镍表生成矿的微观过程研究:以印尼kolonodale和中国元江红土型镍矿床为例

面向国家镍资源战略需求，围绕"镍表生成矿的微观过程"这一科学问题，本课题以印尼苏拉威西岛Kolonodale和中国云南元江两个不同矿化类型的红土型镍矿床为研究对象，采用SEM+EDS、EPMA及TEM等微区微束测试技术，开展红土型镍矿床的表生成矿微观过程重建及案例对比研究。本课题旨在精细解剖富镍矿化红土剖面，从微观风化组构、微区矿物学及界面地球化学等微观层次有效提取对镍表生成矿过程的指示信息，突破国际上难于重建镍表生成矿微观过程的瓶颈。同时，将微观成矿信息与宏观成矿条件相结合，在对比研究的基础上，提炼"硅酸盐型"与"粘土型"红土镍矿床发育过程的异同。本研究对推动红土型镍矿床成矿理论的发展具有重要的科学意义，也将为高效开发利用境外红土型镍矿资源提供有力的科学支撑。

红土型镍矿是全球镍矿床成因体系中资源储量最大的一类，是应对硫化镍资源危机的主要接替资源类型。申请者开展了东南亚及我国红土型镍矿床成因机制及典型矿床对比研究工作。所取得的主要理论成果是：（1）报道并研究了印尼苏拉威西岛Kolonodale地区7 Å-10 Å混合型“硅镁镍矿”的矿物学属性、发育环境及成因机制，发现高度富镍的硅镁镍矿是超基性岩红土化过程中特定地质环境的产物。风化壳中强烈地元素迁移再分配、腐岩层中低氧逸度和高pH值的物理化学环境以及同风化断层等因素均是导致区内硅镁镍矿发育的关键条件；（2）对比研究了印尼苏拉威西岛与中国云南不同气候背景下富镍超基性岩红土风化壳中矿质元素和潜在成矿元素（Ni、Co、REE和PGE）的地球化学特征，发现气候环境制约着超基性岩的红土化程度，进而影响着元素在风化壳中的富集程度和迁移再分配行为；（3）构建了中国云南元江和印尼Kolonodale红土型镍矿床的成矿过程模型，发现在不同地域环境下“镁硅酸盐型”红土镍矿床的成矿作用也存在明显的个体差异；（4）选择红土风化壳中的载镍矿物作为矿化分类的视角，对进行全球范围内报道的典型红土镍矿床进行了系统对比研究，揭示了红土型镍矿床在成矿特征、成矿条件及成因机制上的多样性。本研究所取得的成果对于推动红土型镍矿床成矿理论的发展具有重要的科学意义。受项目资助共发表论文13篇，其中SCI收录论文3篇，EI收录论文5篇，中文核心论文3篇和国内外会议论文2篇。