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摘 要：印尼马鲁古群岛某红土型镍矿勘探程度较高，数据量巨大，特别适合大样本的数据统计分析，作者以适当的数据处理方法，分析论述了该矿床的地球化学特征，并在此基础之上总结现实的地质意义。

关键词：红土镍矿；地球化学特征；数据统计；相关性；含量变化；深度变化

红土镍矿由于火法冶炼关键技术的突破、勘探及开采成本的低廉而快速在东南亚等相关国家得到了开发及利用，虽然产自东南亚国家的很大一部分红土镍矿矿石出口至我国境内，但由于我国仅在云南省极个别地区存在红土型镍矿，我国尚未设立该矿种的相关技术规范，对该矿种的研究认识尚不充分，文章以作者在印尼工作过的某个矿区相关统计数据入手，以硅酸镍品位及取样深度为统计口径论述该矿床的地球化学地质特征并推演相关成矿地质过程，以期指导红土型镍矿的地质勘探过程。

1 地质概况

矿区位于印尼马鲁古群岛OB岛上，矿区整体位于PTUM组的超基性岩之上，为风化壳型次生矿床；两组北东-南西向断裂横贯本区，PTUM组其主要岩性为：蛇纹岩、辉岩和斜辉橄榄岩。蛇纹岩：绿灰色，由蛇纹石、橄榄石、辉石、铬铁矿、磁铁矿和氧化铁组成。辉岩：浅绿灰色，由辉石、橄榄石、磁铁矿、铬铁矿组成。斜辉橄榄岩：黄绿色，由辉石、橄榄石和矿石组成。局部发现闪长岩和辉长岩墙，含黄铁矿。通常认为是属于前第三纪。

矿体主要沿矿区山坡的缓坡地带分布，一般呈不规则的面状较多，少数为点状分布，形状以随机的积木形式较多，长宽不一，厚度及品位变化相对稳定，矿体厚度与品位大致为正相关关系。

矿体一般以浅灰绿色为主，部分杂色，全风化及半风化，土状、松散砂土状，脉石矿物为蒙脱石、蛇纹石、伊利石、滑石、石英及粘土类矿物为主。矿石矿物以硅酸镍（俗称镍华）为主要矿物，镍华与蛇纹石、滑石经常呈镶嵌结构，超基性岩体的镍物质经风化淋漓后一般沿蛇纹石的裂纹、裂隙与其它暗绿色的矿物呈浸染状、胶着状分布，一般具有亮丽的颜色（绿色），手感滑腻。

矿区按照25-25；50-50；100-100的网格分为三种不同的勘探网度，以浅表岩土钻为主要勘探手段，共计完成1775个钻孔，采集样品30813件，分析了镍、钴、铁、氧化镁、氧化钙、二氧化硅等六种组分，如此巨量的样本数据为统计分析提供了基础及可能。

2 地球化学特征

2.1 元素含量特征：含量及对比

本区为典型的超基性岩体风化残积矿床，样品的取样深度最大不超过40米，基本反映了岩体经风化淋漓后各组分的流失及富集状态，如表1所示：铁、镁矿物含量尽管与橄榄岩、辉岩等超基性岩体的铁、镁矿物的含量相比有所降低，但依然为主要成分，镍、铁的平均含量及变异系数较高，镍最高达3.84%，铁最高达68%，为矿区次生富集成矿的主要元素，钴元素含量虽然最高达1.15%，但平均含量偏低，为矿区的次要伴生元素。

2.2 相关性分析

对测区超基性主要成矿元素及造岩矿物含量求取相关系数，得以下表2的相关系数，另外以镍元素不同级别品位作为统计口径分析整个勘探网度内铁、钴、氧化镁、氧化钙、二氧化硅的变化情况，可得如图1所示的变化趋势。

显然，从各组分的相关系数来看，镍与铁的相关系数为-0.0722，为较为松散的负相关关系，钴与铁为高度相关的正相关关系，但从附图1所示的元素变化趋势来看，随着镍品位的从0.1%不断升高至3%，铁元素表现为先随着镍元素的升高而不断升高，但在镍品位达至一定浓度后（1.1%左右），铁元素则随着镍元素的升高而不断降低；钴元素的含量变化与铁元素基本上表现为高度一致，由高镍与低铁及高铁贫镍的这种地球化学组合特征，据此可以推断，本矿区的矿石类型可以分为高铁贫镍矿石，高镍低铁矿石，其中高铁贫镍矿石中，钴元素的含量相对较高，在选冶中应综合考虑各种经济指标加以利用。

