矿石都有哪些？

矿石一般分为金属矿石和非金属矿石。

1，金属矿石

金属矿物呈金属或半金属光泽，具各种金属色（如铅灰、铁黑、金黄等），不透明，不导电，导热性良好的矿物。它们绝大多数是重金属元素的化合物，主要是硫化物和部分氧化物，如方铅矿（Pbs）、磁铁矿（Fe3O4）；个别的本身就是金属单质，如自然金（Au）。

2，非金属矿石

非金属矿主要为金刚石、石墨、水晶、刚玉、石棉、云母、石膏、萤石、宝石、玉石、玛瑙、石灰岩、白云岩、石英岩、陶瓷土、耐火粘土、大理岩、花岗岩、盐矿、磷矿等。

扩展资料

矿石组成：矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石矿物是指矿石中可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。如铬矿石中的铬铁矿，铜矿石中的黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿和孔雀石，石棉矿石中的石棉等。

脉石矿物是指那些与矿石矿物相伴生的、暂不能利用的矿物，也称无用矿物。如铬矿石中的橄榄石、辉石，铜矿石中的石英、绢云母、绿泥石，石棉矿石中的白云石和方解石等。

-矿石

-非金属矿

-金属矿物

硫化镉，如图所示，是用来制造硫化锌镉的两种化合物之一。它通常用作颜料。WOelen）

这种被称为镉的蓝白色金属具有可塑性、延展性，而且很容易被刀切割。由于镉是一种优良的导电体，它常被用于电镀和电池中。而且，它的化合物的镉和溶液是有毒的，必须小心处理。“KdSPE”只是事实原子序数（原子核中的质子数）：48个原子符号（元素周期表）：Cd Atomic重量（原子的平均质量）：112411密度：室温下每立方厘米869克：固体熔化点：60992华氏度（32107摄氏度）沸点：14126华氏度（767摄氏度）同位素数（同一元素不同中子数的原子）：48种最常见的同位素：Cd-114（2873%自然丰度）、Cd-112（2413%自然丰度）、Cd-111（1280%自然丰度），Cd-110（1249%自然丰度）、Cd-113（1222%自然丰度）

镉的电子构型和元素性质。（Greg Robson/Creative Commons，Andrei Marincas Shutterstock）根据达特茅斯大学（Dartmouth University）的数据，历史

德国化学家Friedrich Strohmeyer在1817年发现了镉，尽管德国科学家KSLHermann和JCHRoloff在同一年独立发现了镉。在这两种情况下，在氧化锌中发现了镉，通常被用作局部药物。根据化学药品，KDSPE“KDSPs”StulHMeYER正在德国检验药房。他发现，德国希尔德斯海姆的几家药店在其外用药物中使用碳酸锌代替氧化锌。他取了几个碳酸锌的样品加热并转化成氧化锌，注意到一些样品呈**。对样品进行了铁或铅污染测试，因为这些是导致颜色变化的典型罪魁祸首。没有发现这两种元素的踪迹，经过进一步调查，斯特罗迈耶发现有未知元素的踪迹。他分离出了这种新金属，并建议用“cadmia”这个新元素的名字来代替炉甘石（碳酸锌）的拉丁名。

Strohmeyer还发现了许多其他锌化合物中的镉，据Chemicool说，其中包括一些被认为是纯锌的样品。他估计，镉在01和1%之间的纯锌和锌化合物。“KdSPE”“KDSPs”，据达特茅斯大学，当镉和其他金属的开采和生产大大增加时，镉是有毒的，直到19世纪中叶的工业革命才广为人知。大约在同一时间，镉在一些药物中被使用，许多服用这些药物的人最终中毒，这也是斯特罗迈耶等人在1945年被派去检查药店的部分原因，在日本发生的镉污染事件导致富山省居民生病，骨头和关节疼痛后，人们对镉的研究和监管更加深入。研究发现，用于灌溉附近锌矿作物的水中镉含量增加。当作物，特别是水稻，将镉水平的增加传递给人群时，金属会导致骨骼中钙的含量和骨骼的密度降低到足够的程度，在某些情况下，即使是简单的运动也会导致骨骼断裂。

镉的来源

镉并不丰富。绿云母是唯一一种含有镉的矿物。它最常见于少量的锌矿中，如闪锌矿。

镉矿床分布于科罗拉多、伊利诺伊、密苏里、华盛顿和犹他州，以及玻利维亚、危地马拉、匈牙利和哈萨克斯坦。然而，几乎所有使用中的镉都是处理锌、铜的副产品还有铅矿。今天，根据矿物教育联盟的说法，镉通常是在锌提炼而不是开采的地方生产的。镉的主要生产国包括中国、日本、韩国、墨西哥、美国、荷兰、印度、英国、秘鲁和德国。“KdSPE”“KDSPs”“KDSPE”在1927使用镉“KDSPs”，国际度量衡会议根据红镉谱线的波长重新定义了米。这个定义后来被改变了。据矿物教育联盟称，

镉用于可充电镍镉电池，可以在许多设备中找到，包括手机、无绳电动工具、相机、计算机以及应急电源和灯。它还用于核反应堆棒，以保持核裂变反应的控制能力，因为它吸收中子。“KDSPE”“KDSPs”根据有毒物质和疾病登记处（ATSDR），大约83%的电解镉用于电池，8%为颜料，7%为涂层和镀膜，1%用作塑料稳定剂，1%用于有色合金、光伏器件和其他用途。

谁知道？根据Chemicool的说法，镉在地壳中的重量占十亿分之150，通常与锌一起发现，锌具有非常相似的化学性质。根据杰斐逊实验室的说法，镉的名字来自拉丁语单词cadmia和希腊语单词kadmeia，这是炉甘石（碳酸锌）的古老名称或ZnCO3）。根据国际镉协会的说法，镉被用作红色、橙色和**油漆中的一种颜料，因为这些颜色在天然硫化镉中有光泽。根据国际镉协会的数据，文森特·梵高是镉颜料颜料的杰出使用者，他使用了它生产的各种红色、橙色和**颜料。根据国际镉协会的数据，在第一次世界大战之前，德国是镉的唯一供应国。根据美国地质调查局（USGS），镉存在于锌与镉的比例在200:1到400:1之间的锌矿石中。镉是有毒的，会导致镉中毒。Lenntech认为，健康和环境影响

镉可导致多种健康影响，包括胃痛、严重呕吐、腹泻、骨折、心理障碍、癌症以及生殖系统、中枢神经系统、免疫系统和可能的DNA损伤。

根据美国毒物与疾病登记署，人和动物主要通过食物、水和吸烟接触镉。那些直接接触镉的人也会通过吸入接触。

食品，如绿叶菜、土豆、谷物、花生、大豆、葵花籽和烟叶，据美国毒物与疾病登记署（ATSDR）称，它们的镉含量很高，通常在每公斤农产品中的镉含量在005至012毫克之间。一般来说，不吸烟者每升血液中的镉含量平均为038微克。在一些吸烟者中发现每升血液中含有158微克的镉。据伦泰克介绍，镉主要集中在肾脏和肝脏，可以在体内停留多年，并通过尿液和粪便缓慢离开人体。

工业产生的镉废物主要集中在土壤中，少量通过燃烧化石燃料进入空气，水则通过工业废物进入空气。镉可以通过植物通过土壤吸收元素进入食物供应。生活在土壤中的生物，如蚯蚓，极易受到镉中毒的影响，严重影响整个土壤生态系统。

海洋生物，特别是生活在淡水中的生物，包括贻贝、牡蛎、虾、龙虾，而鱼类往往容易受到镉中毒的影响。

目前的研究

由于镉是一种已知的致癌物质，很多研究正在深入探讨镉到底是如何影响健康的。此外

镉主要来源于镉矿、镉冶炼厂。因镉与锌同族，常与锌共生，所以冶炼锌的排放物中必有ZnO、CdO，它们挥发性强，以污染源为中心可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉污染的重要来源。

土壤中镉的存在形态也很多，大致可分为水溶性镉和非水溶性镉两大类。离子态和络合态的水溶性镉CdCl2、Cd(W03)2等能为作物吸收，对生物危害大，而非水溶性镉CdS、CdCO3等不易迁移，不易被作物吸收，但随环境条件的改变二者可互相转化。如土壤偏酸性时，镉溶解度增高，在土壤中易于迁移；土壤处于氧化条件下(稻田排水期及旱田)，镉也易变成可溶性，被植物吸收也多。镉的吸附迁移还受相伴离子如Zn2+、Pb2+、Cu2+、Fe2+、Ca2+等的影响，如锌的存在可抑制植物对镉的吸收。

镉对农业最大的威胁是产生“镉米”、“镉菜”，进入人体后使人得骨痛病。另外，镉会损伤肾小管，出现糖尿病，还有镉引起血压升高，出现心血管病，甚至还有致癌、致畸的病例报道。

镉在矿床环境中主要以3种形式存在:

(1)以类质同像赋存于其他硫化物中

镉的地球化学性质与锌极其相似,因此镉主要呈类质同像赋存于闪锌矿中,其含量一般在n×10-3以上。在所有研究过的闪锌矿中,几乎无一例外地都发现有镉的存在(含镉最富的闪锌矿变种称镉闪锌矿)。

(2)独立矿物

硫化物矿床中常见的是硫镉矿,部分硫镉矿呈固溶体形式分布在闪锌矿中(如吉林籍安郭家岭铅锌矿)或与菱锌矿、纤锌矿共生。由于镉在地壳中的高度分散性和低含量,常呈类质同像形式存在于与其地球化学性质相近的Zn、Cu和Sn等的硫化物中,

