摘要：本文阐述了巴布亚新几内亚瑞木地区镍钴矿矿床地质特征。基岩带上的超基性岩体经过强烈的红土化作用而形成镍钴矿。通过钻探施工、连续取样化验以及对比分析方法，对该区镍钴矿的矿床地质特征进行了研究。研究结果表明，该区为典型的风化壳型红土镍钴矿床，具有规模大、埋藏浅、矿层厚度不稳定等特点。
关键词：红土型镍钴矿矿床地质特征
1、矿区概况
矿区位于巴布亚新几内亚马丹省首府西南75km处的山区，地形类别属山地，其外围地势陡峭，区内地形比较平坦，呈波状起伏，前人形象地称之为“高地平台”。平均高程为700 m左右，坡度坡度10～25°。矿区属热带雨林气候，植被十分发育，覆盖率接近100％。
2、矿区地质特征
矿区位于瑞木基岩带的中心区域。矿区主要以橄榄岩为主，并在纯橄榄岩顶部形成一套风化残积地层。从上至下依次为腐殖层（Q）、红色褐铁矿层（O）、黄色褐铁矿层（L）、残积层（S）和含砾残积层（R）、橄榄岩（B）。风化壳红土层平均厚可达15 m，局部最大厚度达59 m。
自始新世以来，区域上无新的构造活动，故矿区内亦无构造活动。通过钻孔的揭露，纯橄榄岩中的裂隙和节理较为发育，大多数为X剪切和棋盘格子型，对本矿床无破坏作用。
3、矿床成因
矿区的橄榄岩（基岩）风化过程是循序渐进缓慢变化的过程。纯橄榄岩首先沿节理和裂隙风化为矩形和菱形，风化作用沿着矩形和菱形的周边逐步向其中心加强，使原岩的物理机械强度明显减弱，逐渐风化为含砾残积层，但同时保留着原始结构，具有风化残余结构。随着风化过程的继续和加强含砾残积层进一步风化为残积层和褐铁矿层。
由于富含Ni、co、cr的超基性岩（橄榄岩、纯橄榄岩）强烈风化时，它的主要组成矿物（橄榄石、辉石）和富含Ni、co等有用元素的矿物在氧化带发生氧化分解出来的SiO，呈胶体或硅酸被地下（表）水带走，低价铁被氧化，转变为高价铁的氢氧化物和氧化物（如纤铁矿、针铁矿和含水赤铁矿等）残留原地。镍和钴等元素以离子的状态进入溶液，被残积层中的黏土所吸附，或从胶体溶液中直接沉淀，或以次生硅酸镍矿物的形式富集，从而形成了该区的风化（氧化）壳型红土镍矿床。
4、矿层地质特征
从基岩顶面到地表，风化程度逐渐增强，依照风化程度的强弱可将矿层划分为褐铁矿层、残积层及含砾残积层。近地表处强风化层则为褐铁矿层，不再具有原岩的残余结构。
1、红色褐铁矿层：该层为氧化运移的褐铁矿层，厚度不等，在地形低洼区，该层较厚。由于铁的富集，该层呈现红色，包含极细的饱和粘土。在一些地区接近地表附近见有高岭土，该高岭土是变质的蒙脱石。红色褐铁矿层和下部的黄色褐铁矿层之间的分界面上分散有铬铁矿粒和结核，是两层分界的标志。该层和上部腐殖土层之间是渐变过渡的。
钻探结果：矿体厚度在0.45m～3.35m之间，平均厚度1.14m；
2、（黄色褐铁矿层）矿体：该矿体呈层状、似层状产出，矿体在剖面上横向、纵向连续连续性较好，局部有缺失。矿体整体呈舒缓波状。
黄色褐铁矿层颜色多样，在微黄褐色、微红褐色到桔黄赭色之间变化，为多孔状，有可塑性，岩石的残余结构比较少。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要的特征矿物是锰钴土和锰条纹或锰花，以及断壳状锰矿石。全区均有铬铁矿粒分布，不受平面位置和层的限制。该层是主要的镍、钴矿化层。矿层顶部镍品位在较低区间变化，底部在较高区间变化。
钻探结果：矿体厚度在0.90m～4.74m之间，平均厚度为2.33m；
