趙 汀，劉 超，王登紅，李德先

（自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037）

0 引言

鍺是一種非常重要的半導(dǎo)體材料，在光纖通訊、紅外光學、太陽能電池、化學催化劑、生物醫(yī)學等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。2023年7月3日，中國商務(wù)部、海關(guān)總署兩部門發(fā)布公告，對鎵、鍺相關(guān)物項實施出口管制，并于2023年8月1日起正式實施，說明鍺在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的價值愈加凸顯。2023年鍺被列入到戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)目錄[1]。

中國是全球最大的鍺生產(chǎn)國和消費國，鍺在高科技產(chǎn)業(yè)中的重要性日益突顯。然而，近年來隨著新能源、新材料、半導(dǎo)體等的快速發(fā)展，上述領(lǐng)域?qū)︽N的需求不斷增加，對中國鍺資源供給的壓力也逐漸加大。因此，對中國鍺礦資源的保障程度和潛力進行評價，對于促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和提升國家經(jīng)濟競爭力具有重要意義。

通過全面剖析中國鍺礦的地質(zhì)特征、成因機制、分布規(guī)律和儲量情況，可以為相關(guān)部門制定產(chǎn)業(yè)政策和資源戰(zhàn)略提供科學依據(jù)，推動中國鍺產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，提升國家在全球鍺市場中的話語權(quán)和競爭力。國內(nèi)學者在1960年提出要重視鍺和鍺礦床的研究[2]。近些年來對分散元素超常富集機理研究也積累了豐富的資料和成果，特別是在特定礦物類型和特定礦床類型中分散元素的賦存狀態(tài)、富集與成礦研究已經(jīng)取得了重要進展。獨立礦物、類質(zhì)同象和吸附被認為是分散元素存在的主要形式。

由于實驗測試技術(shù)的落后和理論認識的不足，前人對鍺的超常富集成礦機制、成礦規(guī)律和找礦預(yù)測方面的研究成果相對薄弱。“九五”期間，國家自然科學基金重點項目“分散元素成礦機制研究”開展了鍺礦的研究，但并未涉及到具體的鍺礦床成因研究[3]；“十二五”期間，中國地質(zhì)調(diào)查局“中國三稀資源戰(zhàn)略調(diào)查項目”開展了鍺礦找礦和綜合利用的戰(zhàn)略研究工作[4]。

1 中國鍺礦資源現(xiàn)狀

中國是全球最主要的鍺資源國之一。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）數(shù)據(jù)，2020年，全球已探明的鍺保有儲量為8600 t，主要分布在中國、美國和俄羅斯3個國家，其中，鍺資源儲量最多的國家是美國，占比45%；其次是中國，占比41%；而俄羅斯占比10%（圖1（a））。中國是全球最大的鍺產(chǎn)品生產(chǎn)國，根據(jù)USGS數(shù)據(jù)，2020年全球鍺總產(chǎn)量140 t，而中國的鍺產(chǎn)量為95 t。

圖1 2022年全球和中國主要省份鍺資源儲量分布Fig. 1 Distribution map of germanium resource reserves globally and in major Chinese provinces

根據(jù)自然資源部發(fā)布的全國礦產(chǎn)資源儲量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年的全國鍺礦儲量為2333 t，資源量為10157.41 t，比2019年資源量增加了2266 t。我國保有鍺資源量主要分布在貴州（3003.39 t）、內(nèi)蒙古（2414.02 t）、云南（1603.22 t）、廣東（1315.90 t）、廣西（446.08 t）、江西（380.00 t）等17個省（區(qū)）。貴州保有資源量占全國保有資源量的29.6%，內(nèi)蒙古占比23.8%，這兩省（區(qū)）主要是生物化學沉積型礦床（圖1（b））。中國鍺礦床按地域主要分布在西南地區(qū)和華南地區(qū)，占總資源量的66%。

2 鍺礦分布特征與開發(fā)利用

我國目前已探明會澤鉛鋅鍺礦床、勝利煤田烏蘭圖噶煤鍺礦床等42處富鍺礦床，前人對上述礦床的成因機制和找礦前景等進行了一系列研究[5-7]。中國富鍺礦床按成因機制可劃分為三大主要類型，即淺成中-低溫熱液型礦床、生物化學沉積型礦床和化學沉積型礦床。其中，淺成中-低溫熱液型礦床和生物化學沉積型礦床兩種類型資源量占所有鍺礦類型資源量的64%[8-9]。

