Características básicas de los yacimientos minerales
El mineral de níquel de tipo laterita es un depósito de corteza de meteorización superficial formado por la erosión y la deposición de lixiviación de un macizo rocoso de sulfuro de níquel. El mineral de níquel de tipo laterita con importancia industrial se desarrolla principalmente sobre un lecho de roca de peridotita. El níquel proviene principalmente de la forsterita y su serpentina metamórfica. Los depósitos de laterita de níquel también se pueden producir en depósitos de sulfuro de níquel (como algunos depósitos en Australia Occidental), pero esto es raro y tiene poca importancia industrial.
1. Características geológicas
(1) Antecedentes de la mineralización
En términos generales, la formación de depósitos de níquel de tipo laterita debe cumplir las siguientes condiciones principales (el Ministerio). of Metallurgy fue al Servicio Geológico de la Mina de Cobre Pórfido de Filipinas, 1980; Paul Golightly, 1983; Chen et al.; Kula, 2000):
(1) Condiciones del lecho rocoso: generalmente falta de roca de olivo estacional o serpentinita. Debido a que la peridotita en sí misma contiene altos contenidos de elementos mineralizantes como Ni, Co, Fe y Mn, y su combinación mineral es de minerales solubles inestables, es susceptible a la meteorización química, lo que resulta en un enriquecimiento supergénico de residuos que contienen níquel. Este lecho de roca a menudo se forma en antiguas placas continentales o cinturones de ofiolitas. En los continentes antiguos, las rocas ultrabásicas invadieron zonas de corte con fallas, como en Brasil, Australia, África y Asia. En las suturas de colisión de placas, rocas ultrabásicas intruyen en el sitio de contacto o margen continental como resultado de la colisión de placas. Estas rocas ultrabásicas pueden enriquecer el níquel mediante la erosión, formando depósitos de níquel de tipo laterita. Las minas de níquel en Cuba, Dominica, Guatemala en el Caribe e Indonesia y Filipinas en el Sudeste Asiático pertenecen a este tipo.
(2) Condiciones climáticas: Las condiciones climáticas cálidas y lluviosas favorecen la descomposición y oxidación total de los minerales de roca, lo que permite tiempo suficiente para la lixiviación y la redeposición.
(3) Condiciones topográficas: En lugares con terreno suave, el levantamiento de la corteza terrestre deja al descubierto el lecho de roca durante mucho tiempo y sufre erosión y erosión, que pueden espesar fácilmente la corteza terrestre roja. En terrenos empinados, la solución fluye rápidamente y el níquel se pierde debido a la lixiviación; en terrenos planos, la solución fluye lentamente, lo que favorece el enriquecimiento del níquel. Cerca de la costa, debido a la evaporación del agua de mar, aumenta el contenido de cloruro de sodio en las precipitaciones, lo que puede aumentar la solubilidad del níquel y favorece el enriquecimiento secundario del níquel.
En definitiva, aquellas rocas ultramáficas ricas en níquel distribuidas en zonas tropicales con abundantes precipitaciones y buenas condiciones de drenaje son las más propensas a formar depósitos de níquel de tipo laterita.
(2) Perfil de laterita
En circunstancias normales, el perfil de la corteza de meteorización de un depósito de níquel de tipo laterita completamente desarrollado consta de las siguientes cinco partes de abajo hacia arriba (Pórfido de cobre filipino). del Ministerio de Metalurgia Mineral Geological Survey Group, 1980; Chen et al., 1993) (Figura 12-1):
(1) Zona de lecho rocoso erosionado: desarrollada directamente sobre el lecho rocoso original, compuesta de rocas no erosionadas. lecho de roca (más para serpentina) hacia arriba, se oxida primero a lo largo de las juntas y fisuras de la roca. La alteración de los minerales primarios produce montmorillonita, clorita, esfalerita y montmorillonita verdes, y descompone pequeñas cantidades de óxidos e hidróxidos de hierro y manganeso. El níquel se encuentra principalmente en minerales de silicato hidratado en forma de isomorfos. La ley del mineral es baja y generalmente contiene entre 0,8% y 3% de níquel.
(2) Zona de sapropel: hacia arriba en la zona de lecho rocoso erosionado, las rocas se han fragmentado y generalmente oxidado, formando una costra de sapropel. La saprolita está compuesta principalmente por minerales alterados de la roca original, principalmente esfalerita y montmorillonita, seguidas de clorita, talco y sílice calcedonia. El principal mineral que contiene níquel es el mineral de níquel y silicomagnesio supergénico. La cáscara es generalmente de color amarillo anaranjado, de varios centímetros de espesor y tiene algunas pequeñas vetas de relleno de mineral de níquel, limonita y calcedonia. La principal característica química de la zona del suelo de saprolita es que el contenido de magnesio disminuye gradualmente de abajo hacia arriba, mientras que el contenido de níquel y silicio aumenta gradualmente.
Generalmente, el suelo de saprolita contiene Ni 1,4%~3% ~ 3%, y el contenido puede alcanzar hasta el 10%. Las vetas de relleno de mineral de níquel (compuestas principalmente de esfalerita coloidal rica en níquel) contienen entre un 10% y un 22% de níquel. Esta zona es la principal capa que contiene mineral de laterita y níquel. El tipo de mineral es principalmente saprolita y los núcleos no erosionados generalmente no contienen mineral.
