我国煤系锗镓资源前景及研究方向

宁树正，黄少青，严晓云，代国标，朱士飞，徐 强，徐小涛，张 莉，刘 亢

（1.中国煤炭地质总局勘查研究总院，北京 100039；2.中国矿业大学（北京），北京 100083；3.中国地质学会，北京 100037；4.江苏地质矿产设计研究院（中国煤炭地质总局检测中心），江苏 徐州 221006）

镓和锗是非常稀有的新兴战略性关键矿产，被称为“半导体工业的粮食”，在半导体材料、新能源等领域应用广泛，已被列入我国战略性矿产目录，也先后被欧盟、美国、日本等列入战略性矿产目录/关键矿产目录。2023 年7 月3 日，商务部和海关总署发布公告称，为维护国家安全和利益，经国务院批准，决定自2023 年8 月1 日起对镓、锗相关物项实施出口管制[1]。

锗是地壳中最分散的元素之一，含锗的矿石非常少见，具有亲石、亲铁、亲硫、亲有机质等性质，同时具有高红外折射率、低色散率等光学性质和优良的力学性能[2]。锗原材料的主要来源为褐煤锗矿、铅锌冶炼副产品。根据美国地质调查局（USGS）数据，全球已探明的锗保有储量仅为8 600 金属t，主要分布在美国、中国和俄罗斯。其中，美国锗储量占全球锗储量的45%，而中国占比为41%[3]。镓是一种银白色的稀有金属，在自然界中含量非常稀少，在地壳中占总量的0.001 5%。目前90%以上的原生镓都是在生产氧化铝过程中提取的，其熔点低、沸点高，具有高导电性、中等导热性和液态低毒等特性，是一种优秀的合成智能材料的原料，在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯等领域广泛应用。全球已探明的金属镓储量仅27.93 万t，而中国拥有其中的19 万t，占比在68%左右。随着哈萨克斯坦、匈牙利、德国、乌克兰等国家相继停止镓生产，我国镓生产量占全球产量比例已达90%[3]。

根据相关报道[4]，在我国对锗镓出口管制消息公布之后，大量来自美日欧的买家向我国相关企业询问镓锗产品的价格及供应情况，这也体现了我国在锗镓资源领域的地位。我国的锗资源和镓资源的储量和产量均居世界前列，两种矿产品的相关矿业公司的产量和产能也居世界第一位，在全球供给市场中占比高，优势主要体现在产业链上游。但随着需求端的不断增长，我国锗镓资源储量上的优势正在不断下降，因此，需要寻找新的锗镓资源储量，以稳固我国的资源优势。

1 我国锗镓资源现状

1.1 锗资源现状和分布情况

我国锗资源储量丰富且分布较为广泛，根据《2022 年全国矿产资源储量统计表》，截至2022 年，全国已探明锗金属储量2 333.47 t，是全球第二大锗资源储量国。目前国内已知锗矿产地有35 处，分布于内蒙古自治区、云南省、广东省、吉林省、山西省、四川省、广西壮族自治区、贵州省、青海省、甘肃省、湖北省、江苏省等12 个省份，其中，内蒙古自治区和云南省储量最多。内蒙古自治区锗储量居全国第一位，但其品位较低，矿床经济价值低，而云南省的锗矿床便于开采。

我国锗主要来源于铅锌矿和含锗褐煤的开采，云南省作为我国锗资源储量大省，拥有丰富的铅锌矿和富锗煤矿。作为典型铅锌矿床的会泽铅锌矿床含有富锗方铅矿、黄铁矿和闪锌矿等多种矿物，铅锌品位较高，锗储量可达500～600 t，是我国主要的铅锌锗生产基地之一[5]。云南省富锗煤矿比铅锌矿更为丰富，在滇西褐煤中已发现的具有工业价值的矿区有4 个，分别为帮卖矿区（600 t）、腊东矿区（132 t）、芒回矿区（257 t）和等噶矿区（67 t）。除芒回矿区未进行开采外，其他矿区皆处于开采阶段。其中，等噶矿区开采时间最长，开采历史近40 a，是我国的危机矿山之一[6]。

