前程在鎂 鎂在廣西

◎ 鐘鋒運,陸國斌,呂慶階,蔣惠俏

2023 年3 月26 日,中國工程院院士、上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任丁文江在中央電視臺財經(jīng)頻道《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》中宣告了他和他的研究團(tuán)隊在氫科學(xué)研究中取得的重大成果和突破,并精彩解析了《固態(tài)儲氫——前程在鎂》研究成果的艱難突破過程及作用。丁文江院士及其研究團(tuán)隊的這個研究成果,為解決人類社會的能源需求短缺問題提供了新的途徑。

廣西鎂資源儲量豐富,易機(jī)械化開采。新時代,廣西可以在丁文江院士及其團(tuán)隊研究成果的基礎(chǔ)上,查清楚鎂資源的真實情況,對鎂資源進(jìn)行合理開發(fā)利用,助力廣西經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。

一、廣西鎂礦資源基本概況

廣西的地理位置優(yōu)越,礦產(chǎn)資源得天獨厚,尤其是鋁礦和鎂礦。鋁礦開發(fā)目前已是廣西的千億元產(chǎn)業(yè),是礦業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。實際上,廣西鎂礦的潛力比鋁礦要大得多。以往之所以沒有重視鎂礦的尋找和勘探,是因為還沒有了解鎂礦的潛在價值及作用。根據(jù)廣西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院長期從事基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查所掌握的資料,廣西鎂礦資源豐富,在晚古生代的地層中有4 個層位產(chǎn)出鎂礦,分布廣泛,而且鎂礦厚度大,易于機(jī)械化開采。

鎂礦是有色金屬礦產(chǎn)。鎂呈銀白色,溶點為650℃,沸點1 090℃,密度是1.74 噸/米3,具有化學(xué)穩(wěn)定性高、抗腐蝕強度大、韌性好、無磁性、易加工等特點。鎂和鋁、鋅、錳、鎘的合金具有特殊的機(jī)械性能,是制造汽車、飛機(jī)、火箭等的重要材料。

鎂在空氣中易與氧化合并燃燒發(fā)出強光,鎂粉在國防上用于制造照明彈和燃燒彈。此外,鎂還能用作冶煉鈦、鋯、鈾和鈹?shù)倪€原劑。

鎂的主要礦物,在耐火材料工業(yè)上,可以制作鎂磚、鉻鎂磚；在膠凝材料工業(yè)上,用以制造含鎂水泥；在化學(xué)工業(yè)上,可以制造硫酸鎂和含鎂藥劑；在橡膠生產(chǎn)上,可作為硫化促進(jìn)劑等。在綠色新能源的生產(chǎn)中,丁文江院士及其團(tuán)隊,創(chuàng)造的納米級鎂可以吸放氫氣,并可反復(fù)循環(huán)使用,這解決了氫氣儲運效率低、成本高的難題。

在自然界中,含鎂的礦物主要有菱鎂礦（MgCO3）,含氧化鎂47.81%；白云石（MgCO3·CaCO3）,含氧化鎂21.7%；水鎂石（Mg（OH）2）,含氧化鎂69%；光鹵石（KCl·MgCl2·6H2O）,含氯化鎂34.5%。菱鎂礦主要產(chǎn)在超基性巖和老地層的變質(zhì)巖中,白云石主要產(chǎn)在白云巖中。廣西的鎂礦主要產(chǎn)在距今約4 億年的晚古生代早泥盆紀(jì)黃猄山期形成的白云巖、上倫白云巖及官橋白云巖中,還有距今約3.2 億年的晚古生代晚石炭世大埔期形成的白云巖也較豐富。此外,泥盆系中的莫丁組、唐家灣組和融縣組局部也有少量白云巖分布。

（一）黃猄山白云巖

該白云巖整合于郁江組之上、北流組生物灰?guī)r之下,是一套灰色、深灰色厚層狀的白云巖,厚度約為329 米。該白云巖以深灰色白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r組合為特征。

