印度尼西亚红土镍矿的生成及找矿勘探.pdf

第23卷 第1期 Vo l. 23,No. 1 2009年2月M I N ERAL RESOURCES AND GEOLO GYFeb. , 2009 印 度 尼 西 亚 红 土 镍 矿 的 生 成 及 找 矿 勘 探 ① 徐 强,薛卫冲,徐素云,朱元超 江苏省有色金属华东地质勘查局八○五队,江苏 南京210002 摘 要通过对印度尼西亚东南部红土镍矿的找矿工作以及前人对红土镍矿找矿工作的总结,指出红土 镍矿的生成条件及找矿勘探方法。红土镍矿是超基性岩在热带及亚热带常年高温、 雨、 旱交替且年降雨 量较大的地区经风化、 淋滤、 沉积富集而成。找矿勘探工作要针对找矿区域的超基性岩进行化探次生晕 扫面工作并确定矿化区。 关键词红土型镍矿;超基性岩;找矿勘探;印度尼西亚 中图分类号P618. 63 文献标识码A 文章编号 1001- 5663200901- 0073- 03 目前全世界的镍矿有两种类型一是经岩浆分异 作用富集而成的硫化镍矿;另一种则是超基性母岩经 风化、 淋滤作用富集而成的红土镍矿。经岩浆分异作 用富集而成的硫化镍矿一般都是大陆板块内沿较大 的构造断裂上侵到地表或近地表的超基性岩。 而另一 类经风化、 淋滤作用富集而成的红土镍矿其超基性母 岩则是由大陆相互碰撞、 沿大陆边缘或岛弧分布的 超基性岩。印度尼西亚红土镍矿属于后一种。 红土镍矿一般分布在赤道线两侧南纬15 及北纬 15 内即以赤道为中心纬度在30 以内的热带国家,集 中分布在环太平洋的热带 亚热带地区,主要有美洲 的古巴、 巴西;东南亚的印度尼西亚、 菲律宾;大洋洲 的澳大利亚、 新喀里多尼亚、 巴布亚新几内亚等。 印度尼西亚镍资源主要为基性、 超基性岩体风化 壳中的红土镍矿,分布在群岛的东部。矿带可以从中 苏拉威西追踪到哈尔马赫拉、 奥比、 瓦伊格奥群岛,以 及伊利安查亚的鸟头半岛的塔纳梅拉地区。 在这些地 区超基性岩风化壳广泛分布。 矿床类型主要为含水硅 酸盐质镍矿床。 笔者在对印尼东南苏拉威西省、 中苏拉威西省进 行红土镍矿的预查找矿工作中,发现气候条件对红土 镍矿产生的影响及红土镍矿的垂直分带特征,总结了 红土镍矿的生成条件,对在该地区进行找矿勘探工作 具有较大的指导意义。 1 红土型镍矿的垂直分带 根据在工作区某矿区浅井施工中所揭露的红土 特征,以及加拿大I NCO公司在此地区浅钻所取的土 样分析结果见表1,自地表往下到超基性岩体,红土 镍矿从下往上大致有如下变化规律。 以井底第23个基岩样作原岩成分的原生丰度值 为分析参考背景值,可以看出N i、Fe、SiO2、M gO从基 岩、 中等风化、 到强风化、 最后变成红土时,样品中各 元素的含量变化规律。 1表中从下向上wN i由0. 25增到0. 54 即从第23个样品至第18个样品,这一段6个样品 计6m基本上属基岩,与基岩背景值大体相当。而 wN i从1 . 72 ,增至最高3 . 22,最后又降至1 . 28即从第17个样品至第3个样品总共15个样计 15 m长,其品位均大于1,属于矿层或矿化层。而近 地表2个样总共长2 m ,其品位在0 . 75左右,接近矿 体边界品位。由上述分析可见,红土镍矿中近地表的 红土中的N i因淋滤并向下沉积作用,使得其N i含量 明显较其下层红土要低,且往往并不能成为矿。而在 其超基性母岩中,由于风化程度低,其它成分未能流 3 ①收稿日期 5 作者简介 徐强6 ,男,湖北石首市人,工程师,主要从事地质勘查找矿工作。 7 2008-10-019 8- 表1 某浅钻孔样品全分析一览 Table1 Comp lete analysis of samp les from som e shallow drilling ho lewB�10 - 2 取样深度mN iFeCoSi O2CaOMgOBa 0～10 . 738. 50. 028. 820. 010. 660 . 08 1～20 . 76400. 027. 650. 010. 620 . 08 2～31 . 2849. 70. 073. 540. 010. 830 . 24 3～41 . 4551. 50. 043. 050. 010. 880 . 29 4～51 . 4545. 60. 132. 480. 011. 170 . 48 5～61 . 6350. 80. 14. 620. 010. 770 . 17 6～71 . 7250. 30. 173. 60. 011 . 20 . 34 7～81 . 6247. 10. 23. 290. 