摘要：錳的用途非常廣泛,，世界上90%~95%的錳應(yīng)用于冶金工業(yè),，其余應(yīng)用于電池工業(yè)、陶瓷工業(yè),、化學(xué)工業(yè)等,。根據(jù)成礦作用過程中的含礦巖系特征，將世界錳礦劃分為海相沉積型,、火山（熱液）-沉積型,、變質(zhì)型、熱液型和表生型5類,，以海相沉積型,、變質(zhì)型和表生型為主。截至2019年,，世界錳的儲(chǔ)量達(dá)8.12億t,，但分布極不均勻，主要集中在南非,、巴西,、烏克蘭,、澳大利亞,、加蓬、中國(guó),、印度,、加納等國(guó)，而優(yōu)質(zhì)錳礦石主要分布在南非,、澳大利亞,、加蓬、加納,。時(shí)間上,，將錳的成礦作用分為7期，其中元古宙和新生代是主要的成礦期,?？臻g上，錳礦床主要分布在南非德蘭士瓦群,、烏克蘭尼科波爾盆地,、澳大利亞格魯特島和皮爾巴拉克拉通、中國(guó)泛揚(yáng)子區(qū),、西非克拉通等,。目前,，錳的生產(chǎn)主要集中在南非的卡拉哈里和波斯特馬斯堡錳礦田、澳大利亞的格魯特島,、加蓬的莫安達(dá)錳礦,、加納的恩蘇塔錳礦等地。

關(guān)鍵詞：錳礦 類型 分布 開發(fā)

中圖分類號(hào)：P618.32 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-3657(2021)01-0102-18

1 引言

錳的用途非常廣泛,，主要應(yīng)用于冶金工業(yè),，作為脫氧劑、脫硫劑及制造錳系合金,，是鋼中除鐵外用量最大的元素（嚴(yán)旺生等,，2009；洪世琨,，2011,；付勇等，2014）,。另外,，在電池工業(yè)、陶瓷工業(yè),、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域錳的作用也非常重要,。據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）2020年的統(tǒng)計(jì)，世界錳的儲(chǔ)量總計(jì)8.12億t,，但分布很不均勻,，主要集中在南非、巴西,、烏克蘭,、澳大利亞等國(guó)，中國(guó)錳儲(chǔ)量約5400萬t,，排在世界第6位,。

與國(guó)外錳礦相比，中國(guó)錳礦資源表現(xiàn)出“小,、貧,、雜、細(xì)”的特點(diǎn),。錳礦床規(guī)模小,，大型礦床僅10處，且以貧礦為主,。礦石組分復(fù)雜,，粒度細(xì)，高磷和鐵,，有用礦物與脈石緊密交生,，開采和選冶條件差（洪世琨,，2011；付勇等,，2014,；鄧文兵等，2019）,。但同時(shí)中國(guó)也是錳礦資源的消費(fèi)大國(guó),，進(jìn)入21世紀(jì)后，中國(guó)工業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,，尤其是冶金行業(yè)發(fā)展迅速,，對(duì)錳礦資源需求旺盛，國(guó)內(nèi)找礦壓力日益增大（Du et al., 2013,；鄧文兵等,，2019）。綜上,，中國(guó)錳礦資源的特征導(dǎo)致國(guó)內(nèi)錳礦產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上消費(fèi)的需求,，每年需從國(guó)外進(jìn)口大量富錳礦石。

中國(guó)錳礦的研究比較系統(tǒng),，但成礦類型和成礦時(shí)代與國(guó)外差別很大,，且國(guó)外錳礦的研究多局限在單個(gè)錳礦點(diǎn)，對(duì)錳礦成因類型的劃分還存在爭(zhēng)議,，時(shí)空分布規(guī)律也不明朗,。筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)世界錳礦的類型,、時(shí)空分布特征以及主要國(guó)家錳礦資源的開發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié),，以供參考。

2 世界錳礦資源的主要類型

關(guān)于錳礦成因的劃分原則和方案,，迄今為止學(xué)術(shù)界未有一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。中國(guó)錳礦成因類型的劃分相對(duì)較為成熟（嚴(yán)旺生等,，2009,；付勇等，2014,；謝進(jìn),，2017；叢源等,，2018,；臧忠江等，2019,；鄧文兵等,，2019）,，本次根據(jù)成礦作用過程中的含礦巖系特征，并結(jié)合前人研究成果,，將世界錳礦床劃分為海相沉積型,、火山（熱液）-沉積型、變質(zhì)型,、熱液型和表生型5類（表 1）,，所占比例分別為40%、9%,、50%,、1%，表生型錳礦列入其原生礦床統(tǒng)計(jì),。顯然,，世界錳礦床以海相沉積型和變質(zhì)型為主，二者儲(chǔ)量約占世界錳總儲(chǔ)量的90%,，火山（熱液）-沉積型錳礦雖有一定的礦床數(shù)量,，但儲(chǔ)量相對(duì)較小。在大洋底部也蘊(yùn)藏著豐富的錳結(jié)核資源,，但受開采技術(shù)和設(shè)備的限制,，并不能大規(guī)模開發(fā)利用。中國(guó)的錳成礦類型以海相沉積型為主,，變質(zhì)型礦床較少,，與全球差別較大（付勇等，2014,；叢源等,，2018；鄧文兵等,，2019）,。

表 1 世界錳礦床成因分類（據(jù)謝進(jìn)，2017修改）Table 1 The genetic types of manganese deposits in the world (modified from Xie Jin, 2017)

