印度尼西亚苏巴印镍矿矿床成因浅析

[摘 要]本文以苏巴印镍矿床为研究对象，在充分收集分析前人资料基础上，结合对该区域地质、矿床地质特征的现场调查研究，认为该矿床成矿阶段为典型的“淋滤-置换”二阶段成矿方式，并总结了找矿标志。

[关键词]红土风化壳 淋积型矿床 矿床成因

中图分类号：P618163 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0352-01

印度尼西亚苏巴印镍矿位于哈马黑拉岛境内，是一个典型的红土风化壳硅酸镍淋积型矿床。在收集分析前人资料基础上，笔者拟通过对矿区地质特征的综合调查研究，分析矿床成因，总结找矿标志。

1.矿区地质

苏巴印镍矿区位于哈马黑拉岛哇朵山北坡地形相对较为平缓的缓坡地带。矿区南部为超基性岩体出露区，矿区北部为第四系河流冲积物堆积平原。

矿区内地层主要由三叠系及第四系陆缘碎屑岩夹灰岩组成，其中三叠系陆缘碎屑岩夹灰岩与火山杂岩体构成了岛屿的主体，第四系河流冲积物及火山岩主要分布于岛屿周边外侧，形成大小不一的河流三角洲冲积平原。第四系灰岩呈小岛状分布于第四系河流冲积物中或近海岸浅滩。

区内的岩浆岩较发育，岩浆活动时间长，以基性、超基性的侵入岩、喷出岩为主。超基性岩主要在岛的中部呈北东向条带状与三叠系陆缘碎屑岩交替分带产出，岩体出露规模迥异，面积大者上千平方千米，小者几平方千米。

区域构造行迹主要为近东西向和北西向的断裂构造，多为压性或逆冲性断裂。

2.矿床地质

2.1 红土风化壳地质特征

苏巴印红土型镍矿床主要产于超基性岩的红土风化壳中。矿区北部超基性岩岩体顶部几乎被红土风化壳覆盖，厚1～30米，平均厚约15米。经矿区边缘自然剖面观察及探矿工程的揭露显示，该红土风化壳存在三个明显的分化带，即残余红土带-腐岩带-基岩。从上到下，按岩性变化可分为6层，分别为褐红色腐植土-褐红色、褐黄色粘土-红黄色土状风化橄榄岩-黄色至黄绿色半土状和碎块状风化橄榄岩-浅黄色、浅灰色块状半风化橄榄岩-棕灰色灰黑色弱风化橄榄岩。

与世界其它红土型镍矿的红土风化壳典型剖面相比较，矿区内的红土风化壳普遍缺失上部残余红土带中的褐铁矿化层，红土层仅在部分地段见到且厚度相对较薄，局部地段地表可见少量的褐铁矿块及结核。

矿区内红土风化壳各层均有不同程度的镍、钻矿化。从上至下，镍从残余红土带到腐岩带的转变过程中逐步富集，在腐岩带的中上部的土状、土块状腐岩层中达到最大富集，且品位会增高到1.0%以上而形成矿体；少数情况下在较深的腐岩底部才出现最大富集，镍含量与岩石的蚀变、风化程度有关，在蛇纹石化强烈及硅酸镍细脉发育部位含镍可达工业品位以上；钴主要在腐岩带的上部土状腐岩层中达到最大富集。

2.2 矿体地质特征

2.2.1 矿体空间分布特征

在矿区北部共发现9个典型矿体，均分布于哇朵山北坡相对较为低缓的坡地上，总矿化面积约4.69km2。其中，2个规模较大的矿体，总矿化面积约4.5平km2。镍矿体主要产于超基性岩体顶部红土风化壳中的风化-半风化橄榄岩层的中上部，矿体分布范围与红土风化壳的分布基本一致，矿体边界大致相当于地表红土层和半风化层的分布界线。

矿体形态和厚度上均受地形及红土风化壳的发育程度控制。矿体平面形态复杂，多呈面形、条带状展布。矿体多为似层状、透镜状、条状。在地形相对较为平缓红土风化壳深厚地段，矿体厚度较大且较为连续稳定，在山脊和地形坡度较陡，以及冲沟切割较深地段，矿体较薄且连续性相对较差，甚至为基岩出露。

