缅甸达贡山含镍风化壳地质地球化学特征及成矿作用浅析

丁玉亮 闫正怡

中国十五冶金建设集团有限公司缅甸项目部 湖北 武汉 430000

正文：

缅甸达贡山红土型镍矿床位于缅甸曼德勒省与实皆省、北禅邦三省交界附近，属曼德勒省德贝金镇(Thabeikyin)管辖。矿区紧靠依洛瓦底江东岸约10km，南距曼德勒市约220km。矿区地理坐标为：东经96°06′－96°10′，北纬23°33′－23°36′。矿区面积约40km2。

该地区的气候条件类型为亚热带季风气候，雨季时间较长，且降雨量较多，温度常年处于17摄氏度以上，30摄氏度以下。处于该地区的矿山面积较大，地势陡峭，河流发育好，有着大量的热带雨林植被、红土的分布。达贡山的地形，受到NNW向断裂组的影响，使得地形的分布差异较大，有着多条山脊存在，呈现出阶梯状的分布趋势。因此，风化作用下的风化壳有着明显的差异性。达贡山含镍风化壳，位于超基性岩体上部的风化红土之上，硅酸镍含量较高，因此对该地区红土型镍矿床成矿机理的研究具有非常重要的现实意义。

1、含镍风化壳概述

风化壳位于岩石圈的表层，系原生岩石在地表或近地表的条件下，受到水、氧、二氧化碳、各种酸类、生物、温度变化等基本营力的改造而形成独特的大陆地质建造。顾名思义，含镍风化壳就是指风化壳中含有大量能够为工业所用的镍元素。

含镍风化矿床，就是在含镍风化壳中由无矿化或矿化很弱的岩石于地表或近地表的物理化学条件和地质条件下发生化学变化而形成的有用矿物堆积体。一般情况下，风化矿床具有不同于其它类型矿床的特点。大部分风化矿床是近代特别是第三-第四纪地质作用的产物，因此，风化矿床往往是沿着现代地形呈覆盖层状分布，其分布范围与原生岩石出露的范围一致或相距不远，组成风化矿床的物质组分是风化条件下比较稳定的元素和矿物。此外，风化矿床发育赋存的深度决定于自由氧渗透到地下的深度，一般深几十米，有时可达一、二百米。

由于达贡山的山脊分布较多，因此含镍风化壳基本都分布在山脊上，根据风化程度的差异，各地段风化壳的厚度也有所不同。一般的风化壳在3m深的地下，最深的区域可以达到的70m左右，经过板块、地壳运动的变化，处于风化壳最底层的岩层为基岩，之后依次为腐岩层、褐铁矿层，最终处于岩层上方的即为红土盖层。勘探中，常会出现不存在褐铁矿层的情况，即为三层岩层。不同的岩层中分布着不同的矿物。首先是基岩：常见的岩石种类为蛇纹石化方辉橄榄岩等，此类岩石中包含的矿物载体主要有蒙脱石、蛇纹石等，颜色较为暗沉，多为黑色、褐色等。其次为腐岩层。处于该层的上层岩石受到风化作用的影响非常明显，岩石块较碎，多为次生石英石、蛇纹石化橄榄石等，颜色多呈现黄绿色，包含有硅镁镍矿产资源。腐岩层的中下部位风化较少，岩石质地较硬，存在次生石英石、绿泥石、蒙脱石、滑石、针铁矿、硅镁镍等。该区域岩层中含有的矿物质较多，是主要的勘探区域。之后为褐铁矿层，该层矿物多为针铁矿、次生石英石等物质，质地较碎，伴有蜂窝状、土块状等形态，颜色多呈现为红棕色、黄褐色等。最后为红土盖层。土质的粘性较强，粒径较小，厚度低于褐铁矿层和腐岩层，分布着较多的石英、高岭石、针铁矿、白云母等成分的矿物。因此，通过上述每一个岩性层的风化壳表现，即可把握该地区的风化层中的矿物成分的富集程度。