2.1 海相沉積型錳礦床

該類礦床一般形成于古陸邊緣淺海地帶,，主要成礦時(shí)代為前寒武紀(jì)和白堊紀(jì),。礦體多呈層狀、透鏡狀,，由濱海向海盆深處,，通常出現(xiàn)碎屑巖-碳酸鹽巖的變化序列，因此該類礦床常與碎屑巖和碳酸鹽巖共生,。根據(jù)礦床產(chǎn)出具體環(huán)境,，可進(jìn)一步細(xì)分為陸源碎屑-黏土建造型、碳酸鹽巖型和黑色巖系型3個(gè)亞類,。全球具有重要工業(yè)價(jià)值的錳礦床絕大部分形成于海相環(huán)境中,，例如烏克蘭的尼科波爾和大托克馬克錳礦床,、澳大利亞的格魯特艾蘭錳礦床等，礦石儲(chǔ)量達(dá)上億t（Roy, 2006,；臧忠江等,，2019）。中國(guó)最大的兩個(gè)錳礦——貴州—松桃錳礦床和廣西下雷錳礦床也屬于此種類型,。

2.2 火山（熱液）-沉積型錳礦床

該類礦床錳質(zhì)來源于海底酸性及基性火山噴發(fā)作用,，通過在火山活動(dòng)中心附近的海盆中沉積形成，其中富礦形成于火山噴發(fā)間歇期火山活動(dòng)中心附近的海盆環(huán)境,，可進(jìn)一步細(xì)分為綠巖-硅質(zhì)巖型和斑巖-硅質(zhì)巖型兩個(gè)亞類,。礦體多呈層狀、似層狀,、透鏡狀和脈狀,，賦存在火山-沉積巖系中，與硅質(zhì)巖,、火山熔巖,、凝灰?guī)r、碧玉巖等共生,。礦石礦物成分復(fù)雜,，包括錳的氧化物、碳酸鹽,、含水硅酸鹽等（張九齡,，1982）,。該類礦床規(guī)模小,、品位低，其Mn/ Fe比值在0.1~10,，而以此與海相沉積型錳礦區(qū)分,。成礦時(shí)代以前寒武紀(jì)、石炭紀(jì)和古近紀(jì)為主,，典型礦床如美國(guó)奧林匹克半島錳礦床,、摩洛哥Anti-Atlas錳礦床、伊朗Cheshmeh-Frezi錳礦床（Maghfouri et al., 2017）,、俄羅斯Magnitogorsk錳礦床（Brusnitsyn et al., 2012）等。

2.3 變質(zhì)型錳礦床

變質(zhì)型錳礦床的工業(yè)價(jià)值僅次于沉積型,，大多數(shù)產(chǎn)于前寒武紀(jì)古老地盾中,。礦床的形成與含錳的硅酸鹽巖石（錳榴石英巖和鐵英巖）,、碳酸鹽巖石（疊層狀灰?guī)r,、白云巖和鐵英巖）有關(guān)，可進(jìn)一步細(xì)分為錳榴石英巖型和BIF型兩個(gè)亞類,。錳榴石英巖型錳礦床指含錳的硅酸鹽-碳酸鹽巖或含錳碳酸鹽巖受變質(zhì)作用而形成的錳礦床,，原生礦品位一般不高，但經(jīng)過表生風(fēng)化作用可形成價(jià)值較大的氧化錳富礦,，例如南美圭亞那地盾南緣的塞拉多納維奧錳礦,。BIF型錳礦床指與條帶狀含鐵層在空間上密切共生，并且為同期沉積變質(zhì)的錳礦床,，該類型錳礦在巴西,、南非、澳大利亞,、津巴布韋、加拿大,、印度等國(guó)最為常見（Ghosh et al., 2015）,，代表性礦床有巴西Minas Gerais錳礦床（Kuleshov, 2011）、澳大利亞皮爾巴拉錳礦床,、南非Kalahari錳礦床和Lomoteng鐵錳礦床等,。

2.4 熱液型錳礦床

該類礦床錳儲(chǔ)量占世界錳總儲(chǔ)量的1%左右，可分為接觸交代型和裂隙填充型兩個(gè)亞類,。礦床的形成與海西期火山作用相關(guān),，可能是由含錳灰?guī)r（錳含量2%~4%）經(jīng)擴(kuò)散的熱水溶液淋濾、富集充填而形成,。礦體規(guī)模小,，呈脈狀或網(wǎng)脈狀，典型礦床有美國(guó)富蘭克林錳礦床,、河北相廣錳銀礦床等（駱華寶,，2002；叢源等,，2018）,。

2.5 表生型錳礦床

表生型錳礦床可進(jìn)一步細(xì)分為錳帽型、堆積型,、淋濾型3個(gè)亞類,。該類型錳礦床就其礦床儲(chǔ)量規(guī)模看，西非,、南美和印度最著名,。礦床具有埋藏淺、易開采的特點(diǎn),，如加蓬的莫安達(dá)錳礦床,、中國(guó)廣西東平錳礦床、剛果Kisenge錳礦床,、澳大利亞Rippon Hill和Woodie Woodie錳礦床等（Kuleshov, 2011）,。也有部分礦床包含兩種或多種錳成礦類型，如印度Anmod-Bisgod地區(qū)錳礦床,，不僅包括新太古代的變質(zhì)錳礦床,，還包含了新生代的風(fēng)化型錳礦床（Sethumadhav et al., 2010）。

