НИ́КЕЛЕВЫЕ РУ́ДЫ

НИ́КЕЛЕВЫЕ РУ́ДЫ, при­род­ные ми­не­раль­ные об­ра­зо­ва­ния, со­дер­жа­щие ни­кель в ко­ли­че­ст­вах, при ко­то­рых тех­ни­че­ски воз­мож­но и эко­но­ми­че­ски це­ле­со­об­раз­но его пром. из­вле­че­ние. В при­ро­де су­ще­ст­ву­ет ок. 50 ми­не­ра­лов ни­ке­ля, из ко­то­рых наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ны­ми яв­ля­ют­ся: пент­лан­дит $\ce{(Fe,Ni)9S8}$ (22–42% $\ce{Ni}$), ни­ке­ли­стый пир­ро­тин $\ce{(Fe,Ni)7S8}$ (0,4–1,0%), мил­ле­рит $\ce{NiS}$ (65%), ни­ке­лин $\ce{NiAs}$ (44%), герс­дор­фит (35%), хло­ан­тит $\ce{NiAs_{3–2}}$ (28%), а так­же гар­ние­рит $\ce{(Ni,Mg)OSiO2H2O}$ (41–47% $\ce{NiO}$), не­пу­ит или рев­дин­скит $\ce{3(Ni,Mg)O2SiO2H2O}$ (21–46% $\ce{NiO}$). В зо­не окис­ле­ния мышь­я­ко­ви­стых руд за счёт суль­фи­дов ни­ке­ля об­ра­зу­ет­ся вод­ный ар­се­нат ни­ке­ля – ан­на­бер­гит $\ce{Ni3(AsO4)_{2}8H2O}$ (29% $\ce{Ni}$). Ос­нов­ные Н. р. – суль­фид­ные мед­но-ни­ке­ле­вые и си­ли­кат­ные ни­ке­ле­вые. Суль­фид­ные мед­но-ни­ке­ле­вые ру­ды ге­не­ти­че­ски свя­за­ны с диф­фе­рен­ци­ров. ба­зит-ги­пер­ба­зи­то­вы­ми мас­си­ва­ми. Сло­же­ны в осн. пир­ро­ти­ном, пент­лан­ди­том, халь­ко­пи­ри­том, маг­не­ти­том; сре­ди вто­ро­сте­пен­ных и ред­ких ми­не­ра­лов – пи­рит, хро­мит, ку­ба­нит, мил­ле­рит, по­ли­ди­мит. Ру­ды ком­плекс­ные – кро­ме ни­ке­ля, ко­баль­та и ме­ди, со­дер­жат пла­ти­ну и ме­тал­лы пла­ти­но­вой груп­пы ($\ce{Pd, Os, Ru, Rh}$), зо­ло­то, се­реб­ро, се­лен, тел­лур, се­ру (из­вле­ка­ют­ся по­пут­но). Раз­ли­ча­ют сплош­ные и вкра­п­лен­ные ру­ды. Сплош­ные ру­ды сло­же­ны гл. обр. пир­ро­ти­ном, халь­ко­пи­ри­том и пент­лан­ди­том и не­ред­ко со­дер­жат об­лом­ки вме­щаю­щих по­род (брек­чие­вид­ные ру­ды). Сум­мар­ное со­дер­жа­ние ме­ди и ни­ке­ля в сплош­ных ру­дах со­став­ля­ет 8–10% и бо­лее, брек­чие­вид­ные ру­ды со­дер­жат 2–4% ни­ке­ля и 0,8–2,5% ме­ди. Вкра­п­лен­ные ру­ды – рас­се­ян­ные в мас­се вме­щаю­щих по­род зёр­на и мел­кие гнёз­да тех же суль­фи­дов при со­дер­жа­нии ни­ке­ля 0,25–0,50%. Суль­фид­ные мед­но-ни­ке­ле­вые ру­ды под­раз­де­ля­ют­ся на бо­га­тые (св. 3% $\ce{Ni}$) и бед­ные. Бо­га­тые ру­ды с от­но­ше­ни­ем $\ce{Ni:Cu}$ не ме­нее 1:1 и по­ни­жен­ным со­дер­жа­ни­ем же­ле­за (ме­нее 25%) на­прав­ля­ют­ся не­по­сред­ст­вен­но в плав­ку, бед­ные ру­ды под­вер­га­ют­ся пред­ва­рит. обо­га­ще­нию. Вред­ны­ми при­ме­ся­ми в этих ру­дах яв­ля­ют­ся цинк, сви­нец и мышь­як. Из руд по­лу­ча­ют ни­ке­ле­вый, мед­ный и пир­ро­ти­но­вый ли­бо ком­плекс­ный (мед­но-ни­ке­ле­вый) кон­цен­трат.

