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境外矿业文摘

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中国锰矿资源“十二五”找矿成果与进展  

2016-01-19 08:20:13|  分类: 中国资源 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2016-01-15  来源: 中国地质调查成果快讯 海外矿投网

摘要:自2012 年以来,中国重点加强了锰矿整装勘查和重要找矿远景区的锰矿调查研究工作,各项工作进展顺利,成果突出。锰矿整装勘查区新增一批资源储量,新发现和查明多处大型—超大型锰矿床和锰矿基地,有效地增加了锰矿后备资源,进一步奠定了中国新的锰矿资源开发分布格局,创建并完善了锰矿找矿勘查技术方法体系和成矿预测理论研究,推广和示范了物探、化探新方法和新技术的应用,对指导和推进中国锰矿资源勘查工作具有重要意义。

1. 中国锰矿资源分布现状与供需形势

据《中国矿产资源报告(2015)》(国土资源部)数据显示,截至2014年底,全国锰矿产地480多处,查明锰矿石资源量/储量12.2亿t,比2013年查明资源储量(10.3亿t)增加了18.5%,其中基础储量3.03亿t、资源量9.15亿t。目前中国已探明锰矿资源有以下主要特点:

(1)贫矿多,富矿少。Mn平均品位21.4%,比世界平均品位低10%,缺乏品位大于35%以上的国际商品级富锰矿石。

(2)产地多,规模小。全国已发现和勘查的锰矿绝大部分为小型矿床。截至2014年,资源储量超过1亿t的矿床仅有1处(广西下雷锰矿区),大型矿床22处,中型矿床89处,其余均为小型矿床。

(3)地理分布极不均匀。中国锰矿资源的86%集中分布于中南和西南地区的扬子陆块西缘及东南缘、南盘江—右江盆地及湘桂粤等地区(图1),广西、湖南、贵州、四川、重庆、辽宁和云南7省(市、自治区)占全国储量的90%。

中国锰矿资源勘查“十二五”找矿成果与进展 - 王思德 - 境外资源文摘

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图1 中国锰矿查明资源量分布情况柱状图

(据中国冶金地质总局,2014)

(4)开发利用条件差。主要原因:①中国锰矿成矿规模总体偏小,难以充分利用现代化工业技术采掘,适合露采的矿区几乎全为中小矿,地下开采的原生矿大多矿层薄、倾角缓、埋深大,大部分锰矿产自县办及民采矿山;②矿石品位低,高硅、高磷、高铁的锰矿占较大比例,且矿石结构复杂、粒度细,选冶难度大。

随着中国新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化进程的加快,中国经济发展已进入“新常态”,GDP进入中高速增长阶段,对大宗矿产仍保持较高的需求态势。锰矿作为中国大宗紧缺矿产之一,国内的需求也越来越旺盛,并逐年呈快速增长。自1983年中国开始进口锰矿,2001年的进口量为171万t,此后每年进口量以平均25%的速度增加,到2010年锰矿进口量已突破1200万t,对外依存度已超过了50%以上,而且逐年有上升的发展趋势(图2、图3)。

中国锰矿资源勘查“十二五”找矿成果与进展 - 王思德 - 境外资源文摘

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图2 中国“十五”—“十一五”期间锰矿石产量及消费量趋势分布

中国锰矿资源勘查“十二五”找矿成果与进展 - 王思德 - 境外资源文摘

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图3 中国“十一五”—“十二五”期间锰矿石进口量及增长率

据有关资料统计,虽然中国在锰矿开发利用方面通过重选、磁选、浮选三类传统选矿工艺的进步和电解锰选冶新技术的应用,降低了锰矿石入选品位、品质的要求,使一些难以利用的呆矿复活,释放了一批可利用的资源储量。目前中国能够具备开发利用条件的锰矿石保有资源储量仅为5.48亿t,依据2011年国内锰矿产量为2600万t、年消耗约4000万t矿石量计算,中国目前的锰矿保有资源储量静态保障程度已不足12年。

2. 中国锰矿资源成矿特征及找矿潜力

中国锰矿主要分布于西南地区的扬子陆块周边、华北陆块北缘及塔里木陆块北缘,主要形成于被动大陆边缘裂陷拉张盆地的滨浅海海域(或陆表海、陆棚海)半局限及滞流环境次稳定建造中。在陆架区的台沟、凹槽或水下盆地成矿或形成矿化富集;在深浅海、半深海海域或海槽地区一般多以锰矿化为主,也有形成矿床,但主要为磷锰共生矿床;在岛弧海伴有中基性火山活动时往往形成火山—沉积型锰矿床。

