Über eine Billion wert! Nr. 1 in Asien! Sie haben in Guizhou vier Manganminen von Weltklasse entdeckt …

Am 13. September 2024 hielt Zhou Qi, Direktor des Bedrock Mineral Exploration Engineering and Technology Center des Ministeriums für natürliche Ressourcen, Forscher und Chefwissenschaftler des Amtes für Geologie und Mineralressourcen der Provinz Guizhou, beim Science Popularization my country Starry Sky Forum eine Rede mit dem Titel „Reise durch die grünen Berge auf der Suche nach Durchbrüchen“ zum Thema „Den Geist der Wissenschaftler erben und das Licht der Geologie erleuchten“. Er erzählte uns von seinem über 40-jährigen Kampf und dem seines Teams, Mineralvorkommen für unser Land zu finden und große Durchbrüche zu erzielen.

Das Folgende ist ein Auszug aus Zhou Qis Rede:

Hallo zusammen, ich bin Zhou Qi, Chefwissenschaftler des Büros für Geologie und Mineralexploration und -entwicklung der Provinz Guizhou und Direktor des Innovationszentrums für Explorationstechnik und Technologie zur Exploration von Mineralvorkommen im Felsgestein des Ministeriums für natürliche Ressourcen. Ich beschäftige mich seit langem mit der strategischen Exploration von Mineralressourcen und der wissenschaftlichen Forschung. Heute möchte ich Ihnen die Geschichte erzählen, wie mein Team und ich über Berge und Flüsse reisten, um Manganerz für unser Land zu suchen, und dabei einen großen Durchbruch erzielten.

Was ist Manganerz? Warum ist es so wichtig?

Im Jahr 1774 entdeckte der schwedische Chemiker und Metallurge Gunn das Element Mangan durch die Reduktion von metallischem Mangan aus einem Mineral namens Pyrolusit und nannte es „Mangan“.

Mangan ist ein Element der siebten Gruppe der vierten Periode im Periodensystem. Es ist ein silberweißes, sprödes Metall. Es gehört zu den für den Menschen notwendigen Spurenelementen und spielt eine wichtige Rolle für die menschliche Gesundheit. Die Dichte von Mangan beträgt 7,3 g/cm³, der Schmelzpunkt liegt bei 1244 °C und der Siedepunkt bei 2097 °C. In der Natur hat Mangan die Wertigkeitsstufen II, III, IV und VII, wobei die Wertigkeitsstufen II und IV am häufigsten sind. Mangan oxidiert in der Luft sehr leicht. Unter Erhitzungsbedingungen kann pulverisiertes Mangan chemisch mit Chlor, Brom, Jod, Schwefel, Silizium und Kohlenstoff reagieren.

„Kein Mangan, kein Stahl.“ Mangan ist der Basisrohstoff der Stahlindustrie. Darüber hinaus ist es ein wichtiger Rohstoff zur Unterstützung der Entwicklung neuer Energien, neuer Materialien und anderer Strategien sowie aufstrebender Industrien. Es handelt sich um eine strategische Mineralressource, die für die Volkswirtschaft, den Lebensunterhalt der Bevölkerung und die nationale Sicherheit von Bedeutung ist.

Manganerz ist eine der komplexesten Mineralarten in der Natur. Es sind mehr als 150 manganhaltige Erze bekannt. Zu den industriell abgebauten Manganmineralien zählen vor allem Rhodochrosit, daneben aber auch Pyrolusit, Psilomelan, Manganerz, Hausmannit, Fusantrit, Sulfomanganerz etc.

Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Die weltweiten Manganerzvorkommen sind hauptsächlich auf wenige Länder der südlichen Hemisphäre verteilt. Hochwertiges Manganerz ist hauptsächlich in einigen wenigen Ländern wie Südafrika, Australien, Brasilien und Gabun konzentriert, hauptsächlich Manganoxiderz.