Си­ли­кат­ные Н. р. – рых­лые, гли­но­по­доб­ные об­ра­зо­ва­ния ко­ры вы­вет­ри­ва­ния ги­пер­ба­зи­тов, со­дер­жа­щие $\ce{Ni}$ от 0,75 до 4% и бо­лее. Ру­ды сло­же­ны пре­им. гар­ние­ри­том, нон­тро­ни­том, не­пуи­том, рев­дин­ски­том, ке­ро­ли­том, гид­ро­гё­ти­том, гё­- ти­том, ас­бо­ла­ном, гид­ро­хло­ри­том. Кро­ме ни­ке­ля, со­дер­жат 0,03–0,12% Со, со­от­но­ше­ния ме­ж­ду ни­ке­лем и ко­баль­том ко­леб­лют­ся в ши­ро­ких пре­де­лах – от 10:1 до 30:1. Си­ли­кат­ные ру­ды в за­ви­си­мо­сти от со­дер­жа­ния же­ле­за раз­де­ля­ют­ся на си­ли­кат­но-ни­ке­ле­вые (10–12% Fe) и ни­кель­со­дер­жа­щие же­лез­ные (45–50% $\ce{Fe}$). Оба ти­па руд не обо­га­ща­ют­ся, а по­сту­па­ют не­по­сред­ст­вен­но в ме­тал­лур­гич. пе­ре­ра­бот­ку, ко­то­рая об­хо­дит­ся до­ро­же, чем у суль­фид­ных руд, в ср. на 70–80%. Из руд по­лу­ча­ют ни­кель и/или фер­ро­ни­кель. Вред­ные при­ме­си – медь, хром, фос­фор.

Ме­сто­ро­ж­де­ния Н. р. счи­та­ют­ся очень круп­ны­ми, ес­ли со­дер­жат св. 500 тыс. т, круп­ны­ми – 500–250 тыс. т, сред­ни­ми – 250–100 тыс. т, мел­ки­ми – ме­нее 100 тыс. т ни­ке­ля. Вы­де­ля­ют два осн. гео­ло­го-пром. ти­па ме­сто­ро­ж­де­ний Н. р.: маг­ма­ти­че­ские (суль­фид­ные мед­но-ни­ке­ле­вые) и ла­те­рит­ных кор вы­вет­ри­ва­ния (си­ли­кат­ные ни­ке­ле­вые). С эти­ми гео­ло­го-пром. ти­па­ми свя­за­но св. 99% ми­ро­вых за­па­сов ни­ке­ля, из ко­то­рых пер­вым при­над­ле­жит св. 71%, вто­рым – ок. 29%. Си­ли­кат­ные ни­ке­ле­вые ла­те­рит­ных кор вы­вет­ри­ва­ния ме­сто­ро­ж­де­ния об­ра­зу­ют­ся при хи­мич. вы­вет­ри­ва­нии сер­пен­ти­ни­тов и сер­пен­ти­ни­зи­ров. по­род ду­нит-гарц­бур­ги­то­вой фор­ма­ции в ус­ло­ви­ях жар­ко­го и влаж­но­го тро­пич. кли­ма­та. Наи­бо­лее круп­ные и бо­га­тые ме­сто­ро­ж­де­ния, рас­по­ло­жен­ные в совр. тро­пич. поя­се Зем­ли, воз­ник­ли в оли­го­цен-чет­вер­тич­ное вре­мя. По фор­ме за­ле­га­ния и ус­ло­ви­ям об­ра­зо­ва­ния вы­де­ля­ют­ся три ос­нов­ных мор­фо­ге­не­тич. ти­па ме­сто­ро­ж­де­ний ни­ке­ле­нос­ных кор вы­вет­ри­ва­ния: пло­щад­ной, ли­ней­ный (ли­ней­но-тре­щин­ный и кон­так­то­во-кар­сто­вый) и ли­ней­но-пло­щад­ной (тре­щин­но-пло­щад­ной и кар­сто­во-пло­щад­ной). Ме­сто­ро­ж­де­ния пло­щад­но­го ти­па свя­за­ны с по­кров­ной ко­рой вы­вет­ри­ва­ния, воз­ник­шей в ус­ло­ви­ях рав­нин­но­го рель­е­фа. Они со­став­ля­ют осн. мас­су за­па­сов руд си­ли­кат­ных ме­сто­ро­ж­де­ний ни­ке­ля; руд­ные те­ла пла­сто­об­раз­ной фор­мы мощ­но­стью 3–20 м. Ме­с­то­ро­ж­де­ния ли­ней­но­го ти­па ха­рак­тер­ны для рай­онов с рас­чле­нён­ным рель­е­фом и раз­ви­ты­ми зо­на­ми тек­то­нич. на­ру­ше­ний; руд­ные те­ла слож­ной фор­мы, час­то встре­ча­ют­ся неск. па­рал­лель­ных кру­то­па­даю­щих тел мощ­но­стью 1–50 м. Ме­сто­ро­ж­де­ния кон­так­то­во-кар­сто­во­го