广西桂平市木圭锰矿区找矿前景分析_李海超.pdf

202311综述与专论20Modern Chemical Research当代化工研究广西桂平市木圭锰矿区找矿前景分析李海超（广西壮族自治区第六地质队 广西 541006）摘要：我国锰矿资源丰富，广西锰储量位居全国前列，木圭锰矿区氧化锰储量可观，但是没有进行过系统性的勘查和开发，国家战略性矿产国家找矿行动已经启动，在木圭锰矿区加深勘查工作，争取取得找矿突破。关键词：木圭锰矿区；氧化锰；找矿与勘探中图分类号：P5 文献标识码：ADOI：10.20087/ki.1672-8114.2023.11.006Prospect Analysis of Manganese Mining Area in Mugwe,Guiping City,GuangxiLi Haichao(Sixth Geological Team of Guangxi Zhuang Autonomous Regio,Guangxi,541006)Abstract：China is rich in manganese ore resources,and the manganese reserves in Guangxi are in the forefront of the country.Manganese oxide reserves in Mugui manganese mining area are objective,but no systematic exploration and development has been carried out,and the national strategic mineral national mining search operation has been launched to deepen the exploration work in Mugui manganese mining area and strive for a breakthrough in mining.Key words：Mugui manganese mining area；manganese oxide；ore search and exploration1.引言锰矿是我国紧缺的战略性矿产资源，虽然我国锰矿资源较丰富，仅次于南丰、乌克兰和加蓬，位居世界第四；但是目前我国锰矿资源的对外依存度已超过50%，随着我国经济社会的发展，依存度仍在上升，严重制约了国家经济安全1。截止2013年底，我国锰矿查明资源储量103338.44万吨，其中基础储量21547.74万吨（占20%），资源量81790.7万吨（占80%）2。广西、贵州、云南、重庆、辽宁的锰资源占我国总储量的四分之三3。2022年底，国家印发战略性矿产国家找矿行动“十四五”实施方案，重点加强油气、铀、铝、锰等22种紧缺战略性矿产国内找矿力度，提升资源储量，提高掌控能力。桂平市政府为提升产品档次，融入新能源产业链，规划在木圭矿区建立化工产业园，产业园规划面积4平方公里，以锰化工为龙头，引进几家锰生产企业，把木圭化工产业园打造成世界级的饲料级硫酸锰生产基地和国内主要的新能源电池锰基材料生产基地，并以锰基材料为依托引进新能源电池的下游企业入驻木圭产业园，为桂平制造业腾飞打好基础。2.矿区概况（1）地理位置。广西桂平市木圭锰矿区（以下简称“木圭锰矿区”），位于桂平市城区85方向，直距29km，矿区至桂平市城区里程30km，行政属桂平市木圭镇、木乐镇、马皮乡管辖。矿区地理坐标：东经11013441101925，北纬232531233205。（2）地质背景。木圭锰矿区发现于1918年，面积110km2，查明资源储量规模为中型，矿区内主要矿产为堆积型、淋滤型、锰帽型三种类型的锰矿。位于广西桂中桂东台陷区东南部，大瑶山凸起中段的南东边部，六万大山隆起的北东端，桥圩盆地北东边缘，桂平贵港向斜的接合处附近。