Никель. 
Геология и месторождения полезных ископаемых

Содержание никеля в земной коре составляет 5,8 • 10^-3%, максимальное содержание характерно для ультраосновных пород — 2 • 10^-2 %.

Промышленное значение имеют в основном сульфиды, арсениды и силикаты никеля: никелин, пентландит, гарниерит — Ni₄(Si₄O₁₀) (ОН)₄ • 4Н₂0.

Никель серебристо-белый металл, обладает сильным блеском, хорошо полируется, поддается прокатке, ковке и сварке. Температура плавления 1726 °C.

Основная масса никеля используется для производства сплавов с Fe, Си, Zn и др. Присадка Ni к стали повышает ее вязкость и стойкость против коррозии. Сплавы на основе никеля делятся на жаропрочные, магнитные, с заданными свойствами. Существенное количество Ni расходуется для антикоррозийного покрытия им других металлов и сплавов (никелирование) и в качестве катализатора при многих химических процессах.

Мировые запасы Ni (без стран СНГ) составляют —54 млн т, в том числе на Кубе — 18 млн т; остальные запасы в Канаде, Новой Каледонии, Индонезии, ЮАР, Австралии. Россия занимает пятое место по количеству общих запасов, а разведанных запасов — второе место в мире. Всего на госбалансе по состоянию на 01.01.03 числится 39 месторождений. Преобладающая часть запасов сосредоточена на 12 сульфидных Cu-Ni месторождениях. Качество этих руд (Ni — 1,6—1,7%) сравнимо с качеством аналогичных руд, добываемых за рубежом.

Мировая добыча Ni (без стран СНГ) —1 млн т, в том числе на Кубе 30 тыс т.

Месторождения никеля по запасам подразделяются (в тыс. т) на весьма крупные > 500, крупные — 500—250, средние 100—250, мелкие < 100.

Более 90% запасов и —97% добычи в РФ приходится на сульфидные Cu-Ni месторождения магматического генезиса, а за рубежом — на силикатные Co-Ni месторождения выветривания (66,8% запасов Ni и 57,8% запасов Со). Кроме указанных промышленных месторождений крупные природные концентрации характерны для морских железомарганцевых конкреций.

Магматические ликвационные месторождения сульфидных Cu-Ni руд связаны с расслоенными интрузивами, входящими в состав формаций базит-гипербазитового ряда. Рудоносные интрузивы располагаются в пределах зон активизации платформ. Они приурочены к архейским зеленокаменным поясам, протерозойским рифтогенным структурам, каледонским и герцинским зонам тектоно-магматической активизации древних платформ.

Интрузивные массивы, приуроченные к пологим синклиналям, имеют форму лополитов. В донной части их обособляются более основные разновидности (до перидотитов), в верхних частях — более кислые (габбро, габбро-диориты). Наблюдается послойное чередование этих пород.

Рудные тела обычно размещаются внутри рудоносных материнских массивов или в непосредственной близости от них. Они представлены зонами вкрапленности сингенетических руд и прожилково-вкрапленными рудами, имеющими секущие контакты.

Главные рудные минералы — пентландит, пирротин, халькопирит, магнетит; второстепенные — пирит, кубанит, талнахит, минералы группы платины, золото, серебро и другие. Вредные примеси — Zn, Pb, As, F, Cd, Bi. Предельное их содержание обычно — тысячные доли %.

Типы руд: пирротиновые, кубанитовые (CuFe₂0₃), халькопиритовые, талнахитовые (Cu₈(Fe, Ni)₁₆S₃₂). Руды богатые, содержание Ni > 1%.

Рудные тела имеют размеры по простиранию — 1500 м, по падению — 800—1000 м, мощность от 0,9 до 50—100 м.

Запасы месторождений от 10 до 2000 тыс т.

Месторождения сульфидно — Cu-Ni руд распространены широко и концентрируются в 9 провинциях: на Кольским полуострове (Печенга, Мончегорское, Аллареченское); Воронежском кристаллическом массиве (Нижнемамонское, Еланское); в Норильском районе (Норильск-1, Норильск-2, Талнахское, Октябьское, Имангда); в Северном Прибайкалье (Чайское, Йоко-Давыденское); в Канаде в районе Садбери (Фруд, Грейтон и другие), районе Томпсон (Томпсон-Майн, Мистерии-Лейк); районе Бушвельда в ЮАР (месторождения рифа Меренского); провинции Карру в ЮАР (Инсизва); Западной Австралии (Камбалда, МаунтКейт). Отдельные месторождения известны в Норвегии, Швеции, Финляндии, США (Аляска), Японии.

