中国锰矿资源现状与国家级锰矿床实物地质资料筛选

邓文兵，张彦文,2，孔令湖，尚 磊

(1.自然资源实物地质资料中心，河北 三河 065201； 2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083)

锰矿是一种关系到国民经济和可持续发展的大宗支柱型金属矿产，在现代工业中具有广泛的用途[1]。中国锰矿资源丰富，截至2016年底，中国锰矿(矿石)查明资源量为15.51亿t，资源量居世界第5。与国外锰矿相比，国内锰矿资源主要表现出矿床规模小、开采条件差、高品位矿石严重匮乏的特点。进入21世纪后，中国工业发展势头强劲，对锰矿资源需求旺盛，自1983年开始进口锰矿以来，至2013年锰矿进口量达到1 663万t，占全国锰矿需求量的54.28%，国内找矿压力日益增大。

近年来，中国锰矿勘探展现出巨大潜力。2011～2013年全国锰矿整装勘查工作完成了8.58万m的钻探工作量，新发现大型、中型矿产地各7处，提交锰矿石资源量26 517万t；贵州省松桃县桃子坪超大型锰矿，2016年提交了(332)+(333)锰矿石资源量1.06亿t，将成为中国又一个世界级超大型锰矿床；2016年，在中国西昆仑新疆阿克陶县奥尔托喀讷什地区发现了中国迄今为止最富锰矿，平均品位36.7%，锰矿资源量达868.65万t，有望成为中国北方最重要的优质锰矿资源开发基地[2]。

中国锰矿开采历史悠久，矿床数量庞大，但锰矿实物资料管理落后，对地质资料重视不够，致使许多有价值的地质资料遗失。因此，应在全国范围内筛选一批具有重要性、典型性、代表性的锰矿床实物地质资料，入库国家实物地质资料馆，作永久保存，构建锰矿实物库体系，既能及时、有效地保存锰矿地质资料，展示找矿成果，又能发挥实物资料信息面向社会科学化、系统化服务的作用，同时为制定相应的地质找矿政策提供支撑。从这个目的出发，笔者总结前人资料，综合考虑中国锰矿资源特点、分布规律和成因类型，筛选出国家级锰矿床实物地质资料目录。

1 中国锰矿资源的特点

中国锰矿资源主要呈现以下几个特点。①矿床规模以小型矿床居多，大型、超大型矿床稀少。在已勘查的锰矿床中，资源量超过1亿t的超大型锰矿有5处(广西下雷锰矿，贵州松桃普觉、道坨、桃子坪及高地锰矿)，大型锰矿有15处，中型矿床约60处，其余为小型矿床，难以利用现代化技术开发利用。②贫矿多，富矿少，质量普遍较差。全国锰矿石锰品位平均只有21.4%，符合国际商品级的富矿石(锰品位≥48%)几乎没有，富锰矿石(氧化锰矿石锰品位≥30%，碳酸锰矿石锰品位≥25%)资源储量仅占全国资源储量的6.7%。③杂质含量高、开采条件差。全国锰矿石中铁和磷的质量分数高，为高磷高铁的锰矿石，矿石结构复杂，嵌布粒度细，硅质成分少，有用矿物与脉石紧密交生，选矿难度大。中国近80%的锰矿属于沉积或沉积-改造型，需要进行地下开采[3]，断层、裂隙发育，适宜露天开采的矿山仅占总量的6%。

综上，中国锰矿资源总体呈矿床规模小、开采条件差、高品位矿石严重匮乏的特点，导致中国现有锰矿产量跟不上冶金工业的高速发展，国内锰矿石自给率不足，供不应求，每年需从国外大量进口富锰矿石。中国自1983年开始进口锰矿。进入21世纪后，锰矿石进口量急速增长，2001年进口锰矿石量为171.11万t，至2013年达到1 663万t，占全国锰矿需求量的54.28%，对外依存度高。

2 中国锰矿资源的分布

2.1 地理分布

中国已有23个省(市、区)探明存在锰矿床，但分布极不均匀。截至2012年底，全国有34.89%的锰矿集中在广西，位列全国首位[4]。其后分别是占全国资源量16.12%的贵州、占全国资源量10.99%的云南和占全国资源量8.86%的湖南(图1)。广西、贵州、云南、湖南、辽宁和重庆6省(市、区)的已探明锰矿(矿石)储量为7.79亿t[5]。从区域上看，占全国资源量85%以上的锰矿资源主要集中在南方“泛扬子区”，其余锰矿资源主要分布于华北燕辽、天山和祁连山地区。

