印尼PomalaaIUP159红土型镍矿风化壳特征及找矿方向

摘要：印度尼西亚苏拉威西岛产出一系列规模大、品位富、易开采的红土型镍矿床。近年来，随着我国对金属镍资源需求与日俱增，国内众多地勘单位和企业陆续进入印尼苏拉威西岛开展红土型镍矿的勘查与开发工作。本文以东南苏拉威西省科拉卡县Pomalaa IUP159矿床为例，分析该类矿床的风化壳垂向分带特征。研究发现红土风化壳自上而下可划分为褐铁矿层、腐岩层和基岩层三大层，Ni矿化主要发生在腐岩层的上部，并提出找矿的风化壳标志、岩性标志和地形地貌标志，对该类矿床的勘查工作具有指导意义。

关键词：Pomalaa；红土型镍矿；风化壳；找矿方向

中图分类号：P61 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

0 引言

苏拉威西岛位于印度尼西亚东部地区，面积17.46万平方公里，呈K字型展布，是印尼红土镍矿资源最为丰富的地区之一。该岛的红土镍矿主要分布在中东部地区，比较著名的找矿远景区有北科纳威县的Langgikima、Lasolo，莫罗瓦利县的Kolonodale、Tontowea以及科拉卡县的Pomalaa等。近年来，随着我国对金属镍资源需求与日俱增，国内众多地勘单位和企业陆续进入印尼苏拉威西岛开展红土型镍矿的勘查与开发工作，例如云南有色地质局308队[1]、河北地矿局第五地质大队、中国建筑材料工业地质勘查中心江苏总队、华东有色地质局805队[2]等。中矿资源勘探股份有限公司响应国家矿产资源勘查“走出去”战略号召，积极开拓东南亚国家优势矿种勘查市场，目前红土型镍矿及铅锌多金属矿项目遍及苏拉威西、加里曼丹及西爪哇等地。本文以东南苏拉威西省科拉卡县Pomalaa IUP159矿床为例，分析该类矿床的风化壳垂向分带特征，以期指导该地区今后的找矿勘查工作。

1 地质概况

矿区位于印度尼西亚东南苏拉威西省科拉卡县（Kolaka）的波马拉镇（Pomalaa）辖区（如图1），大地构造位置为欧亚板块、太平洋板块和印度-澳大利亚板块汇聚作用形成的蛇绿岩带上[3]，自新生代以来构造活动非常活跃，为红土型镍矿的形成提供了良好的条件。Pomalaa地区的红土型镍矿勘查开发工作拥有近百年历史，早在荷兰殖民地时期，西印度地质调查局便根据苏拉威西岛东部广泛出露的蛇绿岩把本区划入镍矿成矿远景区域，建议开展系统的地质勘查工作；本地区的镍矿开采始于1937年，之后几经易手，最终印尼国有的Antam公司获得该区大部分采矿权。IUP159矿权目前为PT. Toshida Indonesia公司所有。

区域内地层主要由三叠系、第四系陆缘碎屑岩夹灰岩及古生代、中生代的变质岩组成。其中三叠系陆缘碎屑岩夹灰岩在超基性岩四周均有分布；古生代和中生代变质岩成条带状分布于超基性岩体的北东侧；第四系河流冲积物主要分布于区域的边部及近海岸部位，往往形成大小不一的河流三角洲冲积平原。区内主构造线方向多呈北西向，延伸可达几十至几百千米，断续被北东向小断裂错切，对岩浆岩的分布起明显的控制作用。区域内广泛出露的岩浆岩为中生代超基性岩体，主要由橄榄岩、方辉橄榄岩、辉长岩、蛇纹岩构成，这些岩石通常都具有不同程度的蛇纹石化。大部分超基性岩的顶部均具有不同程度的红土风化作用，并发育有褐红色、紫红色黏土，缓坡丘陵地带岩体的顶部被厚层的红土风化壳覆盖。

2 风化壳特征

从矿区内出露的自然剖面及采场剖面的揭露显示，超基性岩砾岩体顶部的红土风化壳在垂向上有三个明显的分化带，褐铁矿层-腐岩层（亦称蚀变砾岩带）-基岩层，按岩性变化大致可细分为6层（如图2），从上往下分别为：（1）褐红色腐殖土（腐殖土层，代号Q）；（2）褐红色/褐黄色黏土（红色褐铁矿层，代号Ma）；（3）红黄色土状风化超基性（黄色褐铁矿层，代号Mb）；（4）黄色/黄绿色半土状、碎块状风化超基性岩（上腐岩层，代号Sa）；（5）浅黄色/浅灰色块状半风化超基性岩（下腐岩层，代号Sb）；（6）棕灰色/灰黑色弱风化超基性砾岩（砾岩带，代号U）。各层之间及与基岩均为渐变过渡关系。

