■　劉戰(zhàn)鵬　梁慧斌

（天津華北地質(zhì)勘查總院天津300170）

菲律賓普加達(dá)紅土型鎳礦地質(zhì)特征及成因分析

■劉戰(zhàn)鵬梁慧斌

（天津華北地質(zhì)勘查總院天津300170）

通過對菲律賓普加達(dá)紅土型鎳礦的區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征、礦床地質(zhì)特征及控礦因素的分析和研究，認(rèn)為本區(qū)紅土型鎳礦是超鎂鐵質(zhì)巖體風(fēng)化-淋濾-沉淀的產(chǎn)物，本礦床屬于超鎂鐵質(zhì)巖化學(xué)風(fēng)化作用形成的礦床。

普加達(dá)紅土鎳礦地質(zhì)特征礦床成因

礦區(qū)位于菲律賓普加達(dá)半島的中東部，屬菲律賓東達(dá)沃省馬蒂市馬科姆波爾村和卡布阿雅村所轄。馬蒂市與達(dá)沃市國道相連，運(yùn)距170km，礦區(qū)與馬蒂市的直線距離約28.5km，距達(dá)沃-塔古姆-馬蒂國道約23km，期間公路相連。也可乘汽艇或帆船從馬蒂港到達(dá)馬古姆，通過普加達(dá)灣約18km出海。區(qū)域內(nèi)紅土型鎳礦較為豐富，結(jié)合以往工作及研究調(diào)查成果，總結(jié)普加達(dá)紅土型鎳礦的成礦地質(zhì)特征，并對其成因進(jìn)行分析，為今后進(jìn)一步的找礦工作提供依據(jù)。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

棉蘭老島東為菲律賓海，南為西里伯斯海，西為蘇祿海，北為保和海，區(qū)域上地處“西太平洋構(gòu)造-巖漿活動帶”，是歐亞板塊、太平洋板塊、印度板塊之間強(qiáng)烈作用的活動區(qū)。大地構(gòu)造背景導(dǎo)致一系列“島弧-海溝的弧溝系”的形成，是環(huán)太平洋構(gòu)造-火山-巖漿-地震活動帶的一部分，習(xí)慣上稱“環(huán)太平洋構(gòu)造-巖漿成礦帶”。

棉蘭老島東部最顯著特征是菲律賓斷層，位于菲律賓海板塊與歐亞板塊之間，由斜碰撞形成的NNW向左旋橫推斷層。因?yàn)榉坡少e斷層位移分離和板塊擠壓作用，菲律賓海板塊向北西運(yùn)動把歐亞板塊往上推，導(dǎo)致該區(qū)巖漿活動十分強(qiáng)烈，出現(xiàn)大面積基性、超基性巖漿巖，為紅土型鎳礦的形成奠定了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

區(qū)內(nèi)地層除第四系外，主要由上白堊統(tǒng)的Iba建造、上白堊統(tǒng)-古新統(tǒng)的片巖、始新統(tǒng)石灰?guī)r、中新統(tǒng)-上新統(tǒng)碎屑沉積巖組成。地層由老至新詳述如下：

（1）上白堊統(tǒng)的Iba建造，在普加達(dá)半島北部可見，由輕微變質(zhì)的互層狀火山巖、硅質(zhì)砂巖和碳酸鹽巖組成。

（2）上白堊統(tǒng)-古新統(tǒng)的片巖，主要由片狀和葉片狀綠片巖和變質(zhì)的紅色沉積巖組成，不整合覆蓋于Iba建造之上。

（3）始新世石灰?guī)r不整合覆蓋于古新統(tǒng)的蛇綠巖套上，僅局部出露。

（4）中新統(tǒng)的火山碎屑沉積，主要由互層的凝灰質(zhì)砂巖、粉砂巖、泥巖及與小火山熔巖流和碳酸鹽巖透鏡有關(guān)的礫巖組成。

（5）第四系沉積物，主要為洪積物和坡積物，沿山坡、河流谷地以及河漫灘發(fā)育。

2.2構(gòu)造

普加達(dá)半島位于菲律賓海板塊俯沖邊界—菲律賓海溝與達(dá)沃海溝之間，而礦區(qū)以北12km即是菲律賓斷層的主要分支，延伸至普加達(dá)灣，并控制普加達(dá)半島的東北部海岸線。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育，主要是沿海岸線發(fā)育的逆沖斷層，同時東西向和北東向的正斷層也相對發(fā)育。