图1 各省(区、市)锰矿资源量占全国资源量比例Fig.1 The proportion of manganese resources in the provinces to the national resources

2.2 时代分布

中国锰矿成矿时代甚多，除志留纪、侏罗纪、白垩纪和古近-新近纪外，从前南华纪至第四纪皆有锰矿产出[6]。中国锰矿成锰期主要集中在中元古代晚期-新元古代，晚古生代-早中生代以及第四纪。各地质时代已查明的资源量中，泥盆纪所占全国资源量比重最高，为29.3%。其后分别是占全国资源量22.0%的南华纪和占全国资源量10.4%的二叠纪，之后依次是三叠纪(占10.3%)、蓟县纪(占8.5%)、第四纪(占6.5%)、震旦纪(占4.2%)、石炭纪(占3.4%)和奥陶纪(占2.4%)(图2)。

图2 不同时代锰矿资源量占全国资源量比例Fig.2 The proportion of manganese resources in different eras to the national resources

2.3 空间分布

综合中国锰矿的大地构造背景、成锰盆地性质和含锰层位以及其他因素来看，中国锰矿资源主要集中分布于扬子陆块及周缘地区、华北陆块的燕辽地区、新疆天山和祁连山的部分地区，分别对应中国成矿(区)带的扬子陆块及周缘地区“扬子成锰省”、中国西部造山区的天山西南部成锰带、华北陆块区的燕辽成锰带[7]。

华北陆块燕辽成锰带，大地构造位置位于裂谷盆地边缘地区，主要产出中元古代蓟县纪锰矿，代表性矿床有辽宁省朝阳市瓦房子锰矿，类型以海相沉积型为主。扬子区的湘黔贵地区主要分布新元古代南华纪大塘坡式锰矿，典型矿床是贵州省铜锣井锰矿，主要形成于大陆边缘盆地内；扬子北缘主要分布震旦纪陡山沱期锰矿，成矿类型为黑色页岩系，形成于南秦岭海槽边缘带；奥陶纪锰矿代表性矿床为四川省汉源轿顶山锰矿，形成于大陆边缘、斜坡环境；扬子地区的广西南部、湖南东南部地区以及新疆天山地区，主要产出晚泥盆纪-早石炭世锰矿，代表性矿床为广西下雷、湖南后江桥和新疆莫托沙拉锰矿，成因类型为海相沉积型和火山-沉积型，形成于滇黔桂台盆地边缘和天山海槽地区；扬子地区中部、东南缘和西南缘主要分布中二叠世锰矿，主要类型为硅-泥-灰岩中沉积型碳酸锰矿床，大地构造背景为台沟、边缘海盆和台地边缘海盆；扬子陆块南缘主要产出早三叠世锰矿，代表矿床为云南斗南，成因类型为细碎屑岩中沉积型氧化锰-碳酸锰矿，大地构造背景接近陆缘；第四系锰矿主要集中在北纬23°以南地区，以表生型为主，形成于北纬23°以南的岩溶洼地、向斜和褶皱构造的两翼地区。

中国锰矿的分布特征主要表现为：中元古代晚期锰矿主要集中在华北陆块北东部至燕辽裂谷的南北边缘，新元古代-古生代锰矿主要发育于扬子陆块及周缘地区，时-空演化表现为中部(大塘坡期)→北部(陡山沱期)→西北缘(寒武纪)→中部/西缘(奥陶纪)→南缘(泥盆纪)→中部/东南缘(二叠纪)→西南缘(三叠纪)→南部(北纬23°线以南)(第四纪)，大的演化格局是中部向北部迁移后再转向(西)南部的过程，依次形成大塘坡式、高燕式、下雷式、遵义式锰矿。

