張 強(qiáng)

（贛西地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)礦產(chǎn)院，江西 南昌 330052）

鍺礦作為隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技技術(shù)手段不斷提升而發(fā)現(xiàn)并利用的礦物質(zhì)，工作人員對(duì)其生成規(guī)律與開發(fā)方式仍然存在認(rèn)知不足、掌握不清等原因，因此為更好地對(duì)鍺礦進(jìn)行穩(wěn)定的開發(fā)與利用，相關(guān)工作人員可以先從探索鍺礦的自身物理、化學(xué)性質(zhì)與成礦規(guī)律出發(fā)，充分掌握其整體性質(zhì)與狀態(tài)，進(jìn)而探索研究相應(yīng)的開發(fā)利用方式，為后續(xù)的工作奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

1 鍺礦成礦規(guī)律與開發(fā)利用相關(guān)概述

鍺即指一種化學(xué)元素，其在化學(xué)領(lǐng)域的元素符號(hào)為Ge，自身的原子序數(shù)為32，原子量為72.64。鍺位于化學(xué)元素周期表中的第4周期，隸屬第IVA族。鍺這作為一種具有光澤性、質(zhì)量較硬的灰色準(zhǔn)金屬，其整體的化學(xué)性質(zhì)與錫與硅類似。而由鍺組成的鍺礦更是具備不溶于水、鹽酸物質(zhì)、稀苛性堿溶液的性質(zhì)，但是由于其具有兩性性質(zhì)，其容易溶于過氧化堿、堿金屬硝酸鹽、碳酸鹽、王水、濃硝酸、硫酸、堿等物質(zhì)中。在一般環(huán)境中鍺礦的性質(zhì)較為穩(wěn)定，不會(huì)與空氣、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)。鍺礦作為高純度的半導(dǎo)體材料，能夠在提純后被廣泛應(yīng)用于各類晶體管、整流器、裝置零件、熒光板、高折射率玻璃等。由于鍺礦的不同物理與化學(xué)性質(zhì)，其在具體的成礦中擁有自身獨(dú)有的特點(diǎn)與規(guī)律，因此為更好的加強(qiáng)對(duì)鍺礦的開發(fā)與利用，相關(guān)工作人員需要在掌握鍺礦成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上制定適合自身的開發(fā)利用模式。

2 影響探索鍺礦成礦規(guī)律與開發(fā)利用的因素

雖然鍺礦一直存在于自然界，但是由于對(duì)礦物質(zhì)探索不足以及技術(shù)水平限制，大眾對(duì)鍺礦的研究、開發(fā)、利用等均是伴隨著現(xiàn)代第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開始的。因此當(dāng)下在鍺礦研究與開發(fā)領(lǐng)域工作的工作人員對(duì)鍺礦的認(rèn)知仍然存在不足。影響工作人員充分認(rèn)知的因素眾多，首先便是工作人員自身的知識(shí)儲(chǔ)備不夠充足，對(duì)鍺礦的性質(zhì)掌握不清楚，缺少對(duì)鍺礦成礦規(guī)律的專業(yè)探索。其次便是在對(duì)鍺礦成礦規(guī)律掌握不清的基礎(chǔ)上對(duì)鍺礦的開發(fā)措施與開發(fā)環(huán)境與其自身的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)不相適應(yīng)，開發(fā)利用措施與實(shí)際工作不相符合。此外在當(dāng)下對(duì)鍺礦的成礦規(guī)律研究與開發(fā)利用過程中缺少專業(yè)且科學(xué)的監(jiān)督體系同樣會(huì)影響工作人員的工作質(zhì)量與狀態(tài)。

