超基性岩红土风化壳中镍的表生富集规律及矿化结构研究.docx

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1、超基性岩红土风化壳中镍的表生富集规律及矿化结构研究--以印尼苏拉威西岛Kolondale矿区为例付伟超基性岩红土风化壳中蕴藏着丰富的镍矿资源，这种表生成因的镍矿床一般被称之为红土型镍矿床。该类矿床是镍矿床类型中资源储量最大的一类，也是当前全球矿业领域开发利用的热点之一(Brandeta1．，1998；Ashoketa1．，2004；王瑞江等，2008)。东南亚地区与中国毗邻，区内红土型镍矿床(点)广泛发育，其中，仅印度尼西亚就蕴藏着全球红土镍矿石总储量的12％，菲律宾更达17％，此外，缅甸等国也具有良

2、好的成矿条件和资源前景(Ashoketa1．，2004)。得益于良好的地缘优势，当前中国企业赴东南亚地区的“淘镍”浪潮方兴未艾(霍晓萍等，2011)。必须指出的是，当前中国开发利用东南亚红土型镍矿资源的盲目性较大，尤其缺乏相关矿床学理论的有力支撑。20世纪80年代初，冶金部曾组织赴菲律宾考察红土型镍矿，并报道了相关成果(冶金工业部，1980)，之后的近20年内，中国在该领域的研究成果几近空白。直至2005年前后，国内一些地质勘查队伍才开始进入东南亚矿业勘查市场，红土型镍矿床被高度关注，相关的地质勘查及

3、研究工作得以起步。目前，在大量实地勘查的基础上，国内已获取了有关东南亚红土型镍矿床的丰富的野外第一手资料，部分学者已开始着手探索该类型矿床的成矿理论及勘查技术难题，一批本土化的研究成果相继出现。已取得的代表性研究成果包括典型矿床成矿特征研究(付伟等，2010；张道红等，2010；王志刚，2010；罗太旭，2008；刘成忠等，2009；马绍春等，2009；何灿等，2008)，勘查技术与方法研究(付小锦等，2010；崔敏利等，2009；徐强等，2009)等。应该说，上述工作为今后开展境外红土型镍矿床的实地

4、勘查积累了宝贵经验，也为后续深入研究奠定了良好基础。但必须清醒地认识到，当前国内对红土型镍矿床的成矿规律及成因的认识还非常有限，已有的成果多局限于对野外成矿特证的描述性认识。而缺乏建立在大量实测数据基础上的规律性及机理性的认识。本文以发育于印度尼西亚苏拉威西岛的Kolonodale红土型镍矿区为研究对象，在进行实地地质调查的基础上，对富镍红土风化壳进行了完整的剖面取样及镍含量分析，总结了风化壳中矿化元素在平面及垂向上的品位变化及表生富集规律。依此为证据，探讨了该矿床的形成环境、矿化结构、成矿作用方式及

5、其对找矿勘探的指示意义。1研究区地质背景Kolonodale红土型镍矿床位于印度尼西亚苏拉威西岛的东部沿海。该地区大面积出露由构造侵位形成的基性－超基性杂岩体。Kadarusmana等（2004)认为，该地区的基性一超基性杂岩体属于东苏拉威西蛇绿岩构造带的一部分。该蛇绿岩带的规模巨大，南北延伸近700km，出露总面积达15000km2。东苏拉威西蛇绿岩的出露为区域内红土型镍矿床的形成提供了必要的物质基础，世界著名的Sorowako矿床(Golightly，1979)就发育在此蛇绿岩带内。付伟等(201

6、0)首次报道了Kolonodale红土型镍矿区的成矿地质背景及基本成矿特征。该矿区的地表多被热带雨林覆盖，以低山丘陵地貌为主，山体坡度一般为5～200，靠近海岸的地带为大于300。区内超基性岩广泛分布，岩性主要为蛇纹石化橄榄岩、二辉橄榄岩。矿区内的构造以断层破碎带为主，有3条NW向和NE向的构造破碎带，产状陡倾。红土型镍矿体产在热带雨林覆盖下的超基性岩风化壳中。通过探矿工程揭露，含矿红土风化壳在垂向剖面上出现明显的岩相分带，即红土带→腐岩带→基岩带。红土带的上部为紫红色铁帽层，出现大量铁质氧化物，胶结

7、成粘粒状或团块状构造，主要矿物成分是褐铁矿、赤铁矿、少量次生石英和高岭土等，厚度一般为0～5m；红土带的中-下部发育黄色铁质矿层，呈疏松多孔的土状构造，主要矿物有针铁矿、褐铁矿和少量基岩风化残留碎块，厚度一般为1～10m。腐岩带主要呈灰绿色，其上部风化产物的粒度较细，向下，混杂的基岩风化一半风化碎块逐渐增多，该带的主要矿物成分是蛇纹石等镁铁层状硅酸盐类矿物，沿裂隙或节理多见浸染状翠绿色硅镁镍矿，该层厚度一般为l～5m。基岩主要在矿区边缘的海岸带出露，有少部分被探矿工程揭露，主要由蛇纹石化橄榄岩、橄榄岩

8、和二辉橄榄岩等组成。该矿床产出的镍矿石有2种类型，一类是产在剖面上部红土层中的铁氧化物型镍矿石，另一类是产在矿化剖面下部腐岩带中的硅酸盐型镍矿石。2取样与分析方法本次研究的范围是Kolonodale矿区内的红土风化壳分布区。取样剖面选自勘探浅井的井壁，采用全井连续刻槽或刻线法取样，单个样品的长度平均约1m。本次研究共选取浅井剖面201个，取样3161件。每个样品需进行干燥，粉碎至粉末状，并充分搅拌均匀，使用手持式X光荧光光谱仪对镍含量进行快速测定。与实验