под­ти­па ли­ней­но­го ти­па фор­ми­ру­ют­ся на кон­так­тах ги­пер­ба­зи­тов с кар­бо­нат­ны­ми по­ро­да­ми, ча­ще все­го, ко­гда ги­пер­ба­зи­ты за­ле­га­ют над кар­бо­нат­ны­ми по­ро­да­ми. Бла­го­да­ря это­му вы­ще­ла­чи­вае­мые ком­по­нен­ты – ни­кель, маг­ний, крем­не­зём – по­па­да­ют в кар­сто­вые по­лос­ти кар­бо­нат­ных по­род и фик­си­ру­ют­ся в ви­де ни­ке­ле­вых и маг­не­зи­аль­но-ни­ке­ле­вых гид­ро­си­ли­ка­тов. Кро­ме то­го, ни­кель сор­би­ру­ет­ся гид­ро­кси­да­ми же­ле­за, гли­ни­сты­ми ми­не­ра­ла­ми. Руд­ные те­ла рас­по­ла­га­ют­ся в кар­сто­вых ка­ме­рах, сло­же­ны кар­сто­вой брек­чи­ей, гли­на­ми и др. оса­доч­ны­ми по­ро­да­ми с при­маз­ка­ми и про­жил­ка­ми гар­ние­ри­та и рев­дин­ски­та; ха­рак­те­ри­зу­ют­ся слож­ной мор­фо­ло­ги­ей, рез­кой из­мен­чи­во­стью со­ста­ва, низ­ким со­дер­жа­ни­ем или от­сут­ст­ви­ем ко­баль­та. Наи­бо­лее бо­га­тые ру­ды кон­цен­три­ру­ют­ся на дне кар­сто­вых по­лос­тей. Ме­сто­ро­ж­де­ния сме­шан­но­го ли­ней­но-пло­щад­но­го ти­па об­ра­зу­ют­ся в ус­ло­ви­ях хол­ми­сто­го, низ­ко­гор­но­го, от­но­си­тель­но сла­бо рас­чле­нён­но­го рель­е­фа и объ­е­ди­ня­ют в се­бе осо­бен­но­сти пло­щад­ных и ли­ней­ных руд­ных тел. Наи­бо­лее из­вест­ные ме­сто­ро­ж­де­ния си­ли­кат­ных руд: Че­рем­шан­ское и Са­ха­рин­ское (Рос­сия); Ржа­но­во (Ма­ке­до­ния); Па­гон­да и Ла­рим­на (Гре­ция); Но­нок, Рио-Ту­ба (Фи­лип­пи­ны); Со­роа­ко и По­ма­лаа (Ин­до­не­зия); Тио, По­ро, Не­пуи и Куа­уа (Но­вая Ка­ле­до­ния); Грин­вейл и Марл­бо­ро (Ав­ст­ра­лия); Моа и Пи­на­рес-де-Мая­ри (Ку­ба); Фаль­кон­до (До­ми­ни­кан­ская Рес­пуб­ли­ка); Сер­ро-Ма­то­со (Ко­лум­бия); Ло­ма-де-Ер­ро (Ве­не­су­эла); Ни­ке­лан­дия и Вер­ме­лью (Бра­зи­лия).

Маг­ма­ти­че­ские (суль­фид­ные мед­но-ни­ке­ле­вые) ме­сто­ро­ж­де­ния по­все­ме­ст­но про­стран­ст­вен­но и ге­не­ти­че­ски свя­за­ны с рас­сло­ен­ны­ми ин­тру­зи­ва­ми ба­зит-ги­пер­ба­зи­то­вых по­род. Ру­до­нос­ные ин­тру­зи­вы рас­по­ла­га­ют­ся ис­лю­чи­тель­но в пре­де­лах зон ак­ти­ви­за­ции плат­форм и при­уро­че­ны к ар­хей­ским зе­ле­но­ка­мен­ным поя­сам, про­те­ро­зой­ским риф­то­ген­ным струк­ту­рам, ка­ле­дон­ским и гер­цин­ским зо­нам тек­то­номаг­ма­тич. ак­ти­ви­за­ции древ­них плат­форм. Они фор­ми­ру­ют­ся и раз­ме­ща­ют­ся гл. обр. в пре­де­лах са­мих ин­тру­зив­ных тел, ре­же – во вме­щаю­щих по­ро­дах. Сплош­ные и вкра­п­лен­ные ру­ды за­ле­га­ют в ви­де пла­сто- и жи­ло­об­раз­ных тел, линз. Для руд­ных тел до­кем­брий­ских ме­сто­ро­ж­де­ний ха­рак­тер­но пре­им. кру­тое па­де­ние, дли­на по па­де­нию 0,5–2 км и по про­сти­ра­нию 0,2–3 км. Мощ­ность 1–50 м, ино­гда до 300 м. Руд­ные те­ла па­лео­зой­ских и ме­зо­зой­ских ме­сто­ро­ж­де­ний час­то ха­рак­те­ри­зу­ют­ся поч­ти го­ри­зон­таль­ным за­ле­га­ни­ем, зна­чит. про­