(3)吸附状态

大量研究表明,自然界硫化物如闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等对Cd2+具有较强的吸附能力特别是闪锌矿对Cd2+吸附能力极强。

一、前言

贵州省都匀牛角塘锌矿床是目前镉含量最高的矿床，它的镉含量比地壳克拉克值高5～6个数量级，比工业对铅锌矿伴生镉的工业要求高几十到千倍，是不是独立镉矿床还有争议。有的称为独立镉矿床（刘铁庚，2000），有的称为富镉的锌矿床（叶霖，2000）。概缘于此，有工业意义的镉目前主要源于硫化物矿山的伴生镉。由于镉的地球化学行为与锌十分相似，在成矿过程中常与锌共生在一起，形成富集。所以铅锌矿床中，特别是低温铅锌矿床中有较高或最高的镉含量。

过去的研究主要集中在测试各种岩石（马东升，1989；Butler，1967）和陨石（Kevin，1974）的镉含量，水体中的镉含量和对环境的影响（何遂元，1989；周福俊，1987）。镉的地球化学，尤其是矿床地球化学研究的很少，仅有一些金属矿床中镉含量的论述。

众所周知：镉主要伴生在金属矿中，特别是低温硫化物矿床中。这些矿床的元素组合给我们研究可划分为7种类型：①Zn-Pb-Cd型（即铅锌型），以富锌矿床为主，如贵州牛角塘镉锌矿床。该种类型是目前镉的最重要的来源；②Ag-Pb-Zn-Cd（银铅锌型），如江西冷水坑，内蒙古甲乌拉，查干布拉根，河南破山和辽宁四平山门等银矿床的镉含量一般都达（0～1000）×10-6，最高达2603×10-6。随着银矿的大量开发，该类型将成为镉的重要来源之一；③Ag-Mn-Cd型（银锰型），如内蒙古额仁套勒盖银锰矿床和广西凤凰山银锰矿，镉含量为（0～1000）×10-6；④Sn-W-Cd（锡石硫化物型），以都龙、大厂，漂塘钨矿，箭猪坡钨矿及日本的Kaneuchi钨矿，Fujigatemi等钨矿床为代表；⑤Fe-Cd（硫铁矿型）以广东阳春黑石岗硫铁矿为代表；⑥Cu-Cd（铜多金属组合型），如湖南七宝山铜矿，瑞典Tunaberg铜矿和西天山一些铜矿；⑦U-Cd型（铀镉型），如湖南溆浦301矿铀矿。

牛角塘镉锌矿床位于贵州省都匀市近郊。贵州铅锌矿分布既广泛又聚集，也就是说全省83个县、市，有59个县、市有铅锌矿床（点）分布，但60%以上的矿床（点）集中于黔西地区（从威宁-赫章到纳雍-织金的NW向成矿带）和黔东地区（从松桃-铜仁到都匀-三都的NNE向狭长成矿带）两个地区。黔西成矿带富银，黔东成矿带富镉。黔东成矿带不仅铅锌矿床中有极高的镉含量，而且其他矿床中也很高的镉含量。该成矿带的镉含量由中部向两端有增加趋势。已发现的两个镉矿床，一个是牛角塘镉锌矿床，位于矿带的西南端，一个是湖南的叙浦三○一铀镉型矿床，位于矿带的东北端。

二、地质构造特征

（一）区域地质背景

区域地质构造背景是研究矿床形成机理非常重要的一环，只有搞清了区域地质构造背景，才有可能提出具有说服力的成矿机理。黔东铅锌成矿带位于扬子准地台和江南褶皱带两大构造单元的过渡带（贵州省地质矿产局，1987）。

黔东铅锌成矿带基本沿一条NE向的蔓洞区域大断裂分布。蔓洞大断裂是一组平行或近于平行的断层组成，长度大于50km，走向NE40°～50°，倾向NW，倾角60°～75°，宽20～60m，最大断距400m。NW盘上升，SE盘下降。蔓洞大断裂还是一同生断层，并多次复活。致使断层两侧的岩性明显不同，如杷榔组与乌训组实为同一地层，因其岩性不同，而命名为两个组名。位于断层NW盘的为杷榔组，主要为页岩夹泥灰岩；位于断层SE盘的为乌训组，主要由灰岩和泥灰岩组成，具深水沉积特征（李明道，1998）。

牛角塘镉锌矿床位于蔓洞大断裂的西南端，蔓洞断裂贯穿矿区。蔓洞断裂在矿区产生许多分枝，成帚状向南西撒开。而镉锌矿化就赋于这些分枝断裂两侧的下寒武统清虚洞组藻类白云岩中。矿区除发育一组NE向的断裂外，还发育近SN、NW和EW向的三组断层。NE向的一组控制着矿化的分布，即控矿构造。其他三组断层规模都不大，对矿体有一定的错动和破坏作用（图4-2）。

图4-2 牛角塘矿区地质图

矿区褶皱不发育，只有一些平缓的，小的箱状褶曲。较大的王司复背斜轴向近SN，两翼平缓，略成对称，倾角一般10°～15°，局部稍陡，牛角塘矿床位于其SE翼。在小背斜褶曲轴部，矿层增厚，加富；在小向斜褶曲的轴部变贫，减薄。

矿区主要出露上震旦统和寒武系。上震旦统和下寒武统主要是一套浅海—滨海相碳酸盐岩和细碎屑岩，其次是黑色页岩，泥岩和硅质岩。中—上寒武统由白云岩、泥质白云岩和页岩组成。Cd、Zn矿化主要赋存在下寒武统清虚洞组（1q）藻类白云岩中。清虚洞组分为上、下个岩两段。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿化层赋于第二岩性段白云岩中。高台组（2g）为一套互层的含黄铁矿炭质页岩，粉砂质、白云质页岩。石冷水组（2s）以白云岩为主，分上、下两段，第一段含有闪锌矿和方铅矿化，称第Ⅳ矿化层，但没工业意义。赋矿白云岩都是中厚层中—细粒白云岩，含有大量的藻类化石，在镜下看到密密麻麻非常拥挤的藻类化石（图版V-7）和其他生物化石碎屑。矿层顶部往往有一层厚度不等的黑色页岩和炭质砂质白云岩，对Zn、Cd的富集成矿可能起着屏蔽作用。

（二）矿床地质

牛角塘镉锌矿床有90个矿体，均成层状、似层状产出，与围岩为整合接触，且为渐变关系。矿体一般长150～500m，宽50～200m，倾角较缓，通常小于20°。最大的矿体是Ⅱ矿化带的ⅡC矿体，层状，长850m，最大宽度500m，倾向NW，倾角15°～20°。厚度变化系数为6214%，品位变化系数为6282%～8217%。属于厚度稳定，品位变化均匀的矿体。矿化强烈地段与ⅡA连在一起。ⅢC矿体是本矿床第二大矿体，似层状，长560m，宽220m，倾向NW，倾角10°～20°。矿体南厚北薄，厚度变化系数为827%，Zn的变化系数为5307%。厚度与含量成反比关系，厚度越大，品位越低，属于厚度不稳定，品位变化均一的矿体（陈国勇，1992）。

（三）矿石结构构造特征

矿石以块状和稠密浸状构造为主，还有大量的鲕状、草莓状和结核状构造，生物碎屑构造和微层理构造，偶见角砾状构造。结核分黄铁矿结核和闪锌矿结核（图版V-8）。鲕体或草莓体也分黄铁矿鲕体或草莓体（图版VI-1）和闪锌矿鲕体或草莓体（图版VI-2），还有非常圆的球形闪锌矿（图版VI-3）。黄铁矿鲕体或草莓体主要由黄铁矿组成，还有少量的白铁矿、闪锌矿和白云石。闪锌矿鲕体或草莓体主要是闪锌矿，其次是黄铁矿，还有少量的纤锌矿和白云石。还见到以白云石为主，还有黄铁矿和闪锌矿共同构成鲕粒或草莓体。表明黄铁矿，闪锌矿和白云石可能同时形成。张爱云等认为草莓状黄铁矿是低级藻类集合体（张爱云，1987）。陈庆认为草莓状黄铁矿是矿化的群体微生物，并在现代海洋中未固结的沉积物中发现了草莓状黄铁矿，并类似于矿床中发现的草莓状黄铁矿（陈庆，1981）。微层理构造主要是白云石条带与闪锌矿或/和黄铁矿条带构成。矿石以中-细粒等粒结构为主，还有交代结构、胶状结构（图版VI-4）和包晶结构，表明矿石具有明显的沉积特征，同时也存在后期热液的叠加改造作用。

（四）矿物组成

金属矿物主要有闪锌矿和黄铁矿，次之为方铅矿、白铁矿、纤锌矿和菱锌矿，还有少量的异极石、褐铁矿、毒砂、辉锑矿和雄黄，以及硫镉矿、菱镉矿、方镉矿（）和自然银等。脉石矿物主要是白云石，还有少量的方解石、粘土矿物和石英，偶见重晶石和石膏。为一套典型的低温矿物组合。

闪锌矿基本全为细粒的浅色闪锌矿，主要为浅**、浅黄褐色、浅红棕色、淡灰绿色和无色等。晶形除他形粒状和半自形的闪锌矿外，还有许多草莓状、结核状和球形闪锌矿。在镜下常常见到闪锌矿草莓体核心有一红棕色或红褐色环（图版VI-2）。闪锌矿中常见方铅矿，黄铁矿和白云石包体，有时还见到硫镉矿包裹体。黄铁矿也以中细粒为主，其中可见闪锌矿包体和白云石包体。表示闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和白云石为同生的。

