锰矿主要类型 分布特点及开发现状.docx

锰矿主要类型、分布特点及开发现状

摘要：锰的用途非常广泛，世界上90%~95%的锰应用于冶金工业，其余应用于电池工业、陶瓷工业、化学工业等。根据成矿作用过程中的含矿岩系特征，将世界锰矿划分为海相沉积型、火山（热液）-沉积型、变质型、热液型和表生型5类，以海相沉积型、变质型和表生型为主。截至2019年，世界锰的储量达8.12亿t，但分布极不均匀，主要集中在南非、巴西、乌克兰、澳大利亚、加蓬、中国、印度、加纳等国，而优质锰矿石主要分布在南非、澳大利亚、加蓬、加纳。时间上，将锰的成矿作用分为7期，其中元古宙和新生代是主要的成矿期。空间上，锰矿床主要分布在南非德兰士瓦群、乌克兰尼科波尔盆地、澳大利亚格鲁特岛和皮尔巴拉克拉通、中国泛扬子区、西非克拉通等。目前，锰的生产主要集中在南非的卡拉哈里和波斯特马斯堡锰矿田、澳大利亚的格鲁特岛、加蓬的莫安达锰矿、加纳的恩苏塔锰矿等地。

关键词：锰矿?类型?分布?开发

中图分类号：P618.32?文献标志码：A?文章编号：1000-3657(2021)01-0102-18

1引言

锰的用途非常广泛，主要应用于冶金工业，作为脱氧剂、脱硫剂及制造锰系合金，是钢中除铁外用量最大的元素（严旺生等，2009；洪世琨，2011；付勇等，2014）。另外，在电池工业、陶瓷工业、化学工业等领域锰的作用也非常重要。据美国地质调查局（USGS）2020年的统计，世界锰的储量总计8.12亿t，但分布很不均匀，主要集中在南非、巴西、乌克兰、澳大利亚等国，中国锰储量约5400万t，排在世界第6位。

与国外锰矿相比，中国锰矿资源表现出“小、贫、杂、细”的特点。锰矿床规模小，大型矿床仅10处，且以贫矿为主。矿石组分复杂，粒度细，高磷和铁，有用矿物与脉石紧密交生，开采和选冶条件差（洪世琨，2011；付勇等，2014；邓文兵等，2019）。但同时中国也是锰矿资源的消费大国，进入21世纪后，中国工业发展势头强劲，尤其是冶金行业发展迅速，对锰矿资源需求旺盛，国内找矿压力日益增大（Duetal.,2013；邓文兵等，2019）。综上，中国锰矿资源的特征导致国内锰矿产量远远跟不上消费的需求，每年需从国外进口大量富锰矿石。

中国锰矿的研究比较系统，但成矿类型和成矿时代与国外差别很大，且国外锰矿的研究多局限在单个锰矿点，对锰矿成因类型的划分还存在争议，时空分布规律也不明朗。笔者在前人研究的基础上，对世界锰矿的类型、时空分布特征以及主要国家锰矿资源的开发现状进行了总结，以供参考。

2世界锰矿资源的主要类型

关于锰矿成因的划分原则和方案，迄今为止学术界未有一个统一的认识。中国锰矿成因类型的划分相对较为成熟（严旺生等，2009；付勇等，2014；谢进，2017；丛源等，2018；臧忠江等，2019；邓文兵等，2019），本次根据成矿作用过程中的含矿岩系特征，并结合前人研究成果，将世界锰矿床划分为海相沉积型、火山（热液）-沉积型、变质型、热液型和表生型5类（表1），所占比例分别为40%、9%、50%、1%，表生型锰矿列入其原生矿床统计。显然，世界锰矿床以海相沉积型和变质型为主，二者储量约占世界锰总储量的90%，火山（热液）-沉积型锰矿虽有一定的矿床数量，但储量相对较小。在大洋底部也蕴藏着丰富的锰结核资源，但受开采技术和设备的限制，并不能大规模开发利用。中国的锰成矿类型以海相沉积型为主，变质型矿床较少，与全球差别较大（付勇等，2014；丛源等，2018；邓文兵等，2019）。

表1?世界锰矿床成因分类（据谢进，2017修改）Table1?Thegenetictypesofmanganesedepositsintheworld(modifiedfromXieJin,2017)

2.1海相沉积型锰矿床

该类矿床一般形成于古陆边缘浅海地带，主要成矿时代为前寒武纪和白垩纪。矿体多呈层状、透镜状，由滨海向海盆深处，通常出现碎屑岩-碳酸盐岩的变化序列，因此该类矿床常与碎屑岩和碳酸盐岩共生。根据矿床产出具体环境，可进一步细分为陆源碎屑-黏土建造型、碳酸盐岩型和黑色岩系型3个亚类。全球具有重要工业价值的锰矿床绝大部分形成于海相环境中，例如乌克兰的尼科波尔和大托克马克锰矿床、澳大利亚的格鲁特艾兰锰矿床等，矿石储量达上亿t（Roy,2006；臧忠江等，2019）。中国最大的两个锰矿——贵州—松桃锰矿床和广西下雷锰矿床也属于此种类型。

2.2火山（热液）-沉积型锰矿床

该类矿床锰质来源于海底酸性及基性火山喷发作用，通过在火山活动中心附近的海盆中沉积形成，其中富矿形成于火山喷发间歇期火山活动中心附近的海盆环境，可进一步细分为绿岩-硅质岩型和斑岩-硅质岩型两个亚类。矿体多呈层状、似层状、透镜状和脉状，赋存在火山-沉积岩系中，与硅质岩