区内广布沉积岩，构造比较简单，未见岩浆岩分布，其中泥盆系榴江组（D3l）为木圭地区锰帽型锰矿和淋滤型锰矿的赋存层位，具备良好的成矿地质环境，典型的锰矿床有广西木圭锰矿。（3）矿产资源概况。根据广西壮族自治区桂平市木圭锰矿区矿产资源国情调查报告，截至2020年12月31日矿区以往至今只设立过矿山13个。各矿段截至2020年12月31日共消耗锰矿矿石量2697.96千吨，保有锰矿矿石量8566.90千吨4。3.区域地质特征本区处于广西山字型构造前弧东翼，灵山藤县深断裂带北西段北侧。地质构造发育，主构造线方向3060。岩浆活动从华力西到燕山期均有岩浆侵入，成矿条件较为有利，是较好的成矿远景区。（1）地层。区域内出露地层有寒武系、奥陶系、泥盆系、白垩系、第三系和第四系。简述如下：寒武系黄洞口组：为一套轻变质的岩屑砂岩和页岩。主要见h2、h3，分布于测区北面紫荆、安怀一带，主要岩性为泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂岩及泥202311综述与专论21Modern Chemical Research当代化工研究岩、泥质砂岩等。奥陶系主要见O1h2，分布于测区木乐南东面一带，主要岩性为砂岩与页岩互层，局部地区底部夹砾岩、火山碎屑岩。泥盆系下泥盆统：分布于测区北东侧、北西侧、南东侧及西部一带，分布有：D1d、D1g、D1e、D1t、D1h、D1y、D1l为滨岸碎屑岩相，岩性为杂色、紫红色砂岩、粉砂岩、泥岩；底部为砾岩、含砾砂岩。泥盆系是沉积矿产和内生矿产的重要赋矿层位，除形成规模巨大的各种用途的石灰岩、白云岩等非金属矿床外，还可形成Cu、Pb、Zn等金属矿床。中泥盆统：分布于测区中部及西部一带，出露有D2t和D2sD2i。主要岩性为白云岩、白云岩夹白云质灰岩、灰岩夹白云质灰岩等。四排应堂组（D2sD2i）为铜、铅、锌矿的赋存层位。上泥盆统：主要出露D3l和D3d。分布于中部马皮乡、大产和四合一带，主要岩性为硅质岩、夹含锰硅质岩、含锰灰岩和含锰页岩等，为本区锰矿的赋存层位，厚度大于240m。白垩系主要分布于测区南部，出露下统新隆组（K1x）。主要岩性为含砾砂岩、不等粒砂岩、泥质粉砂岩夹页岩等。不整合于较老地层之上。第三系为古新统始新统邕宁群（EY），未细分。主要岩性为紫红色砾岩、含砾砂岩夹不等粒砂岩、粉砂岩。不整合于较老地层之上。厚267423m。第四系（Q）为全新统更新统，未细分。主要为硅质岩碎块、砾石层夹泥炭层及硅质页岩、砂质黏土层、黏土层，锰矿结核、含锰矿粒，为堆积锰矿赋存层位。（2）构造。本区位于南华准地台桂中桂东台陷的东南部、大瑶山凸起的南西段、六万大山隆起的北东端、桥圩盆地之北东缘、桂平贵港向斜中，构造比较简单。褶皱总体走向为北东向；断裂亦以北东向为主，少数为北西向。（3）岩浆岩。区域内岩浆活动比较强烈，主要有印支燕山早期的西山岩体，岩性主要为中粗粒斑状黑云母角闪二长花岗岩、细粒含角闪黑云花岗岩等；后期岩脉有闪长玢岩、闪长岩、煌斑岩、霏细斑岩脉等。（4）矿区矿产。区域矿产有锰、重晶石、铅、锌、铜、陶土等，木圭锰矿达大型矿床规模，其类型有锰帽型、淋积型及堆积型三种。其他矿产均为小型矿床或矿点。风化锰矿床严格受地层控制，即锰矿仅赋存于泥盆系、属上统榴江组及其分布区内的第四系中，四德分布有层控型重晶石铅锌铜矿床。4.典型矿床特征广西木圭锰矿为广西木圭锰矿区的典型矿床，属于中型矿床，矿床包括A、B、D三个矿段，矿区面积9.9386平方千米。（1）A矿段。A矿段为堆积型锰，属于风化后经短距离搬运或就地堆积富集而成的氧化锰矿床。矿体主要位于向斜构造轴部及轴部的两侧位置。由于受地形切割和剥蚀作用的影响，堆积锰矿体呈大小不一，形态各异的矿体群分布。矿体形态复杂，但一般呈北东南西向似椭圆形排列，共探明61个矿体。矿体平均埋深为1.53m，平均厚度0.86m。矿体埋深总体浅，矿层厚度不稳定。矿体的产状和地形基本一致，一般赋存于小于20以下的山坡上。Mn品味9.18%46.81%，平均品味31.15%。