（五）原生硫镉矿的发现

以前人们普遍认为硫镉矿是次生的，多产于硫化物矿床的氧化带（王璞，1987）。在牛角塘镉锌矿床却发现了原生硫镉矿。本矿床硫镉矿有七种产出形式：①呈大小不等，形状不规则的粒状集合体产于硫化物（黄铁矿、闪锌矿和方铅矿）晶粒间（图版VI-5）；②以包体的形式存于闪锌矿中或黄铁矿中，硫镉矿的形态各异，有不规则粒状、蠕虫状、树枝状（图版VI-6）；③围绕黄铁矿中方铅矿包裹体的周围分布（图版VI-7）；④以硫镉矿细脉形式产于闪锌矿中（图版VI-8）；⑤分布在菱锌矿粒状集合体中的硫镉矿和菱镉矿；⑥与菱锌矿一起组成细脉插白云石；⑦呈薄膜状或贝壳状产于氧化矿石裂隙表面。前四种产出形式的硫镉矿可能是原生的，后三种产出形式的硫镉矿可能是次生的。

镉比锌有更强的亲硫性，碱性也比锌强，所以，当镉达到一定浓度时，在弱碱性的还原环境形成硫镉矿的可能性比闪锌矿大。牛角塘镉锌矿床的闪锌矿中发现硫镉矿包裹体就是有力证据。此外，核工业部309队认为在溆浦301铀镉矿围岩中也发现了原生硫镉矿。

（六）矿石类型

根据矿石的氧化程度把矿石分为强氧化矿石、弱氧化矿石和原生矿石。矿石的氧化程度原想根据w（Fe2O3）/w（FeO）的比值划分，但是由于样品的粉碎和分析过程全部暴露于空气中进行，有一部分FeO氧化为Fe2O3，致使上述想法未能实现。现根据样品中褐铁矿和硫化物的含量进行划分，原生矿石是矿石中不含或含非常微量的褐铁矿。强氧化矿石是矿石中几乎不含或含极少量的硫化物，即铁帽或接近铁帽。二者间的矿石划归为弱氧化矿石。原生矿石依据金属矿物的含量分为方铅矿闪锌矿矿石，黄铁矿闪锌矿矿石和闪锌矿矿石。方铅矿含量在>1%，闪锌矿含量>5%者称方铅矿闪锌矿矿石。黄铁矿和闪锌含量均>5%者为黄铁矿闪矿矿石。方铅矿含量

三、地球化学特征

（一）分析方法

采用原子吸收光谱仪测定Cd、Ga、Ge、Ag、Pb、Zn和Fe，并抽样经过中国科学院地球化学研究所矿床开放实验研究室ICP-MS复查（测试者漆亮高级工程师），其结果与原子吸收光谱仪的测试结果基本一致，误差通常为5%～10%，最大误差不超过25%。Ag的复查结果与原子吸收光谱的测试结果明显不同，误差一般30%～60%，最大误差大于100%。因为Ag的ICP-MS分析结果误差大。

（二）矿石的化学成分

矿石的化学成分比较简单，仅有Cd和Zn的含量达到工业开采的要求，Ag、Ga、Ge和Pb具综合利用的价值。矿石中有用元素含量见表4-9。从表4-9可看出：Cd极大富集，其含量基本都在1000×10-6以上，最高达143%，平均为4262×10-6。比地壳克拉克值（02×10-6）高5～6个数量级，比工业对铅锌矿床伴生Cd的工业要求高几十倍到千倍。是国内外金属矿床中含Cd最高的矿床。国内外其他铅锌矿床的Cd含量通常为100×10-6～500×10-6（涂光炽，1984；王育民，1988；Yasuhiro，1988），其中含量最高的是我国柴河铅锌矿床，Cd含量在2000×10-6以上，其中铁铅锌矿石Cd的含量达3790×10-6（涂光炽，1984）。

表4-9 不同类型矿石一些元素含量一览表

续表

矿石类型不同，镉含量也不同。对于原生矿石来讲：闪锌矿矿石的镉含量最高，为方铅矿闪锌矿矿石的391倍，黄铁矿闪锌矿矿石的197倍。也就是说：方铅矿闪锌矿矿石的镉含量最低，其次是黄铁矿闪锌矿矿石。黄铁矿闪锌矿矿石的Ge（平均为256×10-6）和Ga（178×10-6）含量最高，均比闪锌矿矿石高66%以上，比方铅矿闪锌矿矿石分别高78%和6%，表示Ge和Ga可能与黄铁矿关系密切。Cd与Zn呈正相关关系（图4-3），相关系数为068398（n=48），说明Cd与闪锌矿有关。Cd与Ga、Ge均无明显的关系。

牛角塘镉锌矿床的锌含量平均为 1789%，最高达 3870%，富集系数在 2553 以上。而铅含量较低，一般＜01%，只有个别矿体的局部地段含量达10%以上。银含量虽不算很高，但比较稳定，一般在 15×10-6 ～30×10-6之间，最高 4098×10-6 ，平均含量为2033×10-6。Ge含量变化大，一般变化在 n×10-6 ～30×10-6 ，最高到 581×10-6 ，平均为190×10-6，富集系数为127。比工业对铅锌矿中伴生Ge的要求还高19倍。Ga含量从000n×10-6，到101×10-6，平均为421×10-6，富集系数为28。

图4-3 牛角塘镉锌矿床的w（Zn）-w（Cd）图

图4-4 牛角塘镉锌矿床的w（Cd）-w（Zn）/w（Cd）图

原生矿石与氧化矿石相比，强氧化矿石 Cd、Zn、Ge和Ga等产生贫化，分别比闪锌矿矿石低683%、390%、162%和124%，但比地壳克拉克值和区域地层中相应元素的含量高几到几百倍。表明强氧化矿石（包括铁帽）的Cd和Zn含量可以作为这类矿床的标志。弱氧化矿石与原生矿石比，Cd和Zn显著富集。说明风化淋滤早期可形成Cd、Zn的次生富集。

矿石的w（Zn）/w（Cd）比值一般为35～85，最大比值为1071，明显小于其他矿床的比值。其他金属矿床的w（Zn）/w（Cd）比值一般大于100，最大的达513（涂光炽，1984；王育民，1988；Yasuhiro，1988）。刘英俊等（1984）指出w（Zn）/w（Cd）比值通常为100～300，表示本矿床Cd的富集系数比Zn大。w（Zn）/w（Cd）与Cd成负相关关系（图4-4），相关系数为06840（n=48），暗示Cd可能以类质同象存在于闪锌矿中。

矿石类型不同，w（Zn）/w（Cd）比值差别明显。方铅矿闪锌矿矿石的w（Zn）/w（Cd）值最小（406），黄铁矿闪锌矿矿石的值最大（612），闪锌矿矿石的值居中（513）。原生矿石与氧化矿石相比，弱氧化矿石的w（Zn）/w（Cd）值最小（414），强氧化矿石的值最大（612），原生矿石居中。由于Zn比Cd活泼，在风化淋早—中期，Zn优先被淋失掉，Cd还以CdS的形式残留原地。虽然CdSO4与ZnSO4有相同的溶解度，但由于Cd比Zn有较大的离子半径和较低的能量系数，能长期停留于水中，在风化淋滤晚期，Cd比Zn贫化的更强烈。

（三）镉的赋存形式

矿石中镉有三种存在形式，即类质同象、独立矿物和吸附形式。其中以类质同象形式存在镉最重要，约占矿石镉的8786%，独立矿物的镉占矿石镉的1214%，估计还有少量的镉以吸附形式存在。类质同象形式存在的镉主要分布在闪锌矿中，约占矿石镉含量的8220%。其余矿物对矿石的贡献排序是：独立镉矿物—菱锌矿—黄铁矿—方铅矿—白云石（表4-10）。

表4-10 主要矿物对矿石中镉的贡献

闪锌矿（包括纤锌矿）中镉的含量最高，一般为1000×10-6～30000×10-6，所以闪锌矿中最高镉含量达75%（因为闪锌矿与硫镉矿为连续类质同象系列），平均为129%（镉含量>10%的不参加平均）。比国内外闪锌矿的镉含量高三倍多。国内外闪锌矿的镉含量通常为200×10-6～1000×10-6（涂光炽，1984；王育民，1988；Yasuhiro，1988），美国科罗拉多州中部一些铅锌矿床闪锌矿的镉含量最高的，达5000×10-6～18500×10-6，我国柴河铅锌矿闪锌矿的镉含量也很高，平均为4960×10-6。闪锌矿中的镉（除偶见硫镉矿的包体外），主要成均匀分布，呈类质同象形式存在。菱锌矿、方铅矿、黄铁矿和白云石的镉含量也很高，比国内外相应矿物的镉含量高几十到几万倍。由于Cd+2可以置换Ca+2，白云石的镉可达165×10-6，比地壳克拉克值（02×10-6）高八百多倍，比碳酸盐岩的平均丰度（0035×10-6）高5个数量级。

