1. Descripción general del contenido
El mineral de níquel laterita es el producto de la meteorización, lixiviación y deposición de masas rocosas básica-ultrabásicas que contienen níquel y pertenece al tipo de corteza de meteorización superficial moderna. depósitos, las rocas originales erosionadas suelen ser dunita, harzburgita y peridotita en el complejo de ofiolita, y algunas son komatiita y máfico-ultramáfico estratificado en el entorno del cratón. El contenido original de Ni de las rocas intrusivas es sólo de 0,2 a 0,4, y la erosión de la laterita hace que el contenido de Ni aumente de 3 a 30 veces. Alrededor del 70% de los recursos de níquel terrestres se concentran en laterita. Un depósito de níquel tipo laterita completamente desarrollado incluye 5 partes de abajo hacia arriba en la sección de corteza de meteorización normal: zona de lecho rocoso erosionado, zona de saprolita, zona de arcilla (o zona de clorito), zona de limonita y zona de conglomerado de hierro (Chen Haoliu et al. , 1993). Los perfiles de laterita que contienen níquel se dividen en tres categorías según los principales componentes minerales desarrollados: laterita de óxido, laterita arcillosa y laterita de silicato. La escala y ley de algunas grandes minas de níquel de tipo laterita se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1 La escala y ley de algunos depósitos de níquel de laterita a gran escala
En términos de tiempo de formación, los depósitos de níquel de tipo laterita no son como los depósitos de níquel de tipo sulfuro. Los yacimientos de tipo níquel no están mineralizados. Las eras se concentran en la Era Mesozoica y Cenozoica. La mayoría de los depósitos minerales en Europa occidental y Ucrania son mesozoicos, y la mayoría de los depósitos minerales en Cuba, Nueva Caledonia y el sudeste asiático cerca del ecuador son cenozoicos (Chen Haoliu et al., 1993; Kula, 2000). Espacialmente, la mayoría de los depósitos de níquel de tipo laterita se encuentran a ambos lados del ecuador hasta aproximadamente los 22° de latitud, como en Indonesia, Filipinas, Cuba, África occidental y Brasil. También hay algunos depósitos en áreas con latitudes relativamente altas, como. como los Balcanes, Grecia, Albania, la ex Yugoslavia y Australia Occidental, y algunos otros pequeños depósitos se distribuyen en Estados Unidos, República Dominicana, India, etc. Se encuentran pocos depósitos de níquel de tipo laterita en China, y se distribuyen básicamente en el suroeste del sistema de pliegues de Ailaoshan y están estrechamente relacionados con la peridotita y la clinopiridocita (China Mining News, 2008).
Los depósitos de níquel de tipo laterita se encuentran comúnmente en dos entornos tectónicos: terrenos de acreción y terrenos de cratón. El terreno de acreción es una zona tectónica activa. El fallamiento por sobrecorrimiento durante la colisión de placas hace que la peridotita del manto superior y las escamas de roca que constituyen el complejo de ofiolita sean empujadas a la superficie y expuestas en el entorno tectónico del terreno del cratón; en En rocas komati y rocas ultramáficas desde el Arcaico hasta el Paleozoico, esta estabilidad relativa conduce a la igualación, y el suelo rojo se desarrolla en terrenos de moderados a suaves.
Generalmente deben cumplirse las siguientes condiciones para formar depósitos de níquel tipo laterita (Paul Goritelli, 1983; Kula, 2000): ① Condiciones del lecho rocoso, generalmente peridotita y serpentinita carentes de cuarzo; ② Condiciones climáticas, climáticas cálidas y lluviosas; las condiciones son propicias para la descomposición y oxidación total de los minerales de roca y permiten suficiente tiempo para la lixiviación y la redeposición; ③Las condiciones topográficas, el terreno son suaves y la corteza ascendente expone el lecho de roca y está sujeta a la erosión por erosión. corteza de suelo rojo. La Figura 1 muestra el modelo de mineralización de los depósitos de níquel tipo Hongshi establecido con base en las características de los depósitos de níquel tipo laterita australianos.
Figura 1 Principales perfiles de minerales de níquel tipo laterita
(Según Elias, 2002)
II. Ámbito de aplicación y ejemplos de aplicación.
Filipinas El depósito de níquel de tipo laterita de la isla de Luzón está ubicado en el cinturón de rocas ultrabásicas de Zambales en el lado oeste del centro de Luzón. El mineral es principalmente arcilla limonizada que contiene níquel y generalmente se asocia con depósitos de cobalto. La masa rocosa ultrabásica en la corteza erosionada de laterita es fácil de extraer y utilizar.