3 中国锰矿床的主要成因类型

锰矿床成因类型一直是地质学家研究的热门话题，也是国家级锰矿床实物资料筛选的重要依据。关于锰矿类型的划分，众多学者持相对统一的观点。参考姚培慧等[6]、陈毓川等[7]和叶连俊[8]的划分原则和方案，将中国锰矿划分为7种主要成因类型，具体见表1。中国锰矿床以海相沉积型为主，海相沉积型锰矿床以含矿岩系特征为依据划分为4个亚类；表生型锰矿床在中国锰矿总储量中居第2位，主要分布在北纬23°带[9]，依成矿条件和富集部位，划分为锰帽型锰矿床、淋滤型锰矿床和堆积型锰矿床3个亚类；第三类为热水沉积型(或“层控”型)铁锰铅锌矿床，其特征是矿体具固定层位，赋存于碳酸盐岩中；第四类为变质型锰矿床，是原来沉积型或火山-沉积型锰矿床受区域变质或接触变质后，矿石矿物组合发生改变的锰矿床；第五类为火山沉积型锰矿床，矿层产于碎屑岩中，碎屑岩中常含火山物质，多形成于造山带的裂陷海槽或其边缘；第六类为陆相(湖相)沉积锰矿床，对沉积环境要求极高，其储量仅占全国锰储量的1%；第七类为与岩浆作用有关的热液型锰(银)矿床，此类矿床规模较小，数量较少。

4 国家级锰矿床筛选

4.1 入选条件

国家实物地质资料馆(以下简称国家馆)，是我国目前唯一的国家级实物地质资料馆藏机构，承担国家重要实物地质资料采集、管理、开发研究和利用等职责[10]。因此，国家馆实物资料筛选，应具有相对全面的、更新的视角，为学术界信息查找提供方便。国家馆库容量是有限的，而中国矿产资源丰富，锰矿床数量众多，国家馆不可能收藏所有的锰矿实物资料。因此，需要系统筛选全国范围内锰矿实物资料，将其中最具收藏和利用价值的的实物资料采集入库。依据当前中国锰矿床的资源特点、成矿类型和分布特征等因素，对锰矿实物地质资料筛选主要考虑矿床规模、成因类型、成矿(区)带、成矿时代和其他入选条件。

4.1.1 矿床规模

中国锰矿资源总体呈现小型矿床多，而超大型、大型矿床稀少的特点。表1表明，中国大型锰矿在构造背景、成锰盆地性质和锰矿类型等方面，存在一定的联系，而同一区域内的某些大型锰矿还存在着某种“亲缘性”[11]，能较为全面地反映锰矿的成矿规律，具有代表性和典型性。因此，超大型、大型锰矿是国家馆优先收藏保存的目标。

4.1.2 成因类型

中国锰矿有7种成因类型，其中海相沉积型锰矿和表生型锰矿在中国分布最广，是中国锰矿石的主要来源。收藏锰矿的实物地质资料时，以海相沉积型和表生型为主，同时综合考虑中国锰矿的7种类型，统筹兼顾地保存各亚类中典型矿床，系统、全面地筛选国家馆锰矿收藏目录。

表1 中国锰矿主要类型和代表性矿床Table 1 The genetic types and their typical deposits of manganese resources in China

资料来源：文献[6]～[8],有修改

表2 中国主要成锰区带及代表性矿床Table 2 The main metallogenic provinces (belts) of manganese and their typical deposits in China

资料来源：文献[7]，有修改

4.1.3 成矿(区)带

陈毓川等[7]按照中国锰矿资源的时空分布与大地构造背景、成锰盆地性质和含锰层位等因素，厘定出21个成锰(区)带，具体见表2。其中成锰地质条件优越的成锰(区)带有8个，分别是燕辽成锰带、龙门山-大巴山成锰带、平武-松潘成锰带、黔西-滇东成锰带、湘黔渝成锰区、湘中成锰区、湘东南-粤西北成锰带、桂中北成锰带、桂西南成锰带、滇东南南部成锰带、滇西北成锰带，此8个成锰带的矿床，是国家馆收集的重点，其他成矿带中典型矿床亦应有所反映。

4.1.4 成矿时代

针对中国锰矿资源成矿时代的特点，在筛选国家级锰矿目录时，以元古宙和古生代锰矿为主，其次为三叠纪和第四纪锰矿，全面收藏、保管各个时代具有典型性、代表性的锰矿的实物地质资料。

4.1.5 其他入选条件

除上述因素外，对具有重要或特殊意义的矿床，都应进行实物地质资料筛选。如：云南鹤庆锰矿，有多年的勘探和开采历史，对于同类矿床的勘探开发，具有系统性的示范作用；再如新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿，是近年发现的优质锰矿，锰矿带层位稳定，厚度较大，品位富，平均品位达36.7%，在中国十分罕见，具有重大的经济和科研价值[2]。

