홍토형 니켈 광산은 황화 니켈 암체 풍화 침적으로 형성된 지표 풍화 껍데기 광상으로, 공업적 의의가 있는 홍토형 니켈 광산은 대부분 올리브 암반에서 발달한다. 니켈은 주로 마그네슘 올리브 석과 그 변질된 뱀무늬 석에서 나온다. 라테라이트 니켈 광상도 황화 니켈 광상 (예: 서호주의 일부 광상) 에서 생산될 수 있지만, 이런 경우는 드물고 산업적 의의가 크지 않다.
첫째, 지질 특성
(1) 금속 발생 배경
일반적으로 홍토형 니켈 광상 형성은 다음과 같은 주요 조건을 충족시켜야 한다 (야금부가 필리핀 반암 구리 광산지질조사단,1980; 폴 골레트리,1983; 첸 등 쿨라, 2000 년):
(1) 기암 조건: 일반적으로 적절한 올리브암이나 사문암이 부족합니다. 감람암 자체에는 높은 함량의 Ni, Co, Fe, Mn 등의 광산원소가 함유되어 있고, 그 광물조합은 불안정한 용해성 광물로 결합되어 화학풍화에 취약해 니켈 찌꺼기가 표생부를 형성하기 때문이다. 이런 기암은 왕왕 고대 대륙판이나 뱀록암대에서 형성된다. 고대 대륙에서 초기성암은 브라질, 오스트레일리아, 아프리카, 아시아와 같은 단층 전단대를 따라 침입했다. 판 충돌 스티치에서 판 충돌로 인해 초기성암이 접촉 부위나 대륙 가장자리를 침범합니다. 이 초기초성암은 풍화작용을 통해 니켈을 풍부하게 하여 홍토형 니켈광상을 형성할 수 있다. 카리브해의 쿠바, 도미니카, 과테말라, 동남아시아의 인도네시아, 필리핀의 니켈 광산은 모두 이런 유형에 속한다.
(2) 기후조건: 덥고 비가 많이 오는 기후조건은 암석 광물의 분해와 충분한 산화에 도움이 되며, 임재와 재침착을 위한 충분한 시간이 있다.
(3) 지형 조건: 지세가 완만한 곳에서 지각 상승은 기암을 장기간 노출시키고 풍화 침식을 당하여 홍토 지각을 두껍게 하기 쉽다. 가파른 지형에서 용액은 빠르게 흐르고 니켈은 침출로 인해 손실을 입는다. 지세가 평평하고 용액 흐름이 느리여 니켈의 농축에 유리하다. 해안 부근에서는 해수의 증발로 강우 중 염화나트륨 함량이 증가하여 니켈의 용해도를 높이고 니켈의 2 차 농축에 도움이 된다.
결론적으로, 강우량이 풍부하고 배수 조건이 좋은 열대 지역에 분포하는 니켈 초마그네슘 철암에는 적토형 니켈 광상이 가장 쉽게 형성된다.
(2) 라테라이트 단면
정상적인 상황에서 완전히 발달한 홍토형 니켈 광상 풍화 셸 단면은 아래에서 위로 다음 다섯 부분으로 구성되어 있다 (야금부 필리핀 반암 구리 지질 조사팀,1980; 첸 등, 1993) (그림 12- 1):
(1) 풍화 기암대: 기본 기암에서 직접 발달하여 풍화되지 않은 기암 (대부분 뱀무늬 돌) 에서 위로 올라가 암절리 틈새를 따라 먼저 산화된다. 원생 광물의 변화는 녹색 몬모릴로나이트, 녹석석, 셈아연 광산, 몬모릴로나이트를 발생시켜 소량의 철, 망간의 산화물, 수산화물을 분해한다. 니켈은 주로 수질규산염 광물에 같은 형태로 존재한다. 광석 품위가 낮아 일반적으로 니켈 0.8% ~ 3% 를 함유하고 있다.
(2) 썩은 진흙대: 풍화 기암대가 위로 올라가고, 바위는 이미 산산조각이 나고, 보편적으로 산화되어 썩은 진흙 껍데기를 형성한다. 썩은 흙은 주로 원암의 변화광물로 이루어져 있는데, 주로 셈아연 광산과 몬모릴로나이트, 그 다음은 녹석석, 활석, 옥수 실리콘석이다. 주로 니켈 광물을 함유한 것은 표생 실리콘 마그네슘 니켈 광산이다. 껍데기는 일반적으로 오렌지색이며 두께가 몇 센티미터이며, 실리콘 마그네슘 니켈 광산이나 갈색철광, 옥수의 작은 충전맥이 있다. 썩은 진흙 토양 벨트의 주요 화학적 특징은 마그네슘의 함량이 아래에서 위로 점차 감소하고 니켈과 실리콘의 함량이 점차 증가한다는 것이다. 일반 진흙 토양은 Ni 1.4%~3% ~ 3%, 함량은 최대 10% 까지 함유하고 있다. 실리콘 마그네슘 니켈 광석 (주로 니켈이 풍부한 콜로이드 모양의 셈아연 광산으로 구성됨) 의 충전맥체는 니켈 10% ~ 22% 를 함유하고 있다. 이 벨트는 홍토 니켈 광산의 주요 광산층으로, 광석 유형은 썩은 흙을 위주로 하며, 풍화되지 않은 암심은 일반적으로 광석을 함유하지 않는다.