La isla de Luzón está ubicada en la sección norte de la zona del complejo de subducción de la Fosa de Manila. El cinturón de rocas ultrabásicas de Zambales en la isla está ubicado entre la cuenca del antearco del arco de la isla volcánica en el oeste de Luzón y la cuenca intermontaña continental en el. parte central. Debido a la colisión de placas y la subducción, la actividad magmática tectónica en esta área es muy fuerte y ha aparecido una gran área de rocas de magma básico y ultrabásico, sentando una base material suficiente para la formación de depósitos de níquel tipo laterita (Figura 2). ). El sitio está ubicado cerca del ecuador y tiene un clima monzónico tropical. Es cálido y lluvioso durante todo el año. La distribución de la peridotita ultrabásica proporciona condiciones superiores para la formación de depósitos de silicato de níquel del tipo corteza erosionada de laterita.
Todos los minerales de níquel de tipo laterita de la zona se producen sobre masas rocosas ultrabásicas. Los yacimientos tienen "forma de nube" y se producen en la capa de arcilla limonizada y en el suelo residual semidegradado. capa en la corteza de meteorización tipo laterita media.
La zonificación vertical de la corteza erosionada de tipo laterita es obvia (Fig. 3, de arriba a abajo, el orden es capa de roca de laterita residual → capa de arcilla limonizada que contiene níquel → capa semi-meteorizada que contiene níquel → capa de lecho de roca serpentinizada → fresca). base. La mayoría de los yacimientos se producen en la corteza erosionada de laterita y generalmente están controlados por el terreno. La forma de la planta es compleja e irregular, con grandes cambios de límites, con una pequeña cantidad de rocas intersticiales y sin tragaluces de mineral. El perfil es suavemente inclinado y estratificado, con formas lenticulares irregulares en algunas partes. Los cambios de espesor están controlados principalmente por el terreno y el espesor de la corteza de laterita. En general, se correlaciona positivamente con el espesor de la corteza de laterita. La distribución se ve afectada principalmente por el rango de distribución de la corteza erosionada de laterita. El rango de distribución de los cuerpos minerales es básicamente consistente con la distribución de la corteza erosionada de laterita. La composición mineral del mineral es generalmente consistente con la composición mineral de la capa de suelo erosionada. Los minerales son serpentina, montmorillonita, talco y clorita en orden según su contenido. Además, hay pequeñas cantidades de goethita y cuarzo producidos como minerales meteorizados y olivino serpentinizado producido como minerales residuales meteorizados. Los minerales de níquel se producen principalmente en forma de silicato de níquel, e incluyen principalmente serpentina que contiene níquel, caolinita verde que contiene níquel, clorito de níquel y magnesio, mineral de níquel y magnesio, etc. Las estructuras estructurales secundarias son comunes en el mineral, y algunas secciones conservan las características estructurales de la roca original. La estructura del mineral incluye principalmente estructura granular, estructura falsa, estructura de fragmentación y estructura de rejilla metasomática. estructuras masivas, gelatinosas, en forma de panal y en forma de rejilla. El tipo natural de mineral se clasifica como mineral oxidado, que es un mineral de silicato en capas que contiene níquel formado por la erosión de minerales de silicato insulares que contienen níquel en rocas ultrabásicas. El tipo industrial de mineral se clasifica como mineral de silicato de níquel, y el níquel existe principalmente en formas isomorfas en minerales de silicato en capas que contienen níquel. En la parte superior y en la superficie de la corteza erosionada de laterita que contiene minerales, a menudo aparecen en forma de finas venas ocre marrón rojizo, ópalo verde, estevenita verde manzana, médula verde o calcedonia, en la parte inferior magnesita blanca, serpiente; , etc. se encuentran a menudo lignito o peridotita serpentinizada. El cuerpo mineral se produce en la corteza erosionada de laterita en la parte superior de la masa rocosa ultrabásica. Sube y baja con los altibajos de la interfaz superior de la masa rocosa. Está controlado por el espesor y la forma de la corteza erosionada de laterita. en la parte superior del macizo rocoso, generalmente no está a más de decenas de metros de la interfaz superior del macizo rocoso. Muestra la dependencia entre el yacimiento y el macizo rocoso. La meteorización química es un proceso de mineralización directa, que generalmente aumenta el contenido de níquel en la corteza de laterita en la parte superior del macizo rocoso ultrabásico y se enriquece localmente para formar depósitos de níquel de tipo laterita. El tiempo de formación es obviamente posterior al de la. Macizo rocoso ultrabásico Es un macizo Siguiendo la diagénesis de las rocas ultrabásicas, es producto de la meteorización Cenozoica Paleógena-Neógena y Cuaternaria.