鍺礦礦床劃分為伴生鍺礦床和獨立鍺礦床兩大類，伴生鍺的富含硫化物鉛鋅礦主要分布于揚子地塊邊緣和粵北地區(qū)；徐冬等[10]對中國煤中鍺礦的分布狀況進行了總結(jié)，確定了二連盆地-海拉爾盆地和滇西三江等兩大成礦區(qū)帶。

基于陶琰等[11]、王乾等[12]對西南地區(qū)稀散元素伴生成礦的主要類型及伴生富集規(guī)律的研究，認為分散元素礦床大都集中分布在古陸邊緣，甚至形成分散元素礦集區(qū)。位于揚子地塊西南緣的我國西南地區(qū)大面積低溫成礦域中的分散元素礦床，數(shù)量多、規(guī)模大，分散元素種類齊全，包括了除錸以外的其他所有分散元素，會澤富鍺鉛鋅礦床是典型伴生鍺的有色金屬礦床之一；粵北地區(qū)存在著以凡口鉛鋅礦為代表的富含稀散金屬元素的海底熱礦泉沉積層控型鉛鋅礦礦集區(qū)。

胡瑞忠等[13]對云南臨滄超大型鍺礦、霍超等[14]和林堃琦等[15]對內(nèi)蒙古伊敏五牧場井田富鍺煤礦，以及黃文輝等[16]對內(nèi)蒙古自治區(qū)勝利煤田煤-鍺礦床等富鍺煤礦的成礦機制及鍺的賦存機理進行了研究；寧樹正等[17]對我國煤中金屬元素礦產(chǎn)資源研究現(xiàn)狀進行了總結(jié)，表明我國煤中鍺元素礦產(chǎn)資源分布成煤時代包括新近紀、早白堊世、侏羅紀、二疊紀和石炭紀，主要分布于東北賦煤區(qū)早白堊世煤層，華北賦煤區(qū)石炭、侏羅紀煤層，西北賦煤區(qū)侏羅紀煤層，華南賦煤區(qū)二疊紀煤層以及滇西新近紀煤層。富鍺煤主要產(chǎn)于晚中生代-新生代的小型斷陷聚煤盆地。

趙汀等[9]對中國鍺礦的成礦規(guī)律與開發(fā)利用現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)的研究總結(jié)，并出版《國內(nèi)外三稀資源圖集》，提出中國的鍺資源儲量占全球鍺資源儲量的41%，產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的71%，擁有類似于稀土的全球影響力。已查明資源儲量的鍺礦區(qū)主要分布在內(nèi)蒙古和云南等14個?。▍^(qū)），其中約一半的查明鍺資源儲量與煤礦伴生，其余大部分與鉛鋅礦等有色金屬礦產(chǎn)伴生。鍺可以出現(xiàn)在不同時代的各種礦床中，主要包括中-低溫熱液型多金屬礦床、含鍺有機巖礦床和沉積改造型三大類型，以中-低溫熱液型多金屬礦床、含鍺有機巖礦床為主，占所有鍺礦資源量的64%。我國高品位的富鍺煤礦是世界上少有的優(yōu)質(zhì)資源，但尚未得到充分的開發(fā)利用。

我國是世界鍺礦主要生產(chǎn)國，年產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的71%，每年都有大量的鍺出口到美國、德國、加拿大等國家，是全球最主要的鍺出口國。我國鍺礦生產(chǎn)基地主要集中在云南、江蘇、內(nèi)蒙古，主要生產(chǎn)企業(yè)有云南臨滄鑫圓鍺業(yè)股份有限公司、四環(huán)鋅鍺科技股份有限公司、中儲科技集團有限公司、錫林郭勒通力鍺業(yè)有限責任公司、云南馳宏鋅鍺股份有限公司、中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠等，其中，云南是我國最主要的鍺產(chǎn)品生產(chǎn)基地[18]。

3 中國鍺礦的空間分布規(guī)律

中國的鍺資源主要呈伴生產(chǎn)出，真正系統(tǒng)評價過鍺資源的礦區(qū)并不多，難以代表全國的鍺資源狀況。本次工作共統(tǒng)計鍺礦42處，其中，大型12處，中型14處，小型/礦點16處（表1），鍺礦資源在空間上分布于內(nèi)蒙古、云南等14個省（區(qū)）。

表1 中國鍺礦礦床一覽Table 1 List of germanium ore deposits in China

鍺礦常伴生在鉛鋅、銀、銅、鉬的硫化物、鋁土礦及煤層中，獨立的鍺礦很少。伴生在鉛鋅礦中的鍺一般呈類質(zhì)同象賦存在閃鋅礦的晶格中，強還原及低溫條件下，Ge4+轉(zhuǎn)變成Ge2+，離子半徑與Zn2+相近，易于進入閃鋅礦晶格中[19]。