1.2 镓资源现状和分布情况

根据自然资源部统计数据，截至2022 年，全国探明镓资源储量28 865.64 t，占全球储量的85%。我国镓资源分布于内蒙古自治区、四川省、广西壮族自治区，所占比重分别为79%、8%和3%，其他省份合计占比为10%。内蒙古自治区镓资源主要伴生在煤矿中，四川省镓资源主要伴生在攀枝花铁矿中，广西壮族自治区镓资源主要伴生在铝土矿中[7]。我国镓矿床类型多样，成因复杂，部分学者将含镓矿床划分为岩浆矿床、伟晶岩矿床、气成-热液矿床、热液矿床、风化矿床和沉积矿床等6 种类型[8-9]。然而，镓作为典型的分散稀有金属，按其赋存介质划分类型更有意义。就赋存介质而言，我国镓资源主要赋存在煤矿、岩浆型钒钛磁铁矿、沉积型铝土矿以及少量斑岩型Cu-Mo 矿中。其中，沉积铝土矿型镓矿石的品质以广西壮族自治区的为最好，品位在3 000～8 700 μg/g 之间，平均品位为5 500 μg/g[10]；沉积铝土矿型镓矿在河南省和山西省也有分布，品位一般在4 000～15 000 μg/g 之间[11-12]；岩浆型钒钛磁铁矿中伴生的镓矿石主要分布在四川省攀枝花市，品位在1 400～2 800 μg/g 之间，平均品位为1 900 μg/g，选矿后精矿中镓含量更为富集，平均品位达到5 200 μg/g。攀枝花钒钛磁铁矿中镓储量巨大，镓金属量总计达9.24 万t，约占全国储量的50%[13]。富镓煤矿分布范围广泛，主要赋存在我国北方地区和四川盆地，以内蒙古自治区和山西省最为典型，主要涉及7 个成矿带：二连-海拉尔成矿带、天山成矿带、阴山南麓成矿带、太行山东成矿带、祁连-秦岭成矿带、四川盆地成矿带和川滇黔成矿带[14]；典型矿床主要为五一煤矿、红旗煤矿等；主要特征为储量大、品位变化大、经济开发价值变化大。

2 我国煤系锗镓资源分布及资源潜力

2.1 煤系锗资源分布及资源潜力

我国多数煤系锗含量为0.5～10.0 μg/g，平均含量为4 μg/g，少数样品中锗含量超过20 μg/g[15]。我国将煤系锗矿床的边界品位定为20 μg/g，本文将煤系锗含量超过20 μg/g 视为煤系锗富集异常。我国煤系锗富集异常分布的成煤时代包括新近纪、早白垩世、侏罗纪、二叠纪和石炭纪。我国煤系锗富集异常点主要分布于以下区域：海拉尔-二连盆地、鄂尔多斯盆地周缘、郯庐大断裂一带及滇西-滇中盆地，其余地区煤系锗富集异常点均为零星分布[14]。

2.1.1 海拉尔-二连盆地

东北赋煤区海拉尔-二连盆地为我国煤系锗富集异常最主要的分布区域。二连盆地煤系锗富集异常发育于下白垩统煤层，主要分布在胜利煤田、巴其北煤田、五间房煤田，其中，胜利煤田的乌兰图嘎矿煤系锗形成矿床（表1）。杜刚等[16]在胜利煤田6-1 号煤层检测到煤系锗含量平均值为244.0 μg/g，异常高值达到820.0 μg/g。海拉尔盆地煤系锗富集异常发育于下白垩统大磨拐河组煤层[17-18]，主要分布在伊敏煤田五牧场矿区、大雁矿区和五九矿区一带，以伊敏煤田的五牧场矿区最为富集，根据收集资料统计，五牧场矿区大磨拐河组煤层煤系锗含量平均值为43.6 μg/g，最大值达到470 μg/g（表1）。

表1 我国煤系锗分布情况Table 1 Distribution of germanium in coal-bearing strata in China

目前，乌兰图嘎煤锗矿已经开始进行开发利用，二连盆地和海拉尔盆地下白垩统煤层有较好的煤锗矿成矿前景，白音霍布尔矿区下白垩统6 号煤层锗含量平均值达65.0 μg/g，伊敏煤田五牧场矿区大磨拐河组10-3 号煤层、10-5 号煤层、12 号煤层、13-4+5号煤层、14-4 号煤层、14-6 号煤层锗平均含量都超过15 μg/g，均具有较好的开发利用潜力。