（四）闪锌矿-硫镉矿可能存在为连续的矿物系列

由于以前测得闪锌矿中镉含量很少超过18%（涂光炽，1984；Yasuhiro，1988），纤锌矿可达6%以上，因而人们普遍认为镉只能有限的置换闪锌矿中锌。鉴于CdS与ZnS有同样的结晶化学性质——同属闪锌矿型结晶类型结构，相同的四面体配位，相同的价态和接近的原子半径（前者1333×10-10m，后者=1490×10-10m）和共价半径（前者=125×10-10m，后者=148×10-10m），表明Cd和Zn可以进行完全类质同象置换。王璞等指出：两个元素的原子（离子）半径R1-R2/R2Cd-RZn/RZn）为1178%，表明Cd与Zn可以完全的类质同象代替。而且过也曾有纤锌矿的Cd含量达496%云的报道（王璞，1987），只是没人作系统的研究，而没认识到。我们多次用不同方法的反复测试，发现牛角塘镉锌矿床中锌硫化物的Cd可从低含量连续变化到高含量（00467%～7514%），硫镉矿中的Zn含量相应地从高含量连续变化到低含量（6664%～243%）（表4-11），而且Zn与Cd呈现出很好的负相关关系，一个光片的相关系数为-099752（n=13，图4-5），或多个光片的相关系数为-098063（n=34，图4-6）。也得到透射电镜的证实（图4-7～4-9）。同时又发现菱锌矿与菱镉矿中的Cd与Zn含量呈现负相关，而且是连续变化的（图4-10～4-12）。进一步证明Zn与Cd是完全可以连续类质同象置换的。

表4-11 闪锌矿-硫镉矿（菱锌矿）电子探针分析结果（wB/%）

图4-5 L3-21样品闪锌矿的w（Cd）-w（Zn）图

图4-6 闪锌矿-硫镉矿的w（Zn）-w（Cd）图

图4-7 硫镉矿透射电镜扫描图（样品号H-12）

图4-8 闪锌矿透射电镜扫描图（样品号H-12）

图4-9 闪锌矿的透射电镜扫描图（样品号H-12）

图4-10 菱镉矿透射电镜扫描图（样品号B-1）

图4-11 菱锌矿的透射电镜扫描图（样品号I-6）

图4-12 菱镉锌矿的透射电镜扫描图（样品号I-6）

四、稀土元素和微量元素地球化学

稀土元素和微量元素能够带来岩（矿）石形成地球化学环境和物质来源的重要信息。在火成岩研究时被广泛应用，而且取得非常好的效果，在矿床方面的应用仍不够成熟，还在探索中。

（一）稀土元素地球化学

从ICP-MS光谱测试牛角塘区域和矿区岩（矿）石的结果（表4-12）看：区域地层白云岩（1q）的稀土元素含量及配分模式与矿石基本相似。配分曲线均为向右缓倾斜的曲线（图4-13），除块状闪锌矿矿石有清晰的Ce负异常外，余者为均弱的正异常，弱的Eu负异常，LREE/HREE比值和倾斜率大致相同。但也有小的差异。表现在从区域白云岩—稀疏浸染矿石—稠密浸染状矿到块状矿石为渐变关系。如区域白云岩—稀疏浸染矿石—稠密浸染状矿—块状矿石的稀土总量依次减少，分别为1371×10-6，1136×10-6，954×10-6和792×10-6，再如δCe异常值依次为113，101，117和042（表4-12），说明白云岩与矿石有相同或相似的物源，形成的物理化学环境是渐变的。

图4-13 牛角塘镉锌矿床的稀土元素配分曲线

表4-12 区域和矿区岩矿石的稀土有关参数（wB/10-6）

（二）微量元素地球化学

矿石的微量元素含量与区域地层白云岩明显不同。矿石显然富亲硫元素（如Ga、Ge、As、Cu、In和Co等），区域地层白云岩富亲氧元素（如Sr、Rb、Zr、Hf和Ta等），如矿石的Ga、Ge和As含量分别是区域地层白云岩的6～20多倍，10～100倍和28～16倍；而Zr、Hf、Nb、Th和Ta的含量仅相当区域地层白云岩的11%～60%，5%～7%，6%～11%，7%～16%和04%～21%。但是这种差异是渐变的过渡关系（表4-13）。如Ga和Ga含量从区域白云岩的（0616～683）×10-6和（0294～0355）×10-6，到稀疏浸染状矿石的548×10-6和3795×10-6，再到稠密浸染状矿石的939×10-6和2395×10-6，最后到块状石的12309×10-6和29074×10-6。说明区域白云岩在相对氧化的环境形成，矿石在相对还原条件形成，两者之间为渐变关系。

表4-13 微量元素一览表（wB/10-6）

将牛角塘镉锌矿床闪锌矿的微量元素投在lnw（In）-lnw（Ga）图上（图4-14），都投在沉积改造矿床区域。表明该矿床属于沉积改造型矿床。

图4-14 牛角塘镉锌矿的lnw（Ga）-lnw（In）图

五、包裹体地球化学特征

一般特征

与矿有关包裹体是成矿热液的缩影和代表，它的成分和物理化学信息就是矿液的成分和成矿时的物理化学条件。所以包裹体特征、包裹体成分和各种物理化学参数的计算对研究矿床成因都非常重要。

闪锌矿和碳酸盐矿物的包裹体基本全为原生包裹体。只是包裹体数目少，个体小。一般为3～8μ，个别达16μ。以液体包裹体为主，汽液比多

包体成分采用爆裂法（爆裂温度为300℃）取汽、液，用气相-液相色谱测定。测定结果和有关参数见表4-14中。由表4-14可知：

表4-14 牛角塘矿床包裹体成分一览表（wB/10-6）

（1）包裹体的阳离子以 Ca2+和 Mg2+为主，还有Na+和 K+；阴离子主要是，其次为 Cl-和 F-，表明成矿热液是型溶液。

（2）闪锌矿的pH值均7：二者的Eh值均为负值。表明闪锌矿形成于弱酸性的还原环境，白云石形成于弱碱性的还原环境。

（3）包裹体明显富有机组分。如CH4含量为（112～532）×10-6，平均为227×10-6，其中闪锌矿的平均值为282×10-6。而其他金属矿床包裹体的CH4含量多小于1×10-6（戚建中，1998）；再如N2含量一般为（143～2996）×10-6，平均为1674×10-6，其中区域白云石包裹体N2的含量平均值为2976×10-6。而金矿床包体的N2含量一般小于1×10-6（戚建中，1998）。N2主要富集在空气和生物体中。暗示矿床可能是表生的，在成矿过程中可能有生物的参与。

（4）闪锌矿包裹体明显富K+和 Cl-，区域白云石富 Na+和 F-。闪锌矿包裹体的 K+和 Cl-平均含量分别为区域白云石的141倍和204倍。而Na+和 F-含量只相当区域白云石的7/10和9/10。一般认为K与岩浆热液有关，Na与海水或热热卤水有关。表示形成闪锌矿的热液有地下热水的参与，区域白云石与海水有关。

（5）闪锌矿包裹体的盐度，矿化度，Eh和还原参数最大，pH值最小，区域白云石的恰恰相反，盐度，矿化度，Eh和还原参数最小，pH值最大。如前者的盐度、矿化度、Eh和还原参数分别为后者的42倍、56倍、19倍和2倍（表4-15）。表明闪锌矿是在高盐度，高矿化度、相对还原的弱酸性环境形成，区域白云石是在低盐度、低矿化度、相对氧化的弱碱性环境形成。

表4-15 一些包裹体的有关参数

（6）从闪锌矿到脉石白云石再到区域白云石的包裹体成分和有关参数是渐变的，过渡的。F-、Na+、H2、N2 和 H2 O 的含量以及 pH 值是逐渐增加的，如 Na+，N2 平均含量，闪锌矿为905×10-6 ，1299×10-6 ，增至脉石白云石的1078×10-6 ，1705×10-6 ，再到区域白云石的1349×10-6 ，2976×10-6。Cl-、K+、CO2 和CH4 含量以及 E h和氧化还原参数是依次减少的（表4-15）。显示它们有相同的物源，只是随着离物源距离的远近和形成地球化学环境改变而逐渐升高或降低。

六、同位素地球化学

稳定同位素是矿床研究普遍应用的一个非常重要手段，它能为矿床成类型的划分和成矿物质来源提供比较有说服力的证据。

（一）硫同位素

牛角塘镉锌矿床硫同位素组成的最大特点是：矿床强烈富重硫，δ34S有很大的正值。一般为1601‰～292981‰，平均为2444‰（43个样品），在直方图上成呈塔式分布（图4-15）。而且闪锌矿、黄铁矿和方铅矿的δ34S 平均值非常接近，略有差别。闪锌矿最大（2480‰），方铅矿最小（2343‰），黄铁矿居中（2431‰），说明它们有共同的硫源，而且基本达到平衡。王云华等（1996）根据硫化物对计算的矿床形成温度与实测温度相似就说明矿床形成时硫同位素达到了平衡。

图4-15 牛角塘镉锌矿床的δ34S柱状图

如此高度富集重硫同位素的硫源可能有两种，一是来自地层中的硫酸盐，另一种是来自海水中硫酸盐。国外一些学者（Donnelly，1973）根据现代海洋沉积物中硫同位素的研究和实验，认为在封闭—半封闭潟湖相或海湾环境中的硫酸盐在微生物作用下生成的硫化物可以强烈富集34 S，甚至接近硫酸盐的δ34 S。粤北一些铅锌矿床致所以显著富34 S，即有很大的δ34S值，如凡口铅锌矿床的δ34S=145‰～278‰。涂光炽等（1988）认为，这些矿床的S就是微生物作用于封闭-半封闭海湾海水中硫酸盐，还原生成的硫化物S。