4.2 筛选结果

综合锰矿床的筛选因素，并结合中国锰矿资源的特点，在全国范围内初步确定35个具有代表性的锰矿床作为国家馆优先收藏对象(表3)。目前，国家馆已收录少数典型矿床的部分实物资料，有广西大新下雷锰矿、广西六乙锰矿、贵州松桃道坨锰矿、贵州松桃西溪堡锰矿、云南鹤庆锰矿、湖南湘潭锰矿、贵州遵义锰矿、辽宁瓦房子锰矿和内蒙古额仁陶勒盖银锰矿的实物资料。未来，随着地质勘探和找矿工作的不断深入，应将筛选采集目录不断充实完善。

表3 国家实物地质资料馆锰矿床筛选目录Table 3 Name of manganese deposits derived from selecting the National Geological Material Depository

续表3

序号采集名称成矿时代成矿区带矿床规模成因类型遴选理由11湖南湘潭锰矿南华纪湘中成矿带大型海相沉积型锰矿床该矿为新元古代大塘坡式锰矿的典型代表,其地质资料对于大塘坡期锰矿地球化学特征、成矿规律及成矿机制研究意义重大[18]12广西桂平木圭锰矿泥盆纪桂中北成锰带大型淋滤型锰矿床发育于向南倾伏的向斜构造中,具有典型的烟灰状结构,是一种典型的岩溶型软锰矿矿床13河北唐山市秦家峪锰矿蓟县纪燕辽成锰带大型海相沉积型锰矿床矿体赋存于长城系高于庄组,估算资源量2 012.35万t,找矿潜力巨大[19]14重庆市高燕锰矿震旦纪龙门山-大巴山成锰带大型海相沉积型锰矿床原国土资源部2013年在全国设立了第3批31片整装勘查区,其实物资料该区锰矿资源的勘探和开发具有重要意义15新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿石炭纪天山西南部成锰带大型海相沉积型锰矿床近年来取得重大找矿成果的锰矿,锰矿带层位稳定,品位富,属于典型的海相沉积型锰矿床[2]16贵州松桃杨家湾锰矿南华纪湘黔渝成矿带大型海相沉积型锰矿床产于扬子陆块东南部被动边缘褶冲带铜仁逆冲带的半局限浅海盆地中,为贵州松桃成锰盆地中典型的大型锰矿[20]17贵州松桃杨立掌锰矿南华纪湘黔渝成矿带大型海相沉积型锰矿床该矿位于扬子陆块东南部被动边缘褶冲带铜仁逆冲带的半局限浅海盆地中,大塘坡式锰矿的代表性矿床[21]18云南砚山县斗南锰矿三叠纪滇东南南部成锰带大型海相沉积型锰矿床该矿是滇东南南部优质成锰带中代表性锰矿床,找矿前景良好[22]19广西靖西湖润锰矿泥盆纪桂西南成锰带大型海相沉积型锰矿床矿床位于下雷-灵塘浅海盆地中,是桂西南成锰带典型矿床[23]20广西田东六乙锰矿三叠纪桂西南成锰带大型海相沉积型锰矿床含锰岩系为三叠统北泗组。2016年估算碳酸锰资源储量为5 203.47万t,前景良好21新疆莫托沙拉铁锰矿石炭纪天山西南部成锰带中型火山-沉积型锰矿床中国最具典型性、代表性的火山-沉积型锰矿床22云南鹤庆锰矿三叠纪滇西北成锰带中型海相沉积型鹤庆锰矿具有50余年的勘探找矿历史和30余年的开采历史,经验丰富,对今后找矿工作具有重要意义[24]23陕西黎家营锰矿震旦纪龙门山-大巴山成锰带中型火山-沉积型锰矿床含锰岩系由三个火山喷发沉积韵律层构成,显示出海侵序列。其实物资料对于周边寻找类似矿床具有良好的示范作用24内蒙古乌拉特前旗乔二沟锰矿蓟县纪华北陆块北缘西段成锰带中型受变质型锰矿床赋矿地质体为阿古鲁沟组地层,矿体层位稳定,表明该地区具寻找变质锰矿的良好前景[25]25四川平武大坪铁锰矿三叠纪平武-松潘成锰带中型受变质型锰矿床与老队部、火烧坪和下口等矿区共同构成了著名的虎牙大型铁锰矿床,沉积环境利于锰质搬运、沉积,富集成矿,锰矿勘查前景良好[26]26四川汉源轿顶山锰矿奥陶纪泸定-汉源-盐边成锰带中型海相沉积型锰矿床该矿为中国奥陶纪锰矿典型代表,近年来勘查已发现多个小型锰矿床,显示出良好的找矿前景27广西钦州市华荣-大硐锰矿石炭/泥盆钦州成锰带中型锰帽型锰矿床该矿为钦州成锰带中代表性矿床,也是中国次生氧化锰矿的代表性矿床之一28福建连城县兰桥锰矿第四纪闽西南-粤东北成锰带中型淋滤型锰矿床该矿地处闽西南-粤东北海西-印支断裂拗陷区西北部。矿石质量好,易于开采,开发历史悠久[27]29湖南永州市东湘桥锰矿二叠纪湘东南-粤西北成矿带中型堆积型锰矿床湖南省最为重要的表生型锰矿床,也是中国堆积型锰矿床的代表性矿床,意义重大30甘肃黑峡口寒武纪北祁连成锰带小型海相沉积型锰矿床该矿位于黑峡口西锰矿位于阿尔金走滑断裂的南侧,矿床勘探工作开展较晚。具有较大的找矿潜力[28]

