菲律宾迪纳加特岛30#矿区红土镍矿地质特征及找矿

来源 :地球 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MyFairy83
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘要]文章选取菲律宾迪纳加特岛30#矿区红土镍矿为例,论述了迪纳加特岛红土镍矿成矿规律及矿床成因,认为经过红土化阶段和次生富集阶段成矿。在成矿模式中,认为在除了低山丘陵、平缓的斜坡等地形成矿外,平坦的山谷也可能成矿。详细论述了地质填图法在镍矿找矿中的应用。并提出了高效快速的镍矿找矿流程。
  [关键字]菲律宾 红土镍矿 地质填图 快速勘查
  [中图分类号]P618.63 [文献码] A [文章编号] 1000-405X(2013)-2-68-3
  0引言
  随着国内矿产资源的需求量的增加,镍矿的市场价格也逐步走高。中国的镍产量又不能满足需要,因此严重依赖进口。2012年中国进口了6446.3万吨的红土镍矿,比2011年增加33.59%。近年笔者参加了某矿业公司在菲律宾迪纳加特岛的红土镍矿国外风险勘查找矿项目,对红土镍矿的成矿以及找矿积累了一定的经验,借此望与读者互动,在红土镍矿勘查找矿方面有一定的借鉴。
  1 区域地质
  本区位于菲律宾海板块-菲律宾海沟中部西侧。沉积岩不发育,仅在岛的西侧或海边有零星出露,岩性为灰岩、礁灰岩、生物灰岩等,产状平缓,厚度不详,形成时代为第三系,前人定为洛雷托组。靠近海边局部地段有第四纪冲洪积。中生代末侵入的为深灰绿色纯橄岩、深灰色斜方辉橄岩及蛇纹石化橄榄岩和部分辉长岩构成的超基性杂岩体(图1)。前人资料介绍呈岩基侵入,出露面积大于600平方公里。同位素测年方法年龄84.8百万年,应属燕山晚期产物。区域内断裂构造较发育,主要有北西向和北东向两组断裂。早期北东向断裂早于北西向断裂,但后期北东向断裂进一步活动,切割北西向断裂(图1)。[1][2]
  30#矿权区位于迪纳加特岛北部,其地理纬度为10o,东西长5.4公里,南北宽1.8公里,面积9.72平方公里。本次研究的地段主要为30#的矿权区第11号段,面积约1平方公里。
  2 矿区(床)地质
  地层:工作区未发现沉积地层。
  岩浆岩:本区的岩浆岩主要是白垩纪形成的超基性侵入岩,岩性为深灰绿色纯橄岩、辉橄岩。根据首采区所采样品鉴定结果统计,岩石矿物含量为:橄榄石85-95×10-2(其中约一半发生蛇纹石化),斜方辉石3-10×10-2,主要为顽火辉石。金属矿物有镍黄铁矿、黄铁矿、硫铁镍矿,并有少量磁铁矿、黄铜矿、孔雀石等。由于后期的风化改造作用,纯橄岩、辉橄岩中的橄榄石大多发生蛇纹石化,从而转变为蛇纹石化橄榄岩。辉石大多发生绢石化。首采区超基性岩基岩主要出露有三处,分别位于工作区西南部、中北部及中东部。[1][2]
  构造:本区的断裂构造主要有三条,F1、F2、F3,走向在55o-65o之间,出露宽度在15-30m。主要位于北部及中部的超基性岩内,性质不明,但可以确定为纯橄榄岩受到强烈挤压形成的构造破碎带,破碎带内见大量碎裂岩、构造角砾岩、构造透镜体(图2)。
  赋矿层位:本区的矿产主要为红土镍矿,赋矿层位为超基性岩之上的风化壳上,具体为铁质红土,腐殖土,松散红土。
  3 矿体(层)地质
  矿体(层)特征:矿层数目不确定,一般为一层或两层矿,少数为三层或者多层矿。矿体形态为层状、似层状、透镜状,受地形及风化壳的发育程度。共圈定了3个主矿体(分别以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ编号),其中Ⅰ号矿体为主矿体。Ⅰ号矿体总体呈东西向展布,东西向控制长1000m,南北宽560~780m矿体厚度一般为2-20m。平均厚9.32m。統计的厚度变化系数为46.76%,厚度变化幅度属稳定性。Ⅱ、Ⅲ号均为单工程控制的独立小矿体,长宽均为100m,Ⅱ号矿体厚2m,Ⅲ号矿体厚仅1m,且埋深相对较深,剥采比太大,虽品位达2.1×10-2,但实际工业意义不大。[1]