3 掌握鍺礦成礦規(guī)律并提升開發(fā)利用質(zhì)量的措施

（1）充分總結(jié)已有鍺礦研究成果，加強(qiáng)對(duì)鍺礦及其性質(zhì)的探索。雖然鍺與錫、鉛等在元素周期表中屬于同于IVA族，但是由于發(fā)展?fàn)顟B(tài)與認(rèn)知的局限性，大眾的生產(chǎn)與生活中利用到鍺礦的幾率十分有限，因此相關(guān)工作人員對(duì)鍺礦的探索與研究仍然有待完善。因此為進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鍺礦物理、化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)鍺礦成礦規(guī)律的把握，相關(guān)工作人員需要引入新型實(shí)用型人才，加強(qiáng)對(duì)鍺礦及其性質(zhì)的探索。

例如，當(dāng)下工作人員可以先對(duì)以往鍺礦的探究成果進(jìn)行總結(jié)，通過查閱資料與學(xué)習(xí)可以得知，鍺礦雖然是地殼中分布廣泛的礦物質(zhì)，但是真正含有鍺礦的巖層卻較為稀少，屬稀散元素。（鍺礦如圖）

圖 1 鍺礦物理圖

圖2 獨(dú)立鍺礦床、銅鉛鋅-鍺礦床的分界斷裂構(gòu)造圖

同時(shí)由于鍺礦中大致含有五種同位素，其分別為70、72、73、74、76，其會(huì)在溫度達(dá)到700℃以上時(shí)與氧氣發(fā)生作用生成GeO2，在溫度達(dá)到1000℃以上時(shí)與氫發(fā)生作用。在總結(jié)已有鍺礦的知識(shí)后工作人員便可以更加清晰地尋找到自己對(duì)鍺礦研究的著手點(diǎn)中。通過對(duì)鍺礦物理、化學(xué)性質(zhì)的總結(jié)，在參考已有礦物生成存在的規(guī)律，工作人員可以大致總結(jié)出鍺礦的生成規(guī)律。鍺作為稀散元素，其生成礦物時(shí)主要會(huì)呈現(xiàn)伴隨狀態(tài)與獨(dú)立狀態(tài)，在獨(dú)立鍺礦生成狀態(tài)中主要可以分為銅鉛鋅-鍺礦床、砷銅-鍺礦床，而伴隨鍺礦床大致可以劃分為含鍺的銅鉛鋅銀硫化物礦床、含鍺的沉積型鐵或鋁土礦床、含鍺的有機(jī)巖（如石油、黑色頁巖、煤炭等物質(zhì)）礦床。在掌握鍺礦常常存在的礦床后便可以進(jìn)行有針對(duì)性地尋找鍺礦，為后續(xù)的開發(fā)與利用創(chuàng)造良好的工作方向。

（2）遵從鍺礦的物理化學(xué)性質(zhì)，打造科學(xué)開發(fā)環(huán)境與步驟。鍺礦憑借其特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)被防范應(yīng)用于理探測、光纖通訊、紅外光學(xué)、半導(dǎo)體、航空航天測控、化學(xué)催化劑、生物醫(yī)學(xué)、核物太陽能電池等領(lǐng)域，同時(shí)鍺礦還可以作為催化劑被應(yīng)用于電子工業(yè)與光學(xué)工業(yè)中。因此為充分滿足當(dāng)下市場對(duì)鍺礦的需求，工作人員需要在掌握鍺礦的成礦規(guī)律后遵從鍺礦的物理化學(xué)性質(zhì)，打造科學(xué)開發(fā)環(huán)境與步驟。

例如，工作人員首先可以對(duì)鍺礦的成礦規(guī)律進(jìn)行研究，明確其礦層的礦物組成、附屬礦物圍巖、典型礦床等內(nèi)容。以獨(dú)立鍺礦床銅鉛鋅-鍺礦床為例，工作人員可以通過實(shí)地考察與研究明確其內(nèi)部含有的礦物質(zhì)，如硫銀、白鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等，同時(shí)通過地質(zhì)觀測還可以確定銅鉛鋅-鍺礦床的附屬圍巖為泥質(zhì)頁巖、凝灰?guī)r、斑巖、流紋巖等。