煤層中鍺品位變化較大，鍺主要富集在頂部和底部，而在上部缺少灰?guī)r和硅質(zhì)巖的含煤層，基本無鍺礦化。胡瑞忠等[13]根據(jù)富鍺煤礦與硅質(zhì)巖的空間分布規(guī)律、黃鐵礦的硫同位素組成、鍺在礦化煤層中的品位變化規(guī)律及硅質(zhì)巖的地球化學特征，認為云南臨滄幫賣盆地煤層中的鍺主要來自熱水溶液，而這種熱水溶液中的鍺主要由盆地基底的富鍺花崗巖供應(yīng)。

在伴生鋁土礦石中，鍺含量由高到低依次為土狀鋁土礦石→鮞狀鋁土礦石→高鐵富鋁礦石→碎屑型鋁土礦石。

在查明中國鍺資源儲量的礦產(chǎn)地中（表1和圖2），與煤礦伴生的鍺礦有5處，占全國查明資源儲量的42%；與鉛鋅礦伴生的鍺礦至少26處，占全國查明資源儲量的29%；與鋁土礦伴生的鍺礦至少2處，占全國查明資源儲量的12.2%；與鐵礦伴生的鍺礦2處，占全國查明資源儲量的3%；與銅礦伴生的鍺礦9處，占全國查明資源儲量的4%；在煤層中與鈾、煤伴生的鍺礦1處（大寨鈾鍺礦），占全國查明資源儲量的7.2%，由于共伴生礦種原因，統(tǒng)計數(shù)據(jù)有重疊。

圖2 中國鍺礦資源分布圖Fig. 2 Distribution map of germanium ore resources in China

中國在20世紀50年代末到60年代初開展過煤中鍺資源的綜合調(diào)查，相繼發(fā)現(xiàn)了一系列含鍺煤礦，主要是褐煤。雖然中國是煤炭大國，但大多數(shù)煤中鍺含量偏低，不具工業(yè)開采價值。已查明的具有獨立開采價值的煤-鍺礦床有兩處，分別是位于云南臨滄新生代盆地的幫賣煤-鍺礦床和內(nèi)蒙古中生代盆地的烏蘭圖嘎煤-鍺礦床[20]。

根據(jù)空間分布特征，中國鍺資源主要集中在“準東哈密富鍺煤成礦帶”“呼倫貝爾富鍺煤成礦帶”“錫林郭勒富鍺煤成礦帶”“鄂爾多斯富鍺煤成礦帶”“川滇黔鍺成礦帶”“滇西臨滄富鍺煤成礦帶”“粵北鍺成礦帶”7個成礦帶（表2）。

表2 中國鍺礦成礦帶劃分Table 2 Germanium ore metallogenic belts in China

4 中國鍺礦的預(yù)測類型和礦床式劃分

鍺礦目前還沒有公認的典型獨立礦床，鑒于其主要伴生于鉛鋅礦或煤礦等礦床中，可以劃分出中國鍺礦的礦產(chǎn)預(yù)測類型，更好地指導(dǎo)找礦預(yù)測。

中國鍺礦預(yù)測類型劃分方案（表3），與淺成中-低溫熱液型、生物化學沉積型、化學沉積型三種類型10個礦床式（表4）相對應(yīng)。

表3 中國鍺礦預(yù)測類型一覽Table 3 Prediction types of germanium ore in China

表4 中國鍺礦礦床式一覽Table 4 List of germanium ore deposits in China

4.1 淺成中-低溫熱液型鍺礦床

淺成中-低溫熱液型鍺礦床以會澤式、凡口式、楠木樹式、北山式和劉山巖式等礦床式為主，是最主要的鍺礦預(yù)測類型之一，適用范圍分別在西北地區(qū)、西南地區(qū)、中南地區(qū)、華南地區(qū)和華東地區(qū)，以中-低溫熱液成礦作用密切相關(guān)的鉛鋅礦、銅礦伴生鍺礦為主。淺成中-低溫熱液型礦床鍺礦成礦時代分布較廣，以印支期-燕山期為主，其次為喜山期。礦床的大地構(gòu)造位置大部分集中在揚子克拉通。

