前程在镁 镁在广西

◎ 钟锋运,陆国斌,吕庆阶,蒋惠俏

2023 年3 月26 日,中国工程院院士、上海交通大学氢科学中心主任丁文江在中央电视台财经频道《中国经济大讲堂》中宣告了他和他的研究团队在氢科学研究中取得的重大成果和突破,并精彩解析了《固态储氢——前程在镁》研究成果的艰难突破过程及作用。丁文江院士及其研究团队的这个研究成果,为解决人类社会的能源需求短缺问题提供了新的途径。

广西镁资源储量丰富,易机械化开采。新时代,广西可以在丁文江院士及其团队研究成果的基础上,查清楚镁资源的真实情况,对镁资源进行合理开发利用,助力广西经济社会发展。

一、广西镁矿资源基本概况

广西的地理位置优越,矿产资源得天独厚,尤其是铝矿和镁矿。铝矿开发目前已是广西的千亿元产业,是矿业的支柱产业。实际上,广西镁矿的潜力比铝矿要大得多。以往之所以没有重视镁矿的寻找和勘探,是因为还没有了解镁矿的潜在价值及作用。根据广西区域地质调查研究院长期从事基础地质调查所掌握的资料,广西镁矿资源丰富,在晚古生代的地层中有4 个层位产出镁矿,分布广泛,而且镁矿厚度大,易于机械化开采。

镁矿是有色金属矿产。镁呈银白色,溶点为650℃,沸点1 090℃,密度是1.74 吨/米3,具有化学稳定性高、抗腐蚀强度大、韧性好、无磁性、易加工等特点。镁和铝、锌、锰、镉的合金具有特殊的机械性能,是制造汽车、飞机、火箭等的重要材料。

镁在空气中易与氧化合并燃烧发出强光,镁粉在国防上用于制造照明弹和燃烧弹。此外,镁还能用作冶炼钛、锆、铀和铍的还原剂。

镁的主要矿物,在耐火材料工业上,可以制作镁砖、铬镁砖；在胶凝材料工业上,用以制造含镁水泥；在化学工业上,可以制造硫酸镁和含镁药剂；在橡胶生产上,可作为硫化促进剂等。在绿色新能源的生产中,丁文江院士及其团队,创造的纳米级镁可以吸放氢气,并可反复循环使用,这解决了氢气储运效率低、成本高的难题。

在自然界中,含镁的矿物主要有菱镁矿（MgCO3）,含氧化镁47.81%；白云石（MgCO3·CaCO3）,含氧化镁21.7%；水镁石（Mg（OH）2）,含氧化镁69%；光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）,含氯化镁34.5%。菱镁矿主要产在超基性岩和老地层的变质岩中,白云石主要产在白云岩中。广西的镁矿主要产在距今约4 亿年的晚古生代早泥盆纪黄猄山期形成的白云岩、上伦白云岩及官桥白云岩中,还有距今约3.2 亿年的晚古生代晚石炭世大埔期形成的白云岩也较丰富。此外,泥盆系中的莫丁组、唐家湾组和融县组局部也有少量白云岩分布。

（一）黄猄山白云岩

该白云岩整合于郁江组之上、北流组生物灰岩之下,是一套灰色、深灰色厚层状的白云岩,厚度约为329 米。该白云岩以深灰色白云岩、白云质灰岩组合为特征。

黄猄山白云岩分布较广,东起北流市,往西延伸到滇东的富宁、文山、邱北、麻栗坡等地。在这些地区白云岩岩性变化不大,为深灰色白云岩、白云质灰岩组合,从北流向西北至贵港市蒙公乡附近仍为白云岩组合,只有天等把荷、德保燕洞枯球等地,白云岩中夹数层四射珊瑚或床板珊瑚薄层；在玉林茂林、仁东一带上部为浅灰色、灰色白云岩夹白云质灰岩及透镜状灰岩,往上白云质减少,灰质增多,厚度为436 米；往北至武宣乐梅,在黄猄山白云岩与二塘组的相变地段,黄猄山白云岩分为上下2 个分枝,二塘组呈楔状插入白云岩中,到武宣县二塘乡屯头剖面下分枝的白云岩称为上伦白云岩,上分枝称为官桥白云岩,其间为二塘组；往北至大乐—七建一带以白云岩为主,夹泥岩。厚度各地不等。

（二）上伦白云岩

上伦白云岩位于象州县妙皇乡上伦村附近的郁江组那宜段之上、马力段之下,是一套灰—浅灰—灰黑—深灰色的含钙质微粒白云岩、不等粒白云岩及细粒白云岩。厚度为177 米。

上伦白云岩以白云岩为主要特征,夹少量生物屑粉—泥晶灰岩及薄层页岩,白云岩局部含砂屑。

上伦白云岩主要分布于大瑶山西侧,南起宾阳黎塘,北至金秀桐木、七建一带。分布区内主要为灰色、深灰色、灰黑色细晶白云岩,夹少数泥晶灰岩、薄层页岩。沿走向向北到大乐、七建一带厚度变薄,仅为35 米,灰岩增多,向南到乐梅、朋村一带逐渐加厚,厚度为500 米。

