菲律宾普加达红土型镍矿地质特征及成因分析

■　刘战鹏　梁慧斌

（天津华北地质勘查总院天津300170）

菲律宾普加达红土型镍矿地质特征及成因分析

■刘战鹏梁慧斌

（天津华北地质勘查总院天津300170）

通过对菲律宾普加达红土型镍矿的区域地质背景、矿区地质特征、矿床地质特征及控矿因素的分析和研究，认为本区红土型镍矿是超镁铁质岩体风化-淋滤-沉淀的产物，本矿床属于超镁铁质岩化学风化作用形成的矿床。

普加达红土镍矿地质特征矿床成因

矿区位于菲律宾普加达半岛的中东部，属菲律宾东达沃省马蒂市马科姆波尔村和卡布阿雅村所辖。马蒂市与达沃市国道相连，运距170km，矿区与马蒂市的直线距离约28.5km，距达沃-塔古姆-马蒂国道约23km，期间公路相连。也可乘汽艇或帆船从马蒂港到达马古姆，通过普加达湾约18km出海。区域内红土型镍矿较为丰富，结合以往工作及研究调查成果，总结普加达红土型镍矿的成矿地质特征，并对其成因进行分析，为今后进一步的找矿工作提供依据。

1　区域地质背景

棉兰老岛东为菲律宾海，南为西里伯斯海，西为苏禄海，北为保和海，区域上地处“西太平洋构造-岩浆活动带”，是欧亚板块、太平洋板块、印度板块之间强烈作用的活动区。大地构造背景导致一系列“岛弧-海沟的弧沟系”的形成，是环太平洋构造-火山-岩浆-地震活动带的一部分，习惯上称“环太平洋构造-岩浆成矿带”。

棉兰老岛东部最显著特征是菲律宾断层，位于菲律宾海板块与欧亚板块之间，由斜碰撞形成的NNW向左旋横推断层。因为菲律宾断层位移分离和板块挤压作用，菲律宾海板块向北西运动把欧亚板块往上推，导致该区岩浆活动十分强烈，出现大面积基性、超基性岩浆岩，为红土型镍矿的形成奠定了充足的物质基础。

2　矿区地质特征

2.1地层

区内地层除第四系外，主要由上白垩统的Iba建造、上白垩统-古新统的片岩、始新统石灰岩、中新统-上新统碎屑沉积岩组成。地层由老至新详述如下：

（1）上白垩统的Iba建造，在普加达半岛北部可见，由轻微变质的互层状火山岩、硅质砂岩和碳酸盐岩组成。

（2）上白垩统-古新统的片岩，主要由片状和叶片状绿片岩和变质的红色沉积岩组成，不整合覆盖于Iba建造之上。

（3）始新世石灰岩不整合覆盖于古新统的蛇绿岩套上，仅局部出露。

（4）中新统的火山碎屑沉积，主要由互层的凝灰质砂岩、粉砂岩、泥岩及与小火山熔岩流和碳酸盐岩透镜有关的砾岩组成。

（5）第四系沉积物，主要为洪积物和坡积物，沿山坡、河流谷地以及河漫滩发育。

2.2构造

普加达半岛位于菲律宾海板块俯冲边界—菲律宾海沟与达沃海沟之间，而矿区以北12km即是菲律宾断层的主要分支，延伸至普加达湾，并控制普加达半岛的东北部海岸线。区内构造较为发育，主要是沿海岸线发育的逆冲断层，同时东西向和北东向的正断层也相对发育。

2.3岩浆岩

区内岩浆岩主要为古新统的普加达蛇绿岩套，向西倾斜，与片岩带呈断层接触或不整合覆盖于片岩带上，其底部单元包括Nagas超镁铁质岩、Surop超镁铁质岩、Matalao辉长岩和Lungag岩脉，上部单元是Kanlunan玄武岩，此超镁铁质岩序列是矿区成矿母岩，红土层在此发育，使镍富集达到具有经济价值。

3　矿床地质特征

3.1矿化特征

本区镍矿化产于超镁铁质岩的红土型风化壳中。风化壳厚度一般4-15米。风化壳颜色越深，风化越强，铁含量越高；颜色越浅，风化越弱，铁含量越低。风化壳平面形态复杂，呈不规则状，剖面上为层状、似层状。本区剖面上具有5层结构，属于典型的热带潮湿红土型风化壳结构，自上而下特征如下：

