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一、位置
勘探区位于内蒙古自治区锡林浩特市胜利煤田的西南端,即锡林浩特市西偏北约12km处,紧邻原Ⅱ采区露天锗矿,行政隶属锡林浩特市伊利勒特苏木。
其地理坐标为:
东经 115°53′00″～115°55′15″
北纬 43°57′30″～43°59′00″
勘探区锗矿层和褐煤属于同体共生矿种,锗矿层主要赋存于褐煤6-1煤层中,达工业品位,其分布范围主要集中在勘探区中部,沿走向长约1310m,沿倾向长约1525m,锗矿层含矿有三层(即6上、6-1、6-2),锗矿层总厚度约为40.75m。
本次勘探施工的27个钻孔中,有25个钻孔不同程度含有锗,但达到工业品位的可采点只有1个(G46孔,成孤立矿点,无开采意义,不估算锗资源储量),且分布在矿证外。
二、锗矿层赋存情况
本区锗矿是与煤层同体共生锗矿床,在勘探区主要赋存于6-1煤层中,该煤层是本区的主采煤层。本区虽处盆地边缘,但是锗矿层仍有较好的赋存。在锗资源储量分布区,锗矿层随载体向北西方向微倾斜,赋存深度随载体在倾向上有所增加。
㈠ 6上锗矿层
6上锗矿载体在全区局部分布,层位稳定,结构简单,锗矿载体埋深33.25m～94.50m,平均54.76m,矿证范围内有52个孔,有12个见锗矿点,8个点可采。能形成具有工业开采价值的锗矿体要比锗矿载体6上煤层的分布范围小的多。6上锗矿层的埋深33.25m～78.50m,平均58.46m,可采厚度1.20m～2.10m,平均1.60m,分布面积0.19km2。6上锗矿层锗品位105～603μg/g,平均185μg/g。
㈡ 6-1锗矿层
6-1锗矿载体全区分布,层位稳定,结构简单,锗矿载体埋深26.80m～150.60m,平均71.98m。可采厚度1.70m～36.15m,平均16.12m,厚度变化系数33%。矿证范围内有52个孔,有49个见锗矿点,34个点可采。
锗矿层在载体中分布是不均匀的,在水平方向上,矿体含锗品位高低差别较大,能形成具有工业开采品位的锗矿层要比锗矿载体6-1煤层的分布范围小的多。在纵向上锗矿层随载体达到工业开采含锗品位的不同,其矿体的厚度也不一样,锗矿层的可采厚度2.98m～22.76m,平均12.63m。厚度变化系数23%,锗矿层的埋深26.80m～116.61m,平均70.58m。锗矿层的锗品位32μg/g～670μg/g,平均137μg/g。变化系数40%,锗矿层北东向长约1310m,北西向长约1525m,分布面积约0.93km2。锗矿层在探矿证内赋存情况详见1-1。
㈢ 6-2锗矿层
6-2锗载体在本区局部分布,零星可采,结构较复杂,载体埋深65.86m～152.17m,平均99.22m,矿证范围内有52个孔,有9个见锗矿点,1个点可采;属孤立见矿点。6-2锗载体在探矿证内见锗矿点含锗品位详见表1-2。
6-2煤层含锗品位低,只有ZX4号孔达到工业品位,成孤立矿点,无开采意义。不估算锗矿资源储量。
三、锗矿层围岩及夹石中含锗情况
㈠ 6上锗载体
采集6上煤顶底夹矸样9个,只有404号孔夹矸样锗品位达231μg/g,故以矿石对待,其它顶底夹矸样锗品位均小于10μg/g。不具工業价值,不予考虑。
㈡ 6-1锗载体
6-1锗载体,采集6-1煤层顶板样23个,底板样24个,夹矸样13个,进行了含锗品位化验测试。测试结果表明只有202号钻孔6-1煤层顶板(泥岩)含锗品位101μg/g,203号钻孔6-1煤层底板(泥岩)含锗品位107μg/g,故以矿石对待。其它顶底板含锗品位均在10μg/g以下,夹矸含锗品位均在20μg/g以下,不具工业价值,不予考虑。