(3) 점토대 (또는 녹색 탈칼슘대): 녹색 탈칼슘 점토대는 썩음대 특유의 잔여 암심과 썩은 껍데기 구조가 전혀 없는 것이 특징이다. 뱀무늬 돌은 완전히 녹색 몬모릴로나이트로 대체되고 2 차 실리카를 동반한다. 광대 꼭대기에 가까운 침철광은 주요 광물이 되어 철홍토를 형성한다. 전체 녹탈석대는 매우 부드럽고 연약하며, 성분이 균일하며, 일부 퇴적물은 상단 부근에 니켈과 코발트가 풍부한 리튬 연광으로 쌓여 있다. 니켈은 주로 상등상이며, 산화물은 염소 팽윤토, 리튬 연광광 등 산화물에 존재한다. 일반적으로 Ni 1% ~ 3%, 최대 10% 의 함량이 포함되어 있습니다.
(4) 갈색철광대: 갈색철광대는 제자리에 있고, 어떤 것은 운반해 다시 쌓는다. 원위 갈색 철광대 중의 광물은 주로 침철광, 적철광, 카올리나이트이며, 그 다음은 산화망간과 시기적절이다. 일반적으로 광물 함량의 변화 법칙은 아래부분은 침철광 위주이고 윗부분은 적철광 위주이다. 고령석의 함량은 점차 감소하고, 응당 점차 증가한다. 이 벨트는 니켈 품위가 낮아 일반적으로 공업급에 미치지 못한다.
(5) 철재대: 외력 작용으로, 갈색철광대는 항상 철결핵을 발달시킨다. 표면 근처의 철결핵은 일반적으로 철진흙에 접착되어 철자갈층을 형성한다.
라테라이트 단면의 총 두께는 일반적으로 30 ~ 50 m 이며 지역마다 다를 수 있습니다. 일반적으로 썩은 진흙 띠가 발달한 곳에서는 점토 띠가 발달하지 않는다. 그러나 점토 띠가 발달한 곳에서는 썩은 진흙 띠가 그다지 발달하지 않는다. 따라서 홍토형 니켈 광상은 두 가지 아형으로 더 나눌 수 있다. 하나는 산화니켈 광상, 주로 상단의 점토대와 갈색철광대이다. 니켈은 대부분 쿠바의 광상 대부분이 속하는 철의 산화물, 수산화물, 점토 광물에 상형과 산화물의 형태로 존재한다. 또 다른 종류는 규산 니켈 광상으로, 주로 단면 아래쪽의 썩은 진흙대와 풍화 기암대로 구성되어 있다. 니켈은 주로 뉴칼레도니아, 러시아, 브라질의 일부 광상과 같은 표생수화 규산염 광물에 같은 형태로 존재한다.
그림 12- 1 라테라이트 니켈 광상 이상적인 프로필
둘째, 시공간 분포
마그마 황화 니켈 광상과 달리 홍토형 니켈 광상은 중신생대에서 형성된다. 서유럽과 우크라이나의 예금은 대부분 중생대이다. 적도 쿠바, 뉴칼레도니아, 동남아시아의 광상은 대부분 신생대 (진 등,1993; 쿨라, 2000 년).
공간에서 세계 홍토형 니켈 광상은 적도선 남북 30 도 이내의 열대국가에 분포해 태평양 주변의 열대-아열대 지역 (진 등1993) 에 집중되어 있다. 쿠라, 2000 년). 세계 초대형 홍토 니켈 광상은 주로 남태평양의 뉴칼레도니아, 호주 (그린빌), 인도네시아 (포마라), 필리핀 (노노), 그리스 (에비요), 브라질 (고아스), 콜롬비아에 분포한다 우리나라의 홍토형 니켈 광상은 거의 발견되지 않고, 기본적으로 애옥산 구김계 남서부에 분포되어 있으며, 순감람암-경사장석 감람암과 밀접한 관계가 있다 (중국 광업망).
그림 12-2 세계 주요 라테라이트 니켈 광석 분포 다이어그램
셋. 탐광과 탐사
홍토형 니켈 광상의 탐사 탐사는 일반적으로 적절한 원승지를 파악한 다음 원승지 내에서 광화농축 지역을 찾고, 마지막으로 자세한 조사를 실시한다.
1. 외진 관광지 선택
(1) 우선 고온다우기후와 올리브암 등 초기성암 지역을 선택해 해당 지역의 암석 유형과 암띠 등을 연구해 올리브암과 순올리브석에서 광물을 찾는다. 원암 중 니켈 함량이 높을수록 홍토 니켈 광산의 형성에 유리하다. 원암이 뱀무늬 돌, 자갈형 또는 깨진 형태라면 광산에 더 유리하다.
(2) 항공 사진을 이용해 지세가 평평한 구릉 지역을 선택해 연구하며 지세가 평평하거나 완만한 지역의 가장자리와 벌지 부분을 중점적으로 연구한다.
(3) 초기성암 풍화로 형성된 토양은 니켈량이 많아 식물이 발달하지 않는다. 따라서 지상 조사 전에 원격 감지 영상 선택을 통해 식물이 희박하고 특징적인 붉은 토양 지역을 찾아야 한다.
2. 상세한 탐사
원관광지를 선택한 후 효과적인 탐사 방법을 선택하다. 지역 지구 화학 분석은 광화 정보를 얻을 수 있지만 효과가 좋지 않다. 지구 물리학 전기법과 자기법은 홍토형 니켈 광산에 뚜렷한 효과가 없고 지진법은 지층 두께의 변화를 이해하는 데 어느 정도 효과가 있다. 얕은 우물이나 풍동 얕은 드릴은 효과가 가장 좋으므로, 화탐을 채택하고 얕은 우물이나 지진 방법과 결합하여 공동 탐사해야 한다.