（二）氢氧同位素

由于白云石主要为沉积成因，晶粒细小，包裹体极少，测定包裹体流体的氢氧同位素难度大，到目前尚未见到有关牛角塘流体氢氧同位素的资料。

牛角塘镉锌矿床碳酸盐的δ13CPDM=-249‰～-152‰，平均为-188‰；δ18OPDM=-1019‰～-857‰（δ18OSmo=2143‰～1981‰），δ18OSmo值和δPDB13C值比海相碳酸盐的偏小，比岩浆碳酸盐的偏大，与广东凡口热水沉铅锌矿床碳酸盐的碳、氧同位素（=-285‰～006‰，δ18OSMOW=-1520‰～-1805‰）相似（表 4-16）。暗示牛角塘镉锌矿床的碳酸盐的氢、氧同位素主要来自沉积碳酸盐岩，也有少量深部碳酸盐参与，更类似于热水沉积碳酸盐岩。

表4-16 碳酸盐矿物的氢、氧同位素组成

（三）锶同位素

牛角塘矿床矿石的87Sr/86Sr为0708857～0713185，平均为07106865，区域地层白云岩的为87Sr/86Sr值为0711007～0710366，平均为0710687，二者非常相似，与沉积碳酸盐岩的锶同位素（07086～07163）相似（表4-17），明显小于同时测定的江西冷水坑斑岩型银矿床（07212～07996）。说明牛角塘矿床的锶主要来自地壳，可能还有深源锶的加入。

表4-17 镉锌矿石的锶同位素

（四）铅同位素

牛角塘镉锌矿床有18个铅同位素数据。从这些数字看，矿床的铅同位素组成比较稳定，变化范围很小（表4-18）。206Pb/204Pb为18057～18236，207Pb/204Pb为15670～15802，208Pb/204Pb为38099～38651，变化率分别为106%，116%和145%（n=15）。铅同位素的变化范围基本都

矿石、方铅矿和闪锌矿的铅同位素组成与赋矿围岩下寒武统清虚洞组相似，表明它们有相同的铅源。与下寒武统乌训组铅同位素组成显然不同，乌训组的铅同位素组成变化范围大，206Pb、207Pb和208Pb与204Pb的比值也大，显示矿石与乌训组地层有不同的铅源。因为乌训组主要为细碎屑岩，铅的来源比较复杂。并与热水成因的凡口铅锌矿类似（陈学明，1999），反映牛角塘镉锌矿的铅源与热水沉积有一定关系。

方铅矿、闪锌矿和矿石的模式年龄非常相似，约为500Ma，与容矿围岩的时代接近。容矿围岩下寒武统清虚洞组地层的模式年龄700Ma，下伏的乌训组的模式年龄出现负值，与地层实际形成时代显不符。因为清虚组和乌训组的铅同位素比值变化范围较大，不是正常铅。

表4-18 牛角塘矿床的铅同位素组成

七、成矿机理

通过以上的论述和分析，不难看出牛角塘镉锌矿是比较典型的层控矿床，在成矿过程中有微生物作用和热水的参与。

众所周知：晚震旦世和早寒武世是全球性火山活动最强烈时期之一，火山喷发不仅为大洋提供大量海水，而且也供应了许多成矿物质和营养物质，水温上升，海平面上升，因而生物非常茂盛，是富金属黑色岩层形成的最重要时期。

牛角塘地区在晚震旦世和早寒武世时处于稳定的扬子海盆与活动的江南海盆之间的分水坝区。活动海盆就暗示有强烈的火山喷发和热泉溢出，为牛角塘镉锌矿床的形成供应了大量 Cd和 Zn等。如在圣海伦斯火山口附近，镉受火山气体及其升华物质的作用而活化，最后形成固相的硫镉矿（中科院地化所，1997）。在对现代洋底扩张中心的热水沉积作用中，含金属沉积物中主要成分之一就是镉（Ona，1988）。这表明在热水沉积作用过程中，镉能够被活化并发生一定程度的富集，实际上，热水沉积作用下镉的富集程度有时会很高，甚至能发生超常富集。稳定的海盆意味着没有或火山活非常弱，有很少深部物质加入。说明两个海盆水的化学组成和物理化学性质可能明显不同。随着海平面的升降，而时隐，时现，不仅造就过渡带的地球化学环境十分复杂，而且还出现不少封闭或半封闭的潟湖或海湾，阳光充足，生物十分旺盛。当海平面上升时，分水坝被淹没，地台型的扬子海盆水与地槽型的江南海盆水混合。原有的地球化学环境遭到破坏，建立新的平衡，可能引起 Zn、Cd等一些化学元素的沉积。当海平面下降，分水坝露出海面，形成许多封闭的潟湖和半封闭的海湾。由于蒸发作用，又会导致 Zn、Cd等一些元素的沉淀。牛角塘矿床有重晶石存在，区域发现许多重晶石矿床（点），表明矿床形成时该区经过潟湖或半封闭海湾时期。

生物活动，除引起海水pH，Eh等物量条件改变，还可以促使Cd、Zn等元素的沉淀外，某些生物本身可以吸收大量Cd，如勒斯特·郎格指出海水中的Cd主要存在于生物中（勒斯特，1985），刘英俊等（1984）指出一些干的海洋生物中含有（003～11）×10-6的镉，在人体的肾脏中曾发现高达1000×10-6的镉。说明某些生物或生物某个部位对镉特别喜爱，可以大量富集镉。当这些生物死亡，堆积起来时，便可以形成镉大量富集。牛角塘镉锌矿床大量草莓状闪锌矿和黄铁矿和矿层顶板经常存在一层黑色页或砂质白云岩就是生物作用的证据。在以上各种作用下形成贫矿层或矿源层。

在加里东构造运动的影响下，蔓洞大断裂产生活化，被封闭在地层中富含Cd、Zn的海水或裂隙水（包括空隙水）沿蔓洞断裂上升，叠加改造原有贫矿层或矿源层，形成第二次富集，成为今天的牛角塘镉锌矿床。

对分散元素矿床，《中国大百科全书·地质卷》（1993）这样描述：“分散元素不形成独立矿床，它们以伴生元素方式存于其他元素的矿床内”。因而，长期以来，国内外未见有分散元素独立矿床的报道。近几年来，在我国西南地区相继发现了锗、铊、硒和碲的独立矿床，这是矿床学上的重大突破。分散元素独立矿床的发现说明分散元素不但具有分散的一面，而且在一定地质条件下，也能聚集形成独立矿床甚至还能达到大型—超大型规模（涂光炽，1994；胡瑞忠，1997）。过去人们受传统思维方式和测试手段不完善的影响，对分散元素独立矿床的研究没有给予足够的重视，对这些元素活化、迁移和富集过程所表现出的一系列地球化学行为认识十分欠缺。为此我们发表分散元素独立矿床的有关初步研究结果，以引起地学界给予更大关注。

一、分散元素的超常富集

分散元素以其在岩石中极为分散为特征，因此被人们称为“分散”元素。它们在地壳中的丰度很低，所形成的独立矿物种类较少，数量不多，粒度细小，而且产地稀少，主要呈分散状态分布于其他元素组成的矿物中，因而一些学者认为它们不可能形成独立矿床。随着研究程度的深化，测试技术的进步，认识水平的提高，在分散元素成矿方面出现了飞跃。找矿实践证明，分散元素不再“分散”，出现了超常富集，特别是我国西南地区，近些年来相继发现了锗、铊、硒和碲的独立矿床和矿体，而且都达到了较大的规模，个别已达超大型规模（胡瑞忠，1997；Zhuang Hanping，1998），这是矿床学的又一重要进展。

在国家自然科学基金重点项目支持下，我们选择了镉、铊、锗、硒、碲、铟六个分散元素进行了研究。对11个典型分散元素矿床进行了解剖，系统测试了各类矿床的分散元素含量，通过分散元素在矿石中的含量与地壳丰度的比较，求得其富集系数列于表2-7。

从表2-7的六种分散元素的富集系数看，均达到了超常规的富集程度，矿石中分散元素的富集程度一般都达到地壳丰度的几千倍到上万倍，富集程度最高的碲矿床，其富集程度为地壳丰度的106倍（刘铁庚，2000；叶霖，1997；胡瑞忠，2000；姚林波，2000；赵振华，2000；曹志敏，1995；高振敏，1999；Zhang Qian，1998）。和其他金属和贵金属元素富集成矿相比，如：铜（地壳丰度55×10-6）只要富集二个数量级，金（地壳丰度0004×10-6）富集3个数量级，银（地壳丰度007×10-6）富集3个数量级，铂族元素（地壳丰度0001×10-6～0013×10-6）需富集2～3个数量级，即可成矿，分散元素的富集能力一般多达3～4个数量级以上，说明了它们在特殊地质和地球化学条件下经过更复杂的地质过程，达到了超常富集程度，才能使分散元素成矿。

表2-7 几个分散元素矿床中的分散元素富集系数

二、分散元素矿床

（一）中国分散元素矿床概述

分散元素矿床可分为独立矿床和伴生矿床两大类。①独立矿床：Ge、Se、Te、Tl等元素在特定的地质条件下可形成独立矿床，除此之外，它们还常以伴生矿床的形式出现，如Ge 和Cd伴生于Pb、Zn矿床中；Se、Te常伴生于铜矿床和金矿床中；Tl经常出现于低温As、Hg、Sb矿床和卡林型金矿中。②伴生矿床：因为Ga、Cd、In、Re等元素形成独立矿物的几率比Ge、Se、Te、Tl低得多，因此它们很难形成独立矿床，这些元素基本上都以伴生矿床形式产出。如Ga常伴生于铝土矿中，In多出现在锡石硫化物矿床中，Re多产于斑岩型Mo（Cu）矿床和黑色岩系中。

