红土型镍矿床找矿勘查与开发利用新进展

随着全球经济和社会的高速发展,镍的需求量一直保持高位增长趋势。统计数据表明,全球的镍储量约为1.6亿吨,其中硫化物型镍矿占全部储量的28%,红土型镍矿占72%。鉴于硫化物型镍矿床以品位较高、杂质较少和选冶容易等特点,因此,全球58%左右的镍产量来源于此类矿床。随着硫化物型镍矿床开采量的大量增加和储量快速减少以及后备开采基地的严重不足,因此,人们将开发的重点瞄准了红土型镍矿床。红土型镍矿资源具有以下几个特点:①世界各国已探明的红土型镍的金属量为1.15亿吨,资源丰富;②无论是找矿勘查,还是矿体的采矿和选矿,其投入成本均很低;③火法冶炼工艺已在工业生产中得到运用,湿法冶炼技术(高压酸浸和堆浸)也正日趋成熟;④红土型镍矿床大多数位于赤道附近,多数临海,便于外运。我国西南和海南岛地区超镁铁质火成岩及其相应的风化层分布广泛,个别岩体(或层)的顶部或旁侧产出有红土型镍矿床(点),因此,我国有关部门应对红土型镍矿床的找矿勘查和开发利用给予高度重视。

红土型镍矿床成因的多样性:基于全球尺度的对比研究

红土型镍矿床是全球镍矿成因体系中资源储量最大的一类。为探讨红土型镍矿床成因机制的多样性,基于全球广域尺度,选择以载镍矿物为分类视角,开展铁氧化物型、水镁硅酸盐型和粘土型等3类矿床的对比研究。铁氧化物型矿床在矿化剖面上以铁质红土层为优势岩(土)相层,以针铁矿为主要载镍矿物,矿石中镍品位偏低但伴生钴矿化。矿床的成矿条件依赖于热带气候环境、稳定大地构造背景、纯橄榄岩母岩和剪切构造带等多种因素的集成耦合。强氧化和水解作用是载镍铁氧化物和氢氧化物发育的主要机制,镍在红土化过程中主要以类质同象进入低结晶度针铁矿晶格或被吸附的方式富集成矿;水镁硅酸盐型矿床以风化壳中出现厚大腐岩层为标志,以镍蛇纹石、镍滑石等水镁硅酸盐矿物为主要载镍矿物相,矿石多为高品位硅镁镍矿。矿床的发育严格受控于热带雨林或热带草原气候环境,与活跃大地构造背景及富镁橄榄岩母岩条件密切相关,属强淋滤表生作用的产物。离子交换作用和次生沉淀作用共同构成了水镁硅酸盐矿床发育的成矿机制;粘土型矿床以红土剖面中出现稳定的粘土矿物层为标志,局限于偏干旱的热带气候背景,与低缓的地形地貌、排水受阻的水文环境及蛇纹岩母岩条件等具有专属性联系,属未遭受充分表生淋滤作用的产物。镍与次生蒙脱石类矿物发生离子交换作用是粘土型矿床发育的主要机制。

红土型镍矿床的成矿条件和找矿标志

红土型镍矿占世界上镍矿总储量的85%。近年来,红土型镍矿床找矿勘查工作在一些国家和地区取得了重要进展。本文较详细地总结了红土型镍矿床地质特征,分析了红土型镍矿床的矿化类型和成矿条件,并归纳出红土型镍矿床7个方面的关键找矿标志。红土型镍矿床按其成分和内部结构不同可分为褐铁矿带、粘土带、腐岩带及风化基岩带。根据不同带内镍矿化特征和载镍矿物特征,又可将红土型镍矿化分为硅酸盐型、粘土型和氧化物型3类。红土型镍矿床形成条件分析显示,富镍超基性岩是其形成的物质条件,热带-亚热带湿热气候是其形成的风化营力条件,地形-地貌和构造组合为镍元素活化-淋滤-沉积提供了通道和赋存空间,良好的物理化学条件提供了内在的成矿动力,稳定的大地构造环境为其形成后的保存提供保障。红土型镍矿床的关键找矿标志主要有富镍超基性岩发育的构造位置、风化壳发育、岩性为超基性岩、有利的地形-地貌、遥感-地球化学和地球物理异常区。

全球红土型镍矿床的基本成矿规律

全球红土型镍矿床具有明显的时空分布规律,红土型镍矿体则具有明显的垂向分带规律。红土型镍矿化强度明显受成矿母岩成分(包括镍含量、岩石地球化学成分、矿物成分)、气候、地形地貌、水文地质、构造地质、成矿时间长短及风化壳成熟度的影响和控制。红土型镍矿的矿床类型主要受气候、大地构造背景、构造隆升状态控制,并受地形地貌、排水条件、成矿母岩岩性及其蛇纹石化程度影响。

中国镍矿床的研究现状综述

镍是重要的战略物资储备金属之一。系统总结了中国镍矿床的成矿地质背景、控矿因素、成矿时代、成矿作用、成矿模式等方面的研究现状,并对目前研究中存在的问题和未来的发展进行了讨论和展望。