2.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為古新統(tǒng)的普加達(dá)蛇綠巖套，向西傾斜，與片巖帶呈斷層接觸或不整合覆蓋于片巖帶上，其底部單元包括Nagas超鎂鐵質(zhì)巖、Surop超鎂鐵質(zhì)巖、Matalao輝長巖和Lungag巖脈，上部單元是Kanlunan玄武巖，此超鎂鐵質(zhì)巖序列是礦區(qū)成礦母巖，紅土層在此發(fā)育，使鎳富集達(dá)到具有經(jīng)濟(jì)價值。

3　礦床地質(zhì)特征

3.1礦化特征

本區(qū)鎳礦化產(chǎn)于超鎂鐵質(zhì)巖的紅土型風(fēng)化殼中。風(fēng)化殼厚度一般4-15米。風(fēng)化殼顏色越深，風(fēng)化越強(qiáng)，鐵含量越高；顏色越淺，風(fēng)化越弱，鐵含量越低。風(fēng)化殼平面形態(tài)復(fù)雜，呈不規(guī)則狀，剖面上為層狀、似層狀。本區(qū)剖面上具有5層結(jié)構(gòu)，屬于典型的熱帶潮濕紅土型風(fēng)化殼結(jié)構(gòu)，自上而下特征如下：

（1）表土層，由經(jīng)過搬運(yùn)的紅土組成，局部富含碳成分，通常在沼澤地帶發(fā)育，導(dǎo)致風(fēng)化帶變厚。

（2）紅土層，一般在地表或近地表分布，富含褐鐵礦，殘余的巖石成分很少或沒有。厚度小于10米，是主要的含礦層位。

（3）過渡層，一般含腐巖層和紅土層的成分，也可能完全由過渡層粘土礦物組成。在礦區(qū)的大多數(shù)區(qū)域發(fā)育。厚1-5米，是主要的含礦層位。

（4）腐巖層：為化學(xué)性質(zhì)未完全發(fā)生改變的基巖風(fēng)化殘留物質(zhì)，可見大多數(shù)母巖的礦物成分，并保留原有結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。厚3-24.18米，是主要的含礦層位。

（5）基巖層，位于最底部，由輝長巖和方輝橄欖巖等組成，風(fēng)化界線高低變化，與基巖抗風(fēng)化能力及節(jié)理、裂隙發(fā)育程度有關(guān)。

圖1　紅土型鎳礦剖面圖模式

3.2礦體特征

鎳礦體產(chǎn)于風(fēng)化殼中，沿山脊平緩地段和緩坡地段分布，形態(tài)受地形控制。平面形態(tài)復(fù)雜，呈不規(guī)則狀，邊界變化較大；剖面上為緩傾斜似層狀。厚度總體與紅土風(fēng)化殼厚度呈正相關(guān)關(guān)系，厚富礦體多位于風(fēng)化殼厚大發(fā)育部位。

本區(qū)紅土型鎳礦出露標(biāo)高200-400m，出露長度1.7-5.1km不等，厚度0.40-24.20m不等，產(chǎn)于超基性巖巖體頂部的紅土層、過渡層和腐巖層中，礦體形態(tài)簡單，一般呈似層狀產(chǎn)出，礦體規(guī)模均屬大型。

3.3礦石特征

3.3.1礦石的礦物成分

紅土層：主要為針鐵礦，尖晶石以鉻鐵礦形式出現(xiàn)，硅以非結(jié)晶游離二氧化硅形式出現(xiàn)，還含有殘余的頑輝石，針鐵礦中含有大多數(shù)的鎳。

過渡層：主要為橄欖石、輝石、蒙脫石、針鐵礦和蛇紋石。鎳礦化主要含于針鐵礦、蒙脫石和蛇紋石中。

腐巖層：主要為橄欖石、頑輝石、透輝石、蛇紋石、蒙脫石和少量的尖晶石及針鐵礦。針鐵礦和蒙脫石中含鎳，蛇紋石細(xì)脈中含少量鎳，錳氧化物含較高的鎳和一定量的鈷，蛇紋石和鉻鐵礦中富含鎳。