2.2.2 矿石特征

矿石的成因类型为红土型硅酸镍氧化矿石，矿石的自然类型以褐铁矿型、腐岩型矿石为主。矿石中有用成份为镍，伴生钴、铁、镁。矿石含镍为1.00%～4.83%，平均1.661%；含钻0.01%～0.906%，平均0.079%。

矿石主要结构有粗中粒结构、假象结构、碎裂结构、交代网格结构。矿石构造以土状、土块状、致密块状、胶状为主，蜂窝状、网格状等构造次之。

2.2.3 矿体围岩与夹石

矿体的顶板围岩以残余红土层中的紫红色粘土为主，部分地段为腐岩层上部的含镍小于1.0%的黄绿色土状、土块状风化橄榄岩。矿体的底板围岩多以含镍小于l.0%的块状风化半风化橄榄岩为主，局部地段为风化至弱风化的蛇纹石化橄榄岩。矿体与顶、底板围岩为渐变过渡关系。

矿体内基本不含夹石，矿体中局部有含镍小于1.0%的无矿间隔出现，多系红土风化层中类似于“漂砾”的半风化或弱风化基岩团块造成，对矿体和矿化的连续性影响不大。

3.矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

该矿床成因类型为红土风化壳硅酸镍淋积型矿床，与橄榄岩风化淋积作用有关。大面积分布的超基性岩岩体是该类矿床形成的内在物质基础；热带、亚热带的高温、多雨、潮湿的气候则是该类矿床形成的外在有利条件。

镍在超基性岩内以类质同象混入物形式代替镁而进入硅酸盐矿物中，纯橄榄岩、橄榄岩原岩中镍的含量为0.25%左右。超基性岩中的橄榄石和辉石在风化作用下蚀变为蛇纹石，在蛇纹石分解作用的早期镍即被释放出来，主要呈重碳酸盐，少量呈硫酸盐和氢氧化镍溶胶进入溶液，从风化壳上部逐渐迁移到风化壳下部，以次生镍矿物和次生含镍矿物再沉淀下来导致镍的富集。其形成可分为两个阶段：

第一阶段：在富含二氧化碳和腐植酸的地下水作用下，介质呈酸性反应，橄榄石等矿物分解，铁、镁、镍进入溶液，硅则形成二氧化硅胶体，铁形成氧化物后很稳定，保留在原地。

第二阶段：由于风化作用继续发展，介质仍为酸性溶液，更多的镁、镍、硅进入溶液，并随溶液向下渗透到地下水带，由于中和反应，便呈含水硅酸盐沉淀，或镍离子置换铁、镁离子，形成硅酸盐和含镍硅酸盐矿物沉淀，最终镍在红土风化壳的中下部富集而形成矿体。

3.2 找矿标志

根据矿区地质特征及矿床成因分析，可知该矿区主要的找矿标志如下：

（1）超基性岩体上的红土风化壳。大面积的超基性岩红土风化壳的形成和分布，是该类矿床最直接、最主要的找矿标志。

（2）缓坡地段。有利的地形条件，如高差变化不大的山丘或地形坡度较为平缓的缓坡地段有利于镍矿床的形成、发育和矿体的保存。

（3）蛇纹石化现象。区内含矿岩性主要由蛇纹石化的橄榄岩、方辉橄榄岩、辉石岩、蛇纹岩组成，这些岩石通常都有不同程度的蛇纹石化，在蛇纹石化强烈部位含镍品位较高。

参考文献

[1] 冉启胜，朱淑敏.红土型镍矿地质特征及分布规律.矿业工程[J]，2010（8），16～17.

[2] 云南有色308队.印度尼西亚苏巴印镍矿区地质勘查报告.2009.内部资料.

[3] 王庆文，浅析东南亚地区红土型镍矿地质特征及成矿规律.吉林地质[J]，2014（01）.

[4] 何灿，肖述刚，谭木昌.印度尼西亚红土型镍矿.云南地质[J]，2008（27）， 20～26.

作者简介

郑平（1982―），女，湖南永州人，汉族，地质工程师，大学讲师，主要从事地质调查与矿产勘查相关的生产、科研、教学工作。