煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术体系框架探讨

曹代勇 ， 魏迎春 ， 李 新 ， 张 昀 ， 徐来鑫 ， 位金昊 ， 董 博

(1.中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院, 北京 100083；2.中国矿业大学(北京) 煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室, 北京100083)

含煤岩系的主要特点是沉积物源丰富、岩性类型多样、有机质含量高，从而为各类成矿作用奠定了良好物质基础，构成多种矿产赋存的有利载体。含煤岩系中除煤之外，还赋存或共、伴生了不同相态的多种矿产资源，包括煤层气、镓、锗、锂、铀等战略性矿产[1-2]。这些有机和无机、金属与非金属矿产或同源共生、或同盆共存，构成一个类型多样、资源丰富、相对独立、又具有不同程度成因联系与耦合关系的成矿环境和矿产赋存单元。

以有机质为主要物质组成的特征决定了煤的构成具有吸附性和还原性能，在特定地质和地球化学条件下可富集多种战略性金属元素，例如锂、镓、铀、钪、钛、钒、锗、硒、锆、铌、铪、钽、稀土等“三稀”(稀散、稀有、稀土)元素，形成煤系金属矿产或煤型金属矿产[3-11]。煤系战略性金属矿产属于煤系矿产的重要组成部分，由于历史原因，过去完成的煤炭地质勘查多以煤为单一工作对象，对煤系其他矿产重视不够。当前新一轮找矿突破战略行动把“三稀”矿产作为主要工作目标之一[12]，从而也对煤炭地质勘查提出新要求、带来新的发展机遇。近年来，煤系战略性金属元素的成因和赋存等基础理论研究方面取得了显著的进展，但缺乏地质勘查工程实践，从而构成实现煤系金属元素向金属矿产转变的重要制约因素。笔者从煤系战略性金属矿产的基本特点分析入手，论证实施煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的必要性，探讨煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的内涵和核心问题，初步提出煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术方法体系框架，作为建立煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的基础。

1 煤系战略性金属的基本特点

1.1 煤系战略性金属元素的微量性

与其他战略性金属矿产具有“稀”“伴”“细”的特点[13]相似，煤系战略性金属矿产属于微量元素富集成矿，煤和煤系岩层中战略性金属质量分数多数为0.1×10-6～1×10-6量级[3,9,14-17]，圈定矿体的边界品位也仅10×10-6量级。

长期以来，煤中微量元素的研究和评价工作主要聚焦于潜在的有害元素在煤炭开发和加工利用过程中的环境影响效应，进入21 世纪以后，随着当代科学技术的发展，对包括镓、锗、锂、稀土等战略性金属在内的战略性矿产的需求迅速增加，煤中微量元素的资源效应日趋受到关注[3-7,10,18-21]，成为当前国内外煤地质学最富活力的研究热点和前沿方向之一。“十四五”国家重点研发计划“战略性矿产资源开发利用”于2021 年启动“煤系战略性金属矿产资源赋存规律与精细勘探技术”“煤与伴生战略性金属矿产协调开采理论与技术”和“煤系战略性金属矿产协同分离回收理论与技术”3 个项目，加快了我国煤系战略性金属矿产实施工业性开发的步伐。然而，煤系战略性金属矿产的“微量性”特征，导致地球物理和地球化学异常微弱，低于大多数物探和化探方法的检测门限，给煤系战略性金属矿产勘查带来极大的挑战。将煤系战略性金属矿产的微量性转化为可探测的宏观性，是地球物理与地球化学精细勘查技术方法实施的前提条件和主要任务。

