四川基性-超基性岩型镍矿资源分布、特点、勘查现状及建议

宋祥峰，郭建强，张人栖，蒲登兴，杨元良，王章翔，王喻

（四川省第三地质大队，成都 611743）

镍是一种有色金属元素，具有耐腐蚀性、高温稳定性、强度、延展性、韧性、催化、电磁特性及可回收性等众多出色的物理和化学特性，广泛应用于航空、船舶、化工、电子、医学和能源等工业领域。特别是随着电动汽车及储能等产业迅猛发展，镍在电池行业领域消费占比由2020 年约5%大幅增长至2022 年约11%（Nickel Institute，2020）。镍由于在工业中的重要作用，被日本、澳大利亚、英国、美国等世界主要经济体定义为关键性矿产或战略矿产。我国是全球最大的镍矿产品消费大国和进口大国，但我国镍矿具有富矿少和埋藏深的特点，镍矿资源对外依存度多年来居于高位（王岩等，2020）。四川省是我国重要的矿产资源大省，本文在总结前人资料的基础上，对四川省镍矿资源分布、特点及四川镍矿勘查工作进行了分析，并提出勘查建议。

1 四川省镍矿资源分布

四川镍矿产出相对集中，主要分布在川西高原丹巴地区、攀西地区会理、米易—盐边一带，和雅安市天全—芦山—宝兴一带。工业类型相对单一，均为基性-超基性岩铜镍硫化物矿床。依据全国统一的《重要矿产预测类型划分方案》（陈毓川等，2010），四川省镍矿被划分为三个预测类型，分别为：杨柳坪式基性-超基性岩型铜铂镍矿、力马河式基性-超基性岩型铜镍矿、冷水箐式基性-超基性岩型镍矿（胡世华等，2013）。全省范围内有镍矿产地51 处（表1，图1），其中大型矿床2 处，中型矿床5 处，小型矿床9 处。

图1 四川镍矿分布简图

表1 四川省镍矿产地一览表

目前四川探明镍资源量59.06 万吨（表2），位于甘肃、新疆、青海、内蒙古、云南、贵州之后，名列全国第七位（王岩等，2020），战略地位较为重要。四川省镍矿有二种成因类型，分布在丹巴杨柳坪地区的铂镍矿，镍矿与铜、铂共生，为岩浆叠生型铜镍（铂）矿床，其镍储量占全省总储量的81.29%，但品位较贫（镍0.23%～0.49%）；分布在攀西地区会理一带的力马河式镍矿和米易—盐边一带的冷水箐式镍矿均为岩浆熔离型镍矿，占全省储量的18.29%。力马河铜镍矿床于上世纪90 年代已开采完并闭坑，冷水箐矿床目前在开采中杨柳坪矿床目前正在为扩产办理新采矿权证，规划建设一处中到大型开采规模的矿山。

2 四川镍矿成矿特点

2.1 大地构造位置的独特性

四川镍矿集中产于丹巴地区和攀西地区会理—米易—盐边一带，大地构造位置为分别处于巴颜喀拉地块可可西里-松潘前陆盆地和扬子古陆块康滇前陆逆冲带。该区域为青藏高原碰撞造山带东缘结合带，是扬子地台西缘与松潘-甘孜地槽褶皱带的交接（或过渡）地带。北部的丹巴岩体群在松潘前陆盆地中，南部的盐边岩体群和会理岩体群均在上扬子古陆块康滇前陆逆冲带内，此结合带内构造活动频繁、岩浆活动发育，形成康滇南北构造岩浆岩带，成为独特的得天独厚的大地构造位置与背景。

2.2 成矿时代的两期性

四川镍矿成矿期有两期。成矿期之一是新元古代早期：冷水箐岩体的锆石U-Pb 年龄936±7 Ma（沈渭洲等，2003）；角闪石40Ar-39Ar 坪年龄821±1 Ma 和等时线年龄821±2 Ma，MSWD=0.51（朱维光，2004）；全岩K-Ar 法年龄691 Ma（胡世华等，2013）。高家村岩体的锆石U-Pb 年龄840±5 Ma；角闪石40Ar-39Ar 坪年龄790±1 Ma 和等时线年龄787±4 Ma，MSWD=0.89（朱维光，2004）；