续表3

序号采集名称成矿时代成矿区带矿床规模成因类型遴选理由31青海哈莉哈德山锰矿奥陶纪柴北缘成锰带小型火山-沉积型锰矿床该矿位于昆仑山、祁连山和西秦岭的交汇部位的赛什腾山,“青海省项目组”预测该锰矿资源潜力达1 800×104 t,找矿前景光明[7]32山西屯留式湖相铁锰矿床石炭纪太行成锰带小型陆相(湖相)沉积型锰矿床该矿含矿岩系二叠系石盒子组,是陆相(湖相)沉积型锰矿床中代表性矿床33安徽刘冲-蔡田洞碳酸锰矿二叠纪长江中下游成锰带小型“层控”型锰矿床长江中下游成锰带典型的层控性碳酸锰矿床[29]34云南澜沧老厂银锰矿第四纪滇西南成锰带小型锰帽型锰矿床该矿位于滇西地洼区西南缘,昌宁-孟连裂谷带的澜沧裂谷北段。是滇西南成锰带的典型矿床[30]35内蒙古额仁陶勒盖银锰矿侏罗纪得尔布干多金属成矿带小型与岩浆作用有关的热液型锰(银)矿床该矿位于内蒙古新巴尔虎右旗,是与岩浆作用有关的热液型锰(银)矿床典型矿床

5 结 语

锰矿是关系到中国可持续发展的战略性资源，也是国家馆收藏采集的重点矿种。目前，国家馆锰矿实物体系相对落后。面对国内数量众多的锰矿床，本文总结中国锰矿特点、成因类型、时空分布特征和近期找矿成果，提出国家级锰矿实物资料筛选主要考虑的几个条件：①矿床规模以超大型和大型为主；②以海相沉积型和表生型为主，全面保存7种主要类型典型矿床；③力求所有成锰(区)带典型锰矿均有所反映，以地质条件优越的8个成锰(区)带为重点；④全面收藏、保管各个时代具有代表性的锰矿，着重考虑元古宙和古生代。通过以上几个筛选条件，结合中国锰矿资源现状和特点，在全国范围内初步筛选出国家馆优先收藏、保存的35个典型锰矿床。

中国锰矿资源丰富，锰矿开采历史悠久，锰矿数量庞大，但锰矿实物地质资料管理落后，汇交人意识淡薄，多数矿床实物资料保存不善，岩芯库房维护不佳，造成实物资料的损毁和遗失，加之近年来国家对环境保护予以重视，某些地区再次获取实物资料十分困难。本文的写作，希望能引起汇交人的注意，重视锰矿实物资料管理保存，积极向国家馆与省馆汇交实物资料。国家馆和省馆可参考本文提出的35个典型锰矿目录，结合实物资料保存现状，及时有效地采集实物资料，构建锰矿库藏体系，为国家和社会提供公益性服务。

致谢在论文撰写及成稿过程中，得到了自然资源实物地质资料中心夏浩东教授级高工、吉林大学欧阳琦博士，提出了许多宝贵意见和建设性的建议，在此表示衷心的感谢。