印尼北科納威礦區(qū)A、B塊段紅土型鎳礦床成礦條件、找礦標(biāo)志及礦床成因

朱淑楨，張苗紅，冉啟勝，孫世坤

（1.云南省有色地質(zhì)局308隊(duì)，云南個(gè)舊661000；2.云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)勘查院，云南昆明650216）

印尼北科納威礦區(qū)A、B塊段紅土型鎳礦床成礦條件、找礦標(biāo)志及礦床成因

朱淑楨*1，張苗紅2，冉啟勝1，孫世坤1

（1.云南省有色地質(zhì)局308隊(duì)，云南個(gè)舊661000；2.云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)勘查院，云南昆明650216）

印尼東南蘇拉威西省北科納威礦區(qū)A、B塊段紅土型鎳礦床礦體的形成嚴(yán)格受原巖、氣候和地貌條件的制約。通過對紅土型鎳礦床成礦地條件的分析，簡要探討了該區(qū)的成礦成因，總結(jié)了其找礦標(biāo)志，所取得研究成果對本區(qū)及整個(gè)區(qū)域的下步找礦工作具有重要的指導(dǎo)意義。

紅土型鎳礦；成礦條件；找礦標(biāo)志

紅土型鎳礦的是繼硫化鎳礦之后，提取鎳元素的最佳選擇之一。近年由于硫化鎳礦儲量逐漸減少，而作為鎳金屬主要來源的第二大礦床類型的紅土型鎳礦床研究日益被重視起來。在印尼東南蘇拉威西省北科納威礦區(qū)野外調(diào)研和室內(nèi)綜合研究的基礎(chǔ)之上，簡要分析紅土型鎳礦成礦地質(zhì)條件，總結(jié)了該找礦標(biāo)志，對今后對尋找同類型鎳礦床具有重要的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

北科納威礦區(qū)A、B塊段紅土型鎳礦位于亞洲東南部印度尼西亞東南部蘇拉威西省的東南支島北科納威縣的郎克克馬鎮(zhèn)(Langgikima)境內(nèi)。處于太平洋板塊與印度板塊聚合部的島弧帶以及澳大利亞板塊北側(cè)印太海溝島弧帶的東端與西太平洋海溝島弧帶的交匯部（圖1），屬菲律賓—新幾內(nèi)亞的島弧—海溝構(gòu)造體系。是在晚白堊紀(jì)由于澳大利亞板塊向北與太平洋板塊俯沖、擠壓，以陸—弧劇烈碰撞的方式使區(qū)域內(nèi)島弧被逆沖推覆到地表，導(dǎo)致在兩者的縫合帶上形成一系列蛇綠巖帶，即在地表出現(xiàn)了大面積的基性巖、超基性巖，為區(qū)域內(nèi)成大規(guī)模紅土風(fēng)化殼型硅酸鎳礦床奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

工作區(qū)內(nèi)紅土風(fēng)化殼發(fā)育廣泛，且發(fā)育程度較高，為區(qū)內(nèi)紅土型鎳礦的主要賦礦層（圖2）。工作區(qū)內(nèi)出露的主要地層為：

Q：第四系粘土、腐殖土，主要分布在盆地平原中的低洼地段。

Tmpp：第三系礫巖、砂巖及泥巖。

Km：白堊系頁巖與泥屑灰?guī)r互層，夾燧石條帶。

M：褐紅色含鐵質(zhì)粘土，為超基性巖的風(fēng)化產(chǎn)物，地表一般含鎳0.5%～0.7%，局部地段含鎳可達(dá)1.0%以上，為礦區(qū)鎳礦體的上部蓋層，也是本次勘查主要對象。主要分布在地形坡度較緩的緩坡、緩丘地段。

Fe：為褐紅色、紫紅色塊狀褐鐵礦（鐵、鎳）鐵帽，為超基性巖的最終風(fēng)化產(chǎn)物，厚2～10m，地表一般含鎳＜0.5%，含鐵50%左右，為礦區(qū)鎳礦體的上部蓋層。主要分布在地形坡度較緩的緩坡地段。