3 世界錳礦資源的分布及特征3.1 地理分布

全球錳礦資源豐富,，據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2020年統(tǒng)計(jì),，世界錳的儲(chǔ)量8.12億t，分布廣泛又相對(duì)集中（表 2,，圖 1）,，超過95%的世界錳礦總資源量集中分布在14個(gè)國(guó)家，分別為南非,、巴西,、烏克蘭、澳大利亞,、加蓬,、中國(guó)、印度,、加納,、哈薩克斯坦、墨西哥,、玻利維亞,、格魯吉亞、保加利亞,、俄羅斯（臧忠江等,，2019），全球大型錳礦床也集中分布在這些國(guó)家（表 3,，圖 2）,。儲(chǔ)量排名第一的國(guó)家是南非，錳礦儲(chǔ)量2.6億t,，占全球總儲(chǔ)量的32.02%,。排名第二的是巴西,，錳礦儲(chǔ)量1.4億t,，占全球總儲(chǔ)量的17.24%,，其錳礦主要用于出口。排名第三的是烏克蘭,，錳礦儲(chǔ)量為1.4億t,，但其品位不高，約70%都是中低品位,。澳大利亞錳礦資源豐富,，儲(chǔ)量約1億t，居世界第四位,，同時(shí)品位也很高,，優(yōu)質(zhì)錳礦石出口全世界。排名第五的是加蓬,，目前在加蓬探明的錳儲(chǔ)量6100萬t,，占全球總儲(chǔ)量的7.51%，錳礦石平均品位約50%,。中國(guó)現(xiàn)已查明的錳礦儲(chǔ)量5400萬t,，占全球總儲(chǔ)量的6.65%，居世界第六位,，但礦石品位差,，富錳礦僅占6%，全國(guó)錳礦石的平均品位僅21%,，可用錳礦資源只占保有資源總量的40%左右,，長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。此外印度,、哈薩克斯坦,、墨西哥以及西非的加納、科特迪瓦等國(guó)錳礦資源也較為豐富,，但是儲(chǔ)量大,、品位高的錳礦床主要分布在南非、澳大利亞,、巴西及加蓬,。

表 2 2019年世界主要錳礦國(guó)錳礦儲(chǔ)量Table 2 The world's major manganese ore reserves in 2019

圖 1 世界主要錳礦國(guó)錳儲(chǔ)量占比Fig. 1 The proportion of manganese reserves of the countries rich in manganese

表 3 世界大型錳礦床分布情況Table 3 The distribution of large-sized manganese deposits in the world

圖 2 全球主要錳礦床分布圖Fig. 2 Distribution map of major manganese deposits in the world

3.2 時(shí)代分布

在地質(zhì)歷史的各個(gè)時(shí)代均發(fā)現(xiàn)有錳礦床，但具有“一老一新”的鮮明特點(diǎn),。其中元古宙地層發(fā)現(xiàn)的錳資源量占全球總量的66.91%,，新生代地層中的錳資源量占全球總量的27.5%。Kuleshov（2011）在前人研究基礎(chǔ)上將錳的成礦作用劃分為7期,，分別為古元古代成礦期,、中元古代成礦期,、新元古代成礦期、早古生代成礦期,、晚古生代成礦期,、中生代成礦期和新生代成礦期（圖 3）。

圖 3 地球不同歷史時(shí)期錳的儲(chǔ)量和資源量分布情況（據(jù)Kuleshov, 2011修改）1—儲(chǔ)量,；2—資源量,；3—太古宙含錳巖石；4—主要成礦階段Fig. 3 Distribution of manganese reserves and resources in different historical periods of the earth (modified from Kuleshov, 2011)1-Reserves; 2-Resources; 3-Archen manganiferous rocks; 4-Major Mn metallogenic phases

古元古代（2500~1600 Ma）是地球歷史上重要的錳成礦期,，地球上許多有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的錳礦床是在此時(shí)期形成,。錳礦的類型以沉積型為主，主要分布在南美和非洲各地,，它們?cè)诔傻V背景上較為類似,，如南非的Kalahari錳礦、加納的Nsuta錳礦,、剛果的KisengeKamata錳礦等（Roy, 2006,；De Putter et al., 2018），其中以南非Kalahari錳礦最為典型,，它幾乎包含了世界50%左右的錳資源（Laznika, 1992; Beukes et al., 1995; Gutzmer and Beukes, 1995）,。澳大利亞的皮爾巴拉錳成礦省于此時(shí)期也形成了眾多高品位的錳礦床，以Rippon Hill和Woodie Woodie錳礦為代表,。BIF型錳礦床是該時(shí)期形成的另外一種重要錳礦床,，以澳大利亞、巴西,、印度,、中國(guó)最為典型，錳和鐵同時(shí)富集,，富錳巖石主要分布在表層風(fēng)化殼中,，如西澳的Marra Gamba BIF型錳礦床。

中元古代（1600~1000 Ma）是另一個(gè)重要的錳成礦期,，但這一時(shí)期形成的錳礦規(guī)模相對(duì)較小,。礦床類型BIF型錳礦為主，以巴西最為典型,，原始的錳含量非常低,，但經(jīng)過風(fēng)化作用之后錳含量可達(dá)30%~48%。中國(guó)于這一時(shí)期也形成了大量錳礦床,，以遼寧瓦房子為代表,，成礦類型包括沉積型、變質(zhì)型和表生型3種,，以沉積型為主,。西非的一些國(guó)家（加納,、布基納法索等）在該時(shí)期則形成火山沉積型錳礦。