2、风化壳地球化学背景特征

当地的气候条件是岩石风化并形成矿床最重要的条件之一。达贡山镍矿床在亚热带气候的影响下，经常不断的中等降雨构成了地表长久的湿润条件，使得含镍的岩石层，可以通过热液作用，使得蛇纹岩的结构、构造、矿物成分等情况，发生蚀变作用，最终产生另一种矿物。因此该区域有着较多的可溶性氯化物、硫酸盐等的矿物生成，且这些岩石中的镍、铁、硅、镁、钛等矿物质会随着蚀变继续进行分离和渗透，可以在岩层中以氧化硅、氧化钛等矿物重新组成的形式进行留存，促使含镍风化壳在该地区呈现出垂直分布的特点。其次，褐铁矿层、腐岩层之间的连接位置，分布着较多的三氧化铁、二氧化硅、二氧化钛等物质，对这些物质的酸碱度进行测量，可知交界处的PH值为8左右，而在最上层的红土区域酸碱度则保持在5左右。因此，交界处经过长时间分解渗透后获得的镍、镁、钛等物质，可以在酸性的环境中，有着氧化作用的发生，因此该处的地理环境为地球化学介质分界区，上下层的酸碱度分别为弱酸、弱碱性。然后，铁族元素中包含的铬、钴、铁、镍等矿物元素，在丰富水份的干预下，易使得物质的活跃性降低，进而可以在岩石层的中上部位置大量的存在，但是这些物质易被其他的物质所附着和沉淀，物质的富集分布区域差异明显，其中处于硅酸盐中的镍物质，溶解度较低，多存在于铁、铬等物质的下方。最后，岩石层中的酸性岩浆岩中存在着锆、铈、钡等物质元素，尤其在红土盖层中有着较多的分布，但是在基岩区域中分布量非常少。因此在对达贡山的风化壳的矿物进行勘察时，需要结合地质的化学特征，进行有针对性的地质勘查工作，据此就可以在短时间内找到相应矿物的富集区域，便于采矿作业人员进行科学合理的资源采集活动。

3、成矿作用与成矿理论分析

根据近几年的找矿勘查工作成果可知，达贡山风化壳中的镍元素有着较为广泛的分布。但是，风化作用进行的深度和广度是镍元素富集和矿化区域分布的主导因素。达贡山风化壳可以划分为四个岩性层，镍元素在各个分层中的淋滤、迁移和富集的状态存在着较大差异。其中，富集程度最高的区域集中在腐岩层中，富集量约占总量的4%，腐岩层中的上部位置分布的镍非常集中，而在该层的下部则有局部的分布。除了腐岩层，褐铁矿层中也有着一部分的镍物质分布，但是含量较低，富集量基本不超过1%。另外，在基岩和红土区域中，有着岩石层质硬的特点，以及处于表面的红土掺杂的杂质较多，使得这两处的镍富集量很不理想，含量值基本处于0.5%左右。从整个风化壳的镍富集趋势来分析可知，在30m以上，6m以下岩层中的镍平均品位非常高。在露天采矿场开采作业区，可以根据上述的规律和特点进行采矿作业。在矿床形成过程中，处于基岩中的辉石、橄榄石在围岩蚀变的作用下，使得岩层中含有着较多的镍物质。之后经过岩石的再次分解和弱酸环境的影响，使得镍物质会继续在地下风化淋滤带进行迁移，产生有较多的绿泥石、蒙脱石等镍物质富集的岩石。

因此，位于达贡山超基性岩体顶部的风化壳在成矿作用进行的各个阶段，受到的影响性因素较多，镍物质的分布量远远的高于我国的云南原江的镍矿，尤其对于腐岩层而言，其可以在镍物质的蚀变等变化中，对于此类矿物质实现高质量、高效率的富集。因此，矿山地质专业技术人员可以对达贡山该岩层的有用矿物镍元素进行重点的分析研究。

结束语

综上所述，对于达贡山镍矿床的含镍红土风化壳的全面研究和评价，需要结合具体的地理环境、气候条件、地质成矿特点等因素进行综合性的分析，以此准确把握该区域的成矿物质的富集特征，进而在露天采矿场进行合理的开采。鉴于缅甸达贡山红土型镍矿床的成矿条件和成矿特点，中缅双方在进行镍矿资源开发合作的过程中，以成矿理论指导找矿勘查以及矿业开发，定会取得非常理想的工作成果。