印尼PomalaaIUP159紅土型鎳礦風化殼特征及找礦方向

劉利茂 車林睿

摘要：印度尼西亞蘇拉威西島產出一系列規模大、品位富、易開采的紅土型鎳礦床。近年來，隨著我國對金屬鎳資源需求與日俱增，國內眾多地勘單位和企業陸續進入印尼蘇拉威西島開展紅土型鎳礦的勘查與開發工作。本文以東南蘇拉威西省科拉卡縣Pomalaa IUP159礦床為例，分析該類礦床的風化殼垂向分帶特征。研究發現紅土風化殼自上而下可劃分為褐鐵礦層、腐巖層和基巖層三大層，Ni礦化主要發生在腐巖層的上部，并提出找礦的風化殼標志、巖性標志和地形地貌標志，對該類礦床的勘查工作具有指導意義。

關鍵詞：Pomalaa；紅土型鎳礦；風化殼；找礦方向

中圖分類號：P61 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

0 引言

蘇拉威西島位于印度尼西亞東部地區，面積17.46萬平方公里，呈K字型展布，是印尼紅土鎳礦資源最為豐富的地區之一。該島的紅土鎳礦主要分布在中東部地區，比較著名的找礦遠景區有北科納威縣的Langgikima、Lasolo，莫羅瓦利縣的Kolonodale、Tontowea以及科拉卡縣的Pomalaa等。近年來，隨著我國對金屬鎳資源需求與日俱增，國內眾多地勘單位和企業陸續進入印尼蘇拉威西島開展紅土型鎳礦的勘查與開發工作，例如云南有色地質局308隊[1]、河北地礦局第五地質大隊、中國建筑材料工業地質勘查中心江蘇總隊、華東有色地質局805隊[2]等。中礦資源勘探股份有限公司響應國家礦產資源勘查“走出去”戰略號召，積極開拓東南亞國家優勢礦種勘查市場，目前紅土型鎳礦及鉛鋅多金屬礦項目遍及蘇拉威西、加里曼丹及西爪哇等地。本文以東南蘇拉威西省科拉卡縣Pomalaa IUP159礦床為例，分析該類礦床的風化殼垂向分帶特征，以期指導該地區今后的找礦勘查工作。

1 地質概況

礦區位于印度尼西亞東南蘇拉威西省科拉卡縣（Kolaka）的波馬拉鎮（Pomalaa）轄區（如圖1），大地構造位置為歐亞板塊、太平洋板塊和印度-澳大利亞板塊匯聚作用形成的蛇綠巖帶上[3]，自新生代以來構造活動非常活躍，為紅土型鎳礦的形成提供了良好的條件。Pomalaa地區的紅土型鎳礦勘查開發工作擁有近百年歷史，早在荷蘭殖民地時期，西印度地質調查局便根據蘇拉威西島東部廣泛出露的蛇綠巖把本區劃入鎳礦成礦遠景區域，建議開展系統的地質勘查工作；本地區的鎳礦開采始于1937年，之后幾經易手，最終印尼國有的Antam公司獲得該區大部分采礦權。IUP159礦權目前為PT. Toshida Indonesia公司所有。

區域內地層主要由三疊系、第四系陸緣碎屑巖夾灰巖及古生代、中生代的變質巖組成。其中三疊系陸緣碎屑巖夾灰巖在超基性巖四周均有分布；古生代和中生代變質巖成條帶狀分布于超基性巖體的北東側；第四系河流沖積物主要分布于區域的邊部及近海岸部位，往往形成大小不一的河流三角洲沖積平原。區內主構造線方向多呈北西向，延伸可達幾十至幾百千米，斷續被北東向小斷裂錯切，對巖漿巖的分布起明顯的控制作用。區域內廣泛出露的巖漿巖為中生代超基性巖體，主要由橄欖巖、方輝橄欖巖、輝長巖、蛇紋巖構成，這些巖石通常都具有不同程度的蛇紋石化。大部分超基性巖的頂部均具有不同程度的紅土風化作用，并發育有褐紅色、紫紅色黏土，緩坡丘陵地帶巖體的頂部被厚層的紅土風化殼覆蓋。

2 風化殼特征

從礦區內出露的自然剖面及采場剖面的揭露顯示，超基性巖礫巖體頂部的紅土風化殼在垂向上有三個明顯的分化帶，褐鐵礦層-腐巖層（亦稱蝕變礫巖帶）-基巖層，按巖性變化大致可細分為6層（如圖2），從上往下分別為：（1）褐紅色腐殖土（腐殖土層，代號Q）；（2）褐紅色/褐黃色黏土（紅色褐鐵礦層，代號Ma）；（3）紅黃色土狀風化超基性（黃色褐鐵礦層，代號Mb）；（4）黃色/黃綠色半土狀、碎塊狀風化超基性巖（上腐巖層，代號Sa）；（5）淺黃色/淺灰色塊狀半風化超基性巖（下腐巖層，代號Sb）；（6）棕灰色/灰黑色弱風化超基性礫巖（礫巖帶，代號U）。各層之間及與基巖均為漸變過渡關系。