黃猄山白云巖分布較廣,東起北流市,往西延伸到滇東的富寧、文山、邱北、麻栗坡等地。在這些地區(qū)白云巖巖性變化不大,為深灰色白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r組合,從北流向西北至貴港市蒙公鄉(xiāng)附近仍為白云巖組合,只有天等把荷、德保燕洞枯球等地,白云巖中夾數(shù)層四射珊瑚或床板珊瑚薄層；在玉林茂林、仁東一帶上部為淺灰色、灰色白云巖夾白云質(zhì)灰?guī)r及透鏡狀灰?guī)r,往上白云質(zhì)減少,灰質(zhì)增多,厚度為436 米；往北至武宣樂梅,在黃猄山白云巖與二塘組的相變地段,黃猄山白云巖分為上下2 個分枝,二塘組呈楔狀插入白云巖中,到武宣縣二塘鄉(xiāng)屯頭剖面下分枝的白云巖稱為上倫白云巖,上分枝稱為官橋白云巖,其間為二塘組；往北至大樂—七建一帶以白云巖為主,夾泥巖。厚度各地不等。

（二）上倫白云巖

上倫白云巖位于象州縣妙皇鄉(xiāng)上倫村附近的郁江組那宜段之上、馬力段之下,是一套灰—淺灰—灰黑—深灰色的含鈣質(zhì)微粒白云巖、不等粒白云巖及細(xì)粒白云巖。厚度為177 米。

上倫白云巖以白云巖為主要特征,夾少量生物屑粉—泥晶灰?guī)r及薄層頁巖,白云巖局部含砂屑。

上倫白云巖主要分布于大瑤山西側(cè),南起賓陽黎塘,北至金秀桐木、七建一帶。分布區(qū)內(nèi)主要為灰色、深灰色、灰黑色細(xì)晶白云巖,夾少數(shù)泥晶灰?guī)r、薄層頁巖。沿走向向北到大樂、七建一帶厚度變薄,僅為35 米,灰?guī)r增多,向南到樂梅、朋村一帶逐漸加厚,厚度為500 米。

（三）官橋白云巖

官橋白云巖位于郁江組泥灰?guī)r之上、新造村段薄層灰?guī)r之下,巖性為灰色厚層狀白云巖,底部有一層厚約19 米的淺灰色至灰色白云質(zhì)灰?guī)r的地層,厚度為292 米。

官橋白云巖主要巖性為深灰色中—厚層狀粉晶白云巖、泥晶白云巖和細(xì)晶白云巖,局部夾砂屑白云巖、云灰?guī)r、灰?guī)r和泥巖。部分巖石含藻凝塊,含介形蟲、腕足類、雙殼類、海百合莖等殘余生物碎屑。

官橋白云巖主要分布于南起賓陽黎塘,向北經(jīng)武宣二塘、象州妙皇至大樂、中平及金秀七建一帶。大樂一帶以白云巖為主夾泥巖,往北泥巖增多,七建一帶上下白云巖夾較多泥巖,中部泥巖為主夾白云巖。往南白云巖中含砂屑和生物屑。其厚度北薄南厚,厚度為241～585 米。

（四）大埔白云巖

大埔組巖性以灰白—灰黑色厚層狀細(xì)—中晶白云巖為主,夾硅質(zhì)巖、燧石團(tuán)塊。部分地區(qū)夾生物屑灰?guī)r透鏡體,白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r。以局限半局限臺地沉積為主,局部為臺地淺灘相沉積。