Qu：淺灰色、灰綠色碎塊狀弱風(fēng)化橄欖巖，大部分地段夾褐紅色粘土。主要分布地形坡度較陡地段。

U：灰黑色、淺灰色碎塊狀、塊狀橄欖巖。

3 成礦地質(zhì)條件

3.1 原巖條件

礦區(qū)大面積分布的超基性巖，通常都有不同程度的蛇紋石化。在地形相對平緩地段，大部分超基性巖的頂部均不同程度地風(fēng)化蝕變并發(fā)育有褐紅色、紫紅色粘土，未風(fēng)化或弱風(fēng)化的新鮮超基性巖出露于地形較陡的山坡和水系沖溝中。超基性巖體主要由橄欖巖、橄輝巖、輝橄巖組成，礦區(qū)超基性巖體各層主要化學(xué)特征，詳見表1。鎳在原生橄欖巖中的含量通常在0.20%～0.30%左右，當(dāng)超基性風(fēng)化時(shí)，以類質(zhì)同象混入橄欖石和輝石中的鎳轉(zhuǎn)入蛇紋石中，以后蛇紋石又經(jīng)分解，鎳解析出來，進(jìn)入溶液，從風(fēng)化殼上部遷到下部，以次生鎳礦物和含鎳礦物再沉淀下來而形成工業(yè)富集。因此，大面積分布的超基性巖體的為區(qū)內(nèi)成礦提供了有力的物質(zhì)來源保證。

圖1 印尼東南蘇拉威西北科納威鎳礦區(qū)大地構(gòu)造位置圖

圖2 印尼東南蘇拉威西省北科納威鎳礦區(qū)地質(zhì)圖

3.2 氣候條件

印度尼西亞蘇拉威西島處于赤道附近，屬熱帶雨林氣候，高溫、多雨、少風(fēng)。島上年均氣溫約在28℃以上，空氣中絕對和相對濕度都很大。受海洋性季風(fēng)的影響，全年大致可分雨旱2季，島上年平均降雨量達(dá)2000mm左右。有利于植物繁殖和微生物的作用，從而容易形成豐富的有機(jī)酸，促進(jìn)對該區(qū)的超基性巖—橄欖巖進(jìn)行風(fēng)化、淋濾作用的進(jìn)行。

3.3 地貌條件

地貌條件不僅決定風(fēng)化淋濾程度，還決定風(fēng)化產(chǎn)物的保留和堆積。在坡度較陡的地區(qū)，地下水位低，而風(fēng)化淋濾出的富含鎳的酸性溶液容易流失，不易形成紅土型鎳礦。而山腳地形平坦開闊地，坡度不大，行對容易形成紅土型鎳礦。北科納威鎳礦區(qū)位于印度尼西亞蘇拉威西島的東南支島中部，東臨麻塔拉培海灣?？傮w為臨海山地及丘陵地貌，其中有山間盆地及沖積平原，區(qū)內(nèi)水系發(fā)育。其地表水和地下水流動(dòng)行對較為緩慢，有利于富含鎳離子的酸性溶液下滲發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，富集而形成礦床。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

晚白堊紀(jì)由于澳大利亞板塊向北與太平洋板塊俯沖、擠壓，以陸—弧劇烈碰撞的方式使區(qū)域內(nèi)島弧被逆沖推覆到地表，導(dǎo)致在兩者的縫合帶上形成一系列蛇綠巖帶，在地表出現(xiàn)了大面積的基性巖、超基性巖，為礦區(qū)鎳礦的形成提供了母巖條件。

