试论锗在煤层中分布的两种类型

关于锗在煤层中的分布已有较多研究,但各家见解殊多矛盾,目前尚未见有将锗在煤层中分布的复杂现象,统一于比较合理的、系统的解释中;这是需要不断地探索、总结以求解决的问题。本文试图根据笔者工作地区的资料,并参考其它成果,就锗在煤层中分布的某些特点提出几点看法,与同志们讨论。     

煤中锗的分布及其成因的初步探讨

我国对煤中锗的调查开始于1956年,尤以近几年工作较多,几乎对全国大多数省（区）的主要煤矿,均进行了煤中锗的调查,为我国煤中伴生元素的找矿和综合利用,以及对某些元素在煤中的分布规律、赋存形态及其成因的研究提供了宝贵的资料。      

从茂名盆地第三纪褐煤的分离论锗与煤岩组份的相关性

锗作为煤中主要伴生元素而加以研究利用,早已为国内外所重视,并为煤炭资源的综合开发利用、提高经济效益,开辟了新的途径。近十多年来,国内在开展全国煤中诸的普查、精查和综合利用的基础上,对其分布规律,富集因素和赋存形态作了某些初步研究,本文仅就煤岩组份与锗的富集问题展开讨论。     

山西省大同煤田石炭二叠系主采煤中锗元素分布赋存特征及成矿前景预测

根据收集的煤炭勘查区钻孔测试数据及煤矿采样测试结果,对大同煤田石炭二叠系主采煤层山4号、3-5号、8号煤层煤中锗的含量进行统计并成图,研究分析了煤中锗分布特征及赋存特征,锗富集区分布于煤田北部,煤中锗主要以有机质结合存在,其富集区主要分布在低变质程度煤层中,低价煤中有机质含有较多官能团,可以与锗以整合物的形式结合。煤田北部四台煤矿和同忻煤矿这两个区域因各煤层煤中锗资源富集度高,成矿前景较好,可作为下一步重点勘查开发地区。     

华北石炭系中的石灰岩及煤的沉积

1957年笔者整理华北(包括河北、山西、山东及河南、江苏、安徽的北部)煤系地层資料(各煤田普查和勘探报告及钻孔柱状图約一百篇)时,曾注意到本区石炭紀煤系地层中石灰岩和煤的沉积变化,并且对它們进行了初步綜合分析,得出了某些規律。这些規律对认識华北石炭紀沉积的发育情况、大地构造、古地理概况以及煤田預測等将有所帮助。这篇文章是根据当时的总結,略加刪修之后写成的。本文将按中及晚石炭世分别敘述。     

中国大型煤-锗矿床成矿模式研究进展:以云南临沧和内蒙古乌兰图嘎煤-锗矿床为例

锗元素是研究得最多也是开发利用最好的煤中可利用伴生元素。在自然界中所有的煤都含有锗,但是能富集成锗矿床的只是极少数,多数煤中锗含量甚微。中国目前已发现的具有开采价值的煤-锗矿床有两个,分别是位于云南西部的新生代盆地的临沧煤-锗矿床和内蒙古的中生代盆地的乌兰图嘎煤-锗矿床。但这两个煤锗矿床地质因素各有不同,文中对其不同点进行了比较。中国云南省煤中含锗的情况最为丰富多样,其研究程度较高,处于成熟开发阶段。云南省西部含有富锗煤的新生代盆地的基底都是可提供丰富锗源的花岗岩。盆地内煤中锗分布不均一与两类花岗岩提供的锗源有一定关系。内蒙古胜利煤田内富锗煤矿床正处于开发阶段。矿产地西部附近出露二长花岗岩和闪长岩为主要的锗源供给。胜利煤田和伊敏煤田煤中锗的赋存状态和地质条件与临沧的差异较大。二连盆地群与煤油气相关的地质研究成果较为丰富,如果进一步开展普查找矿工作,将有可能发现新的矿点。     