成矿期之二是二叠纪晚期：杨柳坪矿床外围麦约尔苦橄质辉石岩金云母40Ar/39Ar 坪年龄为250.2±1.9 Ma，高温阶段（1 240°～980℃）等时线年龄251.1±4.6 Ma，反等时线年龄为251.2±3.7 Ma；1 190°～980℃阶段等时线年龄250.6±4.8 Ma，反等时线年龄为250.7±2.7 Ma（王登红等，2007）。力马河式矿床网脉状矿石Re-Os 等时线年龄265±35 Ma；力马河岩体锆石SHRIMP 年龄263±3 Ma（陶琰等，2008）。说明丹巴杨柳坪含矿岩体和力马河含矿岩体主要形成于二叠纪晚期。

2.3 空间分布对构造的依赖性

含矿岩体及矿床（段）都分布于深大断裂两侧或穹隆状变形变质体中，其依赖性十分明显，通常集中在7 千米范围中，并受其控制。杨柳坪式铂镍矿产在杨柳坪穹状构造中较稳定的裂隙引张环境中（蒲登兴等，2008；王章翔，2019）；冷水箐式镍矿夹持于金河-箐河深大断裂与攀枝花深大断裂之间，矿体产于东西向基底褶皱（荒田复背斜）剥离结构面及北东向张性断裂及裂隙中（朱维光，2004；胡世华等，2013）；力马河式铜镍矿受康滇南北构造岩浆岩带中近南北向安宁河深大断裂带之小关河断裂控制（姚家栋，1986；李永生等，2011），多分布于近南北向与东西向断裂交接附近。

2.4 含矿岩体与玄武质火山岩的密切性

二叠纪晚期的含矿基性-超基性岩体，有的直接产于峨眉山玄武岩根部，通常受二叠纪玄武岩喷发通道（深大断裂）控制。尤敏鑫等（2017）通过年代学及地球化学研究认为：除冷水箐铜镍矿床外，杨柳坪、力马河等矿床均与峨眉山玄武岩具有密切亲缘关系，同为峨眉山地幔柱的产物。会理岩体群与二叠纪大规模喷溢的峨眉山玄武岩有密切的成因联系，成岩时代相近，如龙肘山玄武岩，而杨柳坪岩体群，从超基性-基性浅成侵入体至基性熔岩系列分布齐全，显示出岩浆深部分异较完整的岩浆过程，更佐证了在成因上的密切联系。新元古代的含矿基性-超基性岩，如冷水箐矿体群和芦山黄铜尖子矿体群，同时期的玄武岩火山机构同属板内裂谷环境，分布于荒田和桔子坪一带的变质玄武岩或蚀变玄武岩为荒田组地层，同含矿岩体围岩小坪组一起组成盐边群“蛇绿岩套”，在天全-芦山-宝兴地区一带侵入于黄水河群变质火山-沉积岩中，可见他们有密切的关系。张成江等（1999）通过铂族元素地球化学研究认为冷水箐矿床赋矿岩体的原始岩浆为玄武岩浆。