會澤式鉛鋅礦伴生鍺礦規(guī)模最大，研究程度最高。該類鍺礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造位置位于安寧河深大斷裂與甘洛-一小江深大斷裂之間，靠近甘洛-一小江深大斷裂的西側(cè)，位于康滇地軸的東緣中南部。賦礦地層為下石炭統(tǒng)擺佐組白云巖，斷裂構(gòu)造對礦體起著控礦和后期改造的作用。礦體主要賦存于下石炭統(tǒng)擺佐組粗晶白云巖中，僅局限于下石炭統(tǒng)擺佐組中、上層位的層間斷裂帶內(nèi)，以脈狀、網(wǎng)脈狀、透鏡狀、囊狀、似層狀產(chǎn)出。礦體似層狀受北東向?qū)娱g斷裂破碎帶控制。礦體延深大于走向長度，在層間斷裂帶中，構(gòu)造控礦和熱液成礦特征十分顯著。

預(yù)測類型為淺成中-低溫熱液型礦床，成礦時代主要為燕山期，礦床規(guī)模為大型，預(yù)測區(qū)域主要為康滇地軸東緣，預(yù)測要素主要為燕山期富鍺的白云巖及重要斷裂的構(gòu)造交會部位。

4.2 生物化學沉積型鍺礦床

生物化學沉積型鍺礦床預(yù)測類型以烏蘭圖嘎式、伊敏式、臨滄大寨式、營城式等礦床式為主，找礦區(qū)域以華北地區(qū)、西南地區(qū)和東北地區(qū)為主，以尋找煤礦伴生鍺礦為目的。成礦時代以白堊紀、侏羅紀和晚第三紀為主，大地構(gòu)造位置主要集中在華北克拉通、西南地區(qū)。

其中，烏蘭圖嘎式鍺礦產(chǎn)于錫林格勒勝利煤盆地。礦體主要賦存在白堊系下統(tǒng)巴彥花群中，鍺礦與白堊系煤層同體共生，煤層是鍺礦的載體。鍺主要富集在煤層的頂?shù)撞?，其次是煤層中部。煤層近水平連續(xù)分布，層位穩(wěn)定。從盆地由邊緣向盆內(nèi)方向鍺礦體厚度由薄變厚規(guī)律明顯，而含鍺品位則由高變低，具明顯的方向性變化。

預(yù)測類型為生物化學沉積型礦床，成礦時代為白堊紀，礦床規(guī)模為大型，預(yù)測區(qū)域為錫林格勒含煤盆地，預(yù)測要素包括白堊系煤層，富鍺化探異常。

4.3 化學沉積型鍺礦床

化學沉積型鍺礦床預(yù)測類型以銅峪溝式、小山壩式等礦床式為主，找礦區(qū)域以華南地區(qū)、西南地區(qū)和西北地區(qū)為主，以尋找鋁土礦、銅礦伴生鍺礦為目的。成礦時代以石炭-二疊紀、印支期、燕山期，大地構(gòu)造位置主要集中在黔中古陸、揚子克拉通等。

其中，小山壩式鍺礦床產(chǎn)于貴州黔中清鎮(zhèn)、修文、開陽、息烽等地，即黔中古陸成礦帶，區(qū)域構(gòu)造位置位于鐵廠復(fù)背斜與都拉營復(fù)向斜過渡區(qū)的小山壩單斜區(qū)，最主要的成礦時代是晚古生代的石炭紀-二疊紀。該礦床含礦巖系中，鍺主要分布在鋁土礦石中，其中鍺含量最高土狀鋁土礦石。

預(yù)測類型為化學沉積型礦床，成礦時代為晚古生代石炭-二疊紀，礦床規(guī)模為大型，預(yù)測區(qū)域為西南地區(qū)，重點為貴州黔中古陸鋁土礦成礦帶，預(yù)測要素包括地層巖性、沉積相、斷裂構(gòu)造和化探異常。

5 中國鍺礦資源的保障程度分析

未來在我國新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展建設(shè)過程中鍺將發(fā)揮重要作用[21]。新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展與半導(dǎo)體發(fā)展息息相關(guān)，鍺材料在半導(dǎo)體上應(yīng)用非常廣泛，未來鍺的供應(yīng)保障愈加受到關(guān)注，預(yù)計2025年全球紅外設(shè)備、光纖系統(tǒng)、光伏級鍺、鍺催化劑將消耗鍺分別達73.4 t、64.56 t、28.40 t、6.11 t。2025年全球鍺需求量將達到198.5 t，2030年預(yù)測總需求量達到258.1 t，2035年消費量則繼續(xù)保持快速增長達到308.6 t，2050年達到378 t[22]。

根據(jù)中國在全球鍺產(chǎn)量的占比對我國未來鍺資源的供應(yīng)情況進行評估，中國鍺金屬產(chǎn)量繼續(xù)保持現(xiàn)在占全球總產(chǎn)量66%的比例，如果要滿足上面2025年、2030年兩個時間點的需求，按照2022年的鍺資源儲量2333 t計算，現(xiàn)有儲量可以保證供應(yīng)到2038年。