新元古代時(shí)期（1000~550 Ma）形成的錳礦類型多樣,，但錳含量較低,，且多與鐵相關(guān)。同中元古代類似,，經(jīng)過后期風(fēng)化作用之后,，錳再次富集。例如巴西的Morro do Urucum BIF型錳礦,，它是世界上最大的鐵錳礦之一，大約含360億t的鐵（品位50%~67%）和6.08億t的錳（品位25%~49%）,，形成于600~800 Ma（Klein and Ladeira, 2004）,，近年的研究表明其形成還與微生物的活動(dòng)有關(guān)（Biondi and Lopez, 2017）。中國(guó)于此段時(shí)間形成的錳礦床以華南地區(qū)南華紀(jì)大塘坡式錳礦和揚(yáng)子北緣震旦紀(jì)陡山沱期錳礦為代表（鄧文兵等,，2019）,。

早古生代（—D）成礦期主要形成一些小型錳礦，分布在俄羅斯,、巴西,、中國(guó)、哈薩克斯坦,、加拿大等地,。錳的富集主要與火山沉積作用相關(guān)，錳主要來源于海底熱液,，通過熱水沉積作用而成礦,。

晚古生代（C—P）成礦期主要形成一些規(guī)模大而品位低的錳礦。產(chǎn)于北烏拉爾一帶Pai-KhoiNovaya Zemlya盆地中的錳礦便是其中一個(gè)典型的例子,，其形成與黑色頁(yè)巖相關(guān),，潛在資源量可達(dá)數(shù)十億t（Sharkov, 2000）。中國(guó)于此時(shí)期形成的錳礦床主要分布在揚(yáng)子地區(qū)中部,、東南緣和西南緣,。

中生代（T—K）的錳礦在澳大利亞、智利,、墨西哥,、摩洛哥、俄羅斯,、中國(guó)以及歐洲均有發(fā)現(xiàn),，錳礦類型以沉積型錳礦為主。另外此時(shí)期也形成了一些熱液沉積型錳礦,，例如在美國(guó)加利福尼亞州深水泥巖與燧石中發(fā)現(xiàn)了400多個(gè)小型錳礦,。中國(guó)云南省發(fā)現(xiàn)了此時(shí)期形成的生物成因錳礦（Du et al., 2013）,。

新生代成礦期主要以東特提斯上的成礦作用為標(biāo)志，典型礦床如舉世聞名的烏克蘭Nikopol和Bol’she-Tokmak大型錳礦以及格魯吉亞Chiatura和Kvirily大型錳礦床等,，總資源量超過20億t（Kuleshov, 2011）,。

近代形成的錳礦在洋底及大陸湖盆等均有分布（Nayak et al., 2011; Salama et al., 2012），據(jù)統(tǒng)計(jì),，太平洋,、印度洋、大西洋分布大量錳結(jié)核,，約包含25億t的錳,。

中國(guó)的錳成礦時(shí)代主要集中在中元古代晚期—新元古代和晚古生代—早中生代（付勇等，2014,；叢源等,，2018；鄧文兵等,，2019,；徐仕琪等，2019）,，與世界主成錳期差別較大,。

3.3 空間分布

世界錳礦主要分布在西非克拉通、中國(guó)泛揚(yáng)子區(qū),、南非德蘭士瓦群,、澳大利亞格魯特島和皮爾巴拉克拉通、烏克蘭尼科波爾錳礦盆地,、加蓬莫安達(dá)地區(qū)等,。

3.3.1 南非德蘭士瓦群

南非是世界上錳礦儲(chǔ)量最大的國(guó)家，北開普省德蘭士瓦群中發(fā)育舉世聞名的波斯特馬斯堡—卡拉哈里鐵錳成礦帶（常洪倫等,，2014）,。

卡拉哈里錳礦田位于該成礦帶的北部，是世界上最大的陸生錳礦床,，其蘊(yùn)含的錳礦資源占世界優(yōu)質(zhì)錳礦的80%以上,，平均品位42%，賦礦圍巖為新太古代—古元古代德蘭士瓦群的Hotazel組泥質(zhì)巖（圖 4）,。礦體共分3層,，錳礦資源主要賦存在最下層，厚度可達(dá)49 m,。礦石類型有兩種,，一種是原生的低品位細(xì)粒富碳酸鹽巖的Mamatwan型，分布在卡拉哈里礦田的南部,，主要富錳礦物為褐錳礦,、鐵錳云石,、黑錳礦等；另外一種是高品位粗粒富氧Wessels型,，分布在卡拉哈里礦田的北部和西部,，主要富錳礦物為褐錳礦、方鐵錳礦,、黑錳礦等,。中元古代（~1048 Ma）Kheis造山運(yùn)動(dòng)過程中形成的高溫流體造成卡拉哈里錳礦田西北部發(fā)生Wessels熱液蝕變，淋濾出Si,、Ca,、Mg等離子，導(dǎo)致原來富碳酸鹽巖的Mamatwan型錳礦向富氧Wessels型錳礦轉(zhuǎn)化,，大大提升了礦石品位（Chetty and Gutzmer, 2012,；Gutzmer et al., 2012；Vafeas et al., 2019）,。