对煤中锗矿化若干问题的思考——以临沧锗矿为例

本文在综述煤中锗矿化国内外研究现状的基础上，以临沧锗矿为例，深入讨论了在煤系地层中形成超大型独立锗矿床的特殊条件。结果表明，煤是锗成矿极有利的围岩，煤能否富集锗主要取决于有无富锗流体与煤相互作用。     

东北赋煤区煤中锗元素分布特征及富集控制因素

通过对大量煤田（矿区）勘查资料煤中锗含量化验数据的统计分析,以矿区（煤田）为统计单元,确认东北赋煤区主要矿区（煤田）煤中锗含量平均值为1~5 μg/g,均分布在中国煤锗含量平均值附近;即使在典型煤-锗矿床乌兰图嘎所在的胜利煤田和五牧场所在的伊敏煤田,统计煤中锗平均值分别为2.63 μg/g和3.30 μg/g,没有明显的升高,胜利、伊敏煤田其他井田,煤中锗含量平均值均与中国煤中锗含量平均值相差不大,煤中锗的富集表现为在小范围内聚集;煤中锗富集区域常可见热液矿物,结合前人对典型煤-锗矿床的研究,认为煤中锗主要由热液携带进入,热液侵入为煤中锗的富集提供了有利条件。本次工作在二连、海拉尔盆地新发现一批煤中锗异常点,由于煤中锗的富集通常范围较小,已有煤田勘查资料显示有未能控制到锗富集的范围,这些异常点很值得做进一步工作。      

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。     

云南帮卖盆地煤中锗存在形式的研究

帮卖盆地是一个不对称的山间向斜盆地。含锗煤主要为煤化程度低的褐煤,产于中新统的下煤组N₁2中。为了探讨煤中锗的存在形式,采用了五种分析方法和进行了腐殖酸络合锗的室内模拟实验。笔者认为煤中锗的存在形式主要有:1.与有机质成紧密化学结合,常以腐殖酸锗络合物及锗有机化合物;2.呈吸附状态,部分有机质、粘土矿物及褐铁矿等吸附锗;3.极少部分呈类质同象形式存在。     

内蒙古胜利煤田乌兰图嘎富锗煤煤岩特征与成矿环境

锗是典型的分散元素,不能形成独立矿床.煤的成分极其复杂,在极其特殊的地质条件下,煤中的锗可富集并达到工业品位(≥100×10-6).本文主要通过对野外采集的6-1层位煤的13件样品的分析,在研究煤中锗的分布特征基础上,试图探讨锗的聚集与富存与煤岩组分及其能反映煤相微环境的其他地质指标的关系,进而研究煤锗的成矿地质因素与成矿模式.     

云南临沧煤型锗矿床中锗富集过程的有限元数值模拟

成矿元素富集作用是煤型关键金属矿床研究面临的主要问题之一。针对云南临沧煤型锗矿床中锗富集过程进行热-流-化-质多场耦合数值模拟研究。结果表明,数值模拟结果与前人研究结果吻合,验证了煤型锗矿床成矿理论及数值模拟方法在矿床学理论研究中的作用。岩体上表面形态是临沧锗矿床成矿的关键控制因素,具有穹隆形态的岩体上表面能够使含煤盆地底部产生9.1×10³倍的锗富集(相较于反应物浓度),在岩体规模减小50%的情况下仍有6.9×10³倍的富集,而凹陷和水平的岩体上表面分别只产生了589倍和9.3倍的锗富集。因此,具有穹隆形态的岩体上表面更有利于其上部的含煤盆地形成高品位的锗矿化,穹隆状岩体的上表面可为岩浆热液成因的煤型锗矿床深、边部找矿勘探提供有利信息。     

临沧锗矿床的稀土元素地球化学研究

通过对临沧锗矿床中基底花岗岩、矿化煤以及硅质岩的稀土元素地球化学研究认为盆地基底花岗提供了形成锗矿化的锗和形成硅质岩的硅；本区陆相热水成因硅质岩的Ce异常不明显，相对富集LREE；矿化煤相对富集HREE，这可能主要与矿化煤在含锗热液的相互作用过程中，煤对重烯土的优先富集有关。     