1.2 赋存状态的复杂性

包括战略性金属在内的煤中微量元素赋存状态复杂，既可以是有机结合态、也可以是无机结合态[15,22-24](图1)。微量元素的有机亲和性是煤系战略性金属元素不同于矿物岩石成矿机制的一个显著特点，任德贻等[15]指出煤中微量元素都可以与煤有机质结合，只是结合的程度不同而已，由于元素赋存状态的复杂性和测定的困难性，煤中有机结合态元素种类尚未形成共识。多数学者认为，煤中的锗、铀、镓、稀土、铍、硼等微量元素具有不同程度的有机亲和关系[6,15,24-26]，其中战略性金属元素Ge 被认为是典型的有机亲和元素[4,27-29]，Ga、Li、U、REE 等金属元素的赋存状态则存在不同观点[15,20,23-24,26-27,30-38]。

图1 煤中微量元素的赋存状态分类[15]Fig.1 Occurrence of minor and trace elements in coal[15]

煤系战略性金属元素赋存状态的复杂性，是决定其宏观上富集成矿及其矿体(层)分布规律的重要因素，从而对资源评价和矿产勘查产生影响。

1.3 组合类型的多样性

煤系金属矿产成矿作用经历了“蚀源区供给(和蚀源区形成)—物质迁移—金属富集—后期改造保存”4 个过程[6]，是多因素、多阶段、多层次综合作用的结果[8,15,39-40]。我国煤田地质条件时空差异显著，不同赋煤区和不同含煤岩系在剥蚀区物源性质、沉积环境和泥炭沼泽类型、火山和岩浆热液活动、构造格局和构造-热演化等成矿条件方面的差异，决定了煤系金属元素的成矿专属性和与煤共伴生组合类型的多样性(表1)。例如，有机亲和元素Ge 主要与羧基(—COOH)、酚羟基(—OH)、巯基(—SH)、氨基(—NH)等结合[41]，趋向于在低煤阶中富集。典型实例如内蒙古二连盆地群乌兰图嘎褐煤盆地煤-锗共生矿床和云南西部临沧褐煤盆地煤-锗共生矿床[42-44]。晚古生代华北克拉通坳陷盆地北缘长期缓慢的构造隆升，为物源区母岩遭受彻底的剥蚀、风化和淋滤分解提供了良好条件，有利于亲石元素Al、Ga 等搬运富集成矿，形成鄂尔多斯盆地北部准格尔煤田的煤-镓和山西北部的煤-锂共生组合[31-32,45-47]。与碱性岩浆有关的战略性金属矿床通常包括很多超大型的高场强元素和稀土元素矿床[48]，华南西部晚古生代“峨眉地幔热柱”活动，构成康滇古陆以东川渝滇黔地区煤系多金属组合成矿带的主要构造控制因素[49-52]，煤中铌-锆-镓-稀土矿床均含有碱性火山灰夹矸[6,53]。

表1 我国煤与煤系战略性金属矿产典型组合类型(据文献[54]修改)Table 1 Typical combination types of coal and strategic metal resources in coal-bearing strata in China(Modified from Reference [54])

煤与煤系战略性金属矿产组合类型的多样性及其地质、地物和地化特征差异，必将会影响协同勘查对象的确定和勘查技术手段的选择。

1.4 富集层位的差异性

由特定的成矿条件和元素地球化学性质所决定，煤系战略性金属成矿层位也存在差异，不仅在煤层中富集，而且也可以在煤层夹矸和顶底板，以及煤系其他黏土岩(镓、锂、锆、铪等)或砂岩(铀)等层位富集成矿。图2 为广西上林万福矿区二叠系上统合山组煤系战略性金属矿体垂向分布示意，发育4 层矿层：Ⅰ矿层分布于K5煤层及其顶底板的炭质泥岩、含炭泥岩、铝土岩、铁铝岩中，底部茅口组灰岩古风化壳锂、镓和稀土高度矿化。Ⅱ矿层分布于K5与K4煤层之间的铝土岩、铁铝岩中，下距Ⅰ矿层20～100 m。Ⅲ矿层分布于K4煤层及其顶底板的炭质泥岩、含炭泥岩中，下距Ⅱ矿层0～40 m。Ⅳ矿层分布于K2煤层及其顶底板的炭质泥岩、含炭泥岩中，下距Ⅲ矿层15～30 m[62]。