這一評估結(jié)果顯示，盡管我國目前的鍺資源儲量在未來數(shù)年內(nèi)仍然能夠滿足預(yù)期的年產(chǎn)量需求，但隨著時間的推移，鍺資源供應(yīng)的壓力將逐漸增大。特別是在2035年之后，鍺資源儲量可能無法滿足中國持續(xù)增長的產(chǎn)量需求，這可能會對鍺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

因此，為了確保鍺資源的可持續(xù)供應(yīng)，中國需要加強對鍺資源的勘查開發(fā)工作，提高勘查技術(shù)水平，發(fā)現(xiàn)新的鍺礦資源；同時，還需要加強對鍺資源的有效管理和利用，推動資源節(jié)約型和環(huán)保型的開發(fā)利用方式，以確保鍺產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

中國鍺的產(chǎn)出主要來源于我國巨大的煤炭消費、鉛鋅冶煉產(chǎn)能，開采條件便利，國內(nèi)鍺市場需求量較穩(wěn)定，在全球鍺產(chǎn)業(yè)中的成本和市場的優(yōu)勢明顯。如果我國在2050年前能繼續(xù)維持較低的鍺生產(chǎn)成本，我國鍺資源不僅能保障國內(nèi)需求，而且能在全球鍺供應(yīng)鏈保持控制力。隨著我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，一些落后的產(chǎn)能將被淘汰轉(zhuǎn)化，尋找低成本的鍺資源是擺在地質(zhì)工作者面前的一個挑戰(zhàn)。

6 中國鍺礦的找礦方法

6.1 就礦找礦

就礦找礦是最直接而有效的找礦方法，其是依據(jù)已知找礦線索開展找礦工作。由于鍺礦極少有獨立礦床，大部分情況下根據(jù)已知富鍺主礦產(chǎn)評價其賦存的共伴生鍺資源賦存特點，利用已知的礦床來尋找可能共伴生鍺的含鍺礦床，在已開采或已發(fā)現(xiàn)的礦區(qū)外圍和深部“一橫一縱”兩個方向分別找礦。

6.2 含鍺礦物分析測試找礦

鍺通常會以伴生礦的形式存在于多種其他礦產(chǎn)中，在這些礦床中或以獨立礦物產(chǎn)出，如灰鍺礦、鍺石、硫鍺鐵銅礦、硫銀鍺礦等，或以類質(zhì)同象的形式賦存在其他金屬礦物中，如閃鋅礦。對已知礦床中的硫化物、可能存在的含鍺礦物進行分析測試，是尋找共伴生鍺礦床的一個重要手段。

羅開等[23]對四川烏斯河礦床閃鋅礦進行激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（LA ICPMS）原位微區(qū)分析時，發(fā)現(xiàn)該礦床閃鋅礦中鍺具有顯著超常富集特征（礦石中Ge平均品位為72.3×10-6，閃鋅礦中Ge含量高達1934×10-6），閃鋅礦中Ge主要以類質(zhì)同象形式存在。同時發(fā)現(xiàn)，不同期次閃鋅礦以及同一期次閃鋅礦顆粒不同部位，鍺具有顯著差異性富集特征，且閃鋅礦中Ge與Cu、Ag等多種元素具有正相關(guān)關(guān)系，而與Cd呈負相關(guān)關(guān)系。

張倫尉等[24]在對云南會澤超大型鉛鋅礦床原生礦石電子探針觀察分析過程中，分析的樣品為采自10號礦體的原生硫化物礦石，發(fā)現(xiàn)一種鍺的獨立礦物相，形態(tài)不規(guī)則，與黃鐵礦、閃鋅礦和方解石共生，探針下其光性與其他礦物具有較明顯的差別。波譜分析該礦物主要由Ge和Al組成，同時含少量F、Si、Fe和Zn，其氧化物含量：GeO 39.84%、A12O 49%、F2O592%、SiO23.52%、FeO 0.38%、ZnO 0.38%。

付小方等[25]研究認為鉛鋅礦中主要伴生Cd、Ge、Ga、In及Se，多以類質(zhì)同象或機械混入物形式存在，主要賦存礦物為閃鋅礦，次為方鉛礦，并依此對四川省甘洛縣樂日溝大渡河式鉛鋅礦中礦物進行了稀散元素分析測試，其中分散元素Ge為8.74×10-6。