2.3 不同深度镍铁等元素含量变化及赋存特征

以钻探取样的埋藏深度作为统计口径分析25-25勘探网度内镍铁等组分的相关变化，如图2所示，很显然，随着埋藏深度的增加，镍、钴元素表现为先升后抑的形态，镍元素在埋深9至11米时达至最大，钴在4-6米时含量达至最大，铁则在近地表（2-5米）含量最大，此后随着深度的提高而迅速降低。因此，在纵向空间上，表现为上铁下镍的一种赋存关系，氧化镁与二氧化硅随着深度的增加先是呈献出快速的增长，在镍元素达至峰值的深度后（9-11米），增速明显变得平缓。因此，根据相关造岩矿物及成矿矿物在空间的变化及相关性可以推断还原以下的成矿过程：方辉橄榄岩、斜辉橄榄岩等超基性含矿岩体在赤道热带潮湿温润的气候及地表、地下水的作用下，裸露在岛礁的岩石不断地裂解、风化，经过漫长的地质年代，超基性岩体里的最容易分解的橄榄石风化分解成伊利石、蒙脱石、蛇纹石等蚀变矿物，在水的溶蚀作用之下不断流失，自下而上，表现为造岩矿物（氧化镁、二氧化硅）含量不断减少的过程。与此同时，附着在超基性岩体裂隙里的含镍矿物如针镍矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、红砷镍矿、砷镍矿经风化作用成为硅酸镍，持续释放到腐岩层中，并且由于近地表的红土层中硅酸镍在地下水的动力作用下持续向下运移富集，富镍矿层终于在腐岩中形成。而铁元素则在风化过程中由于铁的氢氧化物和含水氧化物，即褐铁矿、针铁矿、水赤铁矿等稳定的次生矿物在地表形成一种较为稳固的结构-铁帽而得以保持较高的含量。

3 分布型式

从镍品位的分布图（图3）可以看出，镍矿品位大量分布于0.4%-1.1%等中低品位之间，从1.1以上往高品位呈现渐次递减的分布频率，从整体分布形态来看，镍的品位分布符合偏正态正偏分布的特征，如果说正态分布特征是受众多地质因素共同或微小作用的的影响，则偏正态分布肯定是某些地质因素的独特影响而形成，而影响红土型镍矿的主要地质因素为以下几个1、超基性岩体2地形地貌。

显然，矿区的整个区域都处于PTUM组超基性岩体的覆盖之下，是否是由于超基性岩体岩性上及在空间展布上的差异从而导致了镍矿石品位的这种偏正态分布，还需进一步提高目前的地质填图精。

那么是不是由于矿区的地形地貌的因素使地表的剥蚀与淋漓强度的差异，从而出现这种偏正态的分布，同样需要进一步的证据支持及更深入的分析研究。

4 结论及认识

综合以上所述印尼某红土镍矿所统计分析的地球化学特征，可得出以下认识：

（1）本区具有超基性岩体风化残积矿床的典型特征，镍、铁作为主要成矿元素次生富集充分，含量及变化有利成矿，氧化镁等其他造岩矿物基本反映了在风化淋漓过程中，原岩所发生的物理化学变化。

（2）本区的矿石主要分为高铁低镍矿石、高镍低铁矿石，其中在高铁低镍矿石主要赋存于近地表2-5米处，高镍低铁矿石主要赋存在8-13米，半风化的腐岩层内，呈现上铁下镍的一种空间形态。

（3）尚需进一步的工作以说明镍品位偏正态分布的地质原因。

参考文献

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[3]何灿，肖述刚，谭木吕.印度尼西亚红土型镍矿[J].云南地质，2008.

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[5]俞钟行.地球化学元素概率分布型式[J].地质科技情报，1993，1.

[6]Gleeson SA，butt CRM， Elias M. 2003 Nickle laterites：A review Newsletter of the Sosiety of Eco nomic Geologists ，4：12-18.

作者简介：方健（1971-），男，地质工程师，成都理工学院地质矿产专业，长期从事地质矿产勘查及境外地质找矿工作。

刘华（1965-），男，工程师，现工作于江西省地矿局物化探大队，长期从事地质矿产勘查岩土钻掘工程、水工环岩土勘探等技术施工管理工作。