1. 내용 개요

라테라이트 니켈 광석은 니켈 함유 염기성-초염기성 암석 덩어리의 풍화, 침출 및 퇴적의 산물이며 현대 표면 풍화 지각 유형에 속합니다. 퇴적물, 풍화 원래 암석은 일반적으로 오피올라이트 복합체에서 둔암, 하르츠부르자이트 및 감람암이며, 일부는 크래톤 환경에서 코마타이트 및 층상 고철질-초극성입니다. 관입암의 원래 Ni 함량은 0.2 ~ 0.4에 불과하며 라테라이트의 풍화 Ni 함량을 3~30배 증가시킵니다. 육지 니켈 자원의 약 70%가 라테라이트에 집중되어 있습니다. 완전히 발달한 라테라이트형 니켈 광상은 정상적인 풍화 지각 단면에서 아래에서 위로 5개 부분으로 구성됩니다: 풍화 기반암 구역, 사프롤라이트 구역, 점토 구역(또는 녹니석 구역), 갈철석 구역 및 철 역암 구역(Chen Haoliu et al. , 1993). 니켈 함유 라테라이트 프로파일은 개발된 주요 광물 성분에 따라 산화물 라테라이트, 점토 라테라이트 및 규산염 라테라이트의 세 가지 범주로 나뉩니다. 일부 대형 라테라이트형 니켈 광산의 규모와 등급은 표 1에 나와 있습니다.

표 1 일부 대규모 라테라이트 니켈 침전물의 규모 및 등급

형성 시간 측면에서 라테라이트형 니켈 침전물은 황화물형 니켈 침전물과 다릅니다. 니켈 광상은 광물화되지 않습니다. 연대는 중생대와 신생대에 집중되어 있습니다. 서유럽과 우크라이나의 광물 매장지 대부분은 중생대이며, 적도 부근의 쿠바, 뉴칼레도니아 및 동남아시아의 광물 매장지 대부분은 신생대이다(Chen Haoliu et al., 1993; Kula, 2000). 공간적으로 대부분의 라테라이트형 니켈 광상은 인도네시아, 필리핀, 쿠바, 서아프리카 및 브라질과 같이 위도 약 22°의 적도 양쪽에서 발생합니다. 또한 상대적으로 위도가 높은 지역에도 약간의 광상이 있습니다. 발칸 반도, 그리스, 알바니아, 구 유고슬라비아, 서호주 등 일부 소규모 매장지가 미국, 도미니카 공화국, 인도 등에 분포되어 있습니다. 중국에서는 라테라이트형 니켈 광상이 거의 발견되지 않으며 기본적으로 Ailaoshan 습곡계의 남서쪽에 분포하며 감람암 및 클리노피리도사이트와 밀접한 관련이 있습니다(China Mining News, 2008).

라테라이트형 니켈 광상은 부착 지형과 크래톤 지형이라는 두 가지 구조적 환경에서 흔히 발견됩니다. 부착 지층은 판 충돌 동안의 과도한 단층으로 인해 상부 맨틀의 감암암과 오피올라이트 복합체를 구성하는 암석 조각이 표면으로 밀려나와 크립톤 지층의 구조 환경에 노출되며, 라테라이트가 발달합니다. 고생대부터 고생대까지의 코마티 암석과 초염기성 암석에서 이러한 상대적인 안정성은 균등화에 도움이 되며, 붉은 토양은 중간 내지 완만한 지형에서 발달합니다.

라테라이트형 니켈 퇴적물을 형성하려면 일반적으로 다음 조건이 충족되어야 합니다(Paul Goritelli, 1983; Kula, 2000): ① 기반암 조건, 일반적으로 석영이 부족한 감암암 및 사문석 ②기후 조건, 덥고 비가 오는 기후; 조건은 암석 광물의 분해 및 완전 산화에 도움이 되고 침출 및 재침전을 위한 충분한 시간을 허용합니다. ③지형적 조건, 지형이 완만하고 상승 지각이 기반암을 노출시키고 풍화 침식을 받기 쉽습니다. 붉은 토양 껍질. 그림 1은 호주 라테라이트형 니켈 광상의 특성을 바탕으로 구축된 홍시형 니켈 광상의 광물화 모델을 보여준다.

그림 1 주요 라테라이트형 니켈광석 프로파일

(Elias에 따르면, 2002)

적용 범위 및 적용 사례

필리핀 루손 섬 라테라이트형 니켈 광상은 중앙 루손 섬 서쪽의 잠발레스 초염기 암석 지대에 위치하며, 광석은 대부분 니켈을 함유한 석회화 점토이며, 일반적으로 코발트 광상과 연관되어 있습니다. 초염기성 암석덩어리는 라테라이트 풍화지각에서 채굴 및 활용이 용이하다.

