壹、內容概述
紅土型（Laterite）鎳礦是含鎳基性-超基性巖體風化-淋濾-沈積的產物，屬於現代地表風化殼型礦床，風化的原巖通常是蛇綠巖雜巖中的純橄欖巖、方輝橄欖巖和橄欖巖，少數是克拉通環境中的科馬提巖和層狀鎂鐵質-超鎂鐵質侵入巖，它們的原始Ni含量只有0.2% ～0.4%，紅土風化作用導致Ni含量增高3～30倍。陸地上約70%鎳資源集中在紅土中。發育完全的紅土型鎳礦床，在正常風化殼剖面自下而上包括風化基巖帶、腐泥土帶、黏土帶（或綠泥石帶）、褐鐵礦帶、鐵礫巖帶5部分（陳浩琉等，1993）。含鎳的紅土化剖面按發育的主要礦物成分分成氧化物紅土、黏土紅土和矽酸鹽紅土3類。某些大型紅土型鎳礦的規模和品位見表1。
表1 某些大型紅土礦鎳礦的規模和品位
在形成時間上，紅土型鎳礦床不像硫化物型鎳礦床，紅土型鎳礦床成礦時代均集中於中生代和新生代。西歐及烏克蘭地區的礦床多數為中生代，赤道附近的古巴、新喀裏多尼亞和東南亞地區的礦床多數為新生代（陳浩琉等，1993；Kula，2000）。在空間上，大多數紅土型鎳礦床產在赤道兩側到緯度大約22°的地帶，如在印度尼西亞、菲律賓、古巴、西非和巴西等地，也有少數礦床產在緯度比較高的地區，如巴爾幹的希臘、阿爾巴尼亞和前南斯拉夫、西澳大利亞州，其他壹些小礦床分布於美國、多美尼加***和國、印度等。中國發現紅土型鎳礦床較少，基本上分布於哀牢山褶皺系西南部，與橄欖巖、斜輝橄欖巖關系密切（中國礦業報，2008）。
紅土型鎳礦床常見於兩種構造環境：增生地體和克拉通地體。增生地體是活動構造地帶，板塊碰撞時逆掩斷裂作用使上地幔的橄欖巖和構成蛇綠巖雜巖的巖片逆沖到地表並暴露；在克拉通地體的構造環境下，紅土發育在太古宙到古生代各個時期的科馬提巖和超鎂鐵質巖上面，這種相對穩定有利於均夷作用，紅土發育在中等到平緩的地形上。
形成紅土型鎳礦壹般必須具備以下幾個條件（保爾果裏特利，1983；Kula，2000）：①基巖條件，壹般為缺少石英的橄欖巖和蛇紋巖；②氣候條件，炎熱多雨的氣候條件有利於巖石礦物分解和充分氧化，並有足夠的時間進行淋濾和再沈積；③地形地貌條件，地形平緩，地殼上升使基巖出露，遭受風化侵蝕，易使紅土殼增厚。圖1為根據澳大利亞紅土型鎳礦床特征所建立的紅士型鎳礦成礦模式。
圖1 主要紅土型鎳礦剖面
（據Elias，2002）
二、應用範圍及應用實例
菲律賓呂宋島紅土型鎳礦床位於呂宋中部西側三描禮士超基性巖帶內，礦石多為含鎳的褐鐵礦化黏土，並普遍伴生鈷礦床，產於超基性巖體頂部紅土型風化殼中，易於開采利用。
呂宋島位於馬尼拉海溝俯沖復合帶的北段，島內三描禮士超基性巖帶位於呂宋西部火山島弧弧前盆地與中部陸相山間盆地之間。由於板塊碰撞俯沖作用，導致該區構造巖漿活動十分強烈，出現了大面積的基性、超基性巖漿巖，為紅土型鎳礦的形成奠定了充足的物質基礎（圖2）。該地位於赤道附近，屬熱帶季風性氣候，終年炎熱多雨，超基性橄欖巖分布，為形成紅土風化殼型矽酸鎳礦床提供了優越條件。
區內紅土型鎳礦均產於超基性巖體頂部，礦體如“雲朵狀”產於紅土型風化殼內的褐鐵礦化黏土層、半風化殘余土層中。紅土型風化殼垂向分帶明顯（圖3），自上而下依次為殘余紅土蓋層→含鎳褐鐵礦化黏土層→含鎳半風化層→蛇紋石化基巖層→新鮮基巖。礦體大多產於紅土風化殼中，總體上受地形控制，平面形態復雜，呈不規則狀，邊界變化較大，有少量的夾石和無礦天窗。剖面上為緩傾斜似層狀，局部為不規則透鏡狀，厚度變化主要受地形和紅土風化殼厚度的控制，總體上與紅土風化殼的厚度呈正相關關系，分布則主要受紅土風化殼分布範圍的控制，礦體分布範圍與紅土風化殼分布基本吻合。礦石的礦物組分與風化土層的礦物組分大體壹致，礦石礦物按其含量多少依次為蛇紋石、蒙脫石、滑石和綠泥石。此外，還有少量以風化礦物形式產出的針鐵礦、石英和以風化殘余礦物形式產出的蛇紋石化橄欖石。鎳礦物主要以鎳矽酸鹽形式產出，主要有含鎳蛇紋石、含鎳綠高嶺石、鎳鎂綠泥石、矽鎂鎳礦等。