中国锰矿主要成矿时代为南华纪、泥盆纪、石炭纪、三叠纪、第四纪、二叠纪、中元古代等,其中以南华纪、泥盆纪、三叠纪、二叠纪等成锰沉积盆地最为重要(图4)。

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图4 中国主要含锰成矿地质时代查明资源情况柱状图

中国锰矿类型主要有海相沉积锰矿床、沉积变质/受变质型锰矿床和风化型氧化锰矿床三大类型。其中,海相沉积型锰矿主要分布在扬子陆块周边,分布最为广泛,资源潜力占80%;风化型锰矿主要分布在北纬23度带内的广西南部和云南滇东南地区,已形成有9个千万吨级以上的氧化锰矿床,资源潜力约占11%。

根据2013年全国各省(区)锰矿资源潜力评价成果,结合“中国锰矿资源远景分析”、“桂西—滇东南大型锰矿勘查技术与评价研究”、“中国南方锰矿资源潜力分析与找矿方向”等研究成果,全国主要划分为11个锰矿成矿带(图5),通过新一轮资源潜力评价,进一步圈出了22个锰矿重点找矿远景区,预测锰矿石资源量37亿t。

3.“十二五”期间中国锰矿勘查进展

为保障和促进找矿突破战略行动,全面落实锰矿“358”找矿目标的实现,中国地质调查局按照国土资源部整装勘查战略工作布局,及时部署和安排了一系列针对锰矿整装勘查区和重要找矿远景区的基础性、公益性地质调查工作,进一步推动和引领了锰矿资源的勘查找矿工作,取得了一系列锰矿找矿的重大进展和突破。

3.1 南华纪锰矿成矿理论与深部找矿关键技术研究

南华系是扬子地块周缘的重要含锰层位,主要分布于中国湘中、湘黔渝毗邻区、鄂西等地区。通过基础地质调查和科技创新工作,在南华纪大塘坡组发现了新的锰矿床类型,形成了原创性的古天然气渗漏锰矿成矿理论与深部隐伏锰矿找矿预测关键技术。进一步提出,南华纪锰矿成矿作用主要形成于独特的裂谷盆地锰矿成矿系统,由地内子系统(壳幔韧性剪切带构造、幔源无机成因气(流)体与锰质、火山活动等)与表层子系统(系列同沉积断层和与其控制的断陷(地堑)盆地、盆地中心发生古天然气渗漏喷溢与锰矿沉积成矿作用)联合作用形成统一的锰矿成矿系统。同沉积断层,不但是深部锰质和古天然气上升的重要通道,也是连接地内子系统与表层子系统的成矿纽带(图6、图7)。这一找矿理论认识的突破,从而进一步奠定了黔东南地区一批世界级超大型锰矿床的发现和诞生。

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中国锰矿资源勘查“十二五”找矿成果与进展 - 王思德 - 境外资源文摘
图6 扬子地块东南缘新元古代地层划分与南华纪锰矿地质构造特征

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图7 武陵山成矿带南华纪早期构造古地理与大型—超大型锰矿床空间关系分布图

1—控制Ⅲ级断陷(地堑)盆地和隆起(地垒)的同沉积断层;2—控制Ⅳ级断陷(地堑)盆地和隆起(地垒)的同沉积断层;3—Ⅳ级断陷(地堑)盆地及所控制的锰矿床名称;4—Ⅲ级断陷(地堑)盆地范围;5—Ⅲ级隆起(地垒)范围;6—研究区大地构造位置

主要理论和技术创新:①扬子地块东南缘地质构造背景独特,南华纪早期锰矿大规模成矿作用与Rodinia超大陆裂解背景下南华裂谷盆地的形成演化密切相关;②通过对大塘坡早期构造古地理恢复分析,提出南华纪原型裂谷盆地中武陵次级裂谷盆地结构划分方案,为黔东地区南华纪锰矿成矿系统研究、锰矿成矿区带划分和锰矿找矿预测提供了基础支撑;③发现锰矿床新类型——古天然气渗漏沉积型锰矿床,首次对古天然气渗漏喷溢沉积学特征进行了较系统的研究(图8);④建立了黔东地区南华纪古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿系统与成矿模式,以及找矿模型;⑤划分了扬子地块东南缘南华纪锰矿成矿区带与找矿远景区。