第四纪红土层是堆积锰矿层赋存位置，矿石呈葡萄状、肾状分布，找矿标志明显5。（2）B矿段。B矿段属淋滤型，分布于矿区向斜构造西翼蓬莲冲地段。矿层产于东岗岭灰岩侵蚀面上和榴江组底部。顶板为灰、灰黑色薄层条带状燧石层，间夹硅质页岩；底板为灰褐、紫红、灰绿和棕黄色的粘泥层，面光滑，泥质和鳞片状结构。局部夹有氧化锰矿石或表面侵染锰质，其间夹有灰岩碎屑或燧石。矿体集群分布，查明30多个矿体，总体走向北西一南东。矿层产状2030，呈似层状、透镜状产出。矿层埋藏深度最深11258m，最浅为253m，平均达4641m。矿层厚度变化大，矿层最厚为12.69m，平均4.23m。矿段Mn品位8.90%56.09%，平均品位26.79%。由于矿层的顶底板均有特定岩性的围岩，顶板为灰、灰黑色薄层条带状燧石层，底板为紫红灰绿、棕黄灰褐色黏土层，矿层及顶底板均位于上泥盆统榴江组下部作为找矿的标志层。（3）D矿段。D矿段属锰帽型锰矿，矿体赋存于榴江组顶部含锰夹层，顶板为紫红色泥页岩，底板为扁豆状薄屋状含锰硅质灰岩。锰帽型锰矿为含锰灰岩经氧化淋滤而成，具有巧克力色至褐黑色，质疏软、体重轻、硬度低等特征，夹石为黄色黏土及燧石条带或扁豆体，分布不规则。查明矿体共有6个，分布于风炉岭打铁冲昂杨坪老虎岭一带,南北长5415m，东西宽1630m。见矿标高最高122.12m，最低22.54m，高差99.58m。矿体埋深041.63m，一般埋深3m15m，平均埋深8.56m。矿体总体倾向西或北西，倾角平缓，一般倾角412，最大倾角20。矿体呈面状分202311综述与专论22Modern Chemical Research当代化工研究布，平面形态不规则。顶板紫红色泥页岩，底板为扁豆状薄屋状含锰硅质灰岩为找矿标志6。5.找矿前景分析(1)原材料需求预测硫酸锰。硫酸锰是重要的基础锰盐，如电解金属锰，其它锰盐如硼酸锰、硝酸锰、氯化锰、代森锰等都是用硫酸锰作为基础原料生产的，它被广泛地应用于工业上；而在农业方面，锰也是重要的微量元素肥料之一。在畜牧行业中，适量加入硫酸锰到饲料中，能使牲畜营养均衡，促进加快生长。电解金属锰。电解金属锰是生产高档不锈钢、高强度低合金钢、铝锰合金、铜锰合金等的重要合金元素，也是制造电焊条、软磁铁氧体、永磁合金的重要元素；新开发的减振合金也需要用电解金属锰。食品工业饮料用的易拉罐皮等材料制作中，需要使用大量的金属锰。铝锰合金是现代轻型建筑材料、装饰工程材料和地下工程的防腐支护材料。新能源领域。中国提出“2030年碳达峰-2060年碳中和”宏伟目标和新一轮能源革命重大战略，2021年7月16日中国碳排放权交易市场启动上线交易，10月26日国务院印发2030年前碳达峰行动方案。“可再生能源电池电动产品”组合将带来人类发展史上第三次能源革命，快速、高效、高能的储能电池是实现碳中和的重要路径。锂电池是性能最佳的储能电池，涵盖所有应用领域；钠电池在低温、安全性、价格等方面相比于锂电池具备一定优势，发展潜力大，预计到2030年全球电池级锰原材料需求量约350万吨，增速约为十年增长17倍。(2)地质条件矿区出露榴江组为一套含锰岩系地层，是矿区的赋矿层位，岩性主要为硅质岩、夹含锰硅质岩、含锰灰岩和含锰硅质页岩。锰矿是由含锰灰岩及含锰硅质页岩经氧化富集而成。锰质来源于含锰灰岩、含锰硅质页岩。因此，该矿的形成受泥盆系上统榴江组含锰灰岩、含锰硅质页岩的控制。(3)气候条件该矿区地处亚热带，长期炎热、多雨潮湿的气候有利于风化作用对含锰岩石的改造，氧化作用深入持久的进行是该区偏锰酸矿形成的重要条件之一。(4)地下水条件地下水面以上，活性氧充足，水的活动性很强，由其带来的各种酸性溶液，渗透到含锰灰岩或含锰硅质页岩中去，促进它们氧化、分解、富集，也是形成锰矿的必要条件之一。(5)矿体出露较好除设立过采矿权范围内有矿体外，在空白区域在工程建设、非法开采过程中也有矿体出露，出露矿体边界清晰，大小不一。据调查了解，在矿区月亮石、塘牛岭一带曾揭露到矿体，厚度15m不等，肉眼可见品味较好；在四方塘周边盗