루손섬은 마닐라 해구 섭입복합지대 북부에 위치하고 있으며, 섬에 있는 잠발레스 초염기성 암석지대는 루손 서부의 화산섬 호형 분지와 대륙간 산간 분지 사이에 위치하고 있다. 중앙 부분. 판의 충돌과 섭입으로 인해 이 지역의 지각 마그마 활동이 매우 강하고, 넓은 면적의 염기성 및 초염기성 마그마 암석이 나타나 라테라이트형 니켈 퇴적물 형성을 위한 충분한 물질적 기반을 마련했습니다(그림 2). ). 이 지역은 적도 근처에 위치하며 일년 내내 덥고 비가 많이 내리는 기후입니다. 초염기성 감람암의 분포는 라테라이트 풍화 지각 형태의 규산니켈 퇴적물을 형성하기 위한 우수한 조건을 제공합니다.

이 지역의 라테라이트형 니켈 광석은 모두 초염기 암괴 상부에서 생산되며 광체는 '구름 모양'으로 석회화 점토층과 반풍화 잔류 토양에서 생산됩니다. 라테라이트형 풍화지각 중간층.

라테라이트형 풍화 지각의 수직 구역화는 위에서 아래로 명백합니다(그림 3). 순서는 잔류 라테라이트 암암 → 니켈 함유 석회화 점토층 → 니켈 함유 반풍화층 → 구불구불한 기반암층 → 신선함입니다. 근본적인. 대부분의 광체는 라테라이트 풍화 지각에서 생성되며 일반적으로 지형에 의해 제어됩니다. 평면 모양은 복잡하고 불규칙하며 경계 변화가 크며 간질 암석이 적고 광석 채광창이 없습니다. 프로파일은 완만하게 경사지고 층상을 이루며, 부분적으로 불규칙한 렌티큘러 모양을 가지고 있으며, 두께 변화는 주로 라테라이트 풍화 지각의 두께와 지형에 의해 결정됩니다. 분포는 주로 라테라이트 풍화 지각의 분포 범위에 영향을 받습니다. 광체의 분포 범위는 기본적으로 라테라이트 풍화 지각의 분포 범위와 일치합니다. 광석의 광물구성은 일반적으로 풍화토층의 광물구성과 일치한다. 광석광물은 함유량에 따라 사문석, 몬모릴로나이트, 활석, 녹니석 순이다. 또한, 풍화광물로서 소량의 침철석과 석영이 생성되고, 풍화잔류광물로 생성되는 구불구불한 감람석도 있다. 니켈 광물은 주로 니켈 함유 사문석, 니켈 함유 녹색 카올리나이트, 니켈 마그네슘 아염소산염, 니켈 마그네슘 니켈 광석 등을 포함하여 규산니켈 형태로 생산됩니다. 광석에는 2차 구조 구조가 흔하며 일부 단면은 원래 암석의 구조적 특성을 유지합니다. 광석의 구조에는 주로 입상 구조, 허위 구조, 단편화 구조 및 후이성 격자 구조가 포함됩니다. 거대한 구조, 젤라틴, 벌집 및 격자형 구조. 자연형 광석은 산화광석으로 분류되는데, 이는 초염기성 암석에서 니켈 함유 섬규산염 광물이 풍화되어 형성된 니켈 함유 층상 규산염 광물입니다. 공업형 광석은 규산니켈 광석으로 분류되며, 니켈은 주로 니켈 함유 층상 규산염 광물에 동형 형태로 존재합니다. 광석을 함유한 라테라이트 풍화 지각의 상부와 표면에는 짙은 갈색-적색 황토, 녹색 단백석, 사과-녹색 스테버나이트, 녹색 속 또는 칼세도니가 바닥에 얇은 정맥, 백색 마그네사이트, 뱀석의 형태로 나타나는 경우가 많습니다. 등이 종종 발견됩니다. 갈탄 또는 뱀 모양의 감람암. 광체는 초염기성 암반 상부의 라테라이트 풍화지각에서 생성되며, 암반 상부 경계면의 기복에 따라 상승 및 하강하며, 이는 라테라이트 풍화지각의 두께와 형상에 따라 결정됩니다. 일반적으로 암석 덩어리의 상단 경계면에서 수십 미터 이상 떨어져 있지 않습니다. 이는 광체와 암석 덩어리 사이의 의존성을 보여줍니다. 화학적 풍화작용은 직접적인 광물화 과정으로, 일반적으로 초염기암 상부의 라테라이트 풍화 지각의 니켈 함량을 증가시키며, 국부적으로 농축되어 라테라이트형 니켈 퇴적물을 형성합니다. 형성 시간은 분명히 그보다 늦습니다. 초염기성 암석덩어리 초염기성 암석의 속성작용에 이어 신생대 고생대-신생대 및 제4기 풍화작용의 산물이다.