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图8 南华纪大塘坡式锰矿古天然气渗漏成矿系统与成矿模式图

1—南华系下统大塘坡组第一段(黑色含锰岩系);2—南华系下统两界河组+铁丝坳组;3—气泡状构造菱锰矿石;4—块状构造菱锰矿石;5—条带状构造菱锰矿石;6—凝灰岩或凝灰质砂岩透镜体;7—白云岩透镜体;8—炭质页岩;9—同沉积断层

3.2 贵州铜仁松桃整装勘查区南华系锰矿实现找矿重大突破

南华纪锰矿成矿理论与深部找矿预测关键技术,在2012年以来实施的贵州省铜仁锰矿国家整装勘查区找矿实践中,进一步指导和新发现了中国全隐伏的最大的贵州松桃道坨、西溪堡2个世界级超大型锰矿床,实现了中国锰矿找矿40多年来的重大突破,使扬子地块东南缘(武陵山成矿带)成为中国目前最重要的锰矿资源富集区(图9)。南华纪大塘坡式锰矿,已成为中国资源量与资源潜力最大的锰矿床类型。该类型锰矿主要分布在南华裂谷盆地锰矿成矿区中的武陵山锰矿成矿带,进一步可划分为石阡-松桃-古丈和玉屏-黔阳-湘潭成矿亚带。

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图9 黔东地区大塘坡早期武陵次级裂谷盆地中Ⅳ级断陷盆地演化和锰矿关系

1—南沱组;2—大塘坡组第二三段;3—大塘坡组第一段;4—铁丝坳组;5—两界河组;6—板溪群;7—冰碛砾岩;8—砂岩;9—粉砂质页岩;10—炭质页岩; 11—含砾白云岩;12—白云岩透镜体;13—板岩;14—同沉积断层;15—地层对比线;16—菱锰矿体

目前,贵州铜仁松桃锰矿整装勘查区中新发现超大型锰矿床(锰矿石资源储量大于1亿t)2处,大型矿床2处,查明锰矿石资源量达4亿t。其中,2012—2015年新增锰矿(332+333)资源储量3.76亿t(道坨1.42亿t、西溪堡1.91亿t、李家湾0.22亿t、杨家湾0.21亿t)。

由于扬子地块东南缘区域成矿地质背景独特、锰矿大规模成矿作用强烈,锰矿资源潜力巨大。最新调查成果显示,该区预测的锰矿总资源量至少可达10~15亿t,其中仅黔东地区可达10亿t,目前资源查明率仅为40%左右,找矿的潜力和空间巨大。

贵州铜仁松桃整装勘查区南华系锰矿找矿成果,是中国“十二五”期间实施找矿突破战略行动以来取得的重大找矿成果。该成果将进一步确立以贵州黔东锰业开发为核心,辐射和带动重庆渝东南和湖南湘西的锰矿产业发展新格局(图10),对中国锰矿资源产业调整将发挥重要的作用。

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图10 正在建设和发展中的贵州铜仁地区锰业资源开发基地

(将形成产能金属锰等60万t/a、消耗矿石量600万t/a)

3.3 寒武系锰矿找矿勘查

中国寒武系锰矿主要分布于扬子板块北西缘,龙门山断裂带北段的断陷盆地内,属扬子地台北缘震旦纪—早寒武世成矿带。含矿地层为下寒武统邱家河组浅海—半深海相碳酸盐岩-碎屑岩建造,属沉积型碳酸锰矿。20世纪90年代以来,该区以发现石坎、马家山、平溪、简竹垭、马公、石坝、东河口等小型矿床、矿点为主,已查明的锰矿资源量仅为548万t。2011—2013年通过部署开展调查评价和选区预测研究工作,重点对四川茂县黄水沟锰矿开展新一轮的勘查找矿工作,并取得突破性进展,新发现和控制单个锰矿体长2000~3100m,均厚3~10m,最大斜深744m,估算锰矿资源量3870万t,碳酸锰平均品位15%(图11)。

中国锰矿资源勘查“十二五”找矿成果与进展 - 王思德 - 境外资源文摘2016-01-15-1452839438-blob.png图11 四川茂县地区寒武系含锰盆地地质构造简图