表1 礦區(qū)超基性巖體各層主要化學(xué)特征表（單位%）

本區(qū)礦床為超基性巖中的含鎳硅酸鹽礦物經(jīng)風(fēng)化—淋濾—沉積形成的地表風(fēng)化殼礦床，又稱硅酸鎳礦床。產(chǎn)在第三紀(jì)、第四紀(jì)或中生代的熱帶、亞熱帶超基性巖風(fēng)化殼中。鎳在原生橄欖巖中的含量通常在0.20%～0.30%左右，當(dāng)超基性風(fēng)化時(shí)，以類質(zhì)同象混入橄欖石和輝石中的鎳轉(zhuǎn)入蛇紋石中，以后蛇紋石又經(jīng)分解，鎳解析出來，進(jìn)入溶液，從風(fēng)化殼上部遷到下部，以次生鎳礦物和含鎳礦物再沉淀下來而形成工業(yè)富集。

鎳礦體的形成大致可分為2個(gè)階段：

第一階段：在富含二氧化碳和腐植酸的地下水作用下，介質(zhì)呈酸性反應(yīng)，橄欖石等礦物分解，鐵、鎂、鎳進(jìn)入溶液，硅形成二氧化硅膠體，而鐵則形成氧化物后很穩(wěn)定，保留在原地。

第二階段：由于風(fēng)化作用繼續(xù)發(fā)生，介質(zhì)仍為酸性溶液，更多的鎂、鎳、硅進(jìn)入溶液，并隨溶液向下滲透到地下水帶，由于中和反應(yīng)，便呈含水硅酸鹽沉淀，或鎳離子置換鐵、鎂離子，形成硅酸鹽和含鎳硅酸鹽礦物（如硅鎂鎳礦、鎳鐵綠泥石、暗鎳蛇紋石、含鎳綠高嶺石）沉淀，最終鎳在紅土風(fēng)化殼中腐巖層的中、下部位富集而形成Ni≥1.0%礦體。

綜上對紅土型鎳礦的成果作用分析，認(rèn)為北科納威西省A、B塊段紅土型鎳礦床類型屬風(fēng)化淋積型硅酸鎳礦床。

4.2 找礦標(biāo)志

根據(jù)礦床成因和礦床分布規(guī)律，總結(jié)為以下礦區(qū)找礦標(biāo)志：

(1)大面積的超基性巖分布是紅土型鎳礦找礦的前提條件。

(2)超基性巖體—橄欖巖、純橄欖巖經(jīng)過強(qiáng)烈風(fēng)化—淋積而形成的紅土風(fēng)化殼是該類礦床最直接、最主要的找礦標(biāo)志。

(3)有利的地形條件，如高差變化不大的山丘或地形坡度較為平緩的緩坡地段有利于鎳礦床的形成。

[1] 何燦，肖述剛，譚木昌.印度尼西亞紅土鎳礦[J].云南地質(zhì), 2008，27(1):20-26

[2] 何燦，楊應(yīng)平，李國清，等.緬甸達(dá)貢山紅土型鎳礦勘探報(bào)告[R].昆明：云南省有色地質(zhì)局，2005.

[3]程遷群，羅太旭.緬甸達(dá)貢山風(fēng)化殼型硅酸鎳礦床[J].云南地質(zhì)，2009，28(4)：420-424.

[4]何燦，彭留偉，周偉家，等.印度尼西亞東南蘇拉威西省北科納威縣維維拉諾KE塊段紅土型鎳礦詳查報(bào)告[R].昆明：云南省有色地質(zhì)局，2009.

[5]馬紹春，鄭國龍.緬甸莫葦塘紅土型鎳礦成礦地質(zhì)條件[J].云南地質(zhì)，2009，28(2)：166-171.

[6] 徐強(qiáng)，薛衛(wèi)沖，徐素云等.印度尼西亞紅土鎳礦的生成及找礦勘探[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2009，23(1)：73-75.

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財(cái)政部2012年國外風(fēng)險(xiǎn)勘查專項(xiàng)資金補(bǔ)助地方項(xiàng)目子項(xiàng)目印度尼西亞東南蘇拉威西省北科納威礦區(qū)A、B塊段紅土型鎳礦普查項(xiàng)目（2012WK2）資助。

朱淑楨（1982-），男（漢族），江西彭澤人，工程師，現(xiàn)從事成礦規(guī)律與找礦預(yù)測工作。