Норильская группа месторождений расположена на северо-западной окраине Сибирской платформы, испытавшей интенсивную активизацию, выразившуюся в формировании системы протяженных мульд и разделяющих их валов, осложненных разломами. Последние служили каналами для вывода трапповой магмы. Медно-никелевое оруденение связано с интрузивами дифференцированных габбро-диабазов одного из этапов траппового магматизма триаса.

Месторождения Норильск-1, Норильск-2, Талнахское, Октябрьское приурочены к глубинному разлому. На востоке от разлома находится Талнахское месторождение, на запад — Октябрьское. Складчатые и разрывные нарушения, оперяющие разлом, создают блоковое строение рудного поля. Оруденение месторождения Норильск-1 локализуется в донной части плитообразного расслоенного массива габбро-диабазов, полого погружающегося на запад под покровы триасовых эффузивов. Талнахское и Октябрьское месторождения связаны с крупным межпластовым дифференцированным интрузивом габбро-диабазов площадью более 50 км². Талнахское месторождение располагается в верхнем рудоносном горизонте среди песчано-сланцевых пород тунгусской серии (Р-С), а Октябрьское — в нижнем на глубинах более 400 м среди карбонатно-глинистых и сульфатных пород.

Типичный металлоносный Талнахский интрузив расслоен и включает (сверху вниз): эруптивные брекчии, габбро-диориты, кварцевые, безоливиновые габбро, габбро оливиновые, оливин-биотитовые, пикритовые контактовые габбро-диабазы (в основании интрузива). Рудные тела локализуются в основном в зоне нижнего эндои экзоконтакта интрузивов и в плане повторяют их контуры (см. рис. 7.3, 7.4).

Типы руд: вкрапленные — 77% от общей массы руды; сплошные сульфидные — 10% в интрузиах и вмещающих породах; прожилкововкрапленные в породах экзоконтакта — 13%.

Состав руд: пирротин, пентландит, халькопирит; широко развиты магнетит, титаномагнетит, ильменит. Редкие минералы — пирит, миллерит, борнит, талнахит, ковеллин, платиноиды и др. Текстуры руд массивные, вкрапленные, прожилково-вкрапленные, брекчиевые, пятнистые, петельчатые, полосчатые. Структуры руд порфировидные, сидеронитовые, гипидиоморфные и др. Отношение Ni: Co = 16:1; Ni: Cu = 1:(2,5—1).

Кроме меди и никеля, в рудах содержатся кобальт, платиноиды, золото, серебро, селен, теллур.

Норильский горно-металлургический комбинат добывает и перерабатывает руды уникальных по масштабу и качеству сырья Октябрьского и Талнахского месторождений, а также рядовые руды месторождения Норильск-1. Комбинат обеспечивает 77% общероссийского производства Ni и Со, платиноидов. Большая часть продукции идет на экспорт.

Месторождения кор выветривания представлены силикатными кобальто-никелевыми рудами, сформированными при латеритном выветривании ультрабазитов. Наиболее благоприятны для этого условия тропического климата. При химическом выветривании происходит разложение оливина и серпентина, в которых изоморфно с магнием находится никель. Минеральный состав вторичных руд: гарниерит (никелевый серпентин), глины, вермикулит, тальк, хлорит, гидрооксиды железа и марганца.

По форме и условиям залегания выделяют площадные, линейные и линейно-площадные типы месторождений. Месторождения площадного типа формируются в условиях равнинного рельефа. Рудные тела пластообразной формы, имеют мощность 3—20 м. Никелевые месторождения линейной формы свойственны районам с расчлененным рельефом и развитыми зонами тектонических нарушений, определявшими глубокое проникновение вод. Рудные тела сложной формы, крутопадающие, мощностью от 1 до 50 м.

Соотношения Ni/Co колеблются в широких пределах от 10:1 до 30:1.

Минимально-промышленное содержание Ni находится в пределах 1,1—1,5%. К существенно кобальтовым относятся руды с содержанием кобальта выше 0,085—0,1%.

Промышленные никеленосные коры выветривания известны на Среднем и Южном Урале (Кемпирсайское, Серовское, Сахаринское). Наиболее крупные месторождения расположены в современной тропической зоне — это месторождения Новой Каледонии, Филиппин, Австралии, Кубы, Бразилии.