3、（残积层）矿体：该矿体呈层状、似层状产出，矿体在剖面上横向、纵向连续性较好，局部有缺失。矿体整体特征与褐铁矿层基本一致，呈舒缓波状。
残积层是基岩经过风化变质的产物，呈棕色。最显著的特点是仍然保留着原岩的原始结构和矿物的晶体结构。残留的砾石保留着原结构和矿物分带。铁锈色的粒状矿物的集合标志着橄榄石的富集。该层包含高达40%的孔隙水，呈碱性环境。常见锰土和脉状黑红色的针铁矿和赤铁矿。在残留砾石表面，可见围绕着红色赤铁矿和针铁矿呈同心带和透镜体的风化面。残积层包含有硅镍矿、含水的镍镁硅酸盐，该矿物相应地增加了该层镍的品位。残积层也是镁品位增加的标志，镁的品位由1.29%增加到1.69%以上。残积层很好地保留了残留的断层，局部断层穿透含砾石的残积层和基岩，断层不能通过上覆的褐铁矿层。
钻探结果：矿体厚度在1.00m～5.80m之间，平均厚度为3.08m；
4、（上含砾残积层）矿体：该矿体呈似层状、透镜状产出，矿体在剖面上横向、纵向连续性稍差。矿体产状一般较平缓，沿剖面线倾角一般为8°～15°。
颜色呈浅黄色、浅棕色。本层由角砾和残积物土层两部分组成。角砾主要由纯橄榄岩组成，呈棱角状、次棱角状、浑园状等，粒径0.05～0.50m，分布不规则，砾石含量5～30%，砾石平均含量17.11%。残积物土层为碎斑状结构、风化残余结构，土状、块状构造。其中碎斑角砾成分为橄榄石、滑石、次为沿裂隙分布的蛇纹石、针铁矿等。
钻探结果：矿体厚度在0.50m～8.00m之间，平均厚度为2.22m；
5、（下含砾残积层）矿体：该矿体大部分呈似层状产出，局部呈透镜状，矿体在剖面上横向、纵向连续性较好。矿体产状随着基底的变化而变化，矿体在东西向剖面上的倾角一般为7°～13°。
灰绿色、浅灰绿色，局部见浅棕色的铁染矿物。本层与上含砾层相似，由角砾和残积物土层组成，只是在角砾的含量上有所差别。该层角砾含量大于30%，最高可达70%以上，砾石平均含量59.14%。砾径大小悬殊，一般为5～50cm，小者只有5～10cm，角砾成分为纯橄榄岩，其主要矿物为橄榄石。残积物土层相对上含砾残积层含量要低一些，其成分为滑石、蛇纹石、铬铁矿、针铁矿，次为矾类矿物和铁的羟基化合物等。下含砾残积层钴的品位下降到0.05%左右。
钻探结果：矿体厚度在1.23m～15.81m之间，平均厚度为4.84m；
结论
本文通过对巴布亚新几内亚瑞木地区典型红土型镍、钴矿床的矿床地质特征研究表明，矿床赋存状态稳定、埋藏浅；矿体品位从上到下呈递增趋势，且较稳定，资源量丰富；矿体的平面形态总体受地形的控制，矿体平面形态较为简单，在剖面上呈似层状、透镜状及不规则状产出，各层位中的矿体倾角一般为10°～20°，平缓，与该矿区的地形、地貌密切相关，地形的坡度角基本代表矿体的倾角。由于基岩的风化受地形及热带雨林气候的控制，导致风化不均一，后期并无地壳的显露与剥蚀，局部地区由于风化因素而形成矿层的缺失。因此，大多数的钻孔在揭露各含矿层时，都有缺失的现象，所以矿体在剖面上的连接不连续，而形成透镜状的矿体。
参考文献：
中国恩菲工程技术有限公司《巴布亚新几内亚瑞木镍钴项目基建探矿设计》
论文作者:白香云
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：矿体论文; 褐铁矿论文; 矿床论文; 厚度论文; 巴布亚新几内亚论文; 基岩论文; 矿层论文; 《基层建设》2018年第34期论文;