㈢ 6-2锗载体
6-2煤层顶底夹矸样7个,其含锗品位均在30μg/g以下,不具工业价值,不予考虑。
四、锗矿的富集规律
锗是地球上很分散的元素之一,它在自然界的存在方式也多种多样,一般不独立成矿。大部分锗元素赋存在闪锌矿中,与煤共生也是锗赋存方式的一种,勘探区即为与煤同体共生沉积型锗矿床。
1. 矿层厚度分布特点
矿层除西部Ft14与FGe1以西煤层被剥蚀,已不具备锗矿层赋存的条件外,其它区域都有分布。5线以东矿层厚度无明显的规律可寻,K9号孔含锗厚度只有2.80m,K5号钻孔虽然厚度大,但锗品位只有1μg/g,已不成为矿层。说明向煤田中心,锗含量迅速降低。5线以西(可采范围内)除402号孔因受断层影响,煤层厚度变薄外,其它区域厚度基本上变化在7.80m(406号孔)～15.50m(ZX4号孔)之间,锗矿层厚度标准差92.67,变异系数23%。
2. 锗品位分布特点
围绕Ⅱ采区锗矿北部及东部锗品位相对富集,大部分地区锗品位在100μg/g以上,其中503号孔平均品位高达130μg/g,K6号孔平均品位高达172μg/g以上,Ⅱ采区东部锗品位相对北部要低
3. 矿层品级
本次根据区内钻孔及全部样品的品位值变化幅度,把本区锗矿划分了2个品级,即:
200μg/g～100μg/g
<100μg/g
⑴ 横向富集特征:
锗品位在探矿证内中南部高,且矿层厚度也大,往东部锗品位降低,矿层厚度也呈现出变薄的趋势,再往东,锗品位变得不具工业价值(个别异常点除外)。这表明本区西南部为锗源的原始物源区,在其附近煤中锗含量较高,向煤盆地中心急速下降。
⑵ 垂向富集特征
可采范围内,矿层全层厚度在2.98m～22.76m之间,各层段含锗并不均匀,锗品位相差也悬殊,且规律性不明显。
五、锗矿成因及赋存条件
锗元素分散而稀少,在自然界中锗属于分散元素,它与稀有元素和稀土元素有所不同,一般不形成独立矿物,而以类质同象混合物附着在别的矿物中,也不单独构成矿床。
在地表条件下,锗主要为GeO2,它为两性化合物,易溶于碱中,亦易溶于酸中,在天然水中的溶解度为0.405%,在弱碱性介质中溶解度更大。就锗的地球化学性质看,只有在高度还原条件下,锗离子才能含于自然溶液中。由母岩分解出来以后,一般是以锗酸溶液(GeO2•nH2O)的形式溶于水,随水流被运移到成煤盆地中。就近沉积,富集成矿。
前人曾在胜利煤田外围采集不同岩体层样品进行光谱和化学分析,发现在胜利煤田西部燕山中期的二长花岗岩锗品位为15.28μg/g,南部和东部的中酸性岩浆岩锗品位在2.53μg/g～4.96μg/g之间。在煤田北部的二叠系地层和火山喷发岩体及小型硅质岩脉中锗品位均为零。
经分析认为,胜利煤田的西南部一带有较好的锗原始物源区。在其附近的煤层中含锗较高,其它区域煤层含锗较低,以至为零也正说明了这一点。
在有锗源的地区,生长着茂密的成煤植物,在植物生命活动的过程中,它们首先接受、摄取了来自锗物源区的锗酸溶液(GeO2•nH2O)。原始沉积边缘的成煤植物优先吸储了大量的锗元素,而离锗物源补给区越远的地方摄取到的锗就越少。
据前人研究成果,煤中锗主要以有机化合物形式存在,这是因为锗具有明显的两性,容易与煤中的羧基、酚及羟基起化学作用,形成锗的有机化合物,即锗腐植酸盐,占褐煤中锗含量的97.30%,占碳中锗含量的87.30%,仅少量以锗酸盐或硅酸盐的形成存在。另外高品位的锗富集区大部分布在挥发份40%以上的区域。这表明煤中锗主要富集在煤的碳质部分,而不在煤灰中,这一成果也说明煤中的锗主要来自摄取到锗的成煤植物本身。
总之,锗在煤层中的形成,取决于锗的原始物源区的分布位置,与成煤沉积盆地的特殊地理位置。加之相匹配的物质供应条件和沉积条件,对成矿起一定的控制作用。
