準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)煤中鎵元素分布特征及富集機(jī)理淺析

摘" "要：新疆準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)煤炭資源儲(chǔ)量豐富，為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定的巨厚煤層，勘探開發(fā)利用極高。前人對(duì)準(zhǔn)東煤田鎵、鍺等元素含量進(jìn)行了分析和總結(jié)，提出了準(zhǔn)東具有尋找超大型煤-鎵礦床的前景，引起了國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者的關(guān)注。本文通過對(duì)大井礦區(qū)鎵元素分布數(shù)據(jù)的收集整理，從橫、縱向和疊合3個(gè)維度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)北部井田B煤層煤中鎵元素富機(jī)系數(shù)較高，極值達(dá)218 μg/g。從沉積物源距離、古地理環(huán)境和構(gòu)造特征等3個(gè)方面對(duì)全區(qū)B煤層煤中鎵元素含量、分布和富集系數(shù)進(jìn)行分析研究，認(rèn)為接近物源區(qū)特定的地理位置和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方面特殊的斷層分布密集區(qū)域，是煤中鎵元素富存系數(shù)較高的區(qū)域。本文對(duì)鎵元素分布特征和富集機(jī)理之間的關(guān)系進(jìn)行剖析，研究煤中鎵元素的富集分布規(guī)律和賦存特征關(guān)系，為綜合圈定煤中鎵元素富集區(qū)提供可靠依據(jù)。全疆煤系關(guān)鍵金屬的發(fā)現(xiàn)和研究，對(duì)聚焦實(shí)施新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)與礦產(chǎn)資源綠色發(fā)展，加快煤炭資源勘查進(jìn)度和綜合利用煤炭資源，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略前景。

關(guān)鍵詞：準(zhǔn)東煤田；大井礦區(qū)；煤中鎵元素；富集機(jī)理

鎵在計(jì)算機(jī)信息光纜升級(jí)、蓄電池儲(chǔ)能元件開發(fā)、航天高端裝備制造、國(guó)防軍事研發(fā)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，凸顯出其重要作用。但鎵元素在自然界中呈離散狀態(tài)存在，多數(shù)存在于煤層中。煤作為工業(yè)原料之母，其伴生的有益稀有金屬元素既豐富又多樣，如Ge，Ga，Li，Nb，Re，U，稀土等，還包括金、銀和鉑族金屬，通過近十年的研究，國(guó)內(nèi)學(xué)者任德貽、唐修義等分析了中國(guó)煤中微量元素分布總體特征[1-3]。煤中鎵富集區(qū)多分布于我國(guó)內(nèi)蒙古和山西等地，主要以石炭—二疊系煤層為研究重點(diǎn)，如準(zhǔn)噶爾煤田黑岱溝礦區(qū)、寧武煤田等[4]，對(duì)煤系金屬的賦存主控因素進(jìn)行了較全面總結(jié)。

目前，全國(guó)范圍大力發(fā)展煤中戰(zhàn)略金屬，提高煤礦資源綠色開發(fā)綜合利用，但對(duì)西北地區(qū)的重要賦煤區(qū)侏羅系煤層中關(guān)鍵金屬研究卻較少。對(duì)準(zhǔn)東煤田煤系金屬的研究?jī)H粗略表述了礦區(qū)煤中鎵元素含量有異常、有較高值出現(xiàn)，支持研究的引用數(shù)據(jù)僅為個(gè)別井田勘探階段獨(dú)立鉆孔的鎵元素含量值，數(shù)據(jù)樣本量少且分散孤立，結(jié)論無(wú)法覆蓋整個(gè)準(zhǔn)東煤田煤系金屬分布。

全疆范圍內(nèi)重點(diǎn)研究煤中關(guān)鍵金屬元素的綜合利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略前景，也是煤炭資源開發(fā)和關(guān)鍵金屬綜合利用的契機(jī)。本文將新疆準(zhǔn)東煤田大井煤炭礦區(qū)作為研究準(zhǔn)東煤田煤系金屬的切入點(diǎn)，大井礦區(qū)作為準(zhǔn)東整裝勘查中煤田煤炭資源最為豐富的大型礦區(qū)之一，區(qū)內(nèi)煤炭資源儲(chǔ)量巨大、總體勘查研究程度很高、原始數(shù)據(jù)和資料豐富。從全區(qū)勘探成果上來(lái)看，煤中關(guān)鍵金屬范疇內(nèi)鎵元素含量在極值和分布范圍上均很突出。本文立足于大井礦區(qū)全覆蓋的勘探報(bào)告地質(zhì)資料，通過有針對(duì)性的數(shù)據(jù)處理和地質(zhì)分析，總結(jié)全區(qū)鎵元素的富集分布規(guī)律、賦存特征，探討其富集主控因素，圈定鎵元素富集區(qū)，對(duì)于整個(gè)準(zhǔn)東地區(qū)煤炭開采和煤系金屬綜合利用具有重要的指導(dǎo)意義。

