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、上海交通大學氫科學中心主任丁文江在中央電視臺財經頻道《中國經濟大講堂》中宣告了他和他的研究團隊在氫科學研究中取得的重大成果和突破,并精彩解析了《固態儲氫——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,易機械化開采。新時代,廣西可以在丁文江院士及其團隊研究成果的基礎上,查清楚鎂資源的真實情況,對鎂資源進行合理開發利用,助力廣西經濟社會發展。

一、廣西鎂礦資源基本概況

廣西的地理位置優越,礦產資源得天獨厚,尤其是鋁礦和鎂礦。鋁礦開發目前已是廣西的千億元產業,是礦業的支柱產業。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。根據廣西區域地質調查研究院長期從事基礎地質調查所掌握的資料,廣西鎂礦資源豐富,在晚古生代的地層中有4 個層位產出鎂礦,分布廣泛,而且鎂礦厚度大,易于機械化開采。

鎂礦是有色金屬礦產。鎂呈銀白色,溶點為650℃,沸點1 090℃,密度是1.74 噸/米3,具有化學穩定性高、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械性能,是制造汽車、飛機、火箭等的重要材料。

鎂在空氣中易與氧化合并燃燒發出強光,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、鈾和鈹的還原劑。

鎂的主要礦物,在耐火材料工業上,可以制作鎂磚、鉻鎂磚；在膠凝材料工業上,用以制造含鎂水泥；在化學工業上,可以制造硫酸鎂和含鎂藥劑；在橡膠生產上,可作為硫化促進劑等。在綠色新能源的生產中,丁文江院士及其團隊,創造的納米級鎂可以吸放氫氣,并可反復循環使用,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%。菱鎂礦主要產在超基性巖和老地層的變質巖中,白云石主要產在白云巖中。廣西的鎂礦主要產在距今約4 億年的晚古生代早泥盆紀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、北流組生物灰巖之下,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、白云質灰巖組合為特征。

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。在這些地區白云巖巖性變化不大,為深灰色白云巖、白云質灰巖組合,從北流向西北至貴港市蒙公鄉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灰巖及透鏡狀灰巖,往上白云質減少,灰質增多,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—深灰色的含鈣質微粒白云巖、不等粒白云巖及細粒白云巖。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—泥晶灰巖及薄層頁巖,白云巖局部含砂屑。

上倫白云巖主要分布于大瑤山西側,南起賓陽黎塘,北至金秀桐木、七建一帶。分布區內主要為灰色、深灰色、灰黑色細晶白云巖,夾少數泥晶灰巖、薄層頁巖。沿走向向北到大樂、七建一帶厚度變薄,僅為35 米,灰巖增多,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巖之上、新造村段薄層灰巖之下,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灰巖的地層,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、泥晶白云巖和細晶白云巖,局部夾砂屑白云巖、云灰巖、灰巖和泥巖。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—中晶白云巖為主,夾硅質巖、燧石團塊。部分地區夾生物屑灰巖透鏡體,白云質灰巖、灰巖。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。桂中地區大埔組巖性比較穩定,灰巖夾層較少,白云巖質純色淺,白云石含量多大于90%,有些地區達100%。在柳州一帶,大埔組巖性以淺灰色厚層塊狀泥細晶白云巖為主,底部夾生物屑灰巖透鏡體,中部夾泥晶生物屑灰質白云巖,產極少量?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—中晶白云巖為主。上部及底部夾少量淺灰—灰白色薄—厚層白云質灰巖、生物屑泥晶灰巖、灰巖,厚度為252～493 米,其中部的灰白色厚層塊狀白云巖質地較純,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—粗晶白云巖,頂部夾少量白云質灰巖、灰巖?；規r中產?類、腕足類化石,厚度為90～392 米。與下伏羅城組灰巖呈整合接觸,與上覆棲霞組灰巖多呈整合接觸,局部為平行不整合接觸。柳州往西北至羅城、環江,大埔組巖性仍以灰白色厚層塊狀細—中晶白云巖為主,夾淺灰色、灰白色白云巖,中部含燧石團塊,頂部夾灰巖透鏡體,厚度為444～895 米。在丹池地區及桂西的盆地相區,大埔組巖性以灰—灰黑色厚層細—中晶白云巖為主,夾少量白云質灰巖,多含燧石條帶和團塊,白云質灰巖中產棘皮動物、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,相變為巴平組灰巖。在桂西及桂西南的臺地相區,大埔組巖性變化較大,常夾灰巖或白云質灰巖。在馬山古歐,大埔組巖性以白—灰白色中—厚層細晶白云巖為主,夾大量的微晶灰巖,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—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,上部夾白云質生物灰巖,厚度為58 米。在龍州霞秀,大埔組巖性下部為淺灰色塊狀細—中晶白云巖夾白云質灰巖,上部為灰白色塊狀（夾中厚層）鈣質白云巖,厚度為174 米。在隆安都結,大埔組巖性以灰色中—厚層砂屑、生物屑灰巖為主,夾細—中晶白云巖、白云質灰巖,厚度為124 米。

大埔組在桂北、桂中地區灰巖夾層較少,白云巖質純,在桂西地區含較多的灰巖夾層。

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。經地質勘查部門系統的普查、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,從而為廣西建設新能源（氫能）基地,提供可靠的物質保證。據初步預測,廣西鎂礦資源的潛在資源量約300 億噸,潛在經濟價值約938 880 億元。

二、廣西鎂礦資源勘查開發建議

一是摸清資源家底。廣西的地理位置優越,礦產資源得天獨厚,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行勘查,合理劃分勘查區域,切實摸清鎂礦資源家底。

二是系統開發資源。廣西立足本地資源,從實際出發,開發鎂礦資源,并建立相關的鎂礦工業體系和上下游產業,為廣西新能源基地貢獻力量。

三是強化人才儲備。重視鎂礦資源勘查開發和研究利用的人才培養工作,建立相應的人才團隊,專門研究鎂礦開發利用相應課題,為廣西新能源開發儲備人才。