2.1.2 鄂尔多斯盆地边缘

在鄂尔多斯盆地边缘零星分布煤系锗富集异常点，对甘肃省红水煤田进行元素分析发现，存在煤系锗富集异常现象。矿区煤层锗元素含量统计见表1。其中，煤系锗平均含量达到边界品位的煤层：方家井四个山矿区有5 层（20 号煤层、12 号煤层、11 号煤层、10-1 号煤层、8 号煤层），冰草湾井田有2 层（13 号煤层、5 号煤层），方家井西有5 层（15-5 号煤层、12-2号煤层、10-1 号煤层、8-2 号煤层、1 号煤层）。方家井四个山矿区的煤系锗含量最大值大于40 μg/g，冰草湾井田煤系锗含量最大值略小于40 μg/g，方家井西10-1 号煤层和5 号煤层锗含量最大值大于30 μg/g。此外，在内蒙古自治区的东胜矿区，陕西省铜川矿区、神北矿区和宁夏回族自治区宁南煤田的个别煤矿或井田均发现煤系锗富集异常点，张金青等[19]研究发现东胜煤田后石圪节煤矿2 号煤层中锗含量平均值为101.0 μg/g，达到工业品位。

2.1.3 滇西-滇中盆地

云南省主要的煤系锗矿点主要分布在滇西的临沧地区，已探明储量3 192 t，目前居全国第一位。此外，还有已发现开采锗资源有工业价值的矿区：帮卖矿区（大寨锗矿和中寨锗矿）、腊东（白塔）矿区、芒回矿区。其中，最大的锗矿是位于帮卖矿区的大寨锗矿和中寨锗矿，储量约为1 620 t，属超大型锗矿床。另外，潞西盆地、澜沧盆地、腾冲盆地、沧源盆地等盆地均发现锗的高度异常。云南省阿直矿区、宝山矿区、老牛场矿区、罗木矿区也均有锗异常点分布，锗含量普遍为10～20 μg/g，有零星的异常点超过煤系伴生锗的工业品位要求（表1）。

2.1.4 其他区域

滕县煤田石炭系-二叠系煤层中发现煤系锗富集异常，煤系锗含量一般为1.48～24.12 μg/g，有107 处异常点达到工业品位，其中，柴里井田59 号孔17 号煤层含量最高，达到80 μg/g。锗的富集异常点多分布在含煤性最好的滕南地区的柴里井田和蒋庄井田，并且能连成片，而在滕北地区则分布零散。从垂向剖面来看，煤系锗富集异常点多在底部17 号煤层、18 号煤层[20]。滕县煤田煤系锗富集异常发现较早，但是并没有得到重视，目前该区域煤炭资源开发殆尽，煤系锗的富集只具有学术研究价值。

山西省大同市广灵矿区的罗疃井田和板塔寺井田煤系发现锗的富集，含煤地层为下侏罗统下花园组，板塔寺井田6 号煤层煤系锗含量为31.94 μg/g，为板塔寺井田含锗矿体；罗疃井田3 号煤层、4 号煤层、8 号煤层属锗矿体，煤系锗含量为12.2～29.2 μg/g。2004 年6 月，山西煤田地质研究所提交的《大同市广灵矿区煤系锗资源调查报告》，计算出罗疃井田和板塔寺井田中的煤系锗资源量为51.6 t。

此外，在辽宁省铁法煤田晓南煤矿也出现了较明显的锗异常点分布，14 号煤层锗平均含量达27 μg/g。四川盆地周边井田二叠系煤层，湖南省韶山清溪冲矿区上二叠统煤层，浙江省煤山矿区上二叠系统煤层、嵊县新近系煤点和广东省茂名矿区古近系褐煤系都有锗富集异常点发现。其中，浙江省嵊县煤点的煤系锗含量最高，达到3 000 μg/g 以上；另外，河北省的蔚县矿区曾报道开展过煤系锗的综合开发利用工作（表1）。