圖 4 南非德蘭士瓦群地質(zhì)簡(jiǎn)圖及主要錳礦床(據(jù)Pickard, 2003和Moore et al., 2012修改)1—蓋層；2—基底,；3—Griqualand BIF帶,；4—Griqualand群；5—Griquatown碧玉巖組,；6—Kuruman BIF帶,；7—Campbellrand白云巖；8—Bushveld雜巖體,；9—Malmani白云巖,；10—Pretoria群；11—Penge BIF帶

博斯特馬斯堡錳礦田位于該成礦帶的南部,，北起Sihen,，南至Postmasburg，長(zhǎng)度超過60 km,，東西寬度約30 km,，包含東礦帶、西礦帶和混合帶3條錳礦帶,，是僅次于卡拉哈里錳礦田的全球第二大錳礦田,，已探明的錳金屬量約1500萬t，品位在30%~ 48%,。波斯特馬斯堡錳礦田發(fā)育在德蘭士瓦群中Maremane背斜隆起之上,，是典型的沉積變質(zhì)型錳礦床，沉積序列的發(fā)育嚴(yán)格受白云巖基底的控制（常洪倫等,，2014,；Fairey et al., 2019）,。白云巖中發(fā)育大量的溶坑，控制著原生礦體的形態(tài),、規(guī)模,，主要富錳礦物為軟錳礦、硬錳礦,、水錳礦,、褐錳礦等。

3.3.2 烏克蘭尼科波爾錳礦盆地

烏克蘭尼科波爾盆地是世界上又一個(gè)重要的錳成礦區(qū)域,，它位于黑海北東,，亞速海北西，北部與烏克蘭地盾毗鄰,，東部為亞速斷塊（圖 5）,。

圖 5 尼科波爾錳礦盆地地質(zhì)簡(jiǎn)圖及主要錳礦床（據(jù)Kuleshov, 2003修改）1—氧化錳礦石；2—碳酸錳礦石,；3—亞速斷塊,；4—烏克蘭地盾；5—黑海沿岸低地Fig. 5 Simplified geological map of the Nikopol ore Basin showing distribution of manganese deposits (modified from Kuleshov, 2003)1-Oxide ores; 2-Carbonate ores; 3-Azov massif; 4-Ukrainian shield; 5-Prichernomorskaya nizm

該盆地主要由前寒武的結(jié)晶基底和白堊紀(jì)—第四紀(jì)的沉積蓋層組成,，其中發(fā)育大量沉積型錳礦床,，礦床的形成與漸新世黑海盆地淺海沉積作用相關(guān)。由于此時(shí)黑海盆地處于封閉環(huán)境,，其內(nèi)部發(fā)育的錳礦床的特征相似,。礦體呈層狀或透鏡狀，賦存在砂巖和黏土巖中（圖 6）,，埋藏深度為80~100 m,，東西延伸約250 km，厚度從幾厘米到4.5 m不等,，平均1.5~2.5 m,，錳儲(chǔ)量超過10億t。礦石類型有氧化型,、碳酸鹽巖型和混合型3種,，其中氧化型錳礦石形成的時(shí)間較早，被后期形成的碳酸鹽巖脈石填充,。氧化型錳礦石主要富錳礦物有水錳礦,、軟錳礦、硬錳礦等,，碳酸鹽巖型錳礦石富錳礦物主要為錳方解石和菱錳礦,。形成的礦床以尼科波爾（Nikopol）和大托克馬克（Bol’she-Tokmak）大型錳礦為代表（Kuleshov，2003），礦石中含大量不規(guī)則分布的細(xì)脈狀,、塊狀,、透鏡狀碳酸鹽巖，氧化型錳礦石品位為10%~45%,，碳酸鹽巖型錳礦石品位約30%,。近期的研究表明，尼科波爾氧化型錳礦是在富氧的或者有氧的淺海環(huán)境快速形成,，而碳酸鹽巖型錳礦則形成于深水環(huán)境,，大陸和深水熱液共同提供錳源（Ahmet et al., 2020）。

圖 6 尼科波爾錳礦橫截面圖（據(jù)Ahmet et al., 2020修改）1—土壤,；2—紅棕色黏土,；3—灰黑色黏土；4—灰?guī)r,；5—鈣質(zhì)黏土,、石英砂、錳礦,；6—石英—海綠石砂,；7—黏土；8—炭質(zhì)黏土和砂,；9—風(fēng)化殼,；10—混合巖、斜長(zhǎng)花崗巖

3.3.3 澳大利亞格魯特島和皮爾巴拉克拉通

澳大利亞錳礦儲(chǔ)量居世界第四位,，錳礦資源主要分布格魯特島和皮爾巴拉克拉通。

位于格魯特島上格魯特艾蘭錳礦是全球特大型高品位氧化錳礦床之一,，儲(chǔ)量占澳大利亞總儲(chǔ)量80%左右,。礦體長(zhǎng)22 km、寬6 km,，平均厚度約3 m,，產(chǎn)狀平緩，錳含量在40%~50%,。該礦床為典型的海相沉積型錳礦床,，長(zhǎng)英質(zhì)砂巖和石英巖構(gòu)成了該礦床的基底，上部被下白堊統(tǒng)阿爾必階砂石和黏土覆蓋（圖 7）,。礦石賦存于早白堊世砂質(zhì)黏土中,，富錳礦物主要為隱鉀錳礦、軟錳礦,、黑錳礦和硬錳礦等（Pracejus et al., 1988,；Ostwald, 1988）。

