酸丁酯苹取镓,水反革取后,用火焰原子吸收测定镓。方法线性范围为0～100μg／mL,检出限为0．028μg／mL,样品加标回收率为97．9％～101．8％,RSD在2．83％～3．96％之间。方法应用于拜尔溶液中镓的测定,结果满意。     

准格尔地区粉煤灰中镓的浸出率影响因素研究

为了粉煤灰的高附加值综合利用,采用酸浸法对准格尔地区循环流化床粉煤灰进行了镓的浸出实验研究,考察了多种因素对镓的浸出率的影响,包括粉煤灰粒度,酸的种类与浓度、酸浸温度与时间、固液比等。结果表明,提高镓的浸出率的适宜条件为:粉煤灰粒度200目,盐酸的浓度6 mol/L,酸浸温度应大于160℃,酸浸时间6 h,液固比在5∶1~6∶1之间为宜。在优选的工艺条件下,镓的浸出率可达80%以上。从粉煤灰中提取镓,使其作为一种资源加以利用,是提高粉煤灰综合利用价值的有效途径。     

豫西杜家沟铝土矿中镓的分布规律及控制因素浅析

镓是一种价格昂贵的稀贵金属，它的回收利用问题逐渐引起人们的重视。在对杜家沟铝土矿床矿石中镓的分布特征做了多方面对比研究的基础上，归纳出镓的分布规律：空间上、镓在不同层位的矿石中平均含量变化显著，镓含量随着矿层平均厚度的增大而增大。遭受强烈的表生富集作用，铝土矿中镓的平均品位较高。从矿石结构类型来看，蜂窝状矿石中的镓品位明显高于豆、鲕状和致密状矿石。另外，另外，矿石中镓的含量总与富矿体关系密切。     

镓的原子吸收光谱分析进展

文章对近年来用原子吸收光谱法测定镓进行了总结评述。重点介绍了用电热原子吸收法测Ｇａ时，基体改进剂、进样方式以及预富集技术对提高方法灵敏度的作用。引用主要文献３８篇。     

新疆准东煤田中侏罗统煤系镓元素的分布特征及赋存机理探讨

随着大型煤系稀有金属矿产的发现,煤中伴生微量元素的研究受到广泛关注,但目前对我国西北地区的煤系地层中稀有元素的研究程度较低。选取新疆东北部的准东煤田为研究区,基于煤样的煤质分析和微量元素数据,研究了煤中镓的分布规律、赋存特征及富集成因。研究表明：(1)准东煤田的中侏罗统煤层中镓明显富集。12个矿区煤中镓平均含量在20.78~47.98 μg/g,大多高于或接近煤中镓的边界品位(30 μg/g)。(2)煤田中镓的分布规律性明显。平面上,盆地周围煤中Ga含量较中部矿区高,特别是东北部和西南部由于分别受克拉美丽山和博格达山物源区的影响,煤中Ga含量异常高,部分区域超过了60 μg/g,而中部矿区(ZD10740、ZD10464、ZD10407和ZD10841)的煤中Ga含量表现为从矿区边缘向中心逐渐富集;垂向上,大部分矿区煤中Ga含量从中侏罗统底部向上降低,而受到早燕山运动影响,靠近博格达山的矿区(ZD10740)表现相反。(3)煤中Ga主要以高岭石为载体,部分Ga也存在煤的有机质组分中。镓主要以细粒物质(胶体或有机络合物形式)搬运到沉积盆地,在潮湿覆水沉积条件下发生聚积。