分散元素矿床大都集中分布在古陆边缘，如扬子地块西南、西北缘和南缘的南岭中段，华北地块北缘等。分散元素还可形成集中区，中国西南地区（包括扬子地块西南缘和西北缘）为典型的分散元素矿集区。由于这一地域的基底为元古宇，易产出大面积的低温（

四川大水沟碲矿床和广西大厂、云南个旧含铟的锡多金属矿床等虽不属于低温矿床，但它们产于中国西南地区也有其特殊意义。

本书主要研究的六种分散元素（Ge、Se、Cd、In、Te、Tl）有关矿床地理位置如表2-8所示。

表2-8 几个分散元素矿床的地理位置

表2-9 几个分散元素矿床规模

表2-8中临沧锗矿床、渔塘坝硒矿床、大水沟碲矿床、滥木厂铊矿床为分散元素独立矿床，拉尔玛硒金矿床中有独立硒矿体，其余六个均为伴生矿床。这些矿床的分散元素品位均很高（见表2-7），且矿床规模也较大（表2-9）。

（二）两种类型分散元素矿床

1分散元素独立矿床

虽然《中国大百科全书·地质卷》（1993）认为分散元素不形成独立矿床，但中国西南地区锗、硒、碲、铊的独立矿床是客观存在的，本书作者认为：“分散元素独立矿床是指它们的富集程度很高，经常以分散元素的独立矿物或富含分散元素载体物（类质同象矿物或吸附体）的出现为矿化特征；矿床规模较大，随着开采和冶炼技术的提高，以及市场需求的变化，分散元素可以不再是副产品，不再是开采其他矿产资源而回收的伴生元素，而是分散元素本身的经济价值高于或等于并存的其他矿种，将这样的矿床称为分散元素独立矿床“（涂光炽，1994；高振敏，1999）。按这样条件，临沧锗矿床、渔塘坝硒矿床、大水沟碲矿床、滥木厂铊矿床应为独立矿床。河北省东坪碱性杂岩中的碲金矿床，其中碲和金储量基本相当，若碲的冶炼技术过关，可直接提取碲，碲的价值还高于金，到那时该矿床也可称为独立碲矿床。南华砷铊矿床目前只生产砷，其实铊的经济价值不低于砷，这个矿床也可视为铊的独立矿床。

为什么Ge、Se、Te、Tl等元素能够形成独立矿床呢主要有两种因素促成了它们独立成矿：①和这些元素的地球化学行为有关，Se、Te、Tl三种元素虽然也常分散于其他矿物中，但它们较其他五种分散元素容易聚积形成独立矿物，迄今为止从发现的各分散元素的独立矿物数目看，Re 2，Ga 3，In 10，Cd 13，Ge 21，Tl 44，Se 104，Te 142种矿物，八种分散元素中，Te、Se、Tl三种元素的独立矿物最多，独立矿物出现得越多，表明它们富集能力越强，形成独立矿床的潜在能力越大；②独立锗和硒矿床主要与有机质吸附有密切关系，本书研究的锗矿床是产在第三系褐煤中，硒矿床是产于黑色岩系中，它们主要是以有机结合态和吸附态存在。一般有这样的规律，成熟度低的煤含锗量高，反之则低。锗元素本身形成独立矿物的数目仅次于Te、Se、Tl三个元素，表明在某些多金属矿床中，它有可能形成锗的独立矿体。多数情况下，因为锗与锌的地球化学性质相近，它更多是以类质同象方式进入闪锌矿晶格。总之，分散元素形成独立矿床的条件很苛刻，往往不是一次成矿作用形成的，而是经过多期次成矿过程，方能形成独立矿床。

本书所研究的Ge、Se、Tl等几个分散元素低温独立矿床的地质特点如表2-10所示。

从表2-10可看出，这些低温独立矿床有如下一些地质特征：

（1）所研究的分散元素独立矿床的赋矿岩系都是古生代及其以后的地层，在更古老的岩系（元古宙以前的变质岩系）目前还未发现分散元素独立矿床。矿床多数集中在寒武纪、晚古生代和中生代地层中。

（2）矿床中的矿体在赋矿层位中多为层状、似层状、透镜状，与地层产状基本一致；成矿多与地层走向一致的断裂构造有关，特别是层间破碎控制着矿体，属层控性矿床。

（3）在矿床成因上多为沉积改造或热水沉积作用成矿。

（4）成矿温度一般在250℃以下，属中低温成矿。

（5）成矿时代多为燕山晚期—喜马拉雅期，它们是燕山晚期—喜马拉雅期大规模成矿作用的产物。

表2-10 几个低温成因分散元素独立矿床主要地质特征

碲也能形成独立矿床，但不是低温矿床，而是中高温条件下成矿的。四川大水沟独立碲矿床是因为扬子克拉通西缘存在多时代活动的深大断裂，有利于某些深源分散元素的成矿。

2分散元素伴生矿床

分散元素以伴生元素产出的机会很多，绝大多数分散元素富集在一定类型的矿床中，如镓主要富集在铝土矿中，在一些低温铅锌矿中也有富集；锗主要在低温铅锌矿和成熟度低的煤矿中；硒除富集于黑色岩系外，在某些金矿中也会出现硒的富集体；镉主要在铅锌矿中；铟经常出现在锡石硫化物矿床和富锡的铅锌矿床中；碲与铋矿和金矿常共生在一起；铼主要产在斑岩型铜（钼）矿床中；铊除了独立矿床外，它常与低温砷-汞-锑-金矿在一起或产于这些矿床的成矿带上。在寻找和开发上述类型矿床时，注意查定相应分散元素的含量情况，以便使相应伴生的分散元素得以综合回收利用。分散元素在伴生矿床中，主要与相应类型矿床的造矿矿物有关，造矿矿物往往成为分散元素的载体矿物。如铟元素80%都富集在闪锌矿中，90%以上的铼富集在辉钼矿中，镉、镓、锗多存在于闪锌矿中，铝土矿中的镓存在于一水铝石中，三水铝石中镓的含量很低。这种赋存状态表明，在开发有用金属矿物时，很容易将分散元素资源回收。

很多分散元素伴生矿床都达到了大型甚至超大型规模，如广西大厂锡锑多金属矿床，不但锡锑为超大型，其中的铟也达超大型规模（约6000t）；云南个旧锡多金属矿的锡是超大型，该矿的铟也达超大型（2000t以上），云南都龙锡锌多金属矿的锌、镉、铟等都达到了超大型规模（大于3500t）。贵州牛角塘铅锌矿中的镉，云南兰坪金顶铅锌矿的镉和铊都达到了大型甚至大型以上的规模；云南会泽铅锌矿的锗储量至少为大型以上，近年来每年都能生产10t以上的锗。

Re、Ga、In、Cd等四种分散元素在自然界形成的独立矿物很少，它们多以类质同象存在于其他造矿矿物中，因此，它们不能形成独立矿床，以伴生矿床形式产出。

（三）分散元素赋存状态及分散元素矿物

1赋存状态

从本书所研究的矿床看，分散元素赋存状态分为独立矿物、类质同象和有机结合态及吸附三大类。基本上以独立矿物出现的是碲和铊矿床，如滥木厂及南华铊矿床，大水沟碲矿床和东坪含碲金矿床；以类质同象形式存在的是镉矿床，都龙多金属矿床中未发现镉独立矿物，牛角塘镉锌矿床中95%的镉以类质同象形式存在于闪锌矿、黄铁矿、白云石和方铅矿中，闪锌矿中的镉含量为6000×10-6～17860×10-6（刘铁庚，2000），矿石中的硫镉矿是很微量的，氧化带中的菱镉矿和方镉矿也很稀少（叶霖，1999）。铟主要产于锡石硫化物矿床中，铟主要以类质同象形式存在于闪锌矿中，锡石、磁黄铁矿和黄铁矿中含有很少量的铟；完全以有机质和粘土矿物吸附的是锗，在临沧锗矿床中未发现锗的独立矿物，锗完全以有机结合态和吸附形式存在于煤岩中（庄汉平，1998）；三种形式兼有的是硒矿床，研究中，硒的独立矿物和类质同象的硒不好区分，将它们放在一起计算其分配率，如拉尔玛硒金矿床中独立矿物与类质同象的硒约占硒总量的25%，有机结合态和吸附的硒约占75%（温汉捷，1999）。渔塘坝硒矿床以有机结合态和吸附形式存在的硒，初步计算约占64%（姚林波，2000）。弄清分散元素的赋存状态对讨论矿床成因和工业开发利用都有重要参考价值。六种分散元素在所研究的矿床中的赋存状态列于表2-11。

2分散元素矿物的新发现

因分散元素独立矿物的颗粒非常细小，采用常规手段往往不能奏效。在分散元素独立矿物研究中，多采用电子探针、扫描电镜、透射分析电镜、显微拉曼探针等先进仪器设备进行分析，有些独立矿物做了X射线粉晶分析。通过大量工作后，有些分散元素矿物在我国首次找到，同时还发现了一些新矿物。现分述如下。

表2-11 所研究矿床的分散元素赋存状态

（1）在东坪金矿发现的碲锌（铁）石新矿物——（Zn，Fe）2（Te3O8），已被国际矿物协会（IMA）的新矿物和矿物名称委员会（CNMMN）批准（CNMMN IMA 2002-047）。

