中国镍矿资源现状与国家级镍矿床实物地质资料筛选

孔令湖，邓文兵，2，尚 磊

(1.自然资源实物地质资料中心，河北 三河 065201；2.中国地质科学院，北京 100037)

镍是一种重要的有色金属，以其优良的延展性、可塑性和耐腐蚀性，在现代工业中应用广泛。中国镍矿储量水平中等，截至2018年底，中国镍矿(金属)查明储量为1 187.88万t，其中，新增储量6.2万t，位居世界第9[1-2]。但与国外镍矿相比，国内镍矿资源主要表现出分布集中、类型单一、人均资源量少等特点。改革开放后，随着经济的持续快速发展，中国镍消费量逐年递增，自2005年起已成为镍矿最大消费国[3]。但与之相对的是，中国镍金属产量严重不足，80%以上镍资源依赖进口，其中90%以上为红土型镍矿[4]，面临较为严重的镍资源危机。

中国对镍矿资源的勘探开发始于20世纪50、60年代，历经多年发展，探明和开采了为数众多的矿床，取得了举世瞩目的成果。但实物地质资料管理相对落后，传统观念导致对实物地质资料重视不够，造成许多资料遗失。因此，应在全国范围内筛选一批具有重要性、典型性、代表性的镍矿实物地质资料，作为国家实物地质资料馆I类实物地质资料，永久保存，以便于后续地质科研工作，省馆以此目录为参考，划定Ⅱ类实物地质资料目录，构建完整的镍矿实物体系，既能及时、有效地保存镍矿地质资料，展示找矿成果，又能发挥实物资料信息社会科学化、系统化服务的作用，同时为制定相应的地质找矿政策提供支撑。从这个目的出发，笔者总结前人资料，综合考虑中国镍矿资源特点、分布规律和成因类型，初步筛选出国家级镍矿床实物资料目录。

1 中国镍矿资源特点

中国镍矿资源呈现出以下特点：1)储量高度集中，但开采条件不利。中国已探明的镍矿资源分布高度集中，全国约90% 以上的保有储量集中于甘肃、新疆、青海、云南、四川，其中可采储量的90% 集中在甘肃金川。这同澳大利亚82% 的镍资源集中于卡尔古利、俄罗斯70% 的镍资源集中于诺里尔斯克的情况十分相似。但从开采条件看，卡尔古利、诺里尔斯克等矿床大大优于我国金川镍矿；2)矿床类型以硫化物型为主，储量约占国内总量的85%，多年来开采强度过大；红土型镍矿分布局限，储量不多，且品位偏低(含镍0.91%)；3)单一矿种少，伴生矿种多。镍矿床物质组成复杂，往往伴生有铂、钴、金、银、硒、碲等多种稀贵金属，对选冶技术条件要求较高，工艺较复杂[5]。

综上，中国镍矿资源总体呈现分布高度集中、以硫化物型为主且伴生矿种多、难于开采的特点，导致近年来中国镍矿产量与社会发展高需求不匹配，国内镍矿自给率不足，每年需要从国外进口大量镍矿原矿石，原料对外依存度常年超过80%，长期处于供不应求的现状。

2 中国镍矿资源的分布

2.1 地理分布

中国31个省(市、区)中，已有19个省(市、区)探明存在镍矿床，但主要集中于甘肃、新疆、青海和吉林，合计占全国资源量79%。甘肃镍矿储量位列全国之首，占全国镍矿总储量的62%，其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)[6]。从区域上看，中国镍资源主要分布在西北、西南和东北，其保有储量占全国总储量的比例分别为76.8%、12.1%、4.9%。

2.2 时代分布

中国镍矿成矿时代延续性较强，自中-新元古代至新生代，均有代表性镍矿床产出。但成矿期主要集中于中-新元古代和晚古生代。山东桃科镍矿是中元古代典型矿床，其形成时代为长城系，是中国目前已知的形成时代最早的镍矿床，同时代的镍矿床还有河北杏树台、新疆秦布拉克与吉林新安镍矿等；而闻名遐迩的甘肃金川镍矿则是新元古代代表性镍矿床，同时代的镍矿还包括陕西煎茶岭、广西大坡岭、河南周庵以及新疆兴地塔格镍矿。虽然中-新元古代矿床众多，但成矿类型全为岩浆型镍矿床。而中国海相沉积型镍矿床的形成时期为早古生代寒武纪，含矿岩系为黑色页岩，与镍伴生的矿种有钼与钒，沉积相为碳酸盐台地相，以贵州遵义陈家湾、湖南大坪镍矿等为代表。而寒武纪还产出风化壳型镍矿床，但仅发育在青海拉脊山地区，为元石山镍矿床。之后的奥陶纪，在国内未发现工业矿床产出。志留纪镍矿以青海拉水峡与湖北银山寨镍矿为代表。晚古生代是中国镍矿床形成的另一个高峰，矿床类型以岩浆型为主，而二叠纪是晚古生代镍矿形成的高峰，产出了国内很多著名的镍矿床，有新疆坡十、坡一、喀拉通克、黄山、黄山东、云南力马河、白马寨。中生代国内镍矿形成环境均为造山带，代表性矿床为吉林红旗岭、赤柏松、西藏玉古拉镍矿床。新生代是风化壳型镍矿形成的主要时期，主要集中于中国南方地区，代表性矿床有云南墨江—金厂、邦滇寨镍矿床[7]。