Chinas Manganerz ist hauptsächlich in Südchina verbreitet, beispielsweise in Guizhou, Guangxi, Hunan, Chongqing, Hubei, Yunnan und anderen Provinzen (Städten), und ist teilweise auch in nördlichen Provinzen wie Liaoning, Hebei, Shaanxi und Xinjiang verbreitet. Im ganzen Land wurden mehr als 430 Manganerzvorkommen entdeckt, sie verteilen sich jedoch hauptsächlich auf kleine und mittelgroße Gebiete.

Von den 1980er bis in die 2010er Jahre dieses Jahrhunderts, nachdem die freiliegenden und halbfreiliegenden Manganminen erschöpft waren, war es schwierig, Chinas verborgene Manganminen zu erschließen.

Wie wurde die Schwierigkeit überwunden, versteckte Manganminen zu finden?

Chinas Manganerze entstanden hauptsächlich in der Nanhua-Zeit vor 660 Millionen Jahren, im Devon vor 417 Millionen Jahren und im Perm vor 260 Millionen Jahren und bestanden alle aus Rhodochrosit.

Rhodochrosit wurde erstmals in Argentinien entdeckt, daher der Name „Argentinischer Stein“. Aufgrund ihrer wunderschönen Farbe ist sie als „Inka-Rose“ bekannt. Rhodochrositkristalle sind sehr schön. So schockierten beispielsweise die Rhodochrositkristalle, die als „Königin von China“ bekannt sind und 2009 im Kreis Cangwu in Wuzhou, Guangxi, entdeckt wurden, China und die Welt.

"Kaiserin von China". Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Aber die meisten Menschen haben noch nie von vesikulärem Rhodochrosit gehört.

Aus ästhetischer Sicht ist der blasenförmige Rhodochrosit bei weitem nicht mit Rhodochrositkristallen wie „Empress of China“ vergleichbar, seine wissenschaftliche Bedeutung ist jedoch herausragend. Seine Entdeckung brachte nicht nur eine neue Art von Manganlagerstätte ans Licht – die exsudative sedimentäre Manganlagerstätte –, sondern öffnete wie ein goldener Schlüssel auch die Tür zum Schutz verborgener Manganerzvorkommen im Osten von Guizhou, half uns bei der Entdeckung des größten Manganerzclusters in Asien, erzielte einen bedeutenden Durchbruch bei der Manganerzsuche und veränderte das Verteilungsmuster der Manganerzvorkommen in meinem Land.

Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Die Entdeckung dieses mysteriösen „blasenförmigen Rhodochrosits“ muss in einem seltenen natürlichen Laboratorium erfolgen – dem Manganbergbaugebiet Datangpo in Guizhou.

Es gibt keine Abkürzung zur Erforschung von Mineralvorkommen, die die Mineralexploration unterstützt, und die Labore hierfür befinden sich hauptsächlich im Gelände. Das Manganabbaugebiet Datangpo liegt im Kreis Songtao in der Provinz Guizhou und ist der Ort, an dem die berühmte Manganmine Datangpo entdeckt wurde. Im Jahr 1958 entdeckte mein Vorgänger, der in der 103. Geologischen Brigade des Amtes für Geologie und Bodenschätze der Provinz Guizhou arbeitete, es zufällig durch einen öffentlichen Bericht über die Mine. Seine Entdeckung führte zu bedeutenden Durchbrüchen bei der Exploration von Manganerzen in Aufschlüssen und Halbaufschlüssen in den angrenzenden Gebieten von Guizhou, Hunan und Chongqing (damals Teil von Sichuan) in China zwischen den 1960er und 1980er Jahren, wobei insgesamt mehr als 100 Millionen Tonnen Manganerzreserven gemeldet wurden.

