緬甸達(dá)貢山含鎳風(fēng)化殼地質(zhì)地球化學(xué)特征及成礦作用淺析

丁玉亮 閆正怡

中國十五冶金建設(shè)集團(tuán)有限公司緬甸項(xiàng)目部 湖北 武漢 430000

正文：

緬甸達(dá)貢山紅土型鎳礦床位于緬甸曼德勒省與實(shí)皆省、北禪邦三省交界附近，屬曼德勒省德貝金鎮(zhèn)(Thabeikyin)管轄。礦區(qū)緊靠依洛瓦底江東岸約10km，南距曼德勒市約220km。礦區(qū)地理坐標(biāo)為：東經(jīng)96°06′－96°10′，北緯23°33′－23°36′。礦區(qū)面積約40km2。

該地區(qū)的氣候條件類型為亞熱帶季風(fēng)氣候，雨季時(shí)間較長，且降雨量較多，溫度常年處于17攝氏度以上，30攝氏度以下。處于該地區(qū)的礦山面積較大，地勢陡峭，河流發(fā)育好，有著大量的熱帶雨林植被、紅土的分布。達(dá)貢山的地形，受到NNW向斷裂組的影響，使得地形的分布差異較大，有著多條山脊存在，呈現(xiàn)出階梯狀的分布趨勢。因此，風(fēng)化作用下的風(fēng)化殼有著明顯的差異性。達(dá)貢山含鎳風(fēng)化殼，位于超基性巖體上部的風(fēng)化紅土之上，硅酸鎳含量較高，因此對該地區(qū)紅土型鎳礦床成礦機(jī)理的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1、含鎳風(fēng)化殼概述

風(fēng)化殼位于巖石圈的表層，系原生巖石在地表或近地表的條件下，受到水、氧、二氧化碳、各種酸類、生物、溫度變化等基本營力的改造而形成獨(dú)特的大陸地質(zhì)建造。顧名思義，含鎳風(fēng)化殼就是指風(fēng)化殼中含有大量能夠?yàn)楣I(yè)所用的鎳元素。

含鎳風(fēng)化礦床，就是在含鎳風(fēng)化殼中由無礦化或礦化很弱的巖石于地表或近地表的物理化學(xué)條件和地質(zhì)條件下發(fā)生化學(xué)變化而形成的有用礦物堆積體。一般情況下，風(fēng)化礦床具有不同于其它類型礦床的特點(diǎn)。大部分風(fēng)化礦床是近代特別是第三-第四紀(jì)地質(zhì)作用的產(chǎn)物，因此，風(fēng)化礦床往往是沿著現(xiàn)代地形呈覆蓋層狀分布，其分布范圍與原生巖石出露的范圍一致或相距不遠(yuǎn)，組成風(fēng)化礦床的物質(zhì)組分是風(fēng)化條件下比較穩(wěn)定的元素和礦物。此外，風(fēng)化礦床發(fā)育賦存的深度決定于自由氧滲透到地下的深度，一般深幾十米，有時(shí)可達(dá)一、二百米。

由于達(dá)貢山的山脊分布較多，因此含鎳風(fēng)化殼基本都分布在山脊上，根據(jù)風(fēng)化程度的差異，各地段風(fēng)化殼的厚度也有所不同。一般的風(fēng)化殼在3m深的地下，最深的區(qū)域可以達(dá)到的70m左右，經(jīng)過板塊、地殼運(yùn)動(dòng)的變化，處于風(fēng)化殼最底層的巖層為基巖，之后依次為腐巖層、褐鐵礦層，最終處于巖層上方的即為紅土蓋層。勘探中，常會(huì)出現(xiàn)不存在褐鐵礦層的情況，即為三層巖層。不同的巖層中分布著不同的礦物。首先是基巖：常見的巖石種類為蛇紋石化方輝橄欖巖等，此類巖石中包含的礦物載體主要有蒙脫石、蛇紋石等，顏色較為暗沉，多為黑色、褐色等。其次為腐巖層。處于該層的上層巖石受到風(fēng)化作用的影響非常明顯，巖石塊較碎，多為次生石英石、蛇紋石化橄欖石等，顏色多呈現(xiàn)黃綠色，包含有硅鎂鎳礦產(chǎn)資源。腐巖層的中下部位風(fēng)化較少，巖石質(zhì)地較硬，存在次生石英石、綠泥石、蒙脫石、滑石、針鐵礦、硅鎂鎳等。該區(qū)域巖層中含有的礦物質(zhì)較多，是主要的勘探區(qū)域。之后為褐鐵礦層，該層礦物多為針鐵礦、次生石英石等物質(zhì)，質(zhì)地較碎，伴有蜂窩狀、土塊狀等形態(tài)，顏色多呈現(xiàn)為紅棕色、黃褐色等。最后為紅土蓋層。土質(zhì)的粘性較強(qiáng)，粒徑較小，厚度低于褐鐵礦層和腐巖層，分布著較多的石英、高嶺石、針鐵礦、白云母等成分的礦物。因此，通過上述每一個(gè)巖性層的風(fēng)化殼表現(xiàn)，即可把握該地區(qū)的風(fēng)化層中的礦物成分的富集程度。