在充分掌握銅鉛鋅-鍺礦床的構(gòu)成與地質(zhì)構(gòu)造后工作人員便可以制定專業(yè)且科學(xué)的開發(fā)計(jì)劃。由于銅鉛鋅-鍺礦床中鍺礦時(shí)與黃銅礦等共同存在的，因此為更加準(zhǔn)確地尋找到鍺礦，工作人員可以確定屬于泥質(zhì)頁巖、凝灰?guī)r、斑巖、流紋巖的巖層，在此類巖層中探索銀、白鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等物質(zhì)，一般具備這兩個(gè)要素的巖層便會(huì)含有鍺礦。由于鍺礦的性質(zhì)較為穩(wěn)定，其在實(shí)際開發(fā)中只需注意不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿相接觸即可。同時(shí)由于鍺礦屬于低毒礦物質(zhì)，其中含有金屬鍺和氧化鍺會(huì)導(dǎo)致人類肺部炎性損害，四氯化鍺和四氟化鍺會(huì)對(duì)呼吸道黏膜產(chǎn)生刺激作用。因此在實(shí)際開采過程中需要做好充分的防護(hù)措施來確保工作人員的人身安全。

（3）充分總結(jié)鍺礦開發(fā)障礙，建設(shè)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)監(jiān)督體系。雖然鍺礦在一般狀態(tài)下無法與空氣、水分等發(fā)生反應(yīng)，但是在實(shí)際開發(fā)過程中為充分確保鍺礦的恒定與工作人員的環(huán)境，需要在實(shí)際開發(fā)場地、運(yùn)輸場地、存儲(chǔ)場地創(chuàng)造專業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境，因此工作人員需要充分總結(jié)鍺礦開發(fā)障礙，建設(shè)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)監(jiān)督體系。

例如，工作人員可以先總結(jié)鍺礦的性質(zhì)與容易發(fā)生反應(yīng)的條件。經(jīng)過總結(jié)與調(diào)查，鍺礦與酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)均會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，當(dāng)溫度升高到600℃以上時(shí)同樣會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，但是鍺礦不會(huì)與碳發(fā)生反應(yīng)。而在鍺礦的開發(fā)與利用過程中開挖行為會(huì)產(chǎn)生熱量、在運(yùn)輸中容易出現(xiàn)污染狀況、在利用時(shí)容易出現(xiàn)溫度控制不當(dāng)?shù)葐栴}，因此在此基礎(chǔ)上工作人員可以建立起專業(yè)且科學(xué)的監(jiān)督體系。在鍺礦開發(fā)階段時(shí)可以加強(qiáng)對(duì)不同的開采設(shè)備產(chǎn)生的溫度進(jìn)行檢測與控制，防止因?yàn)闇囟冗^高而出現(xiàn)鍺礦與氧氣、氫氣發(fā)生反應(yīng)。在運(yùn)輸階段，工作人員需要確保運(yùn)輸環(huán)境的低溫狀態(tài)，不與酸、堿類物品共同運(yùn)輸，時(shí)刻確保運(yùn)輸?shù)臐崈襞c穩(wěn)定。而在實(shí)際利用過程中工作人員便需要對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)督，確保其涼爽、干燥、清潔、通風(fēng)、無化學(xué)藥品腐蝕等，在科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)督體系運(yùn)行下為后續(xù)的鍺礦運(yùn)用奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

4 總結(jié)

為充分總結(jié)鍺礦的成礦規(guī)律，加強(qiáng)工作人員對(duì)鍺礦的開發(fā)利用水平，相關(guān)工作人員可以通過采取充分總結(jié)已有鍺礦研究成果，加強(qiáng)對(duì)鍺礦及其性質(zhì)的探索；遵從鍺礦的物理化學(xué)性質(zhì)，打造科學(xué)開發(fā)環(huán)境與步驟；充分總結(jié)鍺礦開發(fā)障礙，建設(shè)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)監(jiān)督體系等措施實(shí)現(xiàn)對(duì)鍺礦的充分利用，進(jìn)而為后續(xù)的生產(chǎn)與加工奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)。