  从钻孔样品物相分析及化验数据来看,红土镍矿主要分为两种类型:红土氧化镍矿石和硅酸镍矿石。红土氧化镍矿石位于腐殖土层 、松散红土层上部,结构构造较均匀,不夹杂岩石碎块,Ni品位较低,为0.8-1.2×10-2,Fe品位较高,平均品位49×10-2;硅酸镍矿石位于松散红土层下部,结构构造较杂乱,一般夹有强风化的橄榄岩岩块,Ni品位较高,为1.6-2.2×10-2,Fe品位较低,平均品位15×10-2。随着钻孔深度的增加,Ni、Fe品位相互变化较大,Fe元素品位会突然减少,Ni元素品位则突然变富,这种规律在许多钻孔中都能见到。
  从整体上看,镍矿体厚度与铁质红土、松散红土厚度亦呈正相关。一般来说,红土越厚,矿体也越厚,越富;红土越薄,矿体也越薄,越贫。
  4 矿床成因
  迪纳加特岛纬度为10o左右,靠近赤道,属热带雨林气候,雨季高温多雨,旱季炎热干燥。区内大面积分布的超基性的橄榄岩及辉橄岩为矿床的形成提供了成矿母岩。超基性岩出露地表后经历了两个阶段改造。第一阶段红土化阶段。在地下水和地表水的作用下,橄榄岩或辉橄岩沿节理及裂隙风化,生成粘土及铁氧化物,并释放出其中的Ni、Mg被针铁矿吸附。风化作用继续发展,基岩被风化殆尽,地表铁氧化物的比例越来越高,Ni被吸附在针铁矿中形成红土氧化镍矿石,Mg随淋滤液被带走。第二阶段次生富集阶段。随着风化作用的深入,植被发育,地表的有机质含量变高,产生了酸性的环境。铁氧化物发生溶解和重新沉淀,其吸附的Ni从晶格中释放出来,并随淋滤液向深部迁移。在深部的碱性环境中镍沉淀生成含镍的层状硅酸盐矿石,即暗镍蛇纹石。同时,淋滤液中的Ni可与风化形成的蛇纹石、蒙脱石类矿物发生离子交换反映。[1]
  5 成矿模式
  从矿床成因上我们可以看出,地下水的发育对矿床的形成起着至关重要的作用,而在同一地区,地下水的分布又与地形地貌有关。在平缓的山脊等地段,地表水及地下水流动较缓慢,因此就能长期参与风化作用的进行。
  镍含量的高低,还与剥蚀程度有关。在低山丘陵、平缓的斜坡、平坦山顶等地段,地下水能长时间停留而使风化作用快速进行,但是剥蚀较缓慢,形成矿体的速度远大于风化剥蚀的速度,所以就能形成较厚较富的矿体(A、B、D、E)。在平坦的山谷等地,也可能形成较好的镍矿床(C、E、G)。这是由于先前在山顶及山坡地带形成的镍矿由于剥蚀作用被搬运到谷底,有时这类型镍矿规模还比较大,本区的ZK02-24、ZKJ0206、ZKJ0207等钻孔中都有验证。其中ZK02-24钻孔见到有两层富矿体,在11-17m见到了厚7m平均品位为1.92×10-2的厚大富矿体(图3)。所以我们不仅要重视传统的正地形找镍矿方法,还要留意平坦的负地形成矿的可能性。   6 找矿方法
  前人对红土镍矿的找矿方法主要利用地质填图、地球物理(崔敏利等,2009)[3]、地球化学,其中对地质填图的论述方法较少。本文推荐地质填图做为是最直接有效的找矿方法。本次地质填图根据地表出露情况,分为腐殖土,铁质红土,松散红土及坡积物,基岩。腐殖土常指被植被覆盖层,褐红色,暗红色,颗粒较细,结构较松散,含有植物根系,周围基本不见坡积物转石。铁质红土主要由褐红色、砖红色,土状、块状、皮壳状、胶状褐铁矿团块组成,见结核状铁质氧化物。主要矿物有针铁矿、赤铁矿。铁质红土没有被植被覆盖,直接裸露地表。松散红土及坡积物主要是在地形起伏较大的地区,地表散落许多大小不等的蛇纹石化橄榄岩岩块。基岩指超基性岩裸露于地表的地区。
  镍矿最有利的成矿地带是铁质红土及腐殖土出露区,其次是松散红土及坡积物出露区,而基岩出露区基本不成矿,或者说成矿作用很小。镍矿的厚度及品位从基岩、松散红土及坡积物、腐殖土、铁质红土依次增加。结合钻孔分析化验数据,我们做了统计,也验证了这一规律。