黄水沟锰矿找矿取得的重要进展对进一步指导龙门山断裂带北段下庄—渭门和三堆—朝天地区寒武系邱家河组中锰矿成矿地质环境和找矿方向,具有重要作用。

3.4 泥盆系锰矿深部与外围找矿勘查

广西桂西南泥盆系锰矿是中国重要的成锰盆地分布区,分布面积约3000km2,含锰层位主要有上泥盆统榴江组和五指山组,主要矿床类型为海相沉积锰矿床及次生氧化锰矿床。已知大型矿床3处、中型矿床10处、小型矿床多处,已探获资源储量2.42亿t。本区分布有20世纪90年代探明的全国最大的锰矿——下雷锰矿床,为海相沉积型-风化型锰矿,已探明的矿床资源储量为1.32亿t,其中氧化锰矿952万t、Mn品位32.81%;碳酸锰矿1.22亿t、Mn品位22.07%。

2011—2014年通过中央公益性和省级地勘基金的推动,进一步加强了泥盆系3个含锰层位D3w、 D3l、 D3的划分和调查研究,在下雷锰矿床的外围与深部圈定5个找矿靶区,对广西大新县下雷矿区大新锰矿北中部矿段的深部与外围的找矿勘查取得新进展(图 12),探获锰矿石新增(111b+122b+333)类资源储量3517.75万t,其中(111b)类为2161.68万t,占61.45%,Mn平均品位为19.14%,规模达大型隐伏锰矿床。

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图12 广西大新县下雷矿区大新锰矿北中部矿段的深部与外围地质图

1—第四系;2—石炭系上统;3—石炭系下统;4—泥盆系上统五指山组;5—泥盆系上统榴江组;6—泥盆系中统东岗岭组;7—辉绿岩;8—断层;9—锰矿层;10—北中部矿段界线

3.5 石炭系锰矿找矿勘查

充分利用全国矿产资源潜力评价研究成果,通过对中国西昆仑地区锰矿成矿地质条件和资源潜力进一步分析和研究,圈出乌恰—阿合奇、昭苏和莫托萨拉—库米什3个锰矿找矿远景区,并在新疆西昆仑玛尔坎苏断陷盆地中,发现长近65km的石炭系含锰岩系,区内含锰岩系为早石炭系阿克沙依组,其岩性为一套陆屑碳酸盐岩组合,锰矿产在厚层状灰岩夹紫红色、杂色砂页岩层系中(图13)。其中:①奥尔托喀讷什富锰矿:锰矿层长5.5km,厚0.6~22.32m,均厚4.14m,已控制延深130~200m,Mn平均品位35.15%,最高可达55%;②玛尔坎土优质富锰矿:含锰层位长近3km,富菱锰矿体单层厚度约1.8m,累计厚约7m,Mn平均品位30%。石炭系锰矿的矿石类型主要为氧化锰矿和碳酸锰矿。氧化锰矿一般在20~40m之间的氧化带内形成,主要锰矿物有软锰矿和硬锰矿,Mn品位20%~50%;碳酸锰矿石以锰方解石为主,另有少量白云石和菱锰矿,Mn品位13%~20%。

中国锰矿资源勘查“十二五”找矿成果与进展 - 王思德 - 境外资源文摘2016-01-15-1452839461-blob.png图13 新疆西昆仑玛尔坎苏断陷盆地石炭系锰矿找矿远景区分布图

该区大型富锰矿带的发现,将进一步改观中国缺少富锰矿的资源瓶颈,对推动中国西部地区石炭系含锰盆地中富锰矿的找矿勘查工作、实现新的国家级锰矿资源战略接替基地发展具有重要意义。

3.6 二叠系锰矿找矿

在贵州遵义锰矿整装勘查区深部,进一步建立了遵义式锰矿的成矿模式,通过开展音频大地电磁法测量工作,对深部找矿起到了很好的指导作用。新圈定靶区3处,在深部初步探获逾9000万t锰矿资源量,为进一步实现整装勘查区深部找矿突破奠定了基础。

在四川木里地区的长枪穹窿周边二叠纪地层中新发现一套含锰层系,属海相沉积变质型锰矿,含锰地层为二叠系卡翁沟组。已发现中型锰矿床1处、小型锰矿2处、矿点5处。新发现3个含锰矿带,初步圈出9个锰矿体,控制矿体规模长469~720m,平均厚度9.07m, Mn平均品位25.41%,浅部为氧化矿,中深部见原生菱锰矿。该含锰岩系地层的发现,进一步开创了扬子地台西缘龙门山—小金河断裂带二叠纪地层中锰矿资源找矿工作,填补了四川省二叠纪锰矿的找矿空白,具有重要的科学意义。