（2）在我国首次找到的分散元素矿物：①楚碲铋矿（BiTe，tsumoite）产于大水沟碲矿床；②水硫碲铅石（Pb［Te，S］O4·H2O）产于东坪碲金矿床；③斜硫砷铊汞矿（TlHgAsS3）产于滥木厂铊矿床；硫铁铊矿（TlFeS2）产于滥木厂铊矿床；④辉铁铊矿（TlFe2S3）产于南华砷铊矿床；⑤硫砷铊铅矿（PbTlAs5S9）产于南华砷铊矿床；⑥硫砷铊矿（Tl，Pb）3AsS3产于南华砷铊矿床；⑦铊黄铁矿（Fe，Tl）（S，As）2产于南华砷铊矿床。

（3）在研究的矿床中首次找到的分散元素矿物：①牛角塘镉锌矿床中的硫镉矿（CdS）、菱镉矿（CdCO3）、方镉矿（CdO）；②渔塘坝硒矿床中的方硒铜矿（CuSe2）、蓝硒铜矿（CuSeO3·2H2O）、硒铜蓝（CuS）、自然硒（Se）；③东坪碲金矿床中的碲银矿（Ag2Te）、六方碲银矿。

（四）分散元素成矿机制

某些分散元素（Cd、Ge、Tl、Se）在一定地质背景下可达到超常富集并形成较大规模的矿床，而且多数分散元素矿床分布在我国西南地区。它们是如何达到超常富集程度的，可从如下几点讨论它们的成矿机制和控矿条件。

1低温成矿作用

从表2-12可以看出多数分散元素矿床是低温条件下（

表2-12 几种分散元素矿床成矿温度

从表2-12可见镉、锗、铊、硒等元素迁移富集、沉淀（或有机结合态）成矿，是在低温条件下进行的，因此称它们为低温矿床。

2层控型矿床

很多分散元素都在地层的一定层位富集成矿，离开这些层位则无矿化显示或只出现很弱的异常（表2-10）。如：①牛角塘镉锌矿床产于下寒武统清墟洞组含藻白云岩中，蔓洞断裂的两侧，矿体呈层状、似层状，与围岩产状基本一致，两者呈渐变关系；②都龙镉锡锌矿床赋存于中寒武统低变质角闪片岩中，矿体形态为似层状、透镜状，与地层产状基本一致（刘玉平，2000）；③临沧锗矿床赋存于第三系褐煤中，含煤地层分上、下两组（N1和 N2），锗矿化主要集中在下煤层，矿化煤层中夹有热水沉积成因的硅质岩，煤层本身就为锗矿体，上煤层矿化（N2）很弱（庄汉平，1997）；④滥木厂和南华砷铊矿床的矿体也都是呈似层状、透镜状产出，但产出层位不同，滥木厂铊矿床产于上二叠统龙潭组和长兴组泥质碳酸盐岩和页岩中，矿石和围岩具有大量有孔虫类和苔藓虫类微体古生物化石（张忠，1999），南华砷铊矿床赋存于上侏罗统雄黄厂段陆相沉积的灰黑色细层纹状炭质泥质白云岩、炭质泥质灰岩和白云质泥岩中（张忠，1998）；⑤渔塘坝硒矿床的七个矿体均赋存于下二叠统茅口灰岩顶部的炭质硅质岩中，硅质岩为正常生物化学沉积岩，矿体形态为似层状、透镜状，与地层产状一致（姚林波，2000）；⑥拉尔玛硒金矿床产于下寒武统太阳顶群，该地层由一套浅变质的炭质硅质岩和炭质硅质板岩组成，该硅质岩为热水沉积成因。

上述矿床产出层位实例证明，它们（Cd、Ge、Tl、Se等）严格受层位控制，为典型的层控矿床。

3物质来源具浅成性

研究表明多数分散元素的成矿物质来自赋矿围岩及临近地层的岩石，少数来自岩浆岩。例如牛角塘镉锌矿床的硫同位素δ34S=1000‰～269‰；碳同位素δ13C=-052‰（平均值），同位素值分布集中，与海相碳酸盐岩相当，铅同位素值与围岩（清墟洞组白云岩）基本相似。这些资料证明成矿物质来自围岩（刘铁庚，2000；）；都龙镉锡锌矿床的铅同位素分析表明为正常铅，其μ值都在10左右，在Zartman图解中的投影，均落在上地壳演化曲线附近，说明矿石的铅来源浅，并非地幔物质（地幔物质的μ值应34S平均为+1640‰，显示出矿石中的硫来源地层；渔塘坝硒矿床和两个铊矿床的研究表明其成矿物质也来自临近的地层。只有临沧锗矿床的成矿物质来自其下伏的二云母花岗岩，因花岗岩中锗的背景值很高，达35×10-6，该矿床的硅质岩的硅也是由于热液活动从花岗岩中活化带到煤层中沉积而成的（戚华文，2001）。

4成矿流体具还原性、弱酸-弱碱性

对镉、锗、铊、硒等几个矿床的成矿流体性质研究表明，它们基本都具有还原性［如牛角塘的流体Eh值为-07～063（叶霖，2000），都龙为-065～-096］，弱碱-弱酸性（如牛角塘矿床成矿流体的pH值为671～775，都龙为500～700，临沧锗矿为650～800）；几个矿床的流体中普遍含有 Ca2+、Mg2+、Na+、K+等阳离子和、Cl-、F-等阴离子和低中等盐度等特点。流体中普遍含有 CH4、N2、H2和 CO2，证明有机质在成矿流体中占了一定比重，由此看出分散元素在成矿流体中迁移和富集过程中，有机质起了很大作用。分散元素和有机质结合形式主要是与一些饱和及不饱和的含氧基团形成共价键，以有机络合物形式随流体运移，在适宜的地质环境下，有机络合物降解，分散元素析出，并进入有机碳骨架中或被有机碳吸附富集成矿。

所研究的成矿流体多来自大气降水和地层水，有时混入一些变质水和岩浆流体（如拉尔玛和都龙两个矿床）。

5成矿时代多为燕山期—喜马拉雅期

尽管分散元素矿床赋存的岩系较老，但成矿时间均较晚。根据它们产出的地质特征和部分矿床的同位素年龄测定，锗、铊、硒和大水沟碲矿均为燕山—喜马拉雅期成矿，只有牛角塘镉锌矿床为加里东早期成矿（因是铅同位素年龄，值得商榷；有人认为是燕山期成矿）。都龙矿床因具有热水沉积、变质改造、岩浆热液叠加三个阶段成矿模式，铅同位素模式年龄为印支—海西期，是变质期成矿的年龄反映，所测Rb-Sr等时线年龄为岩浆热液成矿年龄，也是该矿床最终形成的年龄，说明该矿床经历了282～75Ma漫长的成矿作用。几个矿床的同位素年龄见表2-13。

表2-13 几个分散元素所形成的矿床的同位素年龄

综上所述，多数分散元素矿床为低温层控型，成矿作用多经历沉积成岩富集和后期热液改造加富的过程。成矿物质多来自赋矿围岩和临近的地层岩石及岩浆岩。成矿流体具有弱酸—弱碱和较还原的物理化学性质，特别指出的是在锗和硒成矿过程中有机质在它们迁移和富集过程中起了重要的作用。虽然很多分散元素矿床赋存在较老层位中，但成矿时间较晚，成矿作用多数经历了漫长的地质历程，往往是多期地质作用叠加成矿。因为分散元素在地壳中的丰度极低，要使它们富集到几千倍到百万倍级，需要特殊的地质背景和漫长的地质作用过程。

上述分散元素成矿机制研究均未涉及到碲，碲元素成矿与众不同。从本书所研究的大水沟和东坪两个矿床看出，它们不是低温成矿，如大水沟碲矿床属于深成中高温热液充填型碲矿化物脉状矿床。该矿床的蚀变围岩中发现大量电气石、钠长石、白云母等气成热液矿物，矿石矿物组合以硫化物、硫的铋碲化物为主。碲在矿石中以独立矿物形式分布。实测成矿温度304～319℃（均一法，经压力校正），计算成矿压力为884×105Pa，形成深度为334km（李保华，1999）；成矿元素和矿化剂具有深源特点，硫同位素组成高度均一，28件矿物测试结果平均δ34S为（+126±093）‰。12件白云石的碳、氧同位素组成平均δ13C为（-506±033）‰，δ18O为（117±123）‰。9件脉石矿物包裹体δD为（-5613±936）‰，δ18O为493‰，15件矿物微量铅的铅同位素组成显壳幔混合特点（206Pb/204Pb为182～198，207Pb/204Pb为151～157，208Pb/204Pb为38～39），黄铁矿中w（Co）/w（Ni）比值特大（平均710），矿石与围岩的稀土元素组成具显著差异，前者富集重稀土元素，后者富集轻稀土元素。上述这些特点都说明大水沟碲矿床属中高温成矿，其深源物质是成矿物源的主体（曹志敏，1995，1996；陈毓川，1996）。东坪碲金矿床石英包裹体均一温度多在230～350℃；液相包裹体氢氧同位素分析结果位于岩浆水、变质水和大气降水之间，S、Si同位素判断成矿流体以岩浆来源为主，铅同位素显示以地幔来源为主。从这两个矿床研究得知成矿元素碲的来源较深，成矿温度高。有无低温浅成的碲矿床或矿化有待进一步发掘。