2、風(fēng)化殼地球化學(xué)背景特征

當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件是巖石風(fēng)化并形成礦床最重要的條件之一。達(dá)貢山鎳礦床在亞熱帶氣候的影響下，經(jīng)常不斷的中等降雨構(gòu)成了地表長久的濕潤條件，使得含鎳的巖石層，可以通過熱液作用，使得蛇紋巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成分等情況，發(fā)生蝕變作用，最終產(chǎn)生另一種礦物。因此該區(qū)域有著較多的可溶性氯化物、硫酸鹽等的礦物生成，且這些巖石中的鎳、鐵、硅、鎂、鈦等礦物質(zhì)會(huì)隨著蝕變繼續(xù)進(jìn)行分離和滲透，可以在巖層中以氧化硅、氧化鈦等礦物重新組成的形式進(jìn)行留存，促使含鎳風(fēng)化殼在該地區(qū)呈現(xiàn)出垂直分布的特點(diǎn)。其次，褐鐵礦層、腐巖層之間的連接位置，分布著較多的三氧化鐵、二氧化硅、二氧化鈦等物質(zhì)，對這些物質(zhì)的酸堿度進(jìn)行測量，可知交界處的PH值為8左右，而在最上層的紅土區(qū)域酸堿度則保持在5左右。因此，交界處經(jīng)過長時(shí)間分解滲透后獲得的鎳、鎂、鈦等物質(zhì)，可以在酸性的環(huán)境中，有著氧化作用的發(fā)生，因此該處的地理環(huán)境為地球化學(xué)介質(zhì)分界區(qū)，上下層的酸堿度分別為弱酸、弱堿性。然后，鐵族元素中包含的鉻、鈷、鐵、鎳等礦物元素，在豐富水份的干預(yù)下，易使得物質(zhì)的活躍性降低，進(jìn)而可以在巖石層的中上部位置大量的存在，但是這些物質(zhì)易被其他的物質(zhì)所附著和沉淀，物質(zhì)的富集分布區(qū)域差異明顯，其中處于硅酸鹽中的鎳物質(zhì)，溶解度較低，多存在于鐵、鉻等物質(zhì)的下方。最后，巖石層中的酸性巖漿巖中存在著鋯、鈰、鋇等物質(zhì)元素，尤其在紅土蓋層中有著較多的分布，但是在基巖區(qū)域中分布量非常少。因此在對達(dá)貢山的風(fēng)化殼的礦物進(jìn)行勘察時(shí)，需要結(jié)合地質(zhì)的化學(xué)特征，進(jìn)行有針對性的地質(zhì)勘查工作，據(jù)此就可以在短時(shí)間內(nèi)找到相應(yīng)礦物的富集區(qū)域，便于采礦作業(yè)人員進(jìn)行科學(xué)合理的資源采集活動(dòng)。

3、成礦作用與成礦理論分析

根據(jù)近幾年的找礦勘查工作成果可知，達(dá)貢山風(fēng)化殼中的鎳元素有著較為廣泛的分布。但是，風(fēng)化作用進(jìn)行的深度和廣度是鎳元素富集和礦化區(qū)域分布的主導(dǎo)因素。達(dá)貢山風(fēng)化殼可以劃分為四個(gè)巖性層，鎳元素在各個(gè)分層中的淋濾、遷移和富集的狀態(tài)存在著較大差異。其中，富集程度最高的區(qū)域集中在腐巖層中，富集量約占總量的4%，腐巖層中的上部位置分布的鎳非常集中，而在該層的下部則有局部的分布。除了腐巖層，褐鐵礦層中也有著一部分的鎳物質(zhì)分布，但是含量較低，富集量基本不超過1%。另外，在基巖和紅土區(qū)域中，有著巖石層質(zhì)硬的特點(diǎn)，以及處于表面的紅土摻雜的雜質(zhì)較多，使得這兩處的鎳富集量很不理想，含量值基本處于0.5%左右。從整個(gè)風(fēng)化殼的鎳富集趨勢來分析可知，在30m以上，6m以下巖層中的鎳平均品位非常高。在露天采礦場開采作業(yè)區(qū)，可以根據(jù)上述的規(guī)律和特點(diǎn)進(jìn)行采礦作業(yè)。在礦床形成過程中，處于基巖中的輝石、橄欖石在圍巖蝕變的作用下，使得巖層中含有著較多的鎳物質(zhì)。之后經(jīng)過巖石的再次分解和弱酸環(huán)境的影響，使得鎳物質(zhì)會(huì)繼續(xù)在地下風(fēng)化淋濾帶進(jìn)行遷移，產(chǎn)生有較多的綠泥石、蒙脫石等鎳物質(zhì)富集的巖石。

因此，位于達(dá)貢山超基性巖體頂部的風(fēng)化殼在成礦作用進(jìn)行的各個(gè)階段，受到的影響性因素較多，鎳物質(zhì)的分布量遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于我國的云南原江的鎳礦，尤其對于腐巖層而言，其可以在鎳物質(zhì)的蝕變等變化中，對于此類礦物質(zhì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的富集。因此，礦山地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員可以對達(dá)貢山該巖層的有用礦物鎳元素進(jìn)行重點(diǎn)的分析研究。

結(jié)束語

綜上所述，對于達(dá)貢山鎳礦床的含鎳紅土風(fēng)化殼的全面研究和評(píng)價(jià)，需要結(jié)合具體的地理環(huán)境、氣候條件、地質(zhì)成礦特點(diǎn)等因素進(jìn)行綜合性的分析，以此準(zhǔn)確把握該區(qū)域的成礦物質(zhì)的富集特征，進(jìn)而在露天采礦場進(jìn)行合理的開采。鑒于緬甸達(dá)貢山紅土型鎳礦床的成礦條件和成礦特點(diǎn)，中緬雙方在進(jìn)行鎳礦資源開發(fā)合作的過程中，以成礦理論指導(dǎo)找礦勘查以及礦業(yè)開發(fā)，定會(huì)取得非常理想的工作成果。