勘探区位于内蒙古自治区锡林浩特市胜利煤田的西南端,即锡林浩特市西偏北约12km处,紧邻原Ⅱ采区露天锗矿,行政隶属锡林浩特市伊利勒特苏木。
其地理坐标为:
东经 115°53′00″～115°55′15″
北纬 43°57′30″～43°59′00″
勘探区锗矿层和褐煤属于同体共生矿种,锗矿层主要赋存于褐煤6-1煤层中,达工业品位,其分布范围主要集中在勘探区中部,沿走向长约1310m,沿倾向长约1525m,锗矿层含矿有三层(即6上、6-1、6-2),锗矿层总厚度约为40.75m。
本次勘探施工的27个钻孔中,有25个钻孔不同程度含有锗,但达到工业品位的可采点只有1个(G46孔,成孤立矿点,无开采意义,不估算锗资源储量),且分布在矿证外。
二、锗矿层赋存情况
本区锗矿是与煤层同体共生锗矿床,在勘探区主要赋存于6-1煤层中,该煤层是本区的主采煤层。本区虽处盆地边缘,但是锗矿层仍有较好的赋存。在锗资源储量分布区,锗矿层随载体向北西方向微倾斜,赋存深度随载体在倾向上有所增加。
㈠ 6上锗矿层
6上锗矿载体在全区局部分布,层位稳定,结构简单,锗矿载体埋深33.25m～94.50m,平均54.76m,矿证范围内有52个孔,有12个见锗矿点,8个点可采。能形成具有工业开采价值的锗矿体要比锗矿载体6上煤层的分布范围小的多。6上锗矿层的埋深33.25m～78.50m,平均58.46m,可采厚度1.20m～2.10m,平均1.60m,分布面积0.19km2。6上锗矿层锗品位105～603μg/g,平均185μg/g。
㈡ 6-1锗矿层
6-1锗矿载体全区分布,层位稳定,结构简单,锗矿载体埋深26.80m～150.60m,平均71.98m。可采厚度1.70m～36.15m,平均16.12m,厚度变化系数33%。矿证范围内有52个孔,有49个见锗矿点,34个点可采。
锗矿层在载体中分布是不均匀的,在水平方向上,矿体含锗品位高低差别较大,能形成具有工业开采品位的锗矿层要比锗矿载体6-1煤层的分布范围小的多。在纵向上锗矿层随载体达到工业开采含锗品位的不同,其矿体的厚度也不一样,锗矿层的可采厚度2.98m～22.76m,平均12.63m。厚度变化系数23%,锗矿层的埋深26.80m～116.61m,平均70.58m。锗矿层的锗品位32μg/g～670μg/g,平均137μg/g。变化系数40%,锗矿层北东向长约1310m,北西向长约1525m,分布面积约0.93km2。锗矿层在探矿证内赋存情况详见1-1。
㈢ 6-2锗矿层
6-2锗载体在本区局部分布,零星可采,结构较复杂,载体埋深65.86m～152.17m,平均99.22m,矿证范围内有52个孔,有9个见锗矿点,1个点可采;属孤立见矿点。6-2锗载体在探矿证内见锗矿点含锗品位详见表1-2。
6-2煤层含锗品位低,只有ZX4号孔达到工业品位,成孤立矿点,无开采意义。不估算锗矿资源储量。
三、锗矿层围岩及夹石中含锗情况
㈠ 6上锗载体
采集6上煤顶底夹矸样9个,只有404号孔夹矸样锗品位达231μg/g,故以矿石对待,其它顶底夹矸样锗品位均小于10μg/g。不具工業价值,不予考虑。
㈡ 6-1锗载体
6-1锗载体,采集6-1煤层顶板样23个,底板样24个,夹矸样13个,进行了含锗品位化验测试。测试结果表明只有202号钻孔6-1煤层顶板(泥岩)含锗品位101μg/g,203号钻孔6-1煤层底板(泥岩)含锗品位107μg/g,故以矿石对待。其它顶底板含锗品位均在10μg/g以下,夹矸含锗品位均在20μg/g以下,不具工业价值,不予考虑。
㈢ 6-2锗载体