021. 230 . 38 8～91 . 8545. 70. 173. 930. 011 . 30 . 33 9～103 . 1125. 50. 0824. 10. 1116 . 70 . 7 10～113 . 2213. 70. 0334. 60. 0825 . 90 . 75 11～123 . 0810. 50. 0237. 80. 4427 . 60 . 74 12～132 . 9411. 40. 0336. 50. 2627 . 80 . 77 13～141 . 3470. 0139. 80. 5934 . 10 . 87 14～153 . 338. 40. 0238. 90. 2829 . 10 . 76 15～163 . 128. 30. 0238. 80. 0929 . 50 . 76 16～171 . 727. 40. 0239. 30. 1332 . 80 . 84 17～180 . 545. 90. 0140. 20. 64360 . 91 18～190 . 596. 50. 0140. 40. 4534 . 90 . 88 19～200 . 365. 90. 0138. 50. 1737 . 20 . 97 20～210 . 275. 20. 0134. 10. 0939 . 81 . 17 21～220 . 265. 10. 0135. 90. 0540 . 11 . 12 22～230 . 255. 30. 0135. 90. 2640 . 61 . 14 资料来源加拿大I NCO公司 失而使N i相对富集也往往不能成之为矿。而只有在 地表和基岩中间,特别是在红土与强风化岩分界面及 其下侧,则是镍最为富集的地段。 2从最底部第23个样品中可见,铁元素的含量 为5. 3 ,在所有23个样品中其基本上属于最低值, 也是超基性母岩铁的背景值。由此向上看,各个样品 中铁的含量不断增大,最大值达51 . 5。而且直达地 表,其铁的含量基本上近50。 由此可见,在红土镍矿 中随着超基性母岩的风化、 淋滤、 沉积作用,其铁的成 分不但没有流失,反而且随着其它成分的流失而显得 更加富集。 3 Si O2含量在第23个样品中为35 . 9 ,后增 至40 ,最后降至2 . 48。 虽然其含量有起伏,但总的 趋势从下往上逐步减少,且越近地表值越低。 4M gO含量从第23个样品中的40 . 6 ,向上 逐渐降低,最后其含量只有左右。 最具有指示标志 的是当其含量介于6～3 M介于～ 18之间时,其样品中的N i含量近3。综上所述, 对于超基性母岩,随着由表及里的风化作用,其中的 Si O2、M gO不断地流失,地表土中的N i则由地表向 下沉积,而Fe质相对含量则不断增加,最后在近地表 形成红土型铁矿、 而稍向下则形成红土型镍矿。 图1 Fe、SiO2、M gO、N i随井深增加的品位变化规律 Fig. 1 Changing rules of the grades of Fe, Si O2,M gO,N iw ith dep th of thew ell increasing 2 形成红土型镍矿应具备的条件 形成红土型镍矿必须具备以下几个条件 1超基性母岩体 超基性岩亦被人称为超镁铁岩是形成红土型镍 矿必备的条件之一。 超基性岩来源于地壳下深部的软 流圈或上地幔,以铁镁质为主。由于铁和镍为同一族 元素,二者化学性质相似、 原子半径大小相近,相互之 间极易形成类质同象。在众多超基性岩中,以方辉橄 榄岩及纯橄榄岩中的镍含量最高。 因此,寻找富含铁、 镍的超基性岩体是寻找镍矿的必要条件。 2气候条件 东南亚一带一年四季气温在30℃以上,雨、 旱季 明显,而且年降雨量较大,有利于超基岩的风化、 淋 滤、 沉积而富集成矿。 同时,这种热带到亚热带半干旱 -干旱的气候变化条件,有利于红土型矿床的保存。 3地形地貌条件 从已知矿床可看出最好地形是邻近海边、 地势平 坦的地貌条件,这样的地貌特征使排水系统不发育, 地下水流动相对较缓慢,便于镍的富集和沉淀。 4构造条件 强烈的断裂和剪切构造作用,可以使得岩石破 碎,极大的提高超基性母岩体的渗透程度,加速基岩 的风化、 剥蚀和分解作用,更有利于形成红土型矿床。 1 10wg9 47 3 红土型镍矿的找矿勘探步骤、 方法 根据红土镍矿的生成条件,首先是通过化学次生 晕扫面确定矿区范围内的远景区,然后在远景区内圈 出矿化富集地区段,在矿化最好的区段布置工程进行 勘探。具体步骤如下 1一般在1∶100万地质图或更大比例尺地质 图上选取超基性岩较为发育、 特别是方辉橄榄岩或 纯橄榄岩较为发育的地段作为首选工作区。 