  铁质红土区见矿率100×10-2,平均厚度达13.44米;腐殖土区见矿率达97.7×10-2,平均厚度达10.4米。松散红土及坡积物内的19个见矿钻孔中,有17个钻孔相邻于腐殖土区均见到工业矿体。所以松散红土及坡积物中的矿体从根本上来说是腐殖土地区矿体的自然延伸。基岩地区的钻孔大部分位于基岩夹缝中的红土部位,所以打到的工业矿体一般不具工业意义。
  上述统计之所以会出现这种结果,笔者认为这与镍矿的成矿特点有关。从根本上来说,同一地区的超基性岩侵入岩其镍初始丰度是相同的,经过各阶段的风化淋滤改造后,最后地表镍丰度变高,无疑是由于超基性岩的风化富集作用。风化作用越强,风化程度越高,那么超基性岩中的镍也就能完全释放出来,在红土中的丰度也就越高。风化程度越高,地表的Fe含量也越高,地貌上表现为植被不发育,地表土壤颜色偏红,并且见不到转石及其他堆积物,其镍含量也高。随着风化程度变低,地表的Fe含量也降低,地貌上表现为植被变得发育,地表土壤颜色偏黄,并且转石及其他堆积物变多,镍含量变低。由此我们得出结论,通过野外的地质填图,我们可以对镍矿的成矿性做出较为准确的判断。所以我们从成矿和找矿的角度,把填图单元划分为这四种类型(见表1)。
  7 找矿流程
  前人在找矿流程方面已有论述,但是多限于大面积地形图测量,然后选区进行大面积地质填图和地球化学扫面,进一步人工挖浅井、打普查钻。如此工作方法,不仅耗费时间,也浪费资金和人力物力,笔者根据此次野外的经验,结合目前的先进技术,认为找矿流程如下:
  (1)在现在处于低纬度(北纬15o-南纬15o)或者地质历史时期处于低纬度的国家的地质图上圈定纯橄榄岩或辉橄岩发育面积较大的地区。因为红土镍矿成矿的基本条件必须有超基性的成矿母岩及炎热多雨的气候环境。
  (2)由于赤道附近植被极其发育,人工进行地形图测量费时又费力,我们可以利用google earth 提供的高精度地形图数据制作1:5000甚至1:2000比例尺的地形图(张书华等,2012),速度快,成本低。
  (3)选择地形图上坡度较缓的低山丘陵、平缓的斜坡、平坦的山谷盆地或者山顶等地区,进行野外踏查,在成矿有利地段,布设若干洛阳铲浅钻或者肩背式钻机,深度在5m左右。并每一米取一个样。
  (4)利用Thermo Niton公司生产的便携式矿石元素分析仪(便携式X一荧光仪)测定浅钻样品的Ni含量(徐强等,2009;崔敏利,2009;付伟等,2012)。
  (5)对化验结果进行分析,初步判断其成矿性。如果品位较高,则利用地质填图圈定铁质红土及腐殖土发育地带,在圈定的区段内最有利成矿地带布置钻孔,根据钻探见矿情况结合地形地貌向四周延伸,并最终控制矿体,计算储量。
  总之,就选出成矿靶区而言,利用此方法至少能将工时和费用减少四分之三。
  8结论
  通过红土镍矿的成矿演变模型,认为除了低山丘陵、平缓的山脊等地形之外,平坦的山谷等负地形也可能形成镍矿床。
  把岩性单元划分为四类,并对每类填图单元的成矿做了详细的统计,如此下去通过地质填图完全可以圈定出镍矿的成矿区。
  通过镍矿的高效的快速找矿模式,能大大加快镍矿的找矿速度,并节约大量资金。
  基金项目:中钢矿业开发公司国外矿产资源风险勘查专项基金项目(财政部财企[2012]84号)
  参考文献
  [1]陳怀亮,王志刚,王西玉.等.菲律宾迪纳加特岛30#矿权区红土镍矿首期地质勘查报告[R].天津:天津华北地质勘查局地质研究所,2009.
  [2]王志刚. 2010. 菲律宾迪纳加特岛红土型镍矿床地质特征及找矿勘查方法[ J] . 地质与勘探,46(2):361- 366.
  [3]崔敏利, 张宝林, 苏 捷, 徐永生. 2009. 印尼苏拉威西岛红土型镍矿的高效快速勘查模式[ J].地质与勘探,45(4):417- 422.