Figura 2 Mapa geológico simplificado de la región de Zambales
(Según Liu Chengzhong et al., 2009)
1—Serie de rocas sedimentarias Axitero 2 —Zambales; sistema de rocas sedimentarias; 3—sistema de rocas sedimentarias de la cuenca continental de Luzón central; 4—roca ultrabásica de Zambales; 5—complejo volcánico de Bataan; 6—depósito de níquel; Figura 3 Sección transversal típica de un depósito de níquel tipo laterita en el área de Zambales
(Según Liu Chengzhong et al., 2009)
1—Caproca de laterita residual 2—Níquel; que contiene limonita capa de arcilla mineralizada; 3—Suelo semi-degradado que contiene níquel; 4—Peridotita serpentinizada; 5—Peridotita fresca en el área. El contenido de níquel en las rocas ultrabásicas es generalmente alto, lo que establece una base suficiente. base material para la formación de depósitos de níquel tipo laterita. En condiciones climáticas y estructurales adecuadas, las rocas ultrabásicas se erosionan para formar una corteza erosionada de tipo laterita. El níquel de las rocas ultrabásicas se libera del olivino, el ortopiroxeno y la serpentina en la parte superior de la corteza erosionada y luego se filtra hacia abajo. migra y es capturado por goethita, montmorillonita, serpentina y otros minerales en la capa de arcilla limonizada en las partes media y superior de la corteza erosionada y la capa de suelo semi-degradado en la parte inferior, o es absorbido por la condensación de SiO2-Mg que La escala de producción, el rango de distribución y el grado de captura de pegamento y mineralización de enriquecimiento están estrechamente relacionados con el tipo de roca original, el cambio climático, la topografía y las condiciones estructurales.
La ubicación del enriquecimiento y el estado de aparición del níquel dependen de las condiciones de lixiviación del agua superficial. Cuando las condiciones de lixiviación son malas, el efecto de lixiviación del silicio es limitado y la capa de arcilla limonizada y la capa de roca semidegradada en la corteza erosionada son relativamente pequeñas. , a excepción de una pequeña parte del níquel que migra hacia abajo es capturado por la goethita en la capa de arcilla residual, la mayor parte es capturada por el silicato en capas en la capa de arcilla limonizada media y superior y la capa inferior de suelo semi-degradado. Por lo tanto, el níquel se concentra principalmente en la capa de arcilla limonizada y en la capa de roca semidegradada; en buenas condiciones de lixiviación, la capa de arcilla limonizada no se desarrolla en la corteza erosionada y el níquel que migra hacia abajo es parcialmente absorbido por la arcilla residual. En el caso de la goethita capturada en la capa, la mayor parte salió de la corteza erosionada, por lo que el níquel se concentra principalmente en la arcilla rica en goethita debajo de la capa de arcilla limonizada.
La corteza erosionada de laterita en la parte superior de las rocas ultrabásicas de la zona es el indicador de prospección más directo de depósitos de níquel de tipo laterita. Además, los signos de prospección de mineral de níquel de tipo laterita en esta área también incluyen: ① Aparecen ocre rojo marrón oscuro, arcilla rojo ladrillo y serpentinita alterada por lixiviación en el área de roca ultrabásica; ② Aparece ópalo verde denso, médula verde o calcedonia verde; aparecen venas finas, o las venas finas mencionadas anteriormente en los fragmentos de piedra torneada; ③ aparece magnesita blanca densa en la parte inferior de la capa erosionada ④ Aparece en serpentinita o peridotita altamente erosionada y vetas finas de mineral de níquel-magnesio verde manzana; y vetas de red ⑤ A menudo hay brechas serpentinas de grava opalizada que contienen níquel silicomagnesio de color verde manzana a blanco amarillento y cemento mineral en la superficie, que muestran una estructura de vetas de red;
3. Fuentes de datos
Liu Chengzhong, Yin Weiqing, Tu Chungen, etc. 2009. Características geológicas y progreso de la exploración y desarrollo de los depósitos de laterita de níquel en la isla de Luzón, Filipinas. Metals, 23 (2): 3～10
Shi Junfa, Tang Jinrong, Zhou Pingping 2010. Modelo de prospección y exploración mineral. Beijing: Geological Press
Elias M. 2002. Depósitos de laterita de níquel: descripción geológica, recursos y explotación. En: Cooke D R, Pongratz ed. Depósitos de mineral gigantes: características, génesis y exploración, publicación especial del Centro de investigación de depósitos de mineral, Universidad de Tasmania, Hobart, 4: 205 ～ 220. /p>