2.2 我国煤系镓分布及资源潜力

镓作为典型的稀散元素，在煤系中的含量很低，我国煤系镓的含量一般为2～20 μg/g，少数煤田中的镓含量超过30 μg/g[9]。我国将煤系镓的工业品位确定为30 μg/g，本文将煤系镓含量超过30 μg/g 视为煤系镓富集异常。我国煤系镓富集异常分布成煤时代包括早白垩世、侏罗纪、二叠纪和石炭纪。在阴山南麓准格尔煤田和山西省北部石炭系-二叠系煤田，新疆准东煤田侏罗系煤层中镓富集异常点出现成片分布情况，其余地区的不同成煤时代煤层中锗富集异常点零星分布，如四川盆地周边、重庆市南武矿区和南桐矿区、贵州省西南矿区二叠系煤层、山东省滕县煤田、河南省登封煤田石炭系煤层、宁夏回族自治区磁窑堡矿区侏罗系煤层等[14]。

2.2.1 阴山南麓

阴山南麓准格尔煤田和山西省北部煤田石炭系-二叠系煤系镓是目前我国对煤系镓研究最多的区域（表2）。代世峰等[23-24]对准格尔煤田主采6 号煤层进行了研究，结果表明，镓在全层煤样中的含量平均值为44.83 μg/g，初步估算该镓矿床镓的保有储量为6.3 万t，预测储量为85.7 万t，为超大型镓矿床。2012年“内蒙古准格尔煤田煤系铝、镓伴生矿产赋存规律及开发利用”项目测试数据得出黑岱沟露天矿煤系镓平均含量为37.31 μg/g，估算了黑岱沟6 号煤层中镓的资源量为4.91 万t。秦勇等[25]对全国首批规划矿区煤系镓进行资源调查，发现准格尔煤田东孔兑8 号煤层、9 号煤层，龙王沟6 上煤层和南部勘查区均有富集异常点存在。其中，哈尔乌素6 号煤层、东孔兑3 号煤层和牛连沟8 号煤层镓的平均含量均超过最低工业品位（30 μg/g）。

表2 阴山南麓煤系镓分布Table 2 Distribution of gallium in coal-bearing strata in the southern foothills of the Yinshan Mountain

2014 年“山西平朔地区煤系锂、镓资源调查评价”项目针对山西省平朔矿区的石炭系-二叠系山西组、太原组4 号煤层、11 号煤层进行了较系统的采样，勘测其中的伴生金属微量元素锂、镓等，4 号煤层和11号煤层镓平均含量分别为35.7 μg/g 和40.0 μg/g；安太堡矿区4 号煤层、9 号煤层、11 号煤层中镓的含量均值分别达到24.80 μg/g、29.89 μg/g、35.52 μg/g，接近或达到煤系伴生镓的边界品位，估计安太堡矿区煤系镓资源量达42.31 万t。此外，在河东煤田北部8 号煤层、13 号煤层，杨家湾勘查区6 号煤层、8 号煤层和古交邢家社勘探区02 号煤层、2 号煤层、4 号煤层发现存在零星煤系镓富集异常点。大同魏家沟勘查区2 号煤层镓含量均值达到了38.9 μg/g，平朔朔南规划区10 号煤层镓含量均值为31.8 μg/g 和阳泉坪头勘查区9 上号煤层镓含量也超过了边界品位要求，为30.2 μg/g。

2.2.2 新疆准东-吐哈煤田

准东煤田中侏罗统煤系镓富集异常分布特征为：煤田整体上镓含量背景值很高，大部分矿区煤层镓含量达到了边界品位。其中，在煤田西部和上中部矿区的镓异常富集，含量大于最低工业品位；帐南东勘查区、大井矿区大庆沟南区、大井矿区一井田和大井东南勘查区煤系镓富集异常明显。就整个中侏罗统煤层而言，煤田全区均有镓元素的富矿区出现，镓的平均含量为21.74～47.98 μg/g，最高可达到253.0 μg/g，其中，大井矿区和大井东南勘查区侏罗系煤系镓元素平均含量超出了该元素的边界品位。