图2 广西万福矿区煤-锂-镓组合层位分布(据文献[62]修改)Fig.2 Distribution of coal-lithium-gallium assemblage strata in Wanfu mining area, Guangxi Province (Modified from reference [62])

不同于以煤层为单一目标的煤炭地质勘查，煤与煤系战略性金属矿产协同勘查属于多目标勘查工程，不仅体现在煤与战略性金属不同组合类型决定的多种勘查对象，还体现在金属成矿层位的多样性和差异性，决定了勘查目标不能仅限于煤层本身，还需要关注煤系的其他特定层位。

1.5 空间分布的不均匀性

煤系战略性金属矿产的另一个显著特点，是空间分布不均匀性和突变性显著，同一勘查区相邻钻孔、乃至同一钻孔煤层不同分层的元素质量分数差异可达数倍至数十倍(图3)。这种空间分布特征就对查明煤系战略性金属矿产提出了更高的要求，因此，控制煤系战略性金属矿产的勘查工程量要远大于相应级别的煤炭资源勘查，换句说，同一勘查阶段的勘查工程布置不能得到相同级别的煤炭资源和煤系战略性金属矿产，后者通常需要根据战略性金属元素的分布特征针对特定块段增加勘查工程量。

图3 内蒙古乌兰图嘎褐煤-锗矿4—4'探线剖面Fig.3 Section of 4—4' exploration line of lignite-germanium mine in Wulantuga, Inner Mongolia

1.6 由微量元素到金属矿产

煤系战略性金属元素的微量性、复杂性、不均匀性，以及与煤和含煤岩层共生共存性等特点，决定其难以作为独立矿种进行勘查开发，在煤炭资源勘查同时实施煤系战略性金属矿产勘查，则是实现煤系金属元素向金属矿产转变的必由途径，其基本要求是：理论有据、技术有效、经济合理。

2 协同勘查概念的形成与发展

2.1 演变历史

“协同”一词来自古希腊语，是指协调2 个或者2个以上的不同资源或者个体，协同一致地完成某一任务的过程或能力。“协同勘查”则用以指在勘查主要矿产时对共伴生矿产同时进行勘查的工作，或同时进行2 个或多个矿种的勘查工作。“协同勘查”的同义词或近义词有：“综合勘查”[70-71]、“多矿种兼探”[72-73]、“多矿种共探”[74]等。

多矿种共生共存现象早已被人们所认识，1986 年颁布的《中华人民共和国矿产资源法》就明确规定“国家对矿产资源的勘查、开发实行统一规划、合理布局、综合勘查、合理开采和综合利用”。在各类矿产地质勘查规范中，“综合勘查”均作为一条基本原则(表2)。

表2 矿产地质勘查规范中对于综合勘查(综合评价)的表述Table 2 Description of comprehensive exploration (comprehensive evaluation) in mineral exploration standards

由上述可知，综合勘查是指勘查主要矿产时对共伴生矿产同时进行勘查。20 世纪60 年代之后，随着物探、遥感等勘查技术的普及和发展，综合勘查又被赋予多种勘查技术手段综合运用的内容。经过50 余年的实践，逐渐形成了以中国煤田地质理论新进展为支撑、新形势下煤炭地质勘查规范和标准体系为依据，由煤炭资源遥感技术、高精度地球物理勘探技术等核心技术构成的当代煤炭地质综合勘查理论与技术体系[70,75](图4)。

“协同勘查”一词自21 世纪初开始出现在专业文献中。伍天洪等[76]、杨利伟等[77]、王毅等[78]、李增学等[79-80]、王怀洪等[81]、韩效忠等[82]、黄旭钊等[83]、孙杰等[84]分别讨论了多能源矿产协同勘查、煤铀协同勘查、岩浆型铜镍矿协同勘查、煤炭与煤层气协同勘查等多矿种协同勘查理论与技术体系。