Obwohl es sich beim Manganabbaugebiet Songtao Datangpo um ein altes Abbaugebiet handelt und die oberflächennahen Manganerzvorkommen erschöpft sind, sind die geologischen Phänomene aufgrund der guten Aufschlüsse im Abbaugebiet sehr reichhaltig. Mein Team und ich führen seit langem eingehende Forschungen im Manganabbaugebiet Datangpo durch und haben viele seltene geologische Phänomene entdeckt, die eng mit der Manganmineralisierung zusammenhängen, wie etwa Blasenstrukturen, Sprudelstrukturen, Diapirstrukturen, Schildkrötenrückenstrukturen sowie kryptoexplosive Brekzienröhren und syngenetische Verwerfungen in Rhodochrositkörpern. Diese geologischen Phänomene lassen sich mit der traditionellen Theorie der exogenen Sedimentmineralisierung von Mangan nur schwer erklären. Dies hat uns die Möglichkeit eröffnet, wissenschaftliche Forschungen zur Suche nach verborgenen Manganerzen durchzuführen.

Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Wir konzentrieren uns darauf, das Manganabbaugebiet Datangpo als natürliches Labor zu nutzen, um langfristige theoretische Forschungen zur Manganerzbildung im „Datangpo-Stil“ durchzuführen. Durch die Durchführung einer Reihe wissenschaftlicher Forschungsprojekte auf nationaler und provinzieller Ebene sowie bahnbrechender Projekte zur Mineralisierung integrierter Explorationsgebiete konnten wir schließlich die ursprüngliche Theorie zur Eruption und Ablagerung von Manganerzen etablieren.

Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Wir haben festgestellt, dass es sich bei der Manganlagerstätte vom „Datangpo-Typ“ aus der Nanhua-Zeit um eine völlig neue Art von Manganlagerstätte handelt – die exsudative sedimentäre Manganlagerstätte. International wurden keine Manganvorkommen der gleichen oder ähnlichen Art gemeldet.

In vertikaler Richtung weist dieser Lagerstättentyp eine bausteinartige Zonierung der Erzphasen von unten nach oben auf, die auf dem diapir-effusiven Struktursystem basiert. Auf der Ebene gibt es konzentrische elliptische Erzphasenebenenzonierungen wie etwa reiche Rhodochrositzone → mittelgradige Rhodochrositzone → mindergradige Rhodochrositzone.

Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Durch weitere Untersuchungen haben wir herausgefunden, dass die exsudativen sedimentären Manganvorkommen alle in der Mitte des Beckens auftreten und nicht am Rand des Beckens, wie die traditionelle Theorie der exogenen sedimentären Mineralisierung von Manganerzen besagt.

Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Wir haben außerdem den Prototyp des Restbeckens eingehend untersucht und dabei 3D-geologische Modellierung, Big Data Mining und Reflexionsseismik eingesetzt, um den Mineralisierungsmechanismus dieser Art von Lagerstätte aufzudecken. Diese Art von Manganlagerstätte weist in ihrem tiefen Inneren erzleitende Strukturen auf, die als Transportkanäle für manganerzbildende Materialien dienen und bis zur Oberfläche des oberen Erdmantels reichen. Der mehrzyklische, großflächige, eruptive Sedimentmineralisierungsmechanismus, der durch „Riftbecken-Übertragungskanal-manganhaltige Flüssigkeit“ für diese Art von Manganerz gesteuert wird, wurde aufgedeckt. Es durchbricht die internationalen theoretischen Beschränkungen, wonach großflächige Manganmineralisierungen hauptsächlich exogene Sedimentmineralisierungen sind, und bietet originelle theoretische Unterstützung für die Prospektion und Exploration dieser Art von Manganerzen.

Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Technologische Innovationen fördern die effiziente Exploration von Manganerzvorkommen

Um verborgene, sehr große Manganvorkommen des exhalativen Sedimenttyps zu erkunden, müssen zwei wichtige Punkte erfasst werden: Erstens muss die Mangan-Erz bildende Struktur genau identifiziert werden, nämlich die Erzführungsstruktur, die Erzanpassungsstruktur und die Erz enthaltende Struktur; zweitens sollte die Interferenz epigenetischer Strukturen nach der Manganerzbildung eliminiert werden.

