Yi Zheng

镓（Ga）是支撑全球绿色能源转型与数字技术革命的战略性关键金属，其资源绝大部分以“稀散、伴生”形式赋存于铝土矿、密西西比河谷型（MVT）铅锌矿和煤矿中。揭示镓在地壳中的超常富集过程与成矿机理，对于提升我国镓资源安全保障能力具有重要意义。本文系统构建了镓矿床多源地球化学数据库，围绕铝土矿、MVT铅锌矿和煤矿三类富镓成矿系统，对其地质特征、时空分布、成矿环境及“源-运-储”过程进行了梳理与对比。结果表明：（1）镓的地球化学行为受“亲石”与“亲硫”双重属性控制；镓与铝（Al）的地球化学相似性是其富集于铝土矿和煤矿的基础；镓与锌（Zn）的相似性与差异性，则是其在MVT系统中富集并依赖特定分异机制的关键。（2）三类富镓系统的成矿热力学条件差异显著：MVT系统要求低温氧化性流体遭遇还原障而触发沉淀；铝土矿系统依赖酸性氧化向碱性还原转变的特定pH-Eh窗口；煤矿系统主要涉及次氧化性-亚还原性泥炭沼泽和还原性滨海沉积中有机-无机界面的置换、吸附及络合作用，并常受后期中低温热液叠加改造影响。（3）尽管三类矿床中镓的富集机制不同，但“源区高效溶滤、长距离迁移和高效沉淀”是其共性特征。其中，高效沉淀环节依赖还原障、pH-Eh突变和有机质富集层等特定“物化圈闭”。基于上述认识，本文构建了耦合三类富镓成矿系统的综合模型，提出我国镓资源找矿勘查应重点聚焦秦岭-湘西-南岭-川滇黔富镓MVT矿集区，黔渝-广西和华北晋豫富镓铝土矿集区以及山西-内蒙古煤系富镓矿集区；高Ga/Zn比值、高Ga/Al₂O₃比值及特定矿物组合等，是评价镓成矿潜力的重要指标；未来，镓成矿作用研究应进一步向纳米尺度观测、镓同位素示踪、热力学数值模拟和人工智能预测等方向深化。