根据岩心基本分析结果对不同岩相带的Ni品位值进行了归类统计（表1）。经分析发现，矿区内红土风化壳各层均有不同程度的镍矿化，从上至下镍从褐铁矿层到腐岩层转变过程中逐步富集，在腐岩层的中上部的土状-土块状腐岩层中达到最大富集。褐铁矿层样品的Ni品位值多为0.54-0.69%，腐岩层样品的Ni品位值多为0.73-0.80%，而基岩样品Ni品位值则多低于0.50%，自上而下表现出低-高-低的波动变化特征。Co的富集主要集中在红土风化壳上部的褐铁矿层。

对矿区典型钻孔ZK6-14进行基本元素分析的结果（如图3）同样支持上述观点，Ni和Co分别在上腐岩层和黄色褐铁矿层达到最大富集；MgO和SiO2含量则呈现出随深度的增加而升高的趋势，这是因为下部红土化作用相对较弱，硅酸盐矿物较多的缘故；全铁含量（TFe）则呈现出随深度的增加而降低的趋势，这是因为Fe属于风化残留产物，很难像Ni那样被淋滤至深部而富集成矿，矿区局部地段褐铁矿层的“铁帽”也印证了这一观点。

3 找矿方向

红土型镍矿床属于残积-坡积矿床，是超基性岩红土化作用的产物。红土型镍矿的形成是大地构造条件、母岩条件和气候条件等多因素叠加作用的结果。包括Pomlaa IUP159红土型镍矿床在内的印尼苏拉威西岛产出的一系列红土型镍矿具有相似的成矿条件，因此这类矿床在找矿勘查时往往具有以下三个标志：

（1）风化壳标志：大面积分布的、厚大的超基性岩风化壳是该类矿床最直接的找矿标志。就苏拉威西岛所在的热带海洋气候而言，典型的红土风化壳自上而下发育的垂直分带为红土带（褐铁矿带）-腐岩带-基岩带/砾岩带。其中红土带的主要成分为褐铁矿和针铁矿，化学成分特征为高铁低镁。一般情况下，红土带越厚大，铁质含量越高，红土型镍矿体的规模也就越大，红土带下部的腐岩型矿石品位也越高。

（2）岩性标志：基性-超基性岩是红土型镍矿床的成矿母岩，红土型镍矿化的强度与成矿母岩的岩性密切相关。橄榄石特别是镁橄榄石中镍的含量最高，可达0.4%左右[4]，因此母岩中通常红土型镍矿有利于成矿的母岩为纯橄榄岩、辉橄岩及蚀变岩蛇纹岩等，可以形成较高品位的镍矿床，而辉石岩和基性的辉长岩的镍矿化程度往往较弱。Pomalaa IUP159矿床的成矿母岩是经搬运的基性-超基性岩形成的砾岩层，成分复杂，矿区出露的砾岩层的岩性有纯橄榄岩、辉橄岩、辉石岩及辉长岩等，为红土型镍矿化提供了良好的基础。

（3）地形地貌标志：低山和丘陵地带是形成红土风化壳和红土型镍矿的最有利的地形因素。本区属滨海山地，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、发育和矿体的保存为，是较好的找矿标志。

4 结论

（1）Pomalaa IUP159红土型镍矿床是印尼苏拉威西岛产出的典型的红土型镍矿床之一，红土风化壳自上而下可划分为褐铁矿层、腐岩层和基岩层。

（2）大面积分布的、厚大的超基性岩风化壳、基性-超基性岩的成矿母岩和低山和丘陵地带的地形是这类矿床找矿勘查的重要标志。

参考文献：

[1] 张俊熙，杨玉华. 印尼苏拉威西超大型红土型镍矿找矿标志[J]. 云南地质，2014，01：28-31+35.

[2] 徐强，薛卫冲，徐素云， 等. 印度尼西亚红土镍矿的生成及找矿勘探[J]. 矿产与地质，2009，01：73-75.

[3] 朱章显，赵财胜，杨振强. 苏拉威西埃达克岩、类埃达克岩分布与特征[J]. 吉林大学学报（地球科学版），2009，01：80-88.

[4]付伟，牛虎杰，陈远荣， 等. 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Kolonodale矿区为例[J]. 矿床地质，2012，02：229-240.