圖 7 澳大利亞格魯特島地質(zhì)簡(jiǎn)圖（據(jù)Pracejus et al., 1988修改）1—沙丘；2—砂,、黏土,；3—砂巖；4—豆?fàn)頜nO2,；5—浸染狀MnO2,；6—含錳鈣質(zhì)粉砂巖Fig. 7 Simplified geological map of the Groote Eylandt (modified from Pracejus et al., 1988)1-Sand dunes; 2-Sand, clays; 3-Sandstone; 4-Podifrom MnO2;5-Disseminated MnO2;6-Manganiferous calcareous siltstone

皮爾巴拉克拉通是澳大利亞另外一個(gè)重要的錳成礦省，它由西皮爾巴拉地體和東皮爾巴拉地體組成,，其中錳礦主要分布在東皮爾巴拉地體中,。東皮爾巴拉地體主要由太古宙巖石組成，包含大量變質(zhì)變形的橢圓狀花崗巖體,，部分被新太古代—古元古代Fortescue群和Hamersley群不整合覆蓋,，四周分布著中元古代的Maganese群和一些新生代巖石（圖 8）。其中Fortescue群主要由陸源碎屑沉積巖組成,，Hamersley群主要由Marra Mamba含鐵建造和Carawine白云巖組成,。克拉通內(nèi)發(fā)育大量北東向,、北北東向走滑斷裂,，控制著區(qū)內(nèi)的蝕變和礦化作用（Blake et al., 2011）。中元古代區(qū)內(nèi)發(fā)生大規(guī)模熱液活動(dòng),，造成Carawine白云巖溶解和Maganese群的蝕變,，形成了大量規(guī)模大、品位低的錳礦床,，以Woodie Woodie錳礦床為代表,，后期表生作用提高了礦石品位，主要富錳礦物為軟錳礦,、褐錳礦和錳鉀礦等（Sheppard et al., 2017）,。

圖 8 皮爾巴拉克拉通地質(zhì)簡(jiǎn)圖及主要錳礦床分布（據(jù)Blake et al., 2011和Sheppard et al., 2017修改）1—新生代蓋層；2—Ashburton組,；3—Hamersley群,；4—Fortescue群；5—Maganese群,；6—花崗巖,；7—西皮爾巴拉地體；8—東皮爾巴拉地體,；9—Lalla Rookh盆地,；10—斷裂；11—BIF型錳礦床,；12—表生型錳礦床,；13—城市

3.3.4 中國(guó)泛揚(yáng)子區(qū)

位于中國(guó)華南和西南地區(qū)的揚(yáng)子陸塊經(jīng)歷了復(fù)雜的造山運(yùn)動(dòng)，發(fā)育多種類型的錳礦床。截止2019年,，中國(guó)錳的儲(chǔ)量超過5400萬t,，但占全國(guó)資源量85%以上的錳礦資源集中在華南地區(qū)，沿著揚(yáng)子陸塊及其周緣呈簇狀分布（圖 9）,，對(duì)應(yīng)著成礦（區(qū)）帶的揚(yáng)子陸塊及周緣地區(qū)“揚(yáng)子成錳省”（付勇等,，2014；陳毓川等,，2015,；黎貴亮，2018）,。

圖 9 中國(guó)華南地區(qū)大中型錳礦分布圖（據(jù)Xiang et al., 2020和王劍等,，2012修改）1—省界；2—中型錳礦,；3—大型錳礦,；4—構(gòu)造邊界

廣西、湖南,、云南,、貴州等省錳儲(chǔ)量最大，其中排在前兩位是廣西和湖南,，儲(chǔ)量分別為2.15億t和1.03億t,，占全國(guó)錳總儲(chǔ)量的34.89%和22.7%（洪世琨，2011,；陰江寧等,，2014；叢源等,，2018）,。成礦時(shí)代以新元古代、泥盆紀(jì)和二疊紀(jì)為主,，成礦類型以沉積型和表生型為主（Xiang et al., 2020）。揚(yáng)子區(qū)湘黔貴地區(qū)主要分布新元古代南華紀(jì)大塘坡式錳礦,，成礦類型為海相黑色頁(yè)巖型,，形成于大陸邊緣盆地內(nèi)，典型礦床有湖南花垣民樂錳礦床,、湘潭錳礦床,；揚(yáng)子北緣主要分布震旦紀(jì)陡山沱期錳礦，成礦類型為黑色頁(yè)巖型,，形成于南秦嶺海槽邊緣帶,，代表性礦床為重慶高燕錳礦床；揚(yáng)子區(qū)廣西南部和湖南東南部地區(qū)主要產(chǎn)出晚泥盆世—早石炭世錳礦，成礦類型為海相沉積型和火山沉積型,，形成于滇黔桂臺(tái)盆地邊緣,，典型礦床有廣西下雷錳礦床和湖南后江橋錳礦床；廣西木圭錳礦床是揚(yáng)子南緣典型的表生型錳礦床,，溫暖濕潤(rùn)的氣候以及定向的季風(fēng)活動(dòng)為其提供動(dòng)力基礎(chǔ)（付勇等,，2014；鄧文兵等,，2019）,。

3.3.5 西非克拉通

西非克拉通主要由太古宙和古元古代的巖石組成，大部分被后期年輕的巖層覆蓋,，但在北部和南部地區(qū)分別出露Reguibat地盾和Leo-Man地盾,，二者被中元古代—古生代形成的Taoudeni盆地所分隔，周圍分布一些泛非期（750~550 Ma）和海西期（~330 Ma）的造山帶,，西側(cè)是中新生代大西洋古裂谷構(gòu)造形成的濱海盆地（Markwitz et al., 2016; Gunn et al., 2018）,。Leo-Man地盾分為兩部分，西部（Kenema-Man區(qū)域）由太古宙TTG片麻巖組成,，東部（Baoule-Mossi區(qū)域）則由古元古代的沉積盆地和火山帶（統(tǒng)稱為Birimian群）組成（圖 10）,。