根據巖心基本分析結果對不同巖相帶的Ni品位值進行了歸類統計（表1）。經分析發現，礦區內紅土風化殼各層均有不同程度的鎳礦化，從上至下鎳從褐鐵礦層到腐巖層轉變過程中逐步富集，在腐巖層的中上部的土狀-土塊狀腐巖層中達到最大富集。褐鐵礦層樣品的Ni品位值多為0.54-0.69%，腐巖層樣品的Ni品位值多為0.73-0.80%，而基巖樣品Ni品位值則多低于0.50%，自上而下表現出低-高-低的波動變化特征。Co的富集主要集中在紅土風化殼上部的褐鐵礦層。

對礦區典型鉆孔ZK6-14進行基本元素分析的結果（如圖3）同樣支持上述觀點，Ni和Co分別在上腐巖層和黃色褐鐵礦層達到最大富集；MgO和SiO2含量則呈現出隨深度的增加而升高的趨勢，這是因為下部紅土化作用相對較弱，硅酸鹽礦物較多的緣故；全鐵含量（TFe）則呈現出隨深度的增加而降低的趨勢，這是因為Fe屬于風化殘留產物，很難像Ni那樣被淋濾至深部而富集成礦，礦區局部地段褐鐵礦層的“鐵帽”也印證了這一觀點。

3 找礦方向

紅土型鎳礦床屬于殘積-坡積礦床，是超基性巖紅土化作用的產物。紅土型鎳礦的形成是大地構造條件、母巖條件和氣候條件等多因素疊加作用的結果。包括Pomlaa IUP159紅土型鎳礦床在內的印尼蘇拉威西島產出的一系列紅土型鎳礦具有相似的成礦條件，因此這類礦床在找礦勘查時往往具有以下三個標志：

（1）風化殼標志：大面積分布的、厚大的超基性巖風化殼是該類礦床最直接的找礦標志。就蘇拉威西島所在的熱帶海洋氣候而言，典型的紅土風化殼自上而下發育的垂直分帶為紅土帶（褐鐵礦帶）-腐巖帶-基巖帶/礫巖帶。其中紅土帶的主要成分為褐鐵礦和針鐵礦，化學成分特征為高鐵低鎂。一般情況下，紅土帶越厚大，鐵質含量越高，紅土型鎳礦體的規模也就越大，紅土帶下部的腐巖型礦石品位也越高。

（2）巖性標志：基性-超基性巖是紅土型鎳礦床的成礦母巖，紅土型鎳礦化的強度與成礦母巖的巖性密切相關。橄欖石特別是鎂橄欖石中鎳的含量最高，可達0.4%左右[4]，因此母巖中通常紅土型鎳礦有利于成礦的母巖為純橄欖巖、輝橄巖及蝕變巖蛇紋巖等，可以形成較高品位的鎳礦床，而輝石巖和基性的輝長巖的鎳礦化程度往往較弱。Pomalaa IUP159礦床的成礦母巖是經搬運的基性-超基性巖形成的礫巖層，成分復雜，礦區出露的礫巖層的巖性有純橄欖巖、輝橄巖、輝石巖及輝長巖等，為紅土型鎳礦化提供了良好的基礎。

（3）地形地貌標志：低山和丘陵地帶是形成紅土風化殼和紅土型鎳礦的最有利的地形因素。本區屬濱海山地，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、發育和礦體的保存為，是較好的找礦標志。

4 結論

（1）Pomalaa IUP159紅土型鎳礦床是印尼蘇拉威西島產出的典型的紅土型鎳礦床之一，紅土風化殼自上而下可劃分為褐鐵礦層、腐巖層和基巖層。

（2）大面積分布的、厚大的超基性巖風化殼、基性-超基性巖的成礦母巖和低山和丘陵地帶的地形是這類礦床找礦勘查的重要標志。

參考文獻：

[1] 張俊熙，楊玉華. 印尼蘇拉威西超大型紅土型鎳礦找礦標志[J]. 云南地質，2014，01：28-31+35.

[2] 徐強，薛衛沖，徐素云， 等. 印度尼西亞紅土鎳礦的生成及找礦勘探[J]. 礦產與地質，2009，01：73-75.

[3] 朱章顯，趙財勝，楊振強. 蘇拉威西埃達克巖、類埃達克巖分布與特征[J]. 吉林大學學報（地球科學版），2009，01：80-88.

[4]付偉，牛虎杰，陳遠榮， 等. 超基性巖紅土風化殼中鎳的表生富集規律及礦化結構研究——以印尼蘇拉威西島Kolonodale礦區為例[J]. 礦床地質，2012，02：229-240.