煤系多种矿产共生共存使得多目标协同勘查成为必需，地质地球物理和地球化学勘查技术的发展及其综合运用使协同勘查成为可能；多矿产的协同勘探基本原则体现在勘探方法最优化和经济效益最大化。李增学等[79-80]认为协同勘查是在综合勘查的基础上发展而来的多矿产科学勘查系统，主要包括多种矿产共存共聚协同勘查基本思路、多种矿产协同勘探理论、协同勘查模式构建等(图5)。王佟等[85]将煤炭地质勘查发展脉络划分为从找煤勘查→为合理开发服务的综合勘查→多种矿产共生共存的协同勘查→与环境和谐共进的生态地质勘查等阶段。认为煤系矿产资源协同勘查的基本理念是将以煤层为主要勘查对象扩展为煤系为勘查对象，勘查目标不仅限于煤，而且包括煤层和煤系中的其他矿产[86]。

图5 以煤炭资源为主的多种矿产协同勘查体系[79]Fig.5 Block diagram of coal priority multiple mineral resources “exploration in coordination” system[79]

2.2 对协同勘查的理解

现有的部分协同勘查文献中，煤炭地质综合勘查被表述为多种勘查技术手段的综合运用，协同勘查则包括勘查技术的综合运用和煤系多种矿产的综合勘查。然而，回顾历史(表2)，综合勘查的基本涵义是强调多矿种勘查，即“在勘查主要矿产的同时，对共生伴生矿产一并进行勘查”。因此，可以将协同勘查视为综合勘查的继承和发展，“综合勘查”术语在各类地质勘查规范中已经普遍使用，“协同勘查”的涵义尚在探索、完善过程中。

从煤炭地质勘查实践看，综合勘查具有多种矿产的综合勘查和多种技术手段的综合运用等2 方面的理解；协同勘查则更加强调2 种或多种矿产综合勘查过程中的协调有序、科学组织。也有观点认为综合勘查是指勘查主矿种的同时，对共伴生矿产的兼探；协同勘查指2 种或多种不分主次的矿产同时进行勘查。

3 协同勘查理论与技术方法

3.1 煤与煤系战略性金属协同勘查的原则

勘查原则是勘查的指导思想和工作指南。煤与煤系战略性金属协同勘查作为一类矿产勘查活动既要遵循矿产勘查的一般性原则，又要体现煤系战略性金属元素赋存特征，确定相应的具体原则(图6)。包括2 个层次的原则，基础层次协同勘查原则即固体矿产勘查的一般性原则，专属层次协同勘查原则为煤与煤系战略性金属矿产协同勘查专属原则。

图6 煤与煤系战略性金属协同勘查的原则Fig.6 Principles of coordinated exploration of coal and strategic metal resources in coal-bearing strata

其中，协同勘查原则的基础层次是固体矿产勘查的一般性原则，指导和服务于矿产勘查的全过程，是开展勘查工作的基本遵循，包括：绿色勘查原则、实际出发原则、经济合理原则、全面综合原则、循序渐进原则和先进性原则。

协同勘查原则的专属层次是在遵循基础层次协同勘查原则的基础上，针对煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的特殊性，提出的针对性勘查原则，包括：研究先行原则、技术有效原则、精细勘查原则、动态调整原则、分区施策原则、协调同步原则。

3.2 协同勘查模型与协同勘查理论与技术方法框架

煤矿床勘查模型(勘查模式)是指针对不同煤矿床勘查类型，在赋煤规律研究的基础上，针对查明某类煤矿床所必须具备的有利地质条件、有效勘查技术手段、合理勘查程序和勘查工程布置方案的高度概括和总结，可以给类似煤矿床勘查工程提供借鉴和指导[87-88]。煤与煤系战略性金属矿产协同勘查尚处于起步和探索阶段，缺乏赖以建立协同勘查模型的工程实践经验。因而，从煤系战略性金属元素的基本特征和协同勘查基本需求分析入手，探讨煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论和技术方法，是建立煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的基础工作。