圖 10 西非克拉通地質(zhì)簡(jiǎn)圖及錳礦(據(jù)Markwitz et al., 2016修改)1—西非克拉通；2—太古宙,；3—古元古代,；4—泛非活動(dòng)帶；5—沉積型錳礦,；6—沉積型,、表生型錳礦；7—BIF型錳礦,；8—國(guó)界,；9—西非克拉通邊界

西非克拉通上分布多個(gè)錳礦床，主要集中在Baoule- Mossi一帶的古元古代Birimian群(2.3~ 2.1 Ga)中,，在加納,、布基納法索、科特迪瓦,、馬里和多哥等國(guó)均有發(fā)現(xiàn)（Hein and Tshibubudze, 2016; Markwitz et al., 2016; Gunn et al., 2018）,。西非克拉通錳礦主要分3種類型，第一種是沉積型錳礦床,，在時(shí)空上與鎂鐵質(zhì)中性火山巖和火山沉積序列相關(guān),；第二種是BIF型錳礦床，與條帶狀鐵質(zhì)建造相關(guān),；第三種是表生型錳礦床,，經(jīng)過后期風(fēng)化,、堆積等作用而形成，錳鉀礦39Ar-40Ar年齡顯示其成礦年齡為59~45 Ma（Beauvais et al., 2008）,。相對(duì)于世界上其他錳礦來說,，西非克拉通上的錳礦品位都比較高，在14.7%~ 52%,，平均40%,，且具有低成本露天開采等優(yōu)勢(shì)。

4 世界錳礦資源的開發(fā)現(xiàn)狀

據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局資料（2011—2020年）顯示,，世界錳的儲(chǔ)量從2010年的6.3億t上升到2019年的8.1億t,，錳的生產(chǎn)量從2010年的1501萬t上升到2019年的1880萬t（表 4）。

表 4 近10年世界主要錳礦生產(chǎn)國(guó)的錳產(chǎn)量（萬t）Table 4 Manganese production of the major countries rich in manganese in the last ten years (ten thousand ton)

世界錳主要生產(chǎn)國(guó)有：南非,、澳大利亞,、加蓬、加納,、中國(guó),、巴西、印度,、烏克蘭,、馬來西亞、科特迪瓦等,。其中南非,、澳大利亞和加蓬是3個(gè)最主要的穩(wěn)定生產(chǎn)國(guó)，2019年度此3國(guó)錳產(chǎn)量之和約占世界總產(chǎn)量的59%,。加納,、中國(guó)、巴西錳產(chǎn)量也較高,，分別占世界總產(chǎn)量的7%、7%和6%（圖 11）,。近10年世界主要錳礦生產(chǎn)國(guó)錳產(chǎn)量變化（圖 12）顯示：2015年之前,，南非錳產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速,，其他國(guó)家基本保持不變，2015年之后南非和澳大利亞錳產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定,，加蓬、加納和烏克蘭等國(guó)穩(wěn)定增長(zhǎng),。

圖 11 2019年度世界主要錳礦生產(chǎn)國(guó)錳產(chǎn)量占比Fig. 11 Proportion of manganese production of the major countries rich in manganese in 2019

圖 12 近10年世界主要錳礦生產(chǎn)國(guó)錳產(chǎn)量變化Fig. 12 Manganese production changes of the major countries rich in manganese in the last ten years

中國(guó)錳礦“小,、貧,、雜、細(xì)”的特點(diǎn)造成礦山開發(fā)及選冶成本相對(duì)較高,，很難取得有效的經(jīng)濟(jì)利益,，適宜露天開采的礦山僅占總量的6%（周柳霞，2000,；張涇生等,，2006；何輝,，2017,；鄧文兵等，2019）,。近年來又處于礦業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,，國(guó)家環(huán)保政策愈加嚴(yán)格，尤其自然保護(hù)區(qū)礦業(yè)權(quán)退出政策,，使一大批產(chǎn)能退出,，因此2015年之后中國(guó)錳礦生產(chǎn)量呈現(xiàn)“斷崖式”下降，遠(yuǎn)跟不上冶金工業(yè)的發(fā)展,，對(duì)外依存度不斷攀升,，成為全球錳礦的最大進(jìn)口國(guó)（胡德文等，2011,；叢源等,，2018；鄧文兵等,，2019）,。2014—2018年度中國(guó)進(jìn)口錳資源量見表 5，主要進(jìn)口地有南非,、澳大利亞,、加納、加蓬,、巴西,、馬來西亞、科特迪瓦,、緬甸等,。

表 5 中國(guó)2014—2018年度進(jìn)口的錳資源量（萬t）Table 5 Imported manganese resources of China from 2014 to 2018(ten thousand tons)