6-2煤层顶底夹矸样7个,其含锗品位均在30μg/g以下,不具工业价值,不予考虑。
四、锗矿的富集规律
锗是地球上很分散的元素之一,它在自然界的存在方式也多种多样,一般不独立成矿。大部分锗元素赋存在闪锌矿中,与煤共生也是锗赋存方式的一种,勘探区即为与煤同体共生沉积型锗矿床。
1. 矿层厚度分布特点
矿层除西部Ft14与FGe1以西煤层被剥蚀,已不具备锗矿层赋存的条件外,其它区域都有分布。5线以东矿层厚度无明显的规律可寻,K9号孔含锗厚度只有2.80m,K5号钻孔虽然厚度大,但锗品位只有1μg/g,已不成为矿层。说明向煤田中心,锗含量迅速降低。5线以西(可采范围内)除402号孔因受断层影响,煤层厚度变薄外,其它区域厚度基本上变化在7.80m(406号孔)～15.50m(ZX4号孔)之间,锗矿层厚度标准差92.67,变异系数23%。
2. 锗品位分布特点
围绕Ⅱ采区锗矿北部及东部锗品位相对富集,大部分地区锗品位在100μg/g以上,其中503号孔平均品位高达130μg/g,K6号孔平均品位高达172μg/g以上,Ⅱ采区东部锗品位相对北部要低
3. 矿层品级
本次根据区内钻孔及全部样品的品位值变化幅度,把本区锗矿划分了2个品级,即:
200μg/g～100μg/g
<100μg/g
⑴ 横向富集特征:
锗品位在探矿证内中南部高,且矿层厚度也大,往东部锗品位降低,矿层厚度也呈现出变薄的趋势,再往东,锗品位变得不具工业价值(个别异常点除外)。这表明本区西南部为锗源的原始物源区,在其附近煤中锗含量较高,向煤盆地中心急速下降。
⑵ 垂向富集特征
可采范围内,矿层全层厚度在2.98m～22.76m之间,各层段含锗并不均匀,锗品位相差也悬殊,且规律性不明显。
五、锗矿成因及赋存条件
锗元素分散而稀少,在自然界中锗属于分散元素,它与稀有元素和稀土元素有所不同,一般不形成独立矿物,而以类质同象混合物附着在别的矿物中,也不单独构成矿床。
在地表条件下,锗主要为GeO2,它为两性化合物,易溶于碱中,亦易溶于酸中,在天然水中的溶解度为0.405%,在弱碱性介质中溶解度更大。就锗的地球化学性质看,只有在高度还原条件下,锗离子才能含于自然溶液中。由母岩分解出来以后,一般是以锗酸溶液(GeO2•nH2O)的形式溶于水,随水流被运移到成煤盆地中。就近沉积,富集成矿。
前人曾在胜利煤田外围采集不同岩体层样品进行光谱和化学分析,发现在胜利煤田西部燕山中期的二长花岗岩锗品位为15.28μg/g,南部和东部的中酸性岩浆岩锗品位在2.53μg/g～4.96μg/g之间。在煤田北部的二叠系地层和火山喷发岩体及小型硅质岩脉中锗品位均为零。
经分析认为,胜利煤田的西南部一带有较好的锗原始物源区。在其附近的煤层中含锗较高,其它区域煤层含锗较低,以至为零也正说明了这一点。
在有锗源的地区,生长着茂密的成煤植物,在植物生命活动的过程中,它们首先接受、摄取了来自锗物源区的锗酸溶液(GeO2•nH2O)。原始沉积边缘的成煤植物优先吸储了大量的锗元素,而离锗物源补给区越远的地方摄取到的锗就越少。
据前人研究成果,煤中锗主要以有机化合物形式存在,这是因为锗具有明显的两性,容易与煤中的羧基、酚及羟基起化学作用,形成锗的有机化合物,即锗腐植酸盐,占褐煤中锗含量的97.30%,占碳中锗含量的87.30%,仅少量以锗酸盐或硅酸盐的形成存在。另外高品位的锗富集区大部分布在挥发份40%以上的区域。这表明煤中锗主要富集在煤的碳质部分,而不在煤灰中,这一成果也说明煤中的锗主要来自摄取到锗的成煤植物本身。
总之,锗在煤层中的形成,取决于锗的原始物源区的分布位置,与成煤沉积盆地的特殊地理位置。加之相匹配的物质供应条件和沉积条件,对成矿起一定的控制作用。