2利用当地1∶5万地形图研究工作区地形条 件和地表植被情况,寻找地表有超基性岩出露、 地形 起伏不大、 地势较为平坦的丘陵地区,特别是平坦的 边缘和突出部分或平缓的斜坡、 树林不发育的地区。 因为红土型镍矿较为富集的地区,其地表土壤相对较 为贫瘠,不适宜植物生长发育。 3进行化探次生晕扫面工作,垂直于超基性岩 体出露延长线方向,按线距500m,点间距200～ 400m ,进行穿越地质调查工作,沿途用GPS定点、 取 次生晕样、 同时进行地质点简单填图。在营地利用现 有检测仪器对采集回的样品进行简单的加工、 细磨、 烘干、 检测,正样送化验室检测。 初步圈出地表红土镍 矿化较好的靶区。 4在选定的红土镍矿化较好的靶区进行地质勘 探。 沿矿化带长轴方向 、 利用浅井或风动浅钻,按400～ 800m间距布置浅井,在矿化体垂直方向上掘土进行原 位采样,将采集到的样品送到化验室进行分析 、 化验。 主要分析其中的N i、Fe、Co、M g、C r、 水等成分。 5最后计算矿体储量。 首先计算各浅井中矿体 的平均品位及厚度,然后再计算整个矿体的平均品 位、 厚度及储量。矿体边界品位一般为0 . 5 ,最低工 业品位为1,最小可采厚度及最大夹石剔除厚度均 为1m ,或按照指标计算矿体储量。 6提交相应的预查地质报告,并根据以上地质 资料决定该工作区是否有必要进行下一步的普查地 质找矿工作。 参考文献 [1] 何灿,肖述刚,谭木昌.印度尼西亚红土镍矿[J].云南地质, 2008, 271 20226 . 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Generation of later itic-n ickel resources and their prospecting and exploration in Indonesia XU Q iang,XUE W ei2chong,XU Su2yun,ZHU Yuan2chao N o. 805Team o f Eastern China GeologicalM ining O rganization for N on2ferrousM etals in J ia ngsu P rovince,N anjing210002,China Abstract Acco rding to the p rospecting for lateritic2n ickel resou rces in sou theastern Indonesia, w ith the sum 2 m arization about how to p ro spect fo r lateritic2nickel resources concluded by fo rm er researchers, the study has poin ted out the generation conditions and p rosp ecting with exp loration m ethods about lateritic2 n ickel re2 sources.Lateritic2nickel resou rces are ed in the way that ultrabasic rocks in trop ical and subtrop ical ar2 eas w here h igh temperatu re dom inates the domains fo r very long ti m e each year, wh ile rain and drought al2 ternates w ith heavy annual rainfall, arew eathered, leached, p recip itated and en riched .The p ro specting and exp loration in the studying area mainly focu sed on geochem ical secondary halo s p ro specting and confirm ing where is the m ineralized area. KeyW ordslateritic nickel resou rces,ultrabasic rocks,p rosp ecting and exp loration,Indonesia 57