2.3 空间分布

在空间上，我国镍矿床分布相对集中，往往具有成群分布的特征，但不同地区在疏密上有区别；从地理位置看，在我国北方和南方均有分布，北方地区相对南方较为发育；在大地构造位置上，除海相沉积型镍钼钒矿床产在扬子克拉通内部外，其余矿床均产在造山带或克拉通边缘等相对活动的构造单元，如天山造山带、兴蒙—吉黑造山带、秦祁昆造山带、华北板块、扬子板块和塔里木板块边缘[8]。

3 中国镍矿床的主要成因类型

全球已探明陆基镍资源中，硫化镍成因的镍资源量为1.05亿t，占比为27.4%，而红土型镍矿资源量为1.26亿t，占比达72.6%。而由于红土型镍矿埋藏深度浅、开采难度低的特点，随着红土型镍矿工艺技术进步与全球镍需求总量持续增加，红土型镍矿镍产量自1950年的15%增至2010年比例超过50%[4]。而与世界不同，中国镍矿在储量和开采量上都以岩浆型铜-镍矿为主，且伴生矿种多、综合利用价值高。而风化壳型镍矿只占总量的5%，数量较少，矿床规模通常也都不大，以云南墨江—金厂镍矿床为代表。海相沉积型镍矿则数量更少，只占总数的2%，代表性矿床为湖南天门山镍矿床。

4 国家级镍矿床实物资料目录筛选

4.1 入选条件

国家实物地质资料馆(以下简称国家馆)，是国家级实物地质资料馆藏机构，承担国家重要实物地质资料采集、管理、开发研究和利用等职责[9-10]。国家级矿产实物地质资料反映中国矿产资源成矿特点，是展现全国矿产勘查与科技工作水平的实物地质资料[11]。中国镍矿开采历史悠久，矿床数量众多，实物地质资料类型与数目庞大，不可能均作为国家级实物地质资料永久保存。因此，需要依据国家级实物地质资料筛选的重要性、典型性与代表性原则，将全国范围内最具收藏价值的镍矿实物地质资料筛选进入国家馆。依据当前中国镍矿资源的特点、类型与分布特点等因素，对镍矿实物地质资料筛选主要考虑成因类型、成矿区带、成矿时代与规模等条件。

4.1.1 成因类型

中国镍矿成因类型有三大类，为岩浆型铜—镍硫化物矿、风化壳型镍矿和海相沉积型镍矿床。岩浆型铜—镍硫化物矿，因其常与基性—超基性岩有关，故又称基性—超基性镍—铜硫化物型矿床，这类矿床具有品位高、易选冶的特点，是中国镍矿的主要资源类型和来源[9]。近年来，在青海夏日哈木、新疆坡北地区发现的矿床，级别也已达超大型。风化壳型镍矿，又称红土型镍矿，根据其资源特点，将成为世界镍资源开发的重点。随着硫化物型镍资源的枯竭，中国必然参与国外红土型镍矿资源的勘探开发。由于红土镍矿一般都伴生有钴、铁、铬等多种有价金属，其综合利用的必要性显而易见[12]。而海相沉积型镍矿床，由于其多金属难处理的特点，以往在中国利用较少，不过随着近年来硫化物型镍矿的过度开采与海相沉积型镍矿的选矿工艺的技术成熟，初步展现出一定的发展潜力。综上，筛选国家级镍矿实物资料，系统地筛选中国镍矿三大类的典型矿产，并应按各类型镍矿床储量占比有所侧重，同时兼顾各亚类中代表性矿床。