Welche spezifischen Methoden haben wir übernommen, um Manganerzmineralisierungsstrukturen genau zu identifizieren? Wir verlassen uns hauptsächlich auf das von uns erstellte Modell des Manganerz-Spillover-Ablagerungsmineralisierungssystems, um Vorhersagemodelle für die geologische Prospektion, audiomagnetotellurische Vorhersagemodelle und geochemische quantitative Vorhersagemodelle weiterzuentwickeln. Die fortschrittliche intelligente Vorhersagetechnologie mit mehreren Zielen für Big Data zu Manganerzen, die auf der gemeinsamen Modell-Daten-Steuerung und digitaler Explorationstechnologie usw. basiert, kann eine umweltfreundliche und effiziente Exploration von Manganerzen ermöglichen.

Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Durch die Anwendung des oben genannten theoretischen und technischen Systems zur Prospektion und Exploration verborgener Manganerze im integrierten Explorationsgebiet für Manganerze im Rahmen der strategischen Aktion zum Durchbruch in der nationalen Prospektion von 2011 bis 2020 haben wir schließlich vier verborgene, supergroße Manganvorkommen von Weltklasse in Guizhou Songtao Pujue, Songtao Highland, Songtao Daotuo und Songtao Taoziping im östlichen Teil von Guizhou entdeckt und angemeldet.

Darüber hinaus haben wir durch die epochen- und regionsübergreifende Nutzung die Ressourcenreserven im Explorationsgebiet der Perm-Manganmine in Zunyi, Guizhou, verdoppelt. Seit 2013 hat unser Team die Prospektionstheorie und -technologie dieses Projekts auf das nationale integrierte Explorationsgebiet der Zunyi-Manganmine angewendet und festgestellt, dass das permische Manganerz im „Zunyi-Stil“ dem Nanhua-Manganerz im „Datangpo-Stil“ ähnelt, was das traditionelle Verständnis der exogenen Sedimentbildung von Mangan in dieser Manganlagerstätte verändert hat. Darüber hinaus ist ein Durchbruch bei der Suche nach verborgenen Manganerzen gelungen, wodurch die Manganerzreserven der Region um über 70 Millionen Tonnen erweitert und damit verdoppelt wurden.

Der große Durchbruch bei der Manganerzsuche hat die nötigen Ressourcen für den Aufbau eines nationalen strategischen Industrieclusters bereitgestellt – des neuen Industrieclusters für Funktionsmaterialien in der Stadt Tongren in der Provinz Guizhou. Sechs große Manganbergbauunternehmen und eine Reihe von Unternehmen für neue Energiebatterien und neue Materialien wurden gegründet und in Betrieb genommen, was erhebliche wirtschaftliche und soziale Vorteile mit sich bringt.

Das Bild stammt aus Zhou Qis Rede PPT

Das Überleben und die Entwicklung der Menschheit sind untrennbar mit der Erschließung und Nutzung mineralischer Ressourcen verbunden. Man kann sagen, dass die Geschichte der Evolution der menschlichen Zivilisation die Geschichte der Erschließung und Nutzung mineralischer Ressourcen ist. Wir leben im Informationszeitalter und die chinesische Nation steht vor einer großen Erneuerung, die eine stärkere Unterstützung und Garantie im Bereich der Bodenschätze erfordert. Mein Team und ich werden weiterhin über die Berge und Flüsse reisen, um Durchbrüche zu erzielen, danach streben, mehr, größere und reichere Minen für das Mutterland zu finden und weiterhin neue Beiträge zu leisten.

Planung und Produktion

Autor: Zhou Qi, Direktor des Bedrock Mineral Exploration Engineering Technology Center des Ministeriums für natürliche Ressourcen, Forscher, Chefwissenschaftler des Amtes für Geologie und Mineralressourcen der Provinz Guizhou

Herausgeber: Zhang Yang, Yang Yaping

Korrekturgelesen von Xu Lai und Lin Lin