伊敏煤田五牧场区富锗煤分布规律及成矿机理分析

锗是典型的稀有分散元素,主要富集在含铅锌的硫化物矿床和煤岩中。伊敏煤田白垩系下统大磨拐河组12号煤层为主力含锗煤开采层,具有分布面积广、厚度大、结构简单的特点。综合前人对临沧超大型锗矿床和胜利煤田锗矿床的研究,通过分析五牧场区富锗煤中锗的来源、富集、分布和成矿时期等,笔者认为该地区沼泽泥炭化过程中,泥炭化时期较早的区域有利于锗元素的富集;由于植物分带性导致煤层组分差异,富含腐殖酸的区域锗元素富集,即:"泥炭化程度差异性"和"煤层组分差异性"对富锗煤中锗的综合影响;该地区富锗煤的成矿机理为:成煤前锗元素聚集→泥炭化作用阶段锗元素第一次富集→煤化作用阶段锗元素第二次富集。     

我国某些地区的海绿石特征及其对相环境分析的意义

海绿石矿物一般是在正常盐度的浅海环境中生成,可作为良好的指相矿物。在无化石的地层中海绿石可用来测定同位素年龄、进行地层对比和解释地层间断。此外,海绿石也可作为储油层沉积环境的综合指标之一。 本文通过各种方法对我国某些地区砂岩类型的自生海绿石的矿物学特征作了综合系统的研究。试图通过从已知到未知、从现代到古代作对比,对松辽盆地的某些储油层段相环境的确定,提出必要的实际资料,进而来讨论它们的沉积环境。     

临沧锗矿床的微量元素地球化学

采用ICP-MS测定了临沧锗矿中51个含矿煤、5个无矿煤、9个硅质岩样品的微量元素含量,并与基底二云母花岗岩进行对比,探讨了含矿煤与无矿煤的微量元素地球化学及其与锗超常富集的关系,得出几点认识: a 含矿煤、无矿煤和硅质岩中的大多数微量元素来自基底的二云母花岗岩; b 热水携带了成矿所必需的锗; c Nb可作为锗矿化的指示元素      

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。     

滇西褐煤伴生元素锗的富集及评价

阐述了滇西褐煤中锗富集规律及其评价方法和回收利用等问题。指出在滇西122个第三系聚煤盆地中,仅有几个矿区褐煤中富锗,而它们仅分布在澜沧江以西大片花岗岩出露区,可见富锗煤矿区只在特定的地球化学环境中才能形成。含锗价值较大矿区在富锗段最小勘探网度应不小于100m,进一步圈定留待开采过程中加密取样。在充分利用了煤的热值后,应在烟尘及煤灰中回收锗,吨煤中锗的价值比煤本身高得多。     

云南临沧地区帮卖盆地含铀煤中锗矿的研究

帮卖盆地是一个不对称山间向斜盆地,其基底为海西·燕山期(γ~3_4-γ~2_5)花岗岩体。盖层为新第三纪的含煤碎屑岩。锗矿体大部分存在于N_1~2煤层中。含铀煤主要为变质程度低的褐煤,属于半暗-半亮煤、暗亮煤及亮暗煤。锗在煤中的存在形式:1.主要为腐植酸锗络合物及锗的有机化合物;2.一部分呈吸附状态;3.极少数呈类质同象。     

地质构造的模型实验简介

为了闡明大地构造特征的成因,必須从地貭力学观点結合地貭发展史对大地构造特征的机理加以深入的研究。在作这些問題的研究时,必須以詳尽的地貭資料为基础,用力學观点进行分析。因此大地构造的野外研究具有首要的意义。但是野外的研究还不免有很多不足之处,在野外我們只能观察到地壳上岩石受到形变后的最終的靜止的結果,即我們所看到的岩层的产状、节理、断裂及其他构造形态;我們也只能凭这些所看到的岩石产状、节理、构造形态及相互间的关系通过各方面的对比来論証各阶段的发育情况(即变形过程),从而作出形成这一形态的某些力学条件。但是这些結論是带有假定性的。