4.1.2 成镍带

陈毓川等[7]以徐志刚等[13]划分的全国多矿种成矿区带为基准，以镍矿的空间分布特点为基础，并根据镍矿的成因类型、成矿规律与成矿地质条件，在全国范围内划分出30个成镍带，其中重要成镍带13个，一般成镍带17个。13个重要成镍带中含12个岩浆作用成镍带与1个风化壳作用成镍带，分别为：南阿尔泰成镍带、东天山成镍带，内蒙古北山成镍带、甘—新北山成镍带、龙首山成镍带、东昆仑成镍带、丹巴成镍带、吉中—延边成镍带、东秦岭成镍带、扬子北缘成镍带、扬子南缘成镍带、峨眉山成镍带、墨江—绿春成镍带(表1)。此13个成镍带中典型矿床应为国家馆收藏的重点，其余成矿带中代表性矿床也应有所反映。

表1 中国主要的成镍带及代表性矿床

(续表1)

4.1.3 成矿时代

针对中国镍矿成矿期主要集中于中—新元古代、晚古生代和新生代，而新生代是风化壳型镍矿形成的主要时期，在筛选国家级镍矿床实物资料目录时，重点收藏中—新元古代、晚古生代与新生代镍矿，兼顾其他时代的典型矿床。

4.1.4 矿床规模

超大型、大型镍矿床能较为全面地反映该成镍带或成镍省的成矿规律，在探究镍矿的成矿作用，预测区域成矿潜力方面，具有中、小型矿床不能替代的价值与意义。如汤中立院士在研究金川镍矿时提出的著名的“小岩体成大矿”成矿理论，并在其后根据这个理论勘探发现了不少大型镍矿。因而超大型、大型镍矿实物地质资料是国家馆优先收藏的目标。而汇聚板块边缘发育的中—小型岩浆铜镍硫化物矿床近年来逐渐成为国际上岩浆型镍矿床勘查和研究的新热点，在探究成矿时的壳幔混合作用和成矿机制方面，具有重大的科研价值。故应对典型成矿带和研究热点的中—小型岩浆铜镍硫化物矿床针对性筛选。

4.2 筛选结果

综合镍矿实物地质资料的筛选条件，结合中国镍矿资源的特点，初步在全国范围内确定了33个镍矿床为国家馆重点收藏的对象，具体目录见表2。目前，国家馆已少量收藏了其中典型矿床的部分实物地质资料，如吉林省磐石市红旗岭镍矿、云南省元江县元江镍矿、甘肃省金昌市白家嘴子矿区镍铜矿、青海省格尔木市夏日哈木铜镍矿、新疆若羌县坡北—旋窝岭一带镍矿、新疆哈密市黄山东铜镍矿、四川省丹巴县杨柳坪铂镍矿。可以看出，国家馆镍矿库藏体系建设任重道远，未来，随着找矿成果的发布，在完善此目录的基础上，筛选国家级与省级镍矿实物地质资料，系统建设国家馆镍矿库藏体系。

表2 国家实物地质资料馆镍矿床筛选目录

(续表2)

(续表2)

5 结论

镍矿是关系到国家经济和社会发展的重要物质基础，镍金属矿产资源对一个国家安全意义重大。鉴于此，镍矿也是国家馆重点收藏的矿种之一。本文在总结中国镍矿的成因类型、分布特征与资源特点的基础上，认为国家级镍矿实物资料筛选应主要考虑：1)系统筛选中国镍矿三种类型的典型矿产，同时兼顾各亚类中代表性矿床；2)力求所有成镍带典型镍矿均有反映，以13个重要成镍带为重点；3)重点收藏中—新元古代、晚古生代与新生代镍矿，兼顾其他时代的典型矿床；4)优先收藏超大型、大型镍矿床。本文以以上几个入选条件为筛选依据，并结合镍矿资源特点和最新找矿成果，初步在全国范围内确定了33个国家馆优先收藏的典型镍矿床。

中国镍矿储量中等，但镍矿的开发利用已经历半个多世纪，在地质前辈们不懈奋斗下，产生了众多找矿成果，同时也产生了大量实物地质资料。然而，由于国内实物资料统一管理起步晚，发展慢，造成地质工作者汇交意识淡薄，实物地质资料管理落后，导致很多反映地质找矿成果的实物资料遗失和损毁，使国家资源遭到浪费，个别镍矿床业已闭坑，可能再也无法产生实物资料。因此，笔者建议国家馆与省地质资料馆，参考本文确定的33个典型镍矿目录，及时有效地保存实物资料。同时建议国家馆应结合“走出去”战略，在“一带一路”的政策和国内企业积极参与海外矿藏的勘探与开发的背景下，收集企业在海外投资的红土型镍矿实物地质资料，补充完善构建国家库藏体系，服务科研生产。