1" 地質(zhì)背景

準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)位于大井-梧桶窩子坳陷西部的大井凹陷（IV4）北東緣。受沉積基底構(gòu)造控制，準(zhǔn)噶爾大型中新生代聚煤盆地在其北東邊緣的準(zhǔn)東煤田形成一系列鼻狀背斜和簸箕狀向斜相間的裙邊構(gòu)造形態(tài)（Ⅴ級(jí)構(gòu)造單元），自西向東依次有：奧塔烏克日什向斜、雙井子-將軍廟背斜、白礫灘向斜、西黑山背斜、北山煤窯向斜、東黑山背斜。另外區(qū)域內(nèi)還有東黑山西斷裂和東黑山東斷裂（圖1，表1）。

華力西期、印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后，準(zhǔn)噶爾盆地內(nèi)部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)逐漸變?nèi)?，沉積作用顯著增強(qiáng)。大井礦區(qū)內(nèi)煤層主要賦存于3組地層：①下侏羅統(tǒng)八道灣組中含厚度大于0.30 m以上的煤層3層（A煤組）；②中侏羅統(tǒng)西山窯組含厚度大于0.30 m以上的煤層12層（B煤組）；③中—上侏羅統(tǒng)石樹溝群下亞群含厚度大于0.30 m以上的煤層2層（C煤組）。西山窯組B組煤層是礦區(qū)主要含煤地層，也是本次研究關(guān)鍵金屬鎵元素富集的主要煤層。

2" 關(guān)鍵金屬鎵元素?cái)?shù)據(jù)來(lái)源

新疆準(zhǔn)東煤田大井煤炭礦區(qū)位于準(zhǔn)東煤田中部，總面積1 340.83 km2，截止2022年9月30日，全區(qū)保有資源儲(chǔ)量5 925 539.65×104 t，區(qū)內(nèi)勘查研究程度高，本文收集12份勘探報(bào)告、2份資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，均為新疆地礦局第九地質(zhì)大隊(duì)編寫，且已評(píng)審備從案，研究范圍覆蓋整個(gè)礦區(qū)（圖2）。

從全區(qū)14個(gè)井田中綜合篩選出中侏羅統(tǒng)B煤層鉆孔原煤巖心的光譜半定量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。區(qū)內(nèi)勘探階段鉆孔分布網(wǎng)度為500 m ×500 m，光譜半定量鉆孔選孔取樣率為30%，收集鎵元素含量數(shù)據(jù)3 655組，篩選有效數(shù)據(jù)1 027組。

3" 鎵元素富集特征

對(duì)準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)煤中鎵元素含量進(jìn)行整理，全區(qū)9個(gè)井田篩選出中侏羅統(tǒng)B煤層鉆孔原煤巖心光譜數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)。各井田煤層編號(hào)根據(jù)總規(guī)報(bào)告煤層分岔和歸屬劃分為B1-4煤層，光譜半定量樣點(diǎn)數(shù)累計(jì)980組，其中鎵元素含量最大值218×10-6，綜合均值為24.14×10-6（表2）。