2.5 含矿岩体的岩石组合类型具地域差异性

含矿岩体为铁质基性-超基性岩，主要有单一型、复合型和阿拉斯加型，后两类分异好，具多个岩相带，矿（化）体多赋存于橄榄岩相带中。岩石组合类型至少有六种。

（1）纯橄岩-含长单辉辉橄岩-斜长角闪单辉橄榄岩-角闪橄榄辉长岩组合（如大槽-阿布郎当岩体）。

（2）二辉辉橄岩和二辉橄榄岩-单辉或二辉辉石岩-辉长岩组合（如丹巴杨柳坪岩体）。

（3）二辉辉橄岩-二辉至单辉橄榄岩-单辉辉石岩-辉长辉绿岩组合（如会理核桃树岩体）。

（4）单辉橄榄岩-辉长岩-闪长岩组合（如会理力马河、盐边冷水箐岩体）。

（5）单辉橄榄岩-橄辉岩-辉石岩-辉长岩组合（如会理杨合伍岩体）。

（6）角闪单辉橄榄岩-苏长辉长岩-闪长岩组合（如盐边高家村岩体）。

2.6 成矿作用的多样性

四川镍矿除岩浆熔离-混染作用形成的浸染状矿体外，块状矿体常是晚期贯入形成的，最后还有广泛的矽卡岩化等热液交代作用，在围岩中形成矿体，如大岩子岩体外接触带（硅质白云岩）、打矿山岩体外接触带（石英砂岩）、杨柳坪及正子岩窝岩体外接触带（大理岩）中均有热液作用形成的铂镍矿体。因此，四川镍矿成矿作用具多样性。

2.7 矿质来源具幔源性，且具壳幔混染特点

（1）矿体主要产于基性-超基性岩体中，而超基性岩通常来自上地幔。从而说明基性-超基性岩体中普遍富集的Cu、Ni、Pt 族等矿质来源于地幔，具幔源特征。

（2）硫化物的δ34S 值均接近于正常地幔源S 的范围（0±2‰），具幔源特征。如丹巴杨柳坪矿床硫化物δ34S 值为-3.3‰～+0.743‰（韩梅梅，2017）。盐边冷水箐矿床，矿石矿物硫同位素δ34S 为-0.12‰～+3.87‰；力马河矿床块状及浸染状矿石硫化物的δ34S 值为+3.4‰～+5.4‰，硫化物细脉的δ34S 值为+7.1‰～+8.9‰（姚家栋，1986）；会理核桃树矿床，矿石矿物的δ34S 值为+1.8‰～+3.2‰（张江，1982）。这些偏离正常地幔源S 范围的数据说明矿床成矿过程中存在着壳源物质的加入，具有壳幔混染的特征。

（3）冷水箐矿石的（187Os/188Os）变化在0.175 8～0.362 0 之间，平均0.257 9；γOs（t）值为＋44.0～＋197，平均＋111，显示成矿作用有较多地壳物质加入（苟体忠等，2010）。

2.8 矿床有用元素利用的综合性

镍矿床矿石中有用元素较多，除铜镍元素伴共生外，还伴有铂族、钴、金、银等有用元素。如丹巴杨柳坪正子岩窝铜铂镍矿床，含PGE 0.14～0.84 g/t，Co 0.01%～0.11%，Au 0.01～0.76 g/t，Ag 0.50～2.29 g/t⑤四川省丹巴县杨柳坪矿区杨柳坪矿段镍矿资源储量核实报告．四川省地质矿产勘查开发局四0 二地质队，2019．⑥四川省丹巴县杨柳坪矿区正子岩窝矿段镍矿资源储量核实报告．四川省地质矿产勘查开发局四0 二地质队，2019．；盐边冷水箐铜镍矿，含Co 0.018%～0.051%，Au 0.01～0.09 g/t，Ag 2.2～9.0 g/t；会理核桃树铜镍矿床，含Co 0.08%～0.051%、Au 0.8～1.43 g/t，PGE 1.49 g/t 等。上述这些有用元素，在矿床开发时均可考虑综合利用。

3 四川镍矿勘查工作现状

近些年来，我省镍矿勘查投入不足，增量缓慢，落后于新疆和青海等省（区）。但我省已发现的镍矿地，勘查程度不高，勘查深度浅。四川地质构造复杂，由基底与盖层组成二元结构，发育有金沙江缝合带、甘孜-理塘缝合带及多条深大断裂，在基底岩石和这些大断裂带中基性-超基性岩发育，成矿条件良好，镍矿（化）点及矿化线索众多，找矿潜力巨大。

（1）四川镍矿勘查程度较低，仅杨柳坪、冷水箐、力马河典型矿山达到详查—勘探，其余矿产地除个别达到详查（如清水河、秧田沟）外，仅为普查—踏勘。据目前掌握的四川镍矿资源情况看，仅有中型开发基地杨柳坪、冷水箐2 处，没有一处大型开发基地。