表3 展示了新疆准东-吐哈煤田煤系镓分布情况。准东煤田镓富集异常存在的煤层包括B1 号煤层、B2 号煤层、B3 号煤层和C1 号煤层，不同煤层镓元素富集分布区域不同。B1 号煤层和B2 号煤层的镓元素富集异常在煤田分布广泛，在大部分矿区均有出现。其中，B1 号煤层中区域分布差异较大，镓元素在煤田的中北部和东南位置异常富集，而有统计数据的西部矿区的平均含量只有10 μg/g；B2 号煤层中区域分布较为均衡，平均含量为19.01～35.21 μg/g；B3 号煤层和C1 号煤层的镓元素富集异常只分布在煤田中北部的极少矿区。吐哈煤田沙尔湖矿区北部、大南湖东二井田、西南湖戈壁露天煤矿煤系镓出现富集异常，大南湖东二井田除18 号煤层外，其他煤层均达到煤系镓元素的边界品位，最高值可达247 μg/g。西南湖戈壁露天煤矿8 号煤层、9 号煤层中镓元素含量超过30 μg/g。沙尔湖矿区煤系镓含量一般为22.0～90.0 μg/g，各煤层镓平均含量为A1 号煤层47 μg/g、B1 号煤层56 μg/g、C1 号煤层46 μg/g、D 号煤层90 μg/g。

表3 新疆准东-吐哈煤田煤系镓分布Table 3 Distribution of gallium in coal-bearing strata in the Zhundong-Tuha Coalfield,Xinjiang

2.2.3 四川盆地周边及滇东-黔西

四川盆地周边煤系（共）伴生矿产资源仅存在镓的富集异常点，区内沿着四川盆地边缘分布有南桐煤田、建乐煤田等十余个煤系镓的异常点（表4）。从分布位置上来看，主要分布在川东褶皱赋煤带，其次包括龙门山逆推断陷赋煤带和川中南部隆起赋煤带内。川东褶皱赋煤带内以重庆市南桐煤田为主，从北到南依次主要包括宣汉矿区、方斗山矿区、华蓥山矿区、长寿矿区、南武矿区、南桐矿区、松藻矿区，这7 个矿区上二叠统煤层中均有镓异常点分布，镓富集的赋存层位以龙潭组底部C25 号煤层为主，在C25 号煤层上部的其他煤层也见有镓富集异常点，但均不及C25 号煤层集中。南武矿区内镓异常点较为集中，自北向南依次为白涛煤矿、天宝煤矿、青木煤矿、沙坝煤矿、潼仪煤矿、横春煤矿，其中，以天宝煤矿和青木煤矿煤系镓含量最为集中，最高值可达66.42 μg/g；水江井田K1 号煤层中镓异常值最高为35 μg/g；月亮台井田煤层中镓含量为20～106 μg/g，平均值为48.84 μg/g。南桐矿区[28]中煤系镓富集异常点主要分布于鱼田堡井田K1 号煤层中，煤系镓异常值为11.00～91.00 μg/g，平均值为36.89 μg/g。松藻矿区煤系镓异常点主要分布在梨园坝井田、张狮坝井田、石壕井田、观音桥井田、同华井田，镓异常在龙潭组多层煤系均有发现。其中，观音桥井田中镓异常点以C25 号煤层为主，平均值为30.80 μg/g；同华井田中镓异常点出现在K2 号煤层中，镓含量变化较大，含量范围为3.5～57.0 μg/g，平均值为31.60 μg/g；梨园坝井田、张狮坝井田、石壕井田中镓异常点以11 号煤层、12 号煤层为主，镓含量异常范围为28～50 μg/g，平均含量为40.85 μg/g。根据DAI 等[29]化验分析结果，松藻矿区11 号煤层中镓平均含量为32 μg/g，超过了煤系伴生镓的工业品位。

表4 四川盆地周边及滇东-黔西煤系镓分布Table 4 Distribution of gallium in coal-bearing strata around the Sichuan Basin and the East Yunnan and West Guizhou

在南桐煤田多个煤矿点的C25 号煤层底板泥岩中发现镓含量较高，其中，南武矿区23 个样品的镓含量为20.46～84.72 μg/g，平均值为53.55 μg/g；南桐矿区3 个煤矿点7 个样品中的镓含量变化范围为3.15～70.07 μg/g，平均值为38.11 μg/g。

滇东-黔西-川南褶皱赋煤带内也以上二叠统煤系镓含量为主，主要为云南恩洪矿区一井田、贵州织纳矿区（织金）镓富集异常点等，其中，恩洪矿区一井田中镓含量为30～50 μg/g，平均含量为40 μg/g，贵州织纳矿区（织金）富集异常点煤系镓含量最高可达220 μg/g[28]。