在现有研究成果基础上，笔者初步提出煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术方法体系框架(图7)。煤与煤系战略性金属矿产协同勘查应以煤系战略性金属元素富集成矿机制、组合类型与赋存规律研究为前提，以煤地质学、矿床学、地球化学、地球物理学、勘查工程学等多学科理论为基础，以精准钻探、精细物探和精细化探等关键技术构成的协同勘查技术体系为支撑，以《固体矿产地质勘查规范总则》《矿产资源综合勘查评价规范》，以及《矿产地质勘查规范煤》等单矿种勘查规范等标准为工作依据，遵循固体矿产资源勘查和综合勘查及单矿种勘查的一般性原则，以及研究先行、技术有效、精细勘查、动态调整、分区施策、协调同步等原则，协同组织勘查工程、协同实施关键技术，实现煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的最佳技术效益和最佳经济效益的平衡。在完成煤炭地质勘查任务的基础上，查明共伴生战略性金属矿产的地质特征和开发地质条件，获得相应的资源量或元素分布特征，为煤系矿产资源综合开发利用提供地质依据。

图7 煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术体系框架Fig.7 Theory and technical system framework of cooperative exploration of coal and strategic metal resources in coal-bearing strata

在这一体系框架中值得关注并深入探讨的核心问题包括协同勘查对象的确定、协同勘查技术手段的选择、协同勘查工程的布置、资源类型划分与资源量估算等4 方面。

4 协同勘查的核心问题

4.1 协同勘查对象的确定

煤系矿产资源可以从经济性角度、赋存特征角度、成因角度、工业分类角度以及相态角度5 个方面进行分类[1-2]。

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查对象的确定，需要综合考虑战略性金属元素赋存状态(图1)、组合类型(表1)、地球物理和地球化学响应[54]、富集程度或经济性等因素，进行综合分类(图8)。其中，煤系战略性金属元素的经济性是决定勘查策略的基本因素，根据其富集程度划分为共生矿产和伴生矿产2 种类型。前人对共生和伴生矿产的含义具有不同的理解[2]，本文采用GB/T 13908—2020《固体矿产勘查规范总则》定义：共生矿产指同一矿区内赋存2 种及以上均达到其矿床工业指标要求的有用组分，其资源量规模能满足预期可经济开采的要求，且在开采主要矿产是会受到影响的矿产；伴生矿产则是指随主要矿产赋存的、未达到该矿种矿床工业指标要求，或虽达到工业指标要求但资源量规模不具单独开采价值，在开采主要矿产是可经济回收利用的矿产[89]。煤系矿产资源分类与协同勘查对象分类有密切关系，但侧重点不同，前者偏重于成因和分布规律研究，可以服务于煤与煤系战略性金属成矿模式和找矿模型，后者则侧重于矿产勘查工程实施，服务于协同勘查模型的建立。

图8 协同勘查对象分类Fig.8 Classification of cooperative exploration objects

4.2 协同勘查技术手段的选择

煤与煤系战略性金属协同勘查技术选择的核心，在于地质-地球化学-地球物理-钻探等关键技术协同实施的合理性、有效性和可行性。21 世纪初形成的煤炭地质综合勘查核心技术[70,75]，构成煤与煤系战略性金属协同勘查技术体系的基础，研发针对煤系战略性金属矿产的精细地球物理与精细地球化学勘查技术，则是协同勘查亟待攻克的技术瓶颈(图9)。