其他文献
[摘要] 本文对含有有毒有害重金属成分的突发环境事件应急监测中便携式重金属分析仪和不同实验室常规重金属分析仪的应用进行了比较、分析和研究,对比了便携式重金属分析仪及各类实验室重金属分析方法在快速响应、准确分析、及时报告等方面的优缺点,并在此基础上提出在应对重金属应急监测时的一般流程以及各类分析方法的选择、优化等方面的建议。  [关键字] 重金属分析 分析测试 技术要求  [中图分类号] X1 [文
期刊
[摘要] 城市基础设施建设涉及的资金量多,需要在招投标阶段做好概预算的管理工作。而概预算作为建设项目财务工作开展的基础,需要体现出财务工作的计划性特征,并站在项目可持续性发展的高度,根据相关的法律法规和规章制度的规定,在招投标阶段编制好概预算方案。为了进一步提高城市基础设施建设招投标阶段的财务管理工作,本文将在对这个阶段概预算问题分析的基础上,针对问题提出相应的解决措施。  [关键字]城市基础设施
期刊
[摘要] 本文分析了土地整治规划环境影响评价的必要性及主要影响,构建了环境影响评价指标,提出了针对不同评价内容的评价方法,为整治规划环境影响评价提供参考。  [关键字]土地整治规划 环境影响 评价体系  [中图分类号] X833 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-171-2  1 环境影响评价的必要性  党的十八大提出"优化国土空间开发格局,全面促进资源节约,加大自
期刊
[摘要]本文阐述了冲击式钻孔灌注桩成孔施工的工艺流程、影响因素及事故防治,旨在工程施工中节约施工时间、减少事故风险、降低造价成本。  [关键字]冲击式钻孔灌注桩 工艺流程 事故 防治  [中图分类号] TU473 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-270-2  冲击式钻孔灌注桩是靠冲锥的重量和冲击功能利用冲锥不断地提锥、落锥反复冲击孔底土层,把土层中的泥砂、石块挤向
期刊
[摘要] 我国生存发展的首要任务之一,就是水利水电工程建设。而在水利水电工程建设的过程中,人們越来越重视水利水电工程对生态环境和社会环境的冲击作用。随着时间的推移,水利水电工程不仅破坏了生态环境的和谐,还破坏了社会环境的和谐。笔者主要分析了水利水电工程建设与生态环境、社会环境之间的关系,并探讨了水利水电工程中对环境保护采取的规避措施。  [关键字] 水利水电 生态环境 冲击作用 规避措施  [中图
期刊
[摘要] 新中国成立以来,地球物理勘探方法的良好运用帮助我国发现了许多矿产及宝藏,为国家经济的飞速发展提供了非常坚实的基础。本文将对地球物理勘探在我国地质工作中的重要作用以及近几十年来取得的辉煌成就进行介绍,来让人们对地球物理勘探的认识更加深刻。  [关键字] 地球物理勘探 地质工作 作用 成就  [中图分类号] P5 [文献码] C [文章编号] 1000-405X(2012)-11-2-1  
期刊
有业内人士建议,相较于拍卖与挂牌方式出让,招标方式只需一次报价,更利于合理价格的形成,因此,在当前市场预期向好的阶段,招标出让是唯一可选的方式。  中新网1月14日电(房产频道 陈璞)房价涨跌关键取决于楼市的供求关系,而土地供应量作为楼市潜在供应量指标,则将直接影响未来半年或一年楼市的市场供应量。上周,国土部强调将确保未来土地供应以稳定市场预期,于此同时,北京1月供应的土地近七成将以招标方式出让,
期刊
[摘要]伴随着我国市场经济建设的不断深入,而且改革步伐的不断加快,建筑市场的发展日新月异,工程造价涉及到国民经济各部门、各行业,是项目决策、制定投资计划和控制投资的有效工具,是筹集建设资金的依据,是合理利益分配和调节产业结构的手段,是评价投资效果的重要指标,在国民经济发展中起着重要的作用。在工程建设中,只有把造价管理工作作为一项核心工作,才能真正降低工程造价,提高经济效益。供同行参考  [关键字]
期刊
[摘要] 我国是世界上水土流失最严重的国家之一,治水保土工作一直备受重视。当前在我国经济快速发展,环境问题百益突出的情况下,合理开发和保护水资源,充分做好水土保持工作已经是各级政府部门和社会各界面,临的一个重要课题。  [关键字] 水土保持 小流域 水资源  [中图分类号] X43 [文献码] C [文章编号] 1000-405X(2013)-2-207-1  1 水土流失现状及其危害  1.1
期刊
[摘要] 煤矿企业安全生产关系着企业的发展以及职工的财产生命安全,本文从煤矿安全现状、以及提高安全生产措施等方面论述了提高安全生产管理的途径和方法。  [关键字] 煤矿安全 生产管理 制度管理  [中图分类号] TU714 [文献码] C [文章编号] 1000-405X(2012)-11-17-1  煤矿安全生产关系到人民群众的生命财产安全,关系改革发展和社会稳定大局。搞好煤矿安全生产工作,切实
期刊