富In矿床的成矿温度为中高温，多数在250℃至320℃范围。富In矿床的成因类型主要可以分为两类：其一为以海底喷流沉积成矿作用为主后期热液叠加改造矿床，如桂西北的大厂矿田、滇东南的都龙、白牛厂、个旧等矿床，不少研究都提供了这些矿床海底喷流沉积成矿的证据（刘玉平，1999；陈学明等，1998；韩发等，1989）；另一种是富铟矿床成因与岩浆作用关系更密切，矿床为热液充填交代的产物，矿体呈脉状产出，成矿温度可达高温，有些矿床岩浆岩为矿体直接围岩，如孟恩陶勒盖矿床。该矿床的物质来源较深，方铅矿样品铅同位素都位于上地幔铅演化线的端点附近，具有地幔铅同位素组成特点。该矿床的黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和黄铁矿，都具有完全一致的硫同位素组成，δ34S值在-2‰～+2‰之间。成矿流体的H、O同位素组成，矿石中石英和闪锌矿的δD值分布于-44‰～-65‰之间，西段矿体成矿流体的δ18O流体值为63‰～101‰，东段为49‰～74‰。说明成矿流体的来源以岩浆流体为主（详见本书第十章）。

（五）分散元素找矿方向探讨

Ga：首先是铝土矿中镓的综合回收。铝土矿中一水铝石含Ga 80×10-6～200×10-6，比三水铝石（50×10-6）高得多。贵州的几个大的铝土矿含Ga 70×10-6～143×10-6，远远超过了工业利用标准（刘平，1994），镓的利用前景广阔，特别是铝土矿层下部蜂窝状的矿体更是Ga的富集部位，应注意从这些矿石冶炼铝时回收镓。

Ge：在低成熟度的煤层和铅锌矿床中寻找Ge。

Se：一直从铜矿石电解铜的阳极泥中回收，现发现黑色岩系（甚至包括煤）的硒储量很大，是铜矿的80倍。我国寒武系和二叠系黑色岩系分布很广，有些地段Se含量很高，成为富硒建造。湘西和贵州遵义地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系的多金属富集层是具有找矿前景的地段。

Cd：一直从硫化物的锌矿石中提取，现在也是如此。我国铅锌矿中的镉储量约占总储量的90%，我国南方特别是西南地区的一些大型—超大型铅锌矿是Cd的潜在资源地。

In：有工业意义的铟矿床均在锡石硫化物矿床中。锡石硫化物多金属矿床中，80%以上的In富集在闪锌矿中，在上述矿床中，闪锌矿富集部位或铅锌矿体是找铟的主要地段。

Te：一直作为伴生组分，主要从铜矿石中作为综合利用对象的一些铜镍硫化物矿中回收。现在看来，碲成矿可以补充两方面：一是Te的独立矿床（如大水沟Te与Bi结合成矿），二是一些大型和超大型金矿床（如东坪碲金矿床是含碲化物的金矿床）。

Re：作为伴生元素具有工业意义的矿床主要是斑岩型铜（钼）矿床，其次是与超基性岩有关的PGE矿床有时有少量的Re伴生，进行综合回收。特别指出的是我国西南地区下寒武统黑色岩系，其中的Ni-Mo-PGE富集层中Re的含量较高，在贵州下寒武统黑色岩系的个别地段Re的含量达33×10-6，应注意铼富集地段的寻找。

Tl：除了铊的独立矿床外，应在贵州As-Hg-Sb矿带相应的矿床中加强Tl成分的查定，以便找到更多的铊资源。

Cd是土壤重金属污染的重要来源之一，它有高毒性，化学性质接近于锌，在土壤中具有稳定、积累和不易消除性，并通过食物链富集，构成对人类生存环境多个层面上的不良胁迫，给人类的健康和动植物健康以及周围生态环境带来严重危害。国际癌症研究局（IARC）将镉及其化合物划为第Ⅰ类“对人体致癌”物质。

土壤中镉的来源

当农业土壤中Cd的含量超过了10 mg/kg时，我们就认为其受到了污染。土壤镉污染来源很多，可分为自然源和人为源。自然源主要指成土的母质，如硫镉矿、方硫镉矿等。人为来源主要包括采矿、冶炼、化肥施用、污水灌溉、大气沉降、城市垃圾等。采矿冶炼是镉排放的主要工业源，并以“三废”的形式影响周围环境，工业废气中的镉伴随着粉尘扩散，以降雨和自然沉降的形式进入土壤，工业废水中的镉通过污水灌溉农田或城市居民用水处理不达标等形式进入土壤，长期使用磷肥和高量有机肥会增加土壤镉的含量，含镉肥料主要是磷肥和一些含镉生活垃圾。此外，机动车尾气排放能引起公路两侧土壤的重金属污染。

土壤镉的迁移富集机理

1、镉的存在状态。Cd在土壤中有水溶态和难溶态两种存在状态。不同形态的污染物有不同的环境行为和生物效应。水溶性镉主要以离子态或络合态存在,易为作物所吸收;难溶性镉可以是交换态(粘土交换及腐殖质交换)、化学沉淀态及难溶性螯合态存在于土壤颗粒中,不易被植物所吸收。土壤中水溶性镉和非水溶镉在一定的条件下可相互转化，其主要影响因素为土壤的酸碱度、氧化-还原条件和碳酸盐的含量。

2、镉的迁移转化。由于土壤的强吸附作用，镉很少发生向下的再迁移而累积于土壤表层。在降水的影响下，土壤表层的镉的可溶态部分随水流动就可能发生水平迁移，进入界面土壤和附近的河流或湖泊而造成次生污染。

3、土壤镉活性的影响因素。影响镉在土壤中转化的因素很多,例如pH值、土壤氧化还原条件等。pH值增大,镉溶解度降低。土壤的氧化还原条件与镉的活性关系密切,旱地通风良好,镉多呈可溶性,易被吸收，作物与土壤镉含量呈正相关;水田还原条件下, S2 -与Cd2+结合生成难溶CdS抑制Cd2+的迁移和作物对Cd2+的吸收，抑制土壤中镉的活性。此外,土壤粘土成分、有机质含量和PO43 -含量都能影响镉的迁移能力。其中pH值是影响Cd2+溶解度的主要因素,是引起植物吸收Cd2+的主要原因。如果不考虑其他反应,可写成下列平衡反应式:

上式表明,Cd2+的理论浓度随着土壤pH值的上升而下降。

土壤镉污染的修复

土壤镉污染治理的原则为“预防为主，防治结合”具体手段有如下几种：

1、物理修复。物理修复方法包括改土法、土壤淋洗法、热力学修复法、电动力学修复法等，目前应用最广泛的是改土法，改土法包括客土、换土、去表土和深耕翻土等。土壤淋洗法是利用淋洗液将土壤固相中的镉转移至液相中，再把富含镉的废水进一步回收处理，目前土壤淋洗液包括有机或无机酸、碱、盐和螯合剂等。热力学修复法是利用高压变频电压产生电磁波，产生热能对土壤加热，使污染物从土壤颗粒内解析出来。而电动力学修复法则是指在污染土壤中插入电极对，并通以低强度的直流电，使土壤的镉离子在电场作用下定向移动，在电极附近富集，从而达到清除镉的目的。

2、化学修复。即在土壤中施用化学修复剂，与镉污染物发生一定的化学反应，以降低土壤镉污染物的水溶性、扩散性和生物有效性的修复技术。化学修复法发展较早，也相对成熟有效，主要包括：化学淋洗技术、化学氧化修复技术、土壤性能改良技术等等。目前，广泛应用的方法是施用改良剂，如磷酸盐、硅酸盐、沸石、膨润土，通过改变土壤pH、沉淀、吸附、离子交换和络合等化学反应等，显著降低镉在土壤中的生物有效性。有研究发现，施用磷酸二氢铵对矿区镉污染土壤进行修复，镉的有效浓度下降达946%。

3、植物修复。植物修复费用低、耗费人力少、处理效率高、不会产生二次污染并且可以易回收利用金属。植物修复是指利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、降解作用，清除土壤中污染物质，主要包括两个方面：一是利用一些超积累植物对污染物进行吸收、固定、转化和积累。温室栽培试验结果表明，印度芥菜根和叶中的最高镉含量可达300 mg/kg、160 mg/kg。 此外，对镉耐性和富集能力较强的植物还有小犬蕨、向日葵等。二是为微生物修复提供有利于修复进行的条件，促进生物降解和无害化。 严理等研究发现，镉污染土壤种植苎麻后， 土壤微生物活菌量明显增加，土壤细菌活菌量增加幅度最大的为133倍， 土壤真菌增加幅度最大的达242倍；镉污染土壤种植苎麻可提高土壤有机质含量，明显减少土壤中镉含量，起到修复土壤镉污染的作用。

4、生物修复。生物修复包括微生物修复和动物修复。微生物修复机理包括细胞代谢、吸收、沉淀和氧化还原反应等。刘红娟等发现，其所研究的蜡状芽孢杆菌RC可以在镉浓度为200 mg/L的固体培养基平板上生长良好，表明菌株具有强抗镉的能力。动物修复是指利用土壤中某些低等动物的代谢活动来降低污染土壤中重金属比例的方法。例如，Ramseier等研究发现蚯蚓具有强烈的镉富集能力，当土壤镉浓度为3mg/kg时，蚯蚓的镉富集量可以达到120mg/kg。但由于低等动物生长受环境等因素的严重制约，该项技术在实际应用中受到了一定限制。