2.2.4 其他区域

除了以上3 个煤系镓富集异常分布区域之外，我国煤系镓富集异常点还零星分布于内蒙古自治区高力罕煤田和巴彦胡硕煤田，辽宁省南票煤田，河南省登封煤田，山东省滕县煤田，陕西省渭北澄合详查区、蒲白朱家河勘查区、店头仓村平硐，宁夏回族自治区磁窑堡矿区和广西壮族自治区扶绥矿区。秦勇等[25]对全国首批规划矿区煤系镓进行资源调查，发现陕西省渭北澄合详查区11 号煤层和11 下号煤层、蒲白朱家河勘查区11 号煤层和店头仓村平硐二号煤层煤系镓含量平均值都超过了边界品位。辽宁省南票煤田6 煤组、广西壮族自治区扶绥矿区K1 号煤层镓含量均值分别达到26.2 μg/g 和32.6 μg/g[30]（表5）。这些煤层中镓都具有较好的开发利用潜力，可进一步进行调查研究。

表5 我国其他地区煤系镓分布Table 5 Distribution of gallium in coal-bearing strata in other regions of China

由于受物源供给、沉积环境等富集因素的影响，镓在煤系中的富集程度不一。根据相关数据，准东煤田和吐哈煤田侏罗系煤层中镓含量为240.0 μg/g，准格尔矿区和平朔矿区煤层中镓含量也分别达到70.0 μg/g 和57.0 μg/g。目前，准格尔矿区和平朔矿区煤系镓资源已经部署开发利用，准东煤田和吐哈煤田侏罗系煤层中镓含量的异常分布在平面上较广，并且各煤层中镓含量接近或超过30 μg/g，也具有较好的开发利用前景。

3 我国煤系锗镓资源研究方向

随着煤系锗镓资源的发现，煤地质学科将拓展新的专业方向[31]。当前，对煤系金属矿产资源分布、赋存规律和富集机理研究及其综合开发利用技术研究均不成熟，直接影响我国煤系锗镓资源研究工作的开展。煤系锗镓资源工业品位的评价标准取决于开发提炼技术的发展及社会的需求。技术水平的提高和社会对元素利用价值认识的深化，必将使其品位阈值（边界品位）对含量的要求不断降低，即煤系有工业利用价值元素的种类将不断增多，作为矿产资源的潜力会不断增大。因此，煤系锗镓矿产成矿机理、提取工艺和综合勘探与综合开发利用的研究具有广泛前景[32-35]，研究重点集中在以下五个方面。

3.1 开展资源成矿条件综合研究

目前，我国煤系锗镓资源发现矿床少，对于煤系锗镓矿产的研究只是针对个别矿床单独进行煤系锗镓元素矿产分布特征、赋存状态和富集机理的研究，而对煤系锗镓资源来源和富集机理的研究显得十分薄弱，特别是在有机质聚积、成岩、各种变质作用、热液作用过程中，煤系锗镓资源的富集机理及其地质背景探讨等方面显得尤为不足。一方面，由于以往煤炭资源勘查阶段对煤系金属元素采样部署不足以支持相关研究；另一方面，以往煤田勘查中仅能对每种元素矿产资源开展概略性评价，对煤系锗镓矿产成矿规律、产出的准确层位注意不够，是其成果不能得到充分利用的根本原因。

建议开展煤和煤系金属矿产资源成矿地质条件综合研究，注意结合煤系锗镓时空分布规律，合理布置采样点，以掌握其富集成矿规律，从含煤盆地（煤产地）所处的区域地质、地球化学背景和地质发展史等角度进行理论总结，归纳出煤系锗镓富集的成因类型或地质模式，有效预测煤系锗镓矿产量。

3.2 开展成矿机制和成矿模式研究

煤和煤系锗镓矿产组成一个共生依存的整体，通过对煤物质基础、构造-热演化、煤层特征、沉积条件等方面的综合分析，从代表性钻孔岩芯观察入手，采用高分辨层序地层学方法，结合煤岩、地化和岩矿分析方法，确定煤系金属矿产资源矿床的成矿环境、成矿的物理化学条件，包括Eh、pH 值、生物、细菌、地下水、水动力等。研究含煤盆地演化进程中煤系成矿元素物质迁移聚散、煤系锗镓富集在时空尺度的组合特征、煤系锗镓富集的分区性和定位性，建立煤系金属矿产资源成矿模式。