（1）表土层，由经过搬运的红土组成，局部富含碳成分，通常在沼泽地带发育，导致风化带变厚。

（2）红土层，一般在地表或近地表分布，富含褐铁矿，残余的岩石成分很少或没有。厚度小于10米，是主要的含矿层位。

（3）过渡层，一般含腐岩层和红土层的成分，也可能完全由过渡层粘土矿物组成。在矿区的大多数区域发育。厚1-5米，是主要的含矿层位。

（4）腐岩层：为化学性质未完全发生改变的基岩风化残留物质，可见大多数母岩的矿物成分，并保留原有结构、构造。厚3-24.18米，是主要的含矿层位。

（5）基岩层，位于最底部，由辉长岩和方辉橄榄岩等组成，风化界线高低变化，与基岩抗风化能力及节理、裂隙发育程度有关。

图1　红土型镍矿剖面图模式

3.2矿体特征

镍矿体产于风化壳中，沿山脊平缓地段和缓坡地段分布，形态受地形控制。平面形态复杂，呈不规则状，边界变化较大；剖面上为缓倾斜似层状。厚度总体与红土风化壳厚度呈正相关关系，厚富矿体多位于风化壳厚大发育部位。

本区红土型镍矿出露标高200-400m，出露长度1.7-5.1km不等，厚度0.40-24.20m不等，产于超基性岩岩体顶部的红土层、过渡层和腐岩层中，矿体形态简单，一般呈似层状产出，矿体规模均属大型。

3.3矿石特征

3.3.1矿石的矿物成分

红土层：主要为针铁矿，尖晶石以铬铁矿形式出现，硅以非结晶游离二氧化硅形式出现，还含有残余的顽辉石，针铁矿中含有大多数的镍。

过渡层：主要为橄榄石、辉石、蒙脱石、针铁矿和蛇纹石。镍矿化主要含于针铁矿、蒙脱石和蛇纹石中。

腐岩层：主要为橄榄石、顽辉石、透辉石、蛇纹石、蒙脱石和少量的尖晶石及针铁矿。针铁矿和蒙脱石中含镍，蛇纹石细脉中含少量镍，锰氧化物含较高的镍和一定量的钴，蛇纹石和铬铁矿中富含镍。

3.3.2矿石的化学成分

依据《菲律宾普加达红土型镍矿资源量核查报告》相关资料，认为典型的红土剖面中理想的沉积序列由九种岩性组成。

表1　岩性分层、缩写、代号及描述一览表

3.4围岩蚀变和夹石

本区属于化学风化作用形成的矿床，矿体一般呈层状产出，因此围岩和夹石与矿体岩性一致，即岩性为红土层、过渡层及腐岩层。

围岩和夹石厚度与红土层、过渡层及腐岩层厚度相关，厚度一般2-50m，平均12.86m。其中，红土层中，厚度一般为2-33.70m，平均4.64m；过渡层中，厚度一般为2-44.50m，平均4.23m；腐岩层中，厚度一般为2-35.00m，平均5.71m。

3.5矿床共（伴）生矿产

本区共（伴）生矿产主要为铁和钴。全区铁和钴的平均品位分别为22.06%和0.041%，镍矿体（Ni≥1.0%）中铁、钴平均品位为25.75%和0.050%。随岩石风化程度的增强，Fe、Co元素均有富集现象，与Ni元素含量相关性较差。

4　矿床控矿因素及成因

4.1控矿因素

红土型镍矿石是硅酸镍氧化矿石，其形成与母岩类型、气候变化、地形地貌和构造条件等控矿因素有关。具体如下：

（1）母岩类型：成矿母岩为超镁铁质岩，主要为纯橄岩、辉橄岩等，橄榄石易于分解和破坏，有利于铁、镍的重新迁移和富集。是矿床形成的必要条件。

（2）气候条件：本区属于季风型热带雨林气候，湿润多雨，可有效提高通过岩层的水流量，有利于可溶性组分大量带出。同时，气候的干湿变化有利于红土型铁镍矿的形成和保存。

（3）地形地貌：地形地貌直接控制给水与排水、通过岩层的水量、潜水面高低。本区海拨200米以下区域，地形相对较陡，红土层不发育；海拨200米以上区域，地形相对平缓，属于低山丘陵区域，对红土型铁镍矿体形成有利。

（4）构造条件：强烈的断裂和剪切作用可以极大提高基岩的渗透程度，为基岩的风化、剥蚀和红土型铁镍矿的形成创造有利条件。

4.2矿床成因

依据以上分析，本镍矿属于典型的风化壳型红土镍矿，以红土型和腐岩型为主，是超镁铁质岩体风化-淋滤-沉淀的产物，其产出规模、分布范围和品位高低与母岩类型、气候条件、地形地貌和构造条件具有密切联系。矿床属于超镁铁质岩化学风化作用形成的矿床。

[1]冀建军，刘战鹏，梁慧斌，包久荣.菲律宾普加达红土型镍矿资源量核查报告 [R].天津：天津华北地质勘查总院，2015.

[2]冉启胜，朱淑桢.红土型镍矿地质特征及分布规律.矿业工程，2010，8 （3）：16-17.

[3]吴良士.菲律宾地质构造及其区域成矿主要特征.矿床地质，2012，31（3）：642-644.

P624[文献码]B

1000-405X（2016）-3-13-1

刘战鹏（1987～），男，2010年毕业于中国地质大学（武汉），助理工程师，研究方向为地质矿产勘查。