2019年，南非仍是全球第一大錳生產(chǎn)國(guó),，錳礦的開發(fā)集中在北開普省卡拉哈里錳礦田,、波斯特馬斯堡錳礦田。它們是世界上最大的兩個(gè)錳礦田,，錳礦類型為沉積變質(zhì)型,，主要錳礦區(qū)包括Mamatwan礦,、NChwaning礦、Wessels礦,、Tshipi Borwa礦和Gloria礦等,，其中Mamatwan錳礦儲(chǔ)量最大，已探明總儲(chǔ)量達(dá)5.65億t,，主要由薩曼科(Samancor)公司和聯(lián)合錳礦公司(Assoman)控股,；Tshipi Borwa礦主要由Jupiter礦業(yè)控股，2019年度錳產(chǎn)量達(dá)344.9萬t,。澳大利亞多年來也是世界主要錳生產(chǎn)國(guó),，錳產(chǎn)量在2010年一度超過了南非，由于2015和2016年度錳礦價(jià)格無限走跌,，造成錳礦減產(chǎn),，自2017年錳礦價(jià)格回升后錳產(chǎn)量逐漸恢復(fù)正常，是全球第二大錳生產(chǎn)國(guó),。2019年度澳大利亞錳產(chǎn)量為320萬t,，錳的生產(chǎn)主要集中在格魯特島以及東皮爾巴拉的Woodie Woodie錳礦和Rippon Hills錳礦。其中格魯特島Groote Eylandt錳礦由必和必拓控股60%,，英美公司控股40%,，該礦是原生的氧化錳礦，目前有3個(gè)大型露天采場(chǎng),，且地理位置優(yōu)越，交通便利,，距澳大利亞本土東海岸48 km,，有自然條件良好的港口,。Woodie Woodie錳礦由中國(guó)寧夏天元錳業(yè)有限公司控股,，也是典型的風(fēng)化型錳礦床。加蓬是世界第三大錳生產(chǎn)國(guó),，2019年度錳產(chǎn)量為240萬t,，主要開采的錳礦床為Moanda錳礦，產(chǎn)在古元古代Francevillian沉積盆地中,，由埃赫曼公司控股,，錳礦類型為表生型，礦石儲(chǔ)量約2.69億t,，品位約45.4%,。巴西錳礦生產(chǎn)長(zhǎng)期保持穩(wěn)定,，2019年錳產(chǎn)量為120萬t，主要集中在卡拉加斯錳礦,、烏魯庫(kù)姆錳礦和塞臘多納維奧錳礦。其中卡拉加斯錳礦是巴西最大的錳礦山,，淺部為氧化錳礦,，深部為碳酸錳礦，儲(chǔ)量約6000萬t,，平均品位約40%，目前由亞馬遜尼亞礦業(yè)公司管轄,，生產(chǎn)能力為350萬t/a，采礦為地下開采,；烏魯庫(kù)姆錳礦床為氧化錳礦,，儲(chǔ)量約5900萬t，平均品位約45.6%,，生產(chǎn)能力為350萬t/a,，采礦為地下開采；塞臘多納維奧錳礦床含氧化錳礦和原生錳兩種礦石類型,，其中氧化錳礦石中Mn含量大于40%,，原生錳礦含Mn量在25%~31%，礦石儲(chǔ)量約8000萬t,，目前由依科米公司控股經(jīng)營(yíng),，生產(chǎn)能力為150萬t/a，礦山開采為露天開采,。加納錳礦儲(chǔ)量不多,，但礦產(chǎn)品位較好,，錳含量在42%~54%，2019年度錳產(chǎn)量約140萬t,，主要集中在3個(gè)地區(qū): (1)北部巴庫(kù)和博爾加坦噶地區(qū); (2)北緯8.6°以北,、西經(jīng)1.6°以西的地區(qū); (3)西南部恩蘇塔礦區(qū)，其中恩蘇塔錳礦區(qū)是加納的重點(diǎn)錳礦區(qū),，儲(chǔ)量約3009萬t,，該礦山主要由中國(guó)寧夏天元錳業(yè)控股（90%），目前開采部分約4.6 km2,，礦層分布在離表土30 m以下的地區(qū),，厚度達(dá)220余米。

5 結(jié)論

（1）根據(jù)錳成礦過程中形成的含礦巖系特征,，世界錳礦床可劃分為海相沉積型,、火山（熱液）-沉積型、變質(zhì)型,、熱液型和表生型5大類,。

（2）地理上，世界錳礦集中在南非,、巴西,、烏克蘭、澳大利亞,、加蓬,、中國(guó)、印度,、加納,、哈薩克斯坦、墨西哥,、玻利維亞,、格魯吉亞、保加利亞,、俄羅斯等國(guó),。時(shí)間上，元古宙和新生代是世界錳礦形成的主要時(shí)代,?？臻g上，世界錳礦主要分布在西非克拉通,、中國(guó)泛揚(yáng)子區(qū),、南非德蘭士瓦群、澳大利亞格魯特島和皮爾巴拉克拉通、烏克蘭尼科波爾錳礦盆地等地,。

（3）目前,，南非、澳大利亞,、加蓬,、加納等國(guó)為世界主要的產(chǎn)錳國(guó)，錳的生產(chǎn)主要集中在卡拉哈里和波斯特馬斯堡錳礦田,、格魯特島,、莫安達(dá)錳礦、恩蘇塔錳礦等地,。中國(guó)是世界上最大的錳進(jìn)口國(guó)，每年從這些國(guó)家進(jìn)口大量錳礦石,。

致謝: 審稿專家和編輯老師對(duì)論文提出了寶貴的意見和建議,，在此表示衷心的感謝！

引用本文程湘, 胡鵬, 張海坤, 姜軍勝. 2021. 錳礦主要類型,、分布特點(diǎn)及開發(fā)現(xiàn)狀[J]. 中國(guó)地質(zhì), 48(1): 102-119.