3.1" 鎵元素橫向分布

依據(jù)先將煤層固定為整層，后以礦權(quán)范圍區(qū)域?yàn)閿?shù)據(jù)區(qū)塊，統(tǒng)計(jì)出富集系數(shù)，最終標(biāo)注出區(qū)域內(nèi)極值的方法，對(duì)煤中鎵元素含量橫向數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。鎵元素富集系數(shù)分別按R（R=煤中元素含量均值/地殼克拉克值）、CC（CC=煤中元素含量均值/世界值）和EF（EF=煤中微量元素含量/中國(guó)值）統(tǒng)計(jì)整理，數(shù)值參照鎵元素地殼值（17×10-6）、中國(guó)值（6.55×10-6）和世界值（6×10-6）[20]。據(jù)圖文分析富集情況，提出富集系數(shù)CC，并劃分為6個(gè)等級(jí)：CClt;0.5（虧損）；0.5≤CC≤2（正常）；2lt;CC≤5（輕度富集）；5lt;CC≤10（富集）；10lt;CC≤100（高度富集）；CC＞100（異常富集）[14-15]，富集區(qū)劃分更為細(xì)致，更具區(qū)分度。

通過對(duì)表內(nèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，大井礦區(qū)各井田光譜半定量樣品中鎵元素平均含量范圍為1.56×10-6～57.99×10-6，均值跨度較大，表現(xiàn)出鎵元素在煤層中分布分散。從富集系數(shù)CC值來(lái)看，準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)的大井南露天礦、二井田和四井田煤中鎵元素含量偏低，屬正常富集區(qū)；奧塔南、奧塔北、三井田和五井田煤中鎵含量屬輕度富集區(qū)；北露天和一井田煤中鎵含量較高，屬富集區(qū)。鎵元素極值出現(xiàn)在大井一井田（圖3）。將整個(gè)井田按富集系數(shù)CC劃分為富集、輕度富集和正常富集3個(gè)區(qū)段。

3.2" 鎵元素縱向分布

縱向數(shù)據(jù)分析是將井田范圍內(nèi)鎵元素分布情況順鉆孔縱深方向按煤層劃分層位，進(jìn)行逐層統(tǒng)計(jì)，分析出礦區(qū)內(nèi)中侏羅統(tǒng)煤層中鎵含量的垂向分布。各井田縱向趨勢(shì)見圖4。從各煤層柱狀圖中可看出，煤層較少的五井田、一井田、三井田和南露天礦逐層含量均值差較明顯，五井田、一井田巨厚煤層為B1煤層，其鎵元素含量偏高；三井田和南露天礦的主要全區(qū)可采煤層為B4煤層，其鎵元素含量大于B1煤層；煤層分層較多且鎵元素富集的北露天、奧塔南和奧塔北各層元素含量均值差距不大，逐層分布。

3.3" 煤層等厚度圖疊合鎵含量等值線分布

將鎵元素含量橫向井田區(qū)域分布和縱向煤層劃分趨勢(shì)結(jié)合起來(lái)，立體的研究鎵元素在煤層中的分布情況。以各主要煤層等厚度圖為底圖，疊合各井田區(qū)域內(nèi)鎵元素含量等值線分布可知：B4煤層全區(qū)覆蓋，鎵元素分布也幾乎覆蓋整個(gè)礦區(qū)（圖5）；B1煤層和元素含量等值線分布平緩，北露天和一井田區(qū)域等值線展布勻稱，北部和東部可采煤層覆蓋區(qū)極值大于100×10-6（圖6）。北部北露天和一井田為整個(gè)大井礦區(qū)的富集區(qū)域，B4和B1煤層含量均較突出；奧北和奧南區(qū)域等值線間距較密，B4和B1煤層含量也較突出，極值極高但均值稍低，為輕度富集區(qū)；二井田和四井田等值線稀疏，僅在B4煤層中出現(xiàn)且均值含量較低，為正常富集區(qū)。

4" 準(zhǔn)東煤田鎵元素富集主控因素

近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究鎵元素的富集主控因素主要概括為：沉積物來(lái)源、古地理環(huán)境和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)三大因素[4]。從研究成果來(lái)看，準(zhǔn)東煤田鎵元素在大井、將軍廟和西黑山礦區(qū)三區(qū)煤層中均有分布。準(zhǔn)東煤田三區(qū)覆蓋面積大，與物源區(qū)距離不同，周圍構(gòu)造各有差異，因此煤層中鎵富集分布各有特征。