戚華文等[26]對臨滄鍺煤礦中褐煤的鍺與稀土賦存規(guī)律進行了分析總結(jié)，大寨和中寨含鍺煤的稀土元素分布模式與鍺含量密切相關(guān)，低鍺煤與無鍺煤的稀土元素北美頁巖標準化分布模式相似，近似一平坦狀直線，隨著鍺含量的增加，富鍺煤的稀土元素分布模式發(fā)生改變，逐漸變成向左傾斜的直線，相對富集HREE，這對在煤礦中尋找獨立鍺礦物具有一定的指示意義。

鄒本東[27]對錫盟勝利煤田烏蘭圖嘎鍺礦褐煤中金屬元素地球化學特性進行了分析研究，認為富鍺煤中Ge、W、As、Cd相對于地殼克拉克值發(fā)生明顯的富集，其他金屬元素的總體變化特征富鍺煤與無鍺煤相似，研究認為盆地基底花崗巖和閃長巖提供了形成鍺礦化的鍺和大多數(shù)金屬元素。實驗提取結(jié)果顯示錫盟褐煤中不同元素形態(tài)分布規(guī)律相差較大，主要存在形態(tài)有很大不同。其中，Ge、Fe、Ti主要以有機物和硫化物結(jié)合態(tài)形式存在。

杜剛等[28]對錫盟勝利煤田鍺礦成因地球化學進行了分析研究，通過分析所有煤層煤樣鍺品位的測試結(jié)果，顯示鍺品位較高的地段主要局限在勝利煤田的西南端，其他區(qū)域煤層中鍺的品位較小，均達不到工業(yè)品位。鍺品位與有機質(zhì)有關(guān)的鍺的成礦環(huán)境為還原環(huán)境，鍺的聚集強度隨沼澤微環(huán)境和鍺源供應(yīng)而發(fā)生時空變化。研究區(qū)鍺品位大多在煤層中部出現(xiàn)高峰值與以往報道的有關(guān)鍺通過擴散和滲透作用進入煤層所具有的地質(zhì)特點相去甚遠，表明泥炭化階段有機質(zhì)的吸附作用是研究區(qū)內(nèi)鍺的主要聚集方式。

7 中國鍺礦的預(yù)測與找礦方向

鍺屬于稀散元素，一般不單獨形成具有工業(yè)開采價值的礦床，至今為止，世界上確無一個礦床是為單獨獲得鍺或主要為獲得鍺而開采的。目前，人類利用的鍺主要作為副產(chǎn)品來自某些富含硫化物的鉛鋅、銅、金、鐵等礦床；富鍺的煤礦。鍺在這些礦床中作為伴生組分而存在。

7.1 在鉛鋅礦床富集區(qū)找鍺礦

中國是鉛鋅礦資源大國，全國擁有2000余個鉛鋅礦區(qū)，不同程度的伴生鍺，應(yīng)重點選擇在川滇黔鍺成礦帶、粵北鍺成礦帶找鉛鋅鍺型礦床。位于楊子地塊西南緣的川滇黔鍺成礦帶是中國重要的鉛、鋅、鍺產(chǎn)地之一，以及中國第四大鉛鋅基地的主體組成部分。該區(qū)蘊藏著220多處鉛鋅多金屬礦床（點）和礦化點，其中，超大型礦床2處、大型礦床5處、中小型21處，富鍺鉛鋅礦床包括會澤、天寶山、富樂廠、大梁子、毛坪、茂租、杉樹林和青山等。

7.2 在富鍺煤盆地找鍺礦

我國煤炭在30個省（區(qū)、市）都有分布，但富鍺煤主要集中分布在滇西臨滄富鍺煤成礦帶、錫林郭勒富鍺煤成礦帶、鄂爾多斯富鍺煤成礦帶、呼倫貝爾富鍺煤成礦帶，大多數(shù)研究均指出巖漿活動形成的巖體單元和火山巖層位是盆地內(nèi)鍺的主要來源[20]，在白堊世晚期以來碰撞造山，盆地整體隆升，盆地內(nèi)逐漸由河湖相過渡為沼澤相，水體流速逐漸減緩，有機質(zhì)大幅增加，不但有利于煤的沉積，也有利于盆地內(nèi)鍺的進一步富集成礦。重點找礦方向選擇在滇西臨滄富鍺煤成礦帶、錫林郭勒富鍺煤成礦帶中褐煤煤層。典型礦床有云南臨滄鍺礦床、內(nèi)蒙古烏蘭圖嘎鍺礦床等。