图9 协同勘查技术手段组合Fig.9 Combination of cooperative exploration technology and means

基于前述煤系战略性金属元素的赋存特征，从技术有效原则和精细勘查原则出发，煤与煤系战略性金属协同勘查地球物理与精细地球化学勘查技术包括两大类：① 直接探测技术，包括岩石地球化学方法即钻孔岩心采样测试，以及根据战略性金属矿产的地球物理响应和地球化学响应采用的物探和化探方法。例如放射性勘探(伽马能谱、氡及子体测量)和自然伽马测井技术，穿透性地球化学方法(纳米地球化学探测/地气测量)。② 间接探测技术，针对金属元素赋存环境或载体的物探和化探技术。如南方晚二叠世煤系铌-锆-镓赋存的火山灰蚀变层自然伽马异常探测(图10)，利用声波测井和高精度地震解释煤中镓元素载体勃姆石质量分数间接寻找煤-镓矿床[90]，煤系砂岩型铀矿氧化还原带的高精度磁法[91]，以及地震电法等物探技术对煤层和其他关键层位的探测。

图10 滇东等高场强战略性金属(Nb-Zr)矿层的自然伽马响应(据文献[67]修改)Fig.10 Natural gamma response of Nb-Zr deposits in eastern Yunnan province (Modified from Reference[67])

魏迎春等[54]基于针对煤与煤系战略性金属矿产组合的地质条件、地球化学条件和地球物理条件，遵循经济效益最大化和勘查方法最优化原则，初步提出煤-铀矿床、煤-锂-镓矿床、煤-锗矿床和煤-铌-锆-镓-稀土矿床等典型共生组合矿产协同勘查技术方法。

4.3 勘查工程布置与控制程度

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查工程布置遵循研究先行、动态调整、分区施策等原则，其核心，在于针对不同勘查对象类型和不同勘查阶段，勘查工程布置系统和控制程度等方面的协同部署、协调有序开展，以适当的工程投入获得最佳的综合勘查效果。

勘查工程布置原则上以煤炭资源地质勘查阶段的要求为基础展开，对勘查过程中获得的数据即使进行分析研究。对于战略性金属元素质量分数高于该矿种工业品位或边界品位的块段，采取适宜的技术手段和加密工程布置，提高工程控制程度。例如，内蒙古胜利煤田乌兰图嘎煤-锗勘探区，煤炭勘查类型为二类一型，基本勘查网度800 m×800 m 圈定控制资源量；参照DZ/T 0203—2020《矿产地质勘查规范 稀有金属类》，根据矿体规模、矿体形态复杂程度、主要有用组分分布均匀程度、厚度稳定程度、构造影响程度5 个主要地质因素来确定煤中锗勘查类型为Ⅰ型，获得控制资源量的基本网度为200 m×200 m 网度。煤炭勘探阶段最高网度仅能圈定锗矿推断资源量，根据详查阶段数据，对超过锗矿工业品位的勘探区西部(图11(a))，加密200 m×200 m 网度和中心加密100 m×100 m(图11(b))，达到锗矿勘探阶段，实现煤与锗矿协同勘查的最佳效益。

图11 乌兰图嘎煤-锗协同勘查项目勘探工程布置Fig.11 Layout of coal-germanium cooperative exploration in Wulantuga

对战略性金属超过该矿种工业品位并达中型规模以上的区域，则应按该矿种勘查规范布置勘查工程实施专门勘查。

4.4 资源量的科学估算

如前所述，煤系战略性金属矿产各级资源量的勘查工程控制程度要求远高于对应级别的煤资源量，因此，根据协同勘查矿种协调、分区施策的原则，煤炭资源量与战略性金属资源量需要分别划分区域估算。此外，煤作为典型的层状矿床，资源量估算通常采用地质块段法，煤系战略性金属矿产属于“三稀”(稀散、稀有、稀土)元素成矿，其共同特点是空间变异性显著，资源量估算除地质块段法之外，往往采用地质统计学法和SD 法的估算方法。