鎵元素富集過程從整個(gè)準(zhǔn)東地區(qū)分析來(lái)看，北部和南部造山帶在多期次構(gòu)造作用下發(fā)生擠壓和推覆，為聚煤沉積提供主要物質(zhì)來(lái)源；相對(duì)潮濕的古地理環(huán)境使碎屑物質(zhì)風(fēng)化剝蝕進(jìn)一步加快，其中鋁和鎵元素以膠體形式隨水流作用被搬運(yùn)到盆地；在覆水泥炭沼澤呈酸性水的介質(zhì)條件下，含鎵元素的膠體發(fā)生聚集沉淀，最終這些膠體與有機(jī)質(zhì)一起沉積，保存于煤層中。從物源方向和古水流分布指向可看出（圖1），物源區(qū)剝蝕、古水流搬運(yùn)等方向均由山前向聚煤盆地內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。

4.1" 沉積物質(zhì)來(lái)源

煤層中鎵的富集是多種因素共同作用的結(jié)果，其中沉積物源至關(guān)重要。準(zhǔn)東煤田沉積物質(zhì)來(lái)源始于海西期東北部區(qū)域形成的卡拉麥里造山帶?？ɡ溊锷皆焐竭\(yùn)動(dòng)伴有大規(guī)模花崗巖類巖漿侵入活動(dòng)，巖石類型有黑云母堿長(zhǎng)花崗巖（SiO2含量 73.65%、Al2O3含量13.40%、Fe2O3含量2.11%）、花崗閃長(zhǎng)巖（Na[AlSi3O8]-Ca[Al2Si2O8]類質(zhì)同象）、鈉鐵閃石堿長(zhǎng)花崗巖、角閃石堿長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖等，鋁、鎵為同族元素，故巖體中鎵較為富集，含量為20×10-6～30×10-6[21]，是鎵元素富集的根本物質(zhì)來(lái)源。

早—中侏羅世古水流為卡拉麥里水系[22]，其中包含三個(gè)分支水系，這三個(gè)分支水系的流動(dòng)方向分別為NE向、NNE向和NEE向。因此，準(zhǔn)東盆地沉積物從盆地東北緣的卡拉麥里造山帶而來(lái)，大量富含鋁、鎵元素經(jīng)風(fēng)化剝蝕的花崗巖碎屑，被古水流搬運(yùn)至盆地內(nèi)部，沉積形成含鋁-鎵的沉積煤層，造成了準(zhǔn)東煤田中侏羅統(tǒng)煤層中鎵元素含量較高。而大井礦區(qū)地理位置最靠近卡拉麥里山物源區(qū)，即形成東北部礦區(qū)異常富集的現(xiàn)象，大井北露天和一井田所在的東北部鎵元素含量高，且全區(qū)各主要煤層含量較為均勻，極值異常達(dá)218×10-6。對(duì)比距物源區(qū)遠(yuǎn)的南露天礦、二井田、三井田和四井田，鎵元素含量有明顯差距。

4.2" 古地理環(huán)境

煤中鎵元素的分布和富集均受到沉積環(huán)境的影響。準(zhǔn)東煤田中侏羅統(tǒng)B煤層形成時(shí)期，其湖面上升或基底沉降速率大于泥炭沼澤的堆積速率，且在潮濕還原的沉積環(huán)境中，具較強(qiáng)的泥炭沼澤水動(dòng)力條件，加之陸源碎屑沉積量增大，導(dǎo)致煤層中灰分含量較高[23]。準(zhǔn)東盆地潮濕氣候不僅有利于物源區(qū)巖石風(fēng)化剝蝕，分布范圍較廣的水動(dòng)力條件為泥炭沼澤的沉積提供豐富的成礦物質(zhì)，使煤層上部泥巖層受到較強(qiáng)淋濾作用，當(dāng)覆水為酸性，有利于從頂板、夾矸中的黏土礦物中淋濾出鋁，含鋁礦物富集于煤層下部，使鎵元素在煤層厚度大的下部煤層富集。

高嶺土是準(zhǔn)東煤田煤中鎵元素的主要賦存礦物，風(fēng)化溶液中鎵元素和鋁元素大部分以Ga（OH）3和Al（OH）3的形式存在于自然界，且會(huì)進(jìn)一步形成穩(wěn)定形態(tài)的GaO（OH）和AlO（OH），氧化后更為穩(wěn)定。Ga和Al同族，化學(xué)性質(zhì)相似，兩者具相同的晶體結(jié)構(gòu)和相似的晶體化學(xué)特征， 鎵元素的遷移和富集依附主量元素Al的控制[24]。在泥炭沼澤呈酸性的環(huán)境下，水溶液中顯正電性的Al（OH）3膠體運(yùn)移至沼澤水，與顯負(fù)電性的SiO2膠體凝聚，經(jīng)脫水作用形成高嶺土。膠體的搬運(yùn)形式使含有Al，Ga的膠體運(yùn)移較遠(yuǎn)距離，所以從鎵元素分布情況可印證，雖然在聚煤盆地中部地區(qū)鎵元素含量不高，但仍存在。同時(shí)，從靠近物源區(qū)到聚煤盆地中央，含量呈階梯狀分布，具一定規(guī)律性。