3.3.2礦石的化學(xué)成分

依據(jù)《菲律賓普加達(dá)紅土型鎳礦資源量核查報告》相關(guān)資料，認(rèn)為典型的紅土剖面中理想的沉積序列由九種巖性組成。

表1　巖性分層、縮寫、代號及描述一覽表

3.4圍巖蝕變和夾石

本區(qū)屬于化學(xué)風(fēng)化作用形成的礦床，礦體一般呈層狀產(chǎn)出，因此圍巖和夾石與礦體巖性一致，即巖性為紅土層、過渡層及腐巖層。

圍巖和夾石厚度與紅土層、過渡層及腐巖層厚度相關(guān)，厚度一般2-50m，平均12.86m。其中，紅土層中，厚度一般為2-33.70m，平均4.64m；過渡層中，厚度一般為2-44.50m，平均4.23m；腐巖層中，厚度一般為2-35.00m，平均5.71m。

3.5礦床共（伴）生礦產(chǎn)

本區(qū)共（伴）生礦產(chǎn)主要為鐵和鈷。全區(qū)鐵和鈷的平均品位分別為22.06%和0.041%，鎳礦體（Ni≥1.0%）中鐵、鈷平均品位為25.75%和0.050%。隨巖石風(fēng)化程度的增強(qiáng)，F(xiàn)e、Co元素均有富集現(xiàn)象，與Ni元素含量相關(guān)性較差。

4　礦床控礦因素及成因

4.1控礦因素

紅土型鎳礦石是硅酸鎳氧化礦石，其形成與母巖類型、氣候變化、地形地貌和構(gòu)造條件等控礦因素有關(guān)。具體如下：

（1）母巖類型：成礦母巖為超鎂鐵質(zhì)巖，主要為純橄巖、輝橄巖等，橄欖石易于分解和破壞，有利于鐵、鎳的重新遷移和富集。是礦床形成的必要條件。

（2）氣候條件：本區(qū)屬于季風(fēng)型熱帶雨林氣候，濕潤多雨，可有效提高通過巖層的水流量，有利于可溶性組分大量帶出。同時，氣候的干濕變化有利于紅土型鐵鎳礦的形成和保存。

（3）地形地貌：地形地貌直接控制給水與排水、通過巖層的水量、潛水面高低。本區(qū)海撥200米以下區(qū)域，地形相對較陡，紅土層不發(fā)育；海撥200米以上區(qū)域，地形相對平緩，屬于低山丘陵區(qū)域，對紅土型鐵鎳礦體形成有利。

（4）構(gòu)造條件：強(qiáng)烈的斷裂和剪切作用可以極大提高基巖的滲透程度，為基巖的風(fēng)化、剝蝕和紅土型鐵鎳礦的形成創(chuàng)造有利條件。

4.2礦床成因

依據(jù)以上分析，本鎳礦屬于典型的風(fēng)化殼型紅土鎳礦，以紅土型和腐巖型為主，是超鎂鐵質(zhì)巖體風(fēng)化-淋濾-沉淀的產(chǎn)物，其產(chǎn)出規(guī)模、分布范圍和品位高低與母巖類型、氣候條件、地形地貌和構(gòu)造條件具有密切聯(lián)系。礦床屬于超鎂鐵質(zhì)巖化學(xué)風(fēng)化作用形成的礦床。

[1]冀建軍，劉戰(zhàn)鵬，梁慧斌，包久榮.菲律賓普加達(dá)紅土型鎳礦資源量核查報告 [R].天津：天津華北地質(zhì)勘查總院，2015.

[2]冉啟勝，朱淑楨.紅土型鎳礦地質(zhì)特征及分布規(guī)律.礦業(yè)工程，2010，8 （3）：16-17.

[3]吳良士.菲律賓地質(zhì)構(gòu)造及其區(qū)域成礦主要特征.礦床地質(zhì)，2012，31（3）：642-644.

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-13-1

劉戰(zhàn)鵬（1987～），男，2010年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（武漢），助理工程師，研究方向?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)勘查。