(3) Zona arcillosa (o zona verde descalcificada): La zona verde de arcilla descalcificada se caracteriza por la ausencia total de estructuras residuales de núcleo y cubierta de sapropel exclusivas de la zona de sapropel. La serpentina es reemplazada completamente por montmorillonita verde, acompañada de sílice secundaria. La goethita cerca de la parte superior de la zona mineral se convierte en el mineral dominante y constituye la laterita ferruginosa. Toda la zona de nontronita es muy blanda y frágil, con una composición uniforme, y algunos sedimentos han acumulado pirolusita de litio rica en níquel y cobalto cerca de la parte superior. El níquel es principalmente isomorfo y sus óxidos existen en óxidos como la clorobentonita y la pirolusita de litio. Generalmente contiene Ni 1% ~ 3%, el contenido puede ser de hasta el 10%.
(4) Cinturón de limonita: el cinturón de limonita está in situ, y una parte se transporta y luego se apila. Los minerales en la zona de limonita in situ son principalmente goethita, hematita y caolinita, seguidos por óxido de manganeso y caolinita. En términos generales, el patrón de cambio del contenido mineral es: la parte inferior es principalmente goethita y la parte superior es principalmente hematita. El contenido de caolinita disminuye gradualmente hacia arriba y aumenta gradualmente con el tiempo. El grado de níquel de esta correa es bajo y generalmente no puede alcanzar el grado industrial.
(5) Zona de conglomerado de hierro: Debido a fuerzas externas, a menudo se desarrolla una capa de nódulos de hierro en la zona de limonita. Los nódulos de hierro cerca de la superficie generalmente se cementan con lodo de hierro para formar capas de conglomerado de hierro.
El espesor total del perfil de laterita es generalmente de 30 ~ 50 m, lo que variará en diferentes regiones. Generalmente, donde se desarrollan zonas de saprolita, las zonas de arcilla no lo hacen, sin embargo, donde se desarrollan zonas de arcilla, las zonas de sapropel están menos desarrolladas; Por lo tanto, los depósitos de níquel de tipo laterita se pueden dividir en dos subtipos: uno son los depósitos de óxido de níquel, principalmente la zona de arcilla y la zona de limonita en la sección superior. El níquel se encuentra principalmente en óxidos, hidróxidos de hierro y minerales arcillosos en forma de isomorfos y óxidos. La mayoría de los yacimientos en Cuba pertenecen a este tipo. El otro tipo es el depósito de silicato de níquel, que se compone principalmente de zona de sapropel y zona de lecho rocoso erosionado en la parte inferior del perfil. El níquel se presenta principalmente en forma de isomorfos en minerales de silicato hidratado supergénico, como algunos depósitos en Nueva Caledonia, Rusia y Brasil.
Figura 12-1 Sección transversal ideal de los depósitos de níquel de laterita
Segundo, distribución espaciotemporal
A diferencia de los depósitos magmáticos de sulfuro de níquel, se formaron depósitos de níquel de tipo laterita en , nueva generación. Los depósitos minerales en Europa occidental y Ucrania son en su mayoría mesozoicos; los depósitos minerales en Cuba ecuatorial, Nueva Caledonia y el sudeste asiático son en su mayoría cenozoicos (Chen et al., 1993; Kula, 2000).
Espacialmente, el Los depósitos mundiales de níquel de tipo laterita se distribuyen en países tropicales dentro de los 30° al norte y al sur del ecuador, concentrados en áreas tropicales-subtropicales alrededor del Pacífico (Chen et al., 1993; Kula, 2000). Los depósitos se distribuyen principalmente en el Pacífico Sur, Australia (Greenville), Indonesia (Pomara), Filipinas (Isla Nono), Grecia (Isla Eviyo), Brasil (Goiás) y Colombia (Sermatoso) (Figura 12-2). Otros depósitos más pequeños se distribuyen en Estados Unidos. Los depósitos de níquel de tipo laterita rara vez se encuentran en mi país. Se distribuyen básicamente en el suroeste del sistema de pliegues de Ailaoshan y están estrechamente relacionados con la peridotita de dunita-plagioclasa (Red Minera de China).
Figura 12-2 Diagrama esquemático de la distribución de los principales minerales de níquel tipo laterita en el mundo
3. Prospección y exploración
La prospección y exploración de depósitos de níquel de tipo laterita generalmente puede seguir el siguiente proceso de exploración: primero determinar un área de prospección adecuada, luego buscar áreas de enriquecimiento mineralizado en el área de prospección y, finalmente, realizar una investigación detallada. estudio y exploración.
1. Selección de lugares escénicos remotos
(1) Primero seleccione áreas con alta temperatura y clima lluvioso y rocas ultrabásicas como la peridotita, y estudie los tipos de rocas y zonas de litofacies en dichas zonas. zonas, buscando minerales en peridotita y dunita. Cuanto mayor sea el contenido de níquel en la roca original, más propicio será para la formación de mineral de níquel laterita. Si la roca original es serpentina, brechada o rota, es más propicia para la mineralización.
(2) Utilice fotografías aéreas para seleccionar áreas montañosas con terreno plano para la investigación, centrándose en los bordes y partes sobresalientes de áreas planas o con pendiente suave.
(3) Debido a la meteorización de las rocas ultrabásicas, el suelo contiene un alto contenido de níquel y no se desarrolla vegetación. Por lo tanto, antes de la investigación del terreno, se debe realizar una selección de imágenes de teledetección para encontrar áreas de suelo rojo con escasa vegetación y colores característicos.
2. Exploración detallada
Después de seleccionar el área de prospección, elija un método de prospección eficaz. Aunque el análisis geoquímico regional puede obtener cierta información de mineralización, el efecto no es bueno. Los métodos geofísicos eléctricos y magnéticos no tienen ningún efecto obvio sobre los minerales de níquel de tipo laterita, mientras que los métodos sísmicos tienen cierto efecto en la comprensión de los cambios en el espesor de la formación. Los pozos poco profundos o la perforación neumática poco profunda tienen el mejor efecto, y la prospección geoquímica debe usarse en combinación con pozos poco profundos o métodos sísmicos para la exploración conjunta.