그림 2 Zambales 지역의 단순화된 지질 지도

(Liu Chengzhong et al., 2009에 따르면)

1—Axitero 퇴적암 시리즈 2 —Zambales; 퇴적암 시스템, 3 - 중앙 루손 대륙 분지 퇴적암 시스템, 5 - 바탄 화산 복합물, 7 - 크롬 광상(점) 그림 3 Zambales 지역의 라테라이트형 니켈 광상의 전형적인 단면

(Liu Chengzhong et al., 2009에 따름)

1 - 잔여 라테라이트 암석 2 - 니켈 - 갈철석 광물화 점토층 함유, 3-니켈 함유 반풍화 토양, 4-사문석 감암암, 5-신선 감람암

초염기 암석의 니켈 함량은 일반적으로 높습니다. 라테라이트형 니켈 광상 형성을 위한 물질적 기초. 적절한 기후 및 구조적 지형 조건에서 초염기성 암석은 풍화작용을 통해 라테라이트형 풍화 지각을 형성합니다. 초염기성 암석의 니켈은 풍화 지각 상단의 감람석, 오르토피록센 및 사문석에서 방출된 후 물 아래로 스며듭니다. 풍화지각의 중간 및 상부의 석회화된 점토층과 하부의 반풍화토층에서 침철석, 몬모릴로나이트, 사문석 및 기타 광물에 의해 이동하여 포획되거나, SiO2-Mg 응축에 의해 포획된다. 생산 규모, 분포 범위, 접착제 포집 및 농축 광물 등급은 원래 암석 유형, 기후 변화, 지형 및 구조적 조건과 밀접한 관련이 있습니다.

니켈의 농축 위치와 발생 상태는 지표수의 침출 조건에 따라 달라지며, 침출 조건이 열악한 경우 실리콘의 침출 효과가 제한되며 풍화 지각의 석회화 점토층과 반 풍화 암석층이 상대적으로 작습니다. 개발에서는 아래로 이동하는 니켈의 일부가 잔류 점토층의 침철석에 의해 포획되고, 대부분은 중간 및 상부 석회화 점토층과 하부 반풍화 토양층의 층상 규산염에 의해 포획됩니다. 따라서 니켈은 주로 석회화 점토층과 반풍화 암석층에 집중되어 있으며, 좋은 침출 조건에서는 석회화 점토층이 풍화 지각에서 발달하지 않으며, 아래쪽으로 이동하는 니켈은 잔류 점토에 의해 부분적으로 흡수됩니다. 이 층에 포획된 침철석의 경우 대부분 풍화 지각 밖으로 이동하므로 니켈은 주로 석회화 점토층 아래 침철석이 풍부한 점토에 집중되어 있습니다.

이 지역의 초염기성 암석 상단에 있는 라테라이트 풍화 지각은 라테라이트형 니켈 광상에 대한 가장 직접적인 탐사 지표입니다. 또한, 이 지역의 라테라이트형 니켈 광석 탐사 징후는 다음과 같습니다: ① 암갈색 적황토, 벽돌색 점토 및 침출 변형 사문석이 초염기 암석 지역에 나타납니다. ② 조밀한 녹색 단백석, 녹색 수 또는 녹색 칼세도니가 다음과 같이 나타납니다. 풍화층의 바닥에 조밀한 백색 마그네사이트가 나타나거나, 위에서 언급한 미세한 광맥이 풍화되고 부서진 사문암 또는 페리도타이트에 나타난다. ⑤ 표면에 사과 녹색에서 황백색의 규소-마그네슘 니켈과 광물 시멘트를 함유한 구불구불한 유백색 자갈 각력암이 종종 나타나 그물맥 구조를 보여줍니다.

3. 자료 출처

Liu Chengzhong, Yin Weiqing, Tu Chungen 등 2009. 필리핀 루손 섬의 라테라이트 니켈 매장지의 탐사 및 개발 진행. Metals, 23 (2 ): 3~10

Shi Junfa, Tang Jinrong, Zhou Pingping. 2010. 모델 및 광물 탐사 베이징: Geological Press

Elias M. 2002. 니켈 라테라이트 매장지 - 지질학적 개요, 자원 및 활용 In: Cooke DR, Pongratz ed. 거대 광석 매장지: 특성, 기원 및 탐사. 태즈매니아 대학교, 호바트, 4: 205~220< /p>