礦石中多見次生結構構造，部分地段殘留了原巖的結構構造特征，礦石的結構主要有粒狀結構、假象結構、碎裂結構和交代網格結構，礦石的構造主要有土狀、塊狀、膠狀、蜂窩狀、網格狀構造。礦石自然類型歸類為氧化礦石，由超基性巖中的含鎳島狀矽酸鹽礦物經風化形成的含鎳層狀矽酸鹽礦物。礦石的工業類型歸類為矽酸鎳礦石，鎳主要呈類質同象形式存在於含鎳層狀矽酸鹽礦物中。在含礦紅土風化殼的上部和地表，常出現深棕紅色赭石、綠色蛋白石、蘋果綠色矽鎂鎳礦、綠色髓石或玉髓，呈細脈狀產出；底部常見白色菱鎂礦、蛇紋巖或蛇紋石化橄欖巖。礦體產於超基性巖體頂部紅土風化殼中，隨巖體頂界面的起伏而起伏，受巖體頂部紅土風化殼的厚度和形態控制，距巖體頂界面壹般不超過數十米，表現了礦體與巖體之間的依存關系。化學風化是直接的成礦作用，使超基性巖體頂部紅土風化殼中的鎳含量普遍增高，在局部富集形成紅土型鎳礦，成生時序明顯晚於超基性巖體，是緊隨超基性巖成巖作用之後，新生代的古近紀—新近紀、第四紀風化作用的產物。
圖2 三描禮士區域地質簡圖
（據劉成忠等，2009）
1—阿克希特羅沈積巖系；2—三描禮士沈積巖系；3—呂宋中部陸相盆地積巖系；4—三描禮士超基性巖；5—巴塔安火山雜巖；6—區域斷層；7—鎳礦床；8—鉻礦床（點）
圖3 三描禮士地區紅土型鎳礦床典型剖面圖
（據劉成忠等，2009）
1—殘余紅土蓋層；2—含鎳褐鐵礦化黏土層；3—含鎳半風化土；4—蛇紋石化橄欖巖；5—新鮮橄欖巖
區內橄欖巖等超基性巖中鎳的含量普遍較高，為紅土型鎳礦的形成奠定了充足的物質基礎。在適宜的氣候和構造地形條件下，超基性巖風化形成紅土型風化殼，超基性巖中的鎳從風化殼頂部橄欖石、斜方輝石及蛇紋石中釋放出來，隨下滲的水遷出，在風化殼的中上部褐鐵礦化黏土層和下部的半風化土層中被針鐵礦、蒙脫石、蛇紋石等礦物捕獲，或被下滲的SiO2-Mg 凝膠捕獲富集成礦，其產出規模、分布範圍和品位高低與原巖類型、氣候變化、地形地貌和構造條件關系密切。鎳的富集部位和賦存狀態取決於地表水的淋濾條件，在淋濾條件較差的情況下，矽的淋濾作用受到限制，風化殼中褐鐵礦化黏土層和半風化巖層較發育，向下遷移的鎳除少部分被殘余黏土層中的針鐵礦捕獲外，大部分被中上部褐鐵礦化黏土層和下部的半風化土層中的層狀矽酸鹽捕獲，因此鎳主要富集於褐鐵礦化黏土層和半風化巖層中；在淋濾條件較好的情況下，風化殼中褐鐵礦化黏土層不發育，向下遷移的鎳除少部分被殘余黏土層中的針鐵礦捕獲外，大部分都遷出了風化殼，因此鎳主要富集於褐鐵礦化黏土層下部的富針鐵礦黏土中。
區內超基性巖頂部的紅土風化殼是紅土型鎳礦最直接的找礦標誌。除此以外，該區紅土型鎳礦找礦標誌還包括：①在超基性巖地區出現深棕紅色赭石、磚紅色黏土及淋濾蝕變的蛇紋巖；②地表出現致密狀綠色蛋白石、綠色髓石或綠色玉髓呈細脈，或在轉石碎塊中出現上述細脈；③在風化層底部出現致密狀白色菱鎂礦；④在高度風化破碎的蛇紋巖或橄欖巖中出現蘋果綠色矽鎂鎳礦細脈網脈；⑤地表常出現含有蘋果綠色至黃白色矽鎂鎳，礦膠結的蛇紋石化蛋白石化碎石角礫，呈網脈狀構造。
三、資料來源
劉成忠，尹維青，塗春根等.2009.菲律賓呂宋島紅土型鎳礦地質特征及勘查開發進展.江西有色金屬，23（2）：3～10
施俊法，唐金榮，周平等.2010.找礦模型與礦產勘查.北京：地質出版社
Elias M.2002.Nickel laterite deposits?geologic overview，resources and exploitation.In：Cooke D R，Pongratz ed.Giant ore deposits：characteristics，genesis，and exploration.Centre for Ore Deposit Research Special Publication，University of Tasmania，Hobart，4：205～220