大井礦區(qū)內(nèi)B煤層煤灰成分類型為：硅質(zhì)灰分、鈣質(zhì)灰分、硅質(zhì)灰分、鈣質(zhì)灰分、鈣質(zhì)灰分、硅質(zhì)灰分、硅質(zhì)灰分。煤灰經(jīng)XRF測(cè)試，灰分組成以SiO2（含量均值達(dá)30%以上）、Al2O3、Fe2O3為主，和物源區(qū)卡拉麥里山花崗巖碎屑成分基本一致，且成分配比接近，其中 Si，Al 氧化物含量超出50%，最高達(dá)到69.90%。鎵元素含量較高的B4、B3、B2和B1煤層中，煤灰中Al2O3成分比例均較高，最下部B1煤層最高值達(dá)到59.08%（表3）?？梢娒褐泻X礦物主要以硅鋁酸鹽礦物形式存在，陳新蔚等研究了準(zhǔn)東大井礦區(qū)中侏羅世煤樣煤中礦物組成主要是高嶺土、石英和黃鐵礦[5]，與本次研究數(shù)據(jù)結(jié)論一致。

4.3" 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

準(zhǔn)東地區(qū)經(jīng)歷了海西期的拉張裂陷使周邊地槽區(qū)褶皺形成山脈，大規(guī)模的酸性巖漿侵入，均為聚煤時(shí)期的含鎵物質(zhì)來(lái)源提供保障。準(zhǔn)東煤田中侏羅統(tǒng)煤層中的鎵元素含量等值線延展方向近乎垂直于準(zhǔn)東地區(qū)斷層走向，表明煤中鎵元素富集受斷層構(gòu)造影響。深部熱液或淺部表層地下水可沿連通煤層和上下部巖層的斷層裂隙進(jìn)入煤層，使其攜帶的鎵元素能富集在煤層中。

準(zhǔn)東盆地面積大、地理位置差距頗有不同，構(gòu)造和煤層上有一定差異，但煤質(zhì)特征基本趨同。大井礦區(qū)巨厚穩(wěn)定性煤層居多，煤層合并分叉特征不明顯，區(qū)內(nèi)鎵元素富集系數(shù)差距不大。但從全區(qū)鎵元素含量分布來(lái)看，礦區(qū)東部奧塔北和奧塔南井田非常特殊。

與物源區(qū)距離差是影響鎵元素分析的唯一因素，一井田CC值遠(yuǎn)大于二井田和奧塔南、北區(qū)，實(shí)際鎵元素分布情況也符合此規(guī)律；二井田和奧塔南、北區(qū)距離物源區(qū)距離相近，其CC值差距不大，但二井田的CC值僅為0.26，和奧塔南、北區(qū)的3.63和4.07差距很大。

對(duì)比3個(gè)區(qū)域的B4煤層等值線圖，奧塔南、北區(qū)等值線間距較密，極值高但落差大，反映出奧塔南、北區(qū)鎵元素含量富集值有其他因素干預(yù)，造成實(shí)際分布居高現(xiàn)象。

特殊的構(gòu)造特征也是鎵元素富集的重要因素。大井礦區(qū)多構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層巨厚穩(wěn)定且沉積層數(shù)較為單一，東部和東北部井田僅有一層可采巨厚煤層。在東南部的奧塔區(qū)，雖離物源區(qū)較遠(yuǎn)，但鎵元素的含量異常偏高。受大井凹陷和奧塔烏克日什向斜（⑥號(hào)）影響（圖1），鎵元素富集，可見鎵元素含量受構(gòu)造的影響較大，準(zhǔn)東煤田中侏羅統(tǒng)煤層中鎵含量等值線延伸方向基本與斷層走向垂直，斷層構(gòu)造可溝通煤層與上下部巖層，使深部巖層熱液或表層地下水可沿?cái)鄬恿严哆M(jìn)入煤層，溶液攜帶的鎵元素最終聚集于煤層，這也是奧塔南、北區(qū)鎵元素含量富集的原因。