（三）官桥白云岩

官桥白云岩位于郁江组泥灰岩之上、新造村段薄层灰岩之下,岩性为灰色厚层状白云岩,底部有一层厚约19 米的浅灰色至灰色白云质灰岩的地层,厚度为292 米。

官桥白云岩主要岩性为深灰色中—厚层状粉晶白云岩、泥晶白云岩和细晶白云岩,局部夹砂屑白云岩、云灰岩、灰岩和泥岩。部分岩石含藻凝块,含介形虫、腕足类、双壳类、海百合茎等残余生物碎屑。

官桥白云岩主要分布于南起宾阳黎塘,向北经武宣二塘、象州妙皇至大乐、中平及金秀七建一带。大乐一带以白云岩为主夹泥岩,往北泥岩增多,七建一带上下白云岩夹较多泥岩,中部泥岩为主夹白云岩。往南白云岩中含砂屑和生物屑。其厚度北薄南厚,厚度为241～585 米。

（四）大埔白云岩

大埔组岩性以灰白—灰黑色厚层状细—中晶白云岩为主,夹硅质岩、燧石团块。部分地区夹生物屑灰岩透镜体,白云质灰岩、灰岩。以局限半局限台地沉积为主,局部为台地浅滩相沉积。

大埔白云岩分布广泛,几乎遍布桂北和桂中—桂西地区。桂中地区大埔组岩性比较稳定,灰岩夹层较少,白云岩质纯色浅,白云石含量多大于90%,有些地区达100%。在柳州一带,大埔组岩性以浅灰色厚层块状泥细晶白云岩为主,底部夹生物屑灰岩透镜体,中部夹泥晶生物屑灰质白云岩,产极少量䗴类、有孔虫、牙形石化石,厚度为197 米。柳州往南至贵港市,大埔组岩性仍以浅灰—灰白色厚层块状细—中晶白云岩为主。上部及底部夹少量浅灰—灰白色薄—厚层白云质灰岩、生物屑泥晶灰岩、灰岩,厚度为252～493 米,其中部的灰白色厚层块状白云岩质地较纯,常形成白云岩矿床。柳州往东北至荔浦、平乐、钟山、兴安、全州等地,大埔组岩性为灰白—灰色中—厚层细—粗晶白云岩,顶部夹少量白云质灰岩、灰岩。灰岩中产䗴类、腕足类化石,厚度为90～392 米。与下伏罗城组灰岩呈整合接触,与上覆栖霞组灰岩多呈整合接触,局部为平行不整合接触。柳州往西北至罗城、环江,大埔组岩性仍以灰白色厚层块状细—中晶白云岩为主,夹浅灰色、灰白色白云岩,中部含燧石团块,顶部夹灰岩透镜体,厚度为444～895 米。在丹池地区及桂西的盆地相区,大埔组岩性以灰—灰黑色厚层细—中晶白云岩为主,夹少量白云质灰岩,多含燧石条带和团块,白云质灰岩中产棘皮动物、有孔虫等化石,厚度为0～357 米。其中在河池九圩、都安三只羊等地尖灭,相变为巴平组灰岩。在桂西及桂西南的台地相区,大埔组岩性变化较大,常夹灰岩或白云质灰岩。在马山古欧,大埔组岩性以白—灰白色中—厚层细晶白云岩为主,夹大量的微晶灰岩,厚度为307 米。在德保马隘一带,大埔组岩性为白色厚层块状含海百合茎细—中晶白云岩,厚度为71 米。在扶绥岜盆,大埔组岩性主要为灰白色块状白云岩,上部夹白云质生物灰岩,厚度为58 米。在龙州霞秀,大埔组岩性下部为浅灰色块状细—中晶白云岩夹白云质灰岩,上部为灰白色块状（夹中厚层）钙质白云岩,厚度为174 米。在隆安都结,大埔组岩性以灰色中—厚层砂屑、生物屑灰岩为主,夹细—中晶白云岩、白云质灰岩,厚度为124 米。

大埔组在桂北、桂中地区灰岩夹层较少,白云岩质纯,在桂西地区含较多的灰岩夹层。

综上所述,黄猄山白云岩、上伦白云岩、官桥白云岩、大埔白云岩在柳州西部、河池西部、百色南部及崇左北部等地均具备较好的镁矿成矿条件。经地质勘查部门系统的普查、详查、勘探,在上述4 个层位都有可能找到特大型、大型、中型或小型的镁矿床资源,从而为广西建设新能源（氢能）基地,提供可靠的物质保证。据初步预测,广西镁矿资源的潜在资源量约300 亿吨,潜在经济价值约938 880 亿元。

二、广西镁矿资源勘查开发建议

一是摸清资源家底。广西的地理位置优越,矿产资源得天独厚,镁矿资源丰富,分布广,易开采,潜在价值大,建议加大镁矿资源的勘查力度,逐年安排财政资金进行勘查,合理划分勘查区域,切实摸清镁矿资源家底。

二是系统开发资源。广西立足本地资源,从实际出发,开发镁矿资源,并建立相关的镁矿工业体系和上下游产业,为广西新能源基地贡献力量。

三是强化人才储备。重视镁矿资源勘查开发和研究利用的人才培养工作,建立相应的人才团队,专门研究镁矿开发利用相应课题,为广西新能源开发储备人才。