7.3 在斑巖銅多金屬礦富集區(qū)找鍺

在巖漿熱液型礦床研究中發(fā)現(xiàn)富鍺礦體多分布于斑巖系統(tǒng)邊緣帶，且礦體多為網(wǎng)脈狀或角礫狀，具明顯的中-低溫成礦特征[6-7]，斑巖-熱液脈型Cu-Mo-Au礦床中鍺可能富集于斑銅礦、硫砷銅礦、砷銅礦、銅藍等礦物中；熱液脈型Ag-Pb-Zn礦床主要富集于閃鋅礦中。中國銅多金屬礦床分布廣泛，類型較多，中國多個重要的大型銅多金屬成礦帶中產(chǎn)出的許多礦床中都伴生或含鍺，如銅峪溝銅礦、石將軍銅礦、欽甲銅錫礦、劉山巖（大河）銅鋅礦、濫泥坪銅礦床、小漢口銅礦等。因此，在銅多金屬礦床分布區(qū)找鍺礦，也是一個重要方向。

7.4 在沉積型鋁土礦礦集區(qū)找鍺

沉積型鋁土礦和沉積型磷礦中都發(fā)現(xiàn)有鍺元素的富集現(xiàn)象[7,29]，在沉積型鋁土礦床尋找鍺元素，需要深入理解沉積鋁土礦的地質(zhì)背景、成礦機制以及伴生元素的地球化學行為。以黔西北鋁土礦礦集區(qū)為例，修文縣小山壩鋁土礦的鍺平均品位89×10-6，截至2020年底，保有鍺金屬量63.42 t，該區(qū)域的沉積鋁土礦中鍺的載體礦物主要是一水鋁石，這種礦物是在特定的地質(zhì)環(huán)境下，通過化學風化作用和后期沉積作用形成的。由于鋁土礦中鍺含量相對鉛鋅、煤中的伴生含量較低，開采和利用鍺比較困難，目前，只有德國等少數(shù)國家成功利用了鋁精礦中的微量鍺，生產(chǎn)高價值的鍺化合物?？傮w來說，我國鋁土礦中鍺的利用還處于起步階段，需要更深入的研究和開發(fā)。

7.5 在沉積型磷礦礦集區(qū)找鍺

根據(jù)相關(guān)研究，中國約三分之一的磷礦中含有包括鍺在內(nèi)的各類共伴生元素[30]。如會澤地區(qū)的磷礦具有較好的成鍺潛力，該地區(qū)的主要含磷層為下寒武統(tǒng)漁戶村組，這一層位也是鍺的潛在礦源層之一[7]。磷礦中鍺的可利用性尚不明確，需要開展進一步的研究工作。

8 中國鍺礦的深部找礦

深部鍺礦的成礦預(yù)測中，傳統(tǒng)的化探、遙感等表層勘探常用方法不太適用，更多依靠的是“就礦找礦”“同類礦產(chǎn)預(yù)測”等經(jīng)驗手段，以及典型礦床的成礦特征和成礦理論、物探和鉆探技術(shù)的結(jié)合等多學科多領(lǐng)域交叉應(yīng)用。鍺主要是以伴生礦種的形式賦存在其他礦床中，以獨立礦物或者類質(zhì)同相形式存在。

鍺礦深部找礦通常采用一系列地質(zhì)、地球物理和地球化學方法，結(jié)合先進的鉆探技術(shù)，確定鍺礦的分布、形態(tài)和品位。

鍺礦成礦規(guī)律研究，根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)已知礦床的成礦規(guī)律，包括成礦時代、成礦環(huán)境、成礦作用等，推斷未知礦體的潛在位置。

凡口鉛鋅礦是中國最為典型的“一富、二大、三集中、四隱伏”的超大型鉛鋅礦床，累計探明鉛鋅儲量近千萬噸，是中國最大的地下開采鉛鋅礦山，也是我國特大型富含鍺、鎵資源的工業(yè)伴生礦山之一。礦床中伴生的鍺累計查明金屬量大于2000 t，凡口鉛鋅礦是重要鉛鋅原料供應(yīng)基地，也是鍺原料供應(yīng)基地。主要用戶中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠（以下簡稱“韶關(guān)冶煉廠”）回收的主要產(chǎn)品有鉛、鋅、硫、鎘、銀、汞、鍺、銅、金、砷。根據(jù)1998—2000年有關(guān)資料數(shù)據(jù)，韶關(guān)冶煉廠鍺的產(chǎn)量占全國的三分之一，而目前凡口鉛鋅礦每年向韶關(guān)冶煉廠及金獅冶金化工廠提供的鋅精礦中鍺、鎵金屬量達50 t左右[31]。