大埔白云巖分布廣泛,幾乎遍布桂北和桂中—桂西地區(qū)。桂中地區(qū)大埔組巖性比較穩(wěn)定,灰?guī)r夾層較少,白云巖質(zhì)純色淺,白云石含量多大于90%,有些地區(qū)達(dá)100%。在柳州一帶,大埔組巖性以淺灰色厚層塊狀泥細(xì)晶白云巖為主,底部夾生物屑灰?guī)r透鏡體,中部夾泥晶生物屑灰質(zhì)白云巖,產(chǎn)極少量?類、有孔蟲、牙形石化石,厚度為197 米。柳州往南至貴港市,大埔組巖性仍以淺灰—灰白色厚層塊狀細(xì)—中晶白云巖為主。上部及底部夾少量淺灰—灰白色薄—厚層白云質(zhì)灰?guī)r、生物屑泥晶灰?guī)r、灰?guī)r,厚度為252～493 米,其中部的灰白色厚層塊狀白云巖質(zhì)地較純,常形成白云巖礦床。柳州往東北至荔浦、平樂、鐘山、興安、全州等地,大埔組巖性為灰白—灰色中—厚層細(xì)—粗晶白云巖,頂部夾少量白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r。灰?guī)r中產(chǎn)?類、腕足類化石,厚度為90～392 米。與下伏羅城組灰?guī)r呈整合接觸,與上覆棲霞組灰?guī)r多呈整合接觸,局部為平行不整合接觸。柳州往西北至羅城、環(huán)江,大埔組巖性仍以灰白色厚層塊狀細(xì)—中晶白云巖為主,夾淺灰色、灰白色白云巖,中部含燧石團(tuán)塊,頂部夾灰?guī)r透鏡體,厚度為444～895 米。在丹池地區(qū)及桂西的盆地相區(qū),大埔組巖性以灰—灰黑色厚層細(xì)—中晶白云巖為主,夾少量白云質(zhì)灰?guī)r,多含燧石條帶和團(tuán)塊,白云質(zhì)灰?guī)r中產(chǎn)棘皮動物、有孔蟲等化石,厚度為0～357 米。其中在河池九圩、都安三只羊等地尖滅,相變?yōu)榘推浇M灰?guī)r。在桂西及桂西南的臺地相區(qū),大埔組巖性變化較大,常夾灰?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r。在馬山古歐,大埔組巖性以白—灰白色中—厚層細(xì)晶白云巖為主,夾大量的微晶灰?guī)r,厚度為307 米。在德保馬隘一帶,大埔組巖性為白色厚層塊狀含海百合莖細(xì)—中晶白云巖,厚度為71 米。在扶綏岜盆,大埔組巖性主要為灰白色塊狀白云巖,上部夾白云質(zhì)生物灰?guī)r,厚度為58 米。在龍州霞秀,大埔組巖性下部為淺灰色塊狀細(xì)—中晶白云巖夾白云質(zhì)灰?guī)r,上部為灰白色塊狀（夾中厚層）鈣質(zhì)白云巖,厚度為174 米。在隆安都結(jié),大埔組巖性以灰色中—厚層砂屑、生物屑灰?guī)r為主,夾細(xì)—中晶白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r,厚度為124 米。

大埔組在桂北、桂中地區(qū)灰?guī)r夾層較少,白云巖質(zhì)純,在桂西地區(qū)含較多的灰?guī)r夾層。

綜上所述,黃猄山白云巖、上倫白云巖、官橋白云巖、大埔白云巖在柳州西部、河池西部、百色南部及崇左北部等地均具備較好的鎂礦成礦條件。經(jīng)地質(zhì)勘查部門系統(tǒng)的普查、詳查、勘探,在上述4 個層位都有可能找到特大型、大型、中型或小型的鎂礦床資源,從而為廣西建設(shè)新能源（氫能）基地,提供可靠的物質(zhì)保證。據(jù)初步預(yù)測,廣西鎂礦資源的潛在資源量約300 億噸,潛在經(jīng)濟(jì)價值約938 880 億元。

二、廣西鎂礦資源勘查開發(fā)建議

一是摸清資源家底。廣西的地理位置優(yōu)越,礦產(chǎn)資源得天獨厚,鎂礦資源豐富,分布廣,易開采,潛在價值大,建議加大鎂礦資源的勘查力度,逐年安排財政資金進(jìn)行勘查,合理劃分勘查區(qū)域,切實摸清鎂礦資源家底。

二是系統(tǒng)開發(fā)資源。廣西立足本地資源,從實際出發(fā),開發(fā)鎂礦資源,并建立相關(guān)的鎂礦工業(yè)體系和上下游產(chǎn)業(yè),為廣西新能源基地貢獻(xiàn)力量。

三是強化人才儲備。重視鎂礦資源勘查開發(fā)和研究利用的人才培養(yǎng)工作,建立相應(yīng)的人才團(tuán)隊,專門研究鎂礦開發(fā)利用相應(yīng)課題,為廣西新能源開發(fā)儲備人才。