3.3 开展多种金属同时提取工艺研究

目前对煤系锗镓矿产赋存状态分析水平有限，只能大致判断煤系锗镓矿产赋存状态属于哪种类型，严重影响了煤系锗镓矿产提取方法的确定。尽管对于煤（煤灰、煤矸石）中元素提取取得了一定成果，但是都有成本较高或操作流程较复杂的问题，而且仅针对某一种元素进行提取，对于煤系多种元素提取则效率较低。因此，有必要寻求最佳的提取工艺和流程，降低成本，建立从煤（煤灰、煤矸石）中同时提取多种元素的技术流程和实验方法，最大程度提高煤（煤灰、煤矸石）附加值。

必须充分依靠科研单位和企业的合作，加强自主创新，加强煤系矿产资源综合开发利用的研究工作，包括可选性实验、实验室流程实验、实验室扩大连续实验、半工业实验、工业实验与综合利用示范，促进其工业化进程；建立煤系矿产资源综合开发与利用体系，促进矿产综合利用水平进一步提升，拓展煤炭地质工作领域，提高自主创新能力，实现经济的可持续发展。

3.4 开展综合勘查评价规范制定研究

尽管现行标准《矿产资源综合勘查评价规范》（GB/T 25283—2010）、《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T 0215—2002）提到了要综合勘探（共）伴生矿产，但是对于煤系锗、镓等（共）伴生矿产，由于缺乏对其开采利用的技术经济可行性研究，工业指标和评价指标尚未确定，评价工作处于研究阶段。

如何确定煤系锗镓等矿产资源评价指标没有现成的规范可以参照执行。通过调研煤炭勘查工作中对锗、镓的评价程度，尤其是典型煤矿山（如乌兰图嘎煤锗矿床、云南临沧煤系锗矿床和准格尔黑岱沟煤系镓矿床等）的详查、勘探报告实例研究，结合现场采集的样品实验室测试分析数据，开展煤系锗镓资源综合利用的技术、经济可行性研究，建立评价煤系锗镓资源的工业指标和评价指标，研究开采技术条件指标和分级分类标准，建立开采技术条件指标体系，制定煤系锗镓等矿产资源评价方法。

3.5 开展综合勘查工作

为了合理有效地利用和保护矿产资源，在煤炭地质勘查中必须切实贯彻“以煤为主，综合勘查综合评价”的工作原则。针对煤系富含金属元素成矿远景区、煤矿区，一是要明确开发和利用的空间布局和时序，明确勘查、保护和储备的范围；二是要依照规划科学调控开采总量和矿业权投放总量；三是在资源管理和开发程序上，对高有益元素煤实行保护性开采，要求矿业权所有人充分考虑高有益元素富集成矿的事实，在煤炭使用消耗时，能够实现共同开发煤及煤系有益元素的综合利用，制订符合保护性开发要求的针对性措施，需要提供有益元素提取回收的配套设备，并开展有益元素（诸如锗、镓等金属矿产）提取回收，方可进行煤炭开采。

4 结论

1）我国锗镓资源储量和产量均居世界前列，但随着需求端的不断增长，锗镓资源在储量上的优势正在不断下降，因此，需要寻找新的锗镓资源储量，稳固资源优势。在特定的地质作用下，含煤岩系中高度富集镓、锗、稀土等战略性关键金属，在战略金属资源供应日趋紧张的大环境下，能够作为新型战略性金属资源的来源。

2）我国煤系锗富集异常点主要分布于以下区域：海拉尔-二连盆地、鄂尔多斯盆地周缘、郯庐大断裂一带及滇西-滇中盆地，其余地区煤系锗富集异常点均为零星分布。

3）我国煤系镓主要富集在阴山南麓准格尔煤田和山西省北部石炭系-二叠系煤田，准东煤田侏罗系煤层中镓富集异常点出现成片分布情况，其余地区的不同成煤时代煤层中锗富集异常点零星分布，如四川盆地周边、重庆市南武矿区和南桐矿区、贵州省西南矿区二叠系煤层、山东省滕县煤田、河南省登封煤田石炭系煤层、宁夏回族自治区磁窑堡矿区侏罗系煤层等。

4）煤系锗镓矿产成矿机理、提取工艺和综合勘探与综合开发利用的研究具有广泛前景，研究重点应该集中在资源成矿条件、成矿机制和成矿模式、多种金属协同提取工艺、勘查评价规范制定、综合勘查示范工作等方面。