煤与战略性金属矿产资源量估算指标也存在很大差异，不同于前者采用煤炭密度乘以煤层体积的简单方法，金属矿产资源量估算的基本参数为品位(金属质量分数)。以边界品位划分矿体、以工业品位估算资源量，后者采用盈亏平衡原则论证确定，具有一定程度的可变性。前人对煤(煤系)战略性金属元素评价指标开展了相关研究工作(表3)，但是，由于煤(煤系)战略性金属元素开发利用尚处于起步探索阶段，现有指标缺乏工业利用实例支撑。煤系战略性金属元素赋存状态的多样性进一步增加了确定评价指标的复杂性，例如，无机亲和元素的灰基(煤灰中质量分数)指标[10]较为真实地反映其可利用性，而对于有机亲和元素言，采用可燃基(有机组分中质量分数)可能更为合理。因此，合理确定煤系共伴生战略性金属矿产的工业指标，是科学地估算资源量亟待解决的核心问题。

表3 煤系战略性金属元素评价指标Table 3 Identification index of coal measure graphite μg/g

乌兰图嘎煤-锗矿是目前我国开发利用程度最高的煤中战略性金属矿床，原国土资源部1998 年《关于内蒙古自治区锡林郭勒盟乌兰图嘎煤矿Ⅱ采区锗矿详查工业指标的批复》确定锗的边界品位为0.003%(30 μg/g)，最低工业品位为0.01%(100 μg/g)；以最低工业品位确定锗矿最低可采边界，大于边界品位的样品均参与单工程加权平均品位估算锗资源量。GB/T 41042—2021《煤中有价元素含量分级及应用导则》提出煤中有价元素的概念，将其定义为“有较高的经济价值，且在煤中富集程度较高，达到或接近工业品位，具有作为工业矿床开发或综合利用潜力的元素”[94]，进行了煤中有价金属元素(铝、镓、锗、锂)的质量分数分级，提出生产中适宜利用煤中镓、锗、锂的质量分数指标大致相当于表3 对应的边界品位。

为了全面反映煤系战略性金属元素的分布特征和经济性，本文根据战略性金属富集程度和分布位置划分为3 种类型(表4)。富集程度≥工业品位的共生矿产根据勘查工程控制程度可分别估算探明、控制和推断资源量；富集程度≥边界品位(或评价参考指标)的伴生矿产估算资源量建议称为伴生或综合利用资源量(具有潜在资源的涵义)；富集程度 ＜ 评价参考指标的金属元素作为有益或有害组分，不估算资源量，以元素质量分数(最大～最小)/平均值表示。

表4 煤系战略型战略性金属元素矿产资源量分类Table 4 Identification index of coal measure graphite

5 结 论

(1)煤系中战略性金属元素的微量性和分散性、以及与煤或煤系其他岩层共存性等特点，决定其难以作为独立矿种进行勘查开发，在煤矿产勘查同时实施煤系战略性金属矿产勘查则是一条理论有据、技术有效、经济合理的必由途径。

(2)“协同勘查”是“综合勘查”的继承和发展，综合勘查具有多种矿产综合勘查和多种技术手段综合运用等2 方面的理解。协同勘查则更加强调多种矿产综合勘查过程中的协调有序、科学组织。

(3)煤与煤系战略性金属矿产协同勘查应以战略性金属元素富集成矿机制研究为前提，以基础学科和应用学科理论为基础，以适宜的勘查技术为支撑，以矿产勘查规范体系为依据，遵循协同勘查原则，协同组织勘查工程、协同实施关键技术，实现最佳技术效益和最佳经济效益的平衡。在完成煤炭地质勘查任务的基础上，查明共伴生战略性金属矿产的地质特征和开发地质条件，获得相应的资源量或元素分布特征，为煤系矿产资源综合开发利用提供地质依据。

(4)煤与煤系战略性金属矿产协同勘查值得关注并深入探讨的核心问题包括：勘查对象类型划分和综合评价指标的制定，勘查技术的协同实施，勘查工程的协同部署，资源量的科学估算。