（2）四川镍矿勘查深度多在地下300 m 内范围，300 m 以下区域大多未涉及。

杨柳坪地区，从控岩控矿构造及成矿条件分析，沿穹隆构造周边深部500～1 000 m 的第二成矿空间，是扩大资源量远景很有希望的找矿地段。冷水箐地区含矿岩体共18 个，深度多为300 m，某些岩体超过500 m 仍见矿，因此300～500 m 还具有资源潜力，500～1 000 m 空间也是一个值得探索的找矿空间。力马河地区，含矿岩体分布较为分散，单岩体规模也较小，矿化中等偏弱，地区总体资源潜力较小。今后应加强其勘查投入和勘查力度，获得该类型镍矿找矿的重大突破。

（3）在天全-芦山-宝兴地区，对变质岩恢复研究不够，导致与铜镍矿化密切相关的基性杂岩的规模减小，如芦山大川地区的高飞水、甘池沟等地元古界黄水河群原定为绿色角闪岩的地层中，新发现多处铜镍矿化基性杂岩，但变形变质强烈，多已强烈片理化，恢复变质原岩则为基性杂岩（辉长岩）；另外产于超基性岩体外侧原定为晋宁-澄江期闪长岩（已发现铜镍矿化），按岩浆分异观点，幔源岩浆是很难分异出闪长岩成分的。而超基性岩与闪长岩直接接触也有待探讨，据成都理工大学在龙门山地区开展1∶5 万区调中，发现这类闪长岩中角闪石有辉石残留，故这类闪长岩极有可能为辉长岩；与超基性岩紧邻的片理化角闪岩、闪长岩需重新认识（陈健，2011）。

（4）许多镍矿产地，多已登记矿权，但业主投入勘查资金不足，制约镍资源量的增长。地质勘查单位难以获取矿权，不能进入，镍矿勘查工作困难重重。

（5）有些镍矿产地由于多种因素，如民族宗教、各类保护地边缘或叠复等政策原因不能进入场（周福篯等，2021），限制了镍矿勘查工作，如天全-芦山-宝兴地区，多为大熊猫国家公园分布区。

4 四川镍矿勘查思路及建议

4.1 勘查思路

（1）主攻矿床类型为杨柳坪式镍矿、冷水箐式锡石-硫化物型镍矿，规模大的杨柳坪式镍矿资源保证程度较高，可用逐步向深部和外围推进勘查。系统研究勘查区内主要矿床类型的成矿地质体、成矿构造、成矿结构面和成矿岩浆通道、成矿作用特征标志，构建找矿预测综合信息模型。

（2）镍矿勘查工作应充分利用和发掘已有资料，特别是全国矿产资源潜力评价和四川省资源潜力评价成果和已有矿产地勘查资料。在1∶5 万矿产地质调查、地球物理测量和地球化学测、矿产及异常检查、典型矿床研究、资源潜力评价等工作基础上，确定重点靶区开展找矿工作。在重点区开展大比例尺专项地质填图（含修测）、专项物探、专项化探、专项样品采样集及深部钻探探查等工作。

（3）要重视工作中的新发现，应用成矿新理论，重新认识本区的成矿规律和成矿系统的发育深度、不同类型矿床的分带、叠合规律。建立多元空间矿床矿化系统结构模式，指导找矿。

（4）提高勘查深度，以前一般为300 m，今后勘查深度可加深到500～1 000 m。

（5）积极应用“三位一体”（成矿地质体—成矿构造—成矿结构面—成矿作用特征标志）找矿预测理论与方法创新。尤其对于天全-芦山-宝兴镍成矿带要采用新的理论和新方法重新认识成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志等，以期扩大找矿前景。