5" 結(jié)論

（1） 準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)中侏羅統(tǒng)B煤層中鎵元素含量分布均勻，局部表現(xiàn)異常富集， 全區(qū)9個(gè)重點(diǎn)井田中鎵元素平均含量為1.56×10-6～57.99×10-6，均值跨度較大，表現(xiàn)出鎵元素在煤層中分布分散。大井北露天和一井田煤中鎵平均含量達(dá)到邊界品位 （30×10-6），富集值CC在 5lt;CC≤10（富集）之間，具開發(fā)利用前景。

（2） 大井礦區(qū)受卡拉麥里山物源區(qū)影響， 盆地北部煤中鎵含量較中部地區(qū)高，鎵元素主要來(lái)源于物源區(qū)的花崗巖碎屑；受古地理環(huán)境影響，大井礦區(qū)內(nèi)大部分井田煤中鎵含量在中侏羅統(tǒng)底部煤層較高，上部煤層稍低。

（3） 大井礦區(qū)中侏羅統(tǒng)B煤層中鎵的富集受多種因素控制，除物源區(qū)距離因素，斷層構(gòu)造可溝通煤層與上下部巖層，使深部巖層熱液或表層地下水?dāng)y帶鎵元素沿?cái)鄬恿严哆M(jìn)入煤層， 最終在煤層聚集。在礦區(qū)凹陷和向斜分布的奧塔南、北區(qū)鎵元素富集，CC值較高。

（4） 鎵富集成礦需滿足以下條件：①成煤時(shí)期。豐富的物質(zhì)來(lái)源，即富含鎵的母源物質(zhì)；②合適的古地理環(huán)境使母源物質(zhì)得到風(fēng)化，釋放出鎵，并進(jìn)一步隨溶液搬運(yùn)至聚煤盆地泥炭沼澤中，富集沉淀；③特定的構(gòu)造特征，為鎵的富集提供合適的空間位置。準(zhǔn)東煤田大井礦區(qū)鎵元素分布規(guī)律和富集基本滿足以上特征，為后期準(zhǔn)東煤田鎵元素分布特征的研究及煤中鎵元素有利找礦靶區(qū)的圈定提供借鑒。

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Analysis of the Distribution Characteristics and Enrichment Mechanism of Metal Gallium （Ga） Elements in Coal of Dajing Mining Area in Zhundong Coalfield， Xinjiang

Zheng Xi1， Xu Shiqi1，2， HeBo1

（1.No. 9 Geological Team，Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources and Development，Urumqi，Xinjiang，830000，China;2. Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources and Development，Urumqi，Xinjiang，830000，China）

Abstract： The Dajing mining area in Zhundong Coalfield， Xinjiang has abundant coal resources and is a structurally simple and stable thick coal seam， with extremely high exploration and development utilization. By organizing the distribution data of gallium elements in the Dajing mining area and analyzing it from three dimensions： horizontal， vertical， and superimposed， it was found that the gallium （Ga） element enrichment coefficient in coal seam B of the northern mining area is relatively high， with an extreme value of 218 μ g/g. From the three main aspects of controlling the enrichment of gallium element， the distance of sediment sources， paleogeographic environment， and structural characteristics are the reasons for the differences in the distribution and enrichment coefficients of gallium （Ga） element content in coal seams B in the entire region. A densely distributed area of faults with specific geographical locations and tectonic movements close to the source area is an area with a high abundance coefficient of gallium （Ga） elements in coal. This article analyzes the key relationship between the distribution characteristics and enrichment mechanisms of gallium element， studies the enrichment distribution patterns and occurrence characteristics of gallium （Ga） element in coal， and provides reliable basis for comprehensively delineating the enriched areas of metallic gallium （Ga） element in coal. The discovery and research of key metals in the Xinjiang coal series have important practical significance and strategic prospects for focusing on the implementation of a new round of breakthrough mining strategies and green development of mineral resources， accelerating the progress of coal resource exploration， and protecting and utilizing coal resources comprehensively through green development.

Key words： Zhundong coalfield; Dajing mining area; Gallium （GA） in coal