凡口鉛鋅礦共進行了三期地質(zhì)勘探。1956年706地質(zhì)隊對凡口鉛鋅礦進行了首期地質(zhì)調(diào)查，探明伴生鍺金屬儲量C1+C2級1006 t，鎵金屬儲量C1+C2級1085 t。1976年932地質(zhì)隊作了第二期勘探工作，探明伴生鍺金屬儲量D級287 t，鎵金屬儲量D級237 t。1989—1991年凡口鉛鋅礦進行了第三期勘探工作-獅嶺深部地質(zhì)勘探工作，勘探成果于1994年通過廣東省礦產(chǎn)儲量委員會批準，礦山經(jīng)過近30 a的開采，截至2020年底，鍺保有資源儲量417 t，鍺鎵金屬都伴生在黃鐵鉛鋅礦石中。凡口鉛鋅礦正繼續(xù)深化深部地質(zhì)勘探工作，礦山保有金屬儲量還將增大。

9 對中國鍺資源保障的建議

9.1 加強鍺礦床成因和成礦規(guī)律研究，促進勘查增儲

迫切需要加強對鍺礦床成因和成礦規(guī)律的深入探索，這一研究方向?qū)τ诶斫怄N的超常富集機制以及找礦預(yù)測方面至關(guān)重要。首先，需要開展系統(tǒng)性的地質(zhì)勘查和實地調(diào)查，以獲取更多的樣本和數(shù)據(jù)，并結(jié)合先進的實驗測試技術(shù)和理論模型，深入剖析鍺礦床的地質(zhì)特征、巖石學特征以及成礦環(huán)境。同時，應(yīng)當加強對鍺礦床地球化學特征和礦床構(gòu)造控制因素的研究，以揭示鍺元素在地質(zhì)過程中的行為規(guī)律及其與其他元素的關(guān)聯(lián)。此外，還需要綜合運用地球物理、遙感和地球化學等現(xiàn)代技術(shù)手段，開展多尺度、多角度的礦床綜合研究，為鍺資源的勘查增儲提供科學依據(jù)。

9.2 加強共伴生鍺資源的綜合評價和利用

具有工業(yè)價值的鍺主要以伴生礦產(chǎn)形式出現(xiàn)在鉛鋅礦床和銅礦礦床中，對其資源的綜合評價重視程度不夠。由于金屬礦產(chǎn)價格波動較大，鍺的需求總量又小，國內(nèi)雖然發(fā)現(xiàn)了眾多大中型鉛鋅礦床、銅礦床和煤炭礦床，但對其中的伴生元素鍺幾乎沒有進行評價，以至于中國鍺礦產(chǎn)勘查研究程度和資源儲量統(tǒng)計結(jié)果的可靠程度不高，在后續(xù)礦山開采過程中就可能存在綜合利用不足、資源浪費的現(xiàn)象。因此，在勘查鉛鋅、銅和煤炭的同時，特別要關(guān)注淺成中-低溫熱液型礦床、生物化學沉積型礦床的伴生鍺。

9.3 提升中國鍺資源國際話語權(quán)

中國提供了全世界所需要的大部分鍺資源，為全球鍺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻，但話語權(quán)不大。中國以41%的儲量供給世界71%的產(chǎn)量，是全球最大的鍺生產(chǎn)國和出口國，但中國在鍺的制造和應(yīng)用方面，仍處于行業(yè)的末端，多以鍺錠和粗加工為主，開發(fā)利用基本停留在四氯化鍺和二氧化鍺初級產(chǎn)品水平，精、深加工程度較低，而且大多數(shù)產(chǎn)品都用于出口。中國鍺行業(yè)還沒有真正意義上形成具有話語權(quán)的全產(chǎn)業(yè)鏈。中國初級鍺產(chǎn)品的生產(chǎn)量占據(jù)了世界總產(chǎn)量的50%以上，還應(yīng)該在深加工和高附加值產(chǎn)品上下功夫，建議推動深加工產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，鼓勵企業(yè)在鍺應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵產(chǎn)品上下功夫，提高鍺終端應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)，提高關(guān)鍵產(chǎn)品生產(chǎn)能力，提高出口產(chǎn)品的附加值，開拓新應(yīng)用，將下游做強。

9.4 健全鍺資源保護利用與儲備體系

中國鍺資源雖然總量較豐富，但優(yōu)質(zhì)資源稀少，建議儲備優(yōu)質(zhì)資源以保障戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國的鍺資源特別是高品位的富鍺煤礦是世界上少有的優(yōu)質(zhì)資源，煤中鍺還常與鎵伴生，但受制于主礦種的開采，回收程度不高。鉛鋅礦中伴生鍺的綜合利用除了個別礦床之外，整體上利用水平不高，需要加強資源的保護和綜合利用。