3.7 三叠系锰矿整装勘查深部与外围找矿

在广西天等龙原—德保那温地区锰矿整装勘查区的天等县东平锰矿区外围及深部控制新发现矿体走向延长近6km,延深600~1300m,初步估算新增(333+334)锰矿资源量1.4亿t,达超大型规模;广西扶晚北泗组锰矿勘查中,新增(122b+333锰矿)资源储量 8672万t,相当于新发现和查明了4个大型锰矿勘查矿区。2012—2015年,该整装勘查区新增锰矿资源储量达2.2亿t,找矿成果比较显著(图14)。

中国锰矿资源勘查“十二五”找矿成果与进展 - 王思德 - 境外资源文摘

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图14 广西天等龙原—德保那温地区锰矿整装勘查区三叠系盆地地质构造简图

(扶晚矿区新增(122b+333)类锰矿资源储量8672万t,为一特大型规模锰矿床;预测整装勘查区内三叠系地层中碳酸锰矿资源潜力达15亿~20亿t)

4. 中国锰矿资源“十三五”找矿方向

“十二五”以来,虽然中国锰矿找矿工作取得了一些重要进展和重大突破,但对于保持和扩大现有锰矿产能、保障锰矿资源供应、缓解当前锰矿资源不足、促进国民经济持续稳定健康发展仍具有较大的差距,锰矿资源的供需形势依然十分严峻,“358”锰矿资源目标任务的完成任重道远。只有以科学发展观为统领,认真贯彻国务院《找矿突破战略行动纲要(2011—2020年)》精神,全面推行“公益先行,商业跟进,基金衔接,整装勘查,快速突破”地质找矿新机制,科学部署好全国锰矿勘查与找矿工作,才能有望实现锰矿勘查找矿的重大新突破。力争到2018年底,实现新增锰矿石资源/储量7.5亿t的目标;到2020年底,实现新增锰矿石资源/储量15亿t的目标;切实增强中国锰矿资源保障能力,确保国家“358”锰矿勘查目标的全面完成。

(1)统筹安排,科学部署

通过系统分析中国锰矿成矿地质条件及找矿潜力,进一步优化全国锰矿勘查找矿重点,围绕中国锰矿产业发展布局,明确锰矿勘查的主攻方向和重点区域,科学部署锰矿勘查工作;统筹安排中央和地方财政出资的锰矿基础性、公益性专项地质调查和科技带动作用,引领社会资金加强锰矿商业性勘查;大力促进锰矿的整装勘查,引导锰矿产业集群式发展。

(2)公益驱动,机制创新

充分发挥公益性地质调查的基础和先行作用。加大国家财政资金对锰矿资源的基础调查与研究工作的投入,发挥地质勘查基金的政策调控和分担风险作用,引导和拉动社会资金开展锰矿勘查。推进勘查机制创新,通过制定统一部署方案,统筹协调中央、地方、社会资金在重要锰矿找矿远景区的科学部署,形成大投入,实现大突破。

(3)科技支撑,基础先行

充分依靠科研院所、高校的科技力量,加强锰矿成矿理论和找矿技术方法研究,推进成矿理论和勘查技术发展;进一步推动“产、学、研”相结合,深化主要锰矿成矿区带、典型矿床、成矿模式和找矿模型的研究,开展隐伏锰矿定位预测和科技攻关;开展贫碳酸锰矿和铁锰矿选冶技术的研究创新,积极扩展新的找矿空间和开发利用空间。

(4)区域展开,重点突破

加强全国重点锰矿区带基础地质综合调查和研究工作,为进一步开展锰矿勘查提供勘查基地。①突出重点、加强锰矿整装勘查工作,进一步发现和评价一批大型或特大型矿产地,逐步形成中国锰矿产业发展的重要资源基地;②由浅入深、逐步推进,重点对500m以浅具有大型—超大型规模的潜力区,进一步部署开展锰矿勘查与找矿工作;③贫富并举、注重效益,锰矿勘查部署必须以经济上合理、技术上可行、环境上允许为根本前提;④以锰为主、综合评价,加强锰矿中共生、伴生有益组分的综合调查评价和研究,科学合理利用矿产资源,降低环境污染,保护生态环境。

(中国地质调查局成都地质调查中心 刘增铁,中国地质调查局资源评价部 龙宝林 张生辉 陈丛林 蔺志永,国土资源部矿产勘查技术指导中心 薛迎喜 吕志成 于晓飞,中国冶金地质总局 周尚国,贵州省地矿局 周琦供稿)

来源: 中国地质调查成果快讯

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