（6）加强科技引领，推进新方法和新技术的研发应用。进一步指导深部及外围勘查工作。

（7）勘查范围应分布在所有采矿权的外围和采矿权标高以下，且勘查范围还应避开各类保护区。

4.2 勘查建议

4.2.1 杨柳坪深部和外围区的勘查

杨柳坪靶区隶属四川省丹巴县格宗镇所辖。北起昔角顶，南抵古鲁顶，西自陡水桥-锅炉房一带，东止秀家河坝。杨柳坪靶区的杨柳坪、正子岩窝、协作坪等三个矿段深部及近外围（竹子沟）应列入国家或省重点整装勘查工作。上述四个矿区都开展过详查、普查，仅外围工作程度稍低。以往勘查过程中，由于当时经济技术条件限制，仅对矿区内含矿超基性岩体进行地表和浅部进行了勘查控制，而对矿区外围及深部含矿岩体未进行控制，同时矿区分布有大面积的化探异常，其矿区深部及外围有较好探矿前景。外围竹子沟含矿岩体位于杨柳坪穹状构造西北部，可能属杨柳坪矿区正子岩窝矿段含矿岩体之北西延伸部分，已发现镍矿体，显示具有找矿潜力。

面上部署多幅5 万矿调项目，查明成矿地质背景，发现新的矿体或矿化线索。

所圈定四个靶区，以杨柳坪为重点勘查部署区，按普查进行评价，而竹子沟、石锅棚子、世娅等三个靶区作为杨柳坪矿床外围具有一定资源潜力，且竹子沟实为杨柳坪含矿岩体向北西延展部分，找矿前景较好，可按普查进行勘查工程的布置。杨柳坪与竹子沟、石锅棚子三个靶区，以实施钻探工程为主，求获资源量。

扇子坡和世娅两个靶区作为异常检查区，主要开展1∶2 000～1∶10 000 高精电法测量及土壤化探工作，预计15 km2，视情况布置稀疏探槽及少量钻孔作验证评价。重点地区如世娅等可申请政府性投资资金开展普查工作。

4.2.2 冷水箐深部和外围区的勘查

冷水箐靶区隶属四川省攀枝花市盐边县渔门镇和米易县麻陇乡所辖。北起鱤鱼乡北一带，南抵同德镇以北一线，西至渔门镇以西，东至米易麻陇一带。

面上作1∶5 万矿调项目，查明成矿地质背景，发现新的矿体或矿化线索。

已知矿区勘查手段主要以钻探和槽探为主，增获资源量。对冷水箐南、小湾子、高家村顶顶、编外银厂沟、畜牧场、红果等异常区。主要开展异常验证和普查工作，投入少量地表工程和控制性中浅工程，视验证情况再作决定是否进一步工作。

4.2.3 力马河深部和外围区的勘查

隶属四川省会理县黎溪镇、通安镇和城北红旗区所辖。北起清水河一带，南抵秧田沟一带，西自秀水河一带，东到七省庙一带。力马河矿区已闭坑，清水河、秧田沟、三棵树、打矿山、大岩子、龙头山、唐家、青矿山等靶区作为一般勘查工作区部署普查工作。

4.2.4 其它地区的勘查

乡城-德格岩带，巴塘冈波地区分布有冈波蛇纹岩体及囊策辉绿岩体。1∶20 万镍化探异常展布地段和岩体产出地段吻合，经对岩体取样分析Cu 0.52%，Ni 0.15%，显示有铜镍矿化，反映本区具较好的找矿前景。可作一般普查工作。

天全-芦山-宝兴镍成矿带上，陈健等（2011）发现以往曾经被认为的赋存于黄水河群的绿色变质岩系中“含铜黄铁矿型铜矿化”，经实地勘查和室内研究发现含矿的角闪岩原岩应为基性-超基性岩，并有镍矿化，具有良好的铜镍矿找矿潜力。已有矿（化）点有天全昂州河及天全岩偏偏铜镍矿点、芦山黄铜尖子-白黄铜尖子铜镍矿点、宝兴邓池沟铜镍矿点等，该区域可布置1∶5 万矿产远景调查，可作圈定的靶区开展普查工作。

金沙江结合带和甘孜-理塘结合带中分布的基性-超基性岩体在今后的工作中值得关注和研究。