The enrichment characteristics of germanium and it's geological significance in the Banbianjie Ge-Zn deposit, Guizhou

作者：Yong Cheng, Jia‐Xi Zhou, GuoTao SUN, ZhiLong HUANG · 发表于：Acta Petrologica Sinica · 年份：2023 · DOI：10.18654/1000-0569/2024.01.04 · 被引用次数：2 · 研究领域：Extraction and Separation Processes、Geochemistry and Elemental Analysis、Metal Extraction and Bioleaching

锗(Ge)属于战略性关键矿产资源, 是众多高新技术领域的重要原材料。Ge主要以共/伴生形式产出于Zn、Pb和Cu等热液贱金属矿床和煤矿床中, 目前全球Ge资源主要来源于铅锌矿的副产品。近期取得较大找矿突破的半边街锌矿床(7.70Mt矿石, Zn平均品位5.1%)伴生有超大型规模的金属Ge(>900t @110×10 -6 ), 然而Ge超常富集的机制不清。本次研究利用LA-ICPMS对闪锌矿进行了微区原位微量元素组成和Mapping分析, 以揭示Ge等元素的富集特征、赋存状态和替代方式, 探讨Ge的富集机制。分析结果表明, 半边街矿床闪锌矿中高含量(平均值>100×10 -6 )微量元素有Fe、Pb、Ge和Cd等, 较高含量(平均值100×10 -6 ~10×10 -6 )的有Mn、Ga、Sn和Tl, 以及较低含量(平均值< 10×10 -6 )的有Ag、Cu、In和Sb。相比于各类型铅锌矿床, 半边街闪锌矿Ge超常富集(274×10 -6 ~1938×10 -6 , 平均为1055×10 -6 , 达到1000倍富集)。该矿床中Ge以类质同象或纳米颗粒形式赋存于闪锌矿中。微量元素摩尔量相关性图揭示Ge替代Zn的方式以Ge 4+ +Pb 2+ ↔3Zn 2+ 为主, 其次为nGe 4+ +Mn 2+ ↔(2n+1)Zn 2+ 和nGe 4+ +2Tl 3+ ↔(2n+3)Zn 2+ 。综合分析认为, 半边街矿床Ge可能来源于相对富Ge的前寒纪基底; 富有机质的盆地流体在Ge的搬运中发挥重要作用; Ge、Cd等稀散元素的共生分异制约了Ge的最终超常富集。因此, 半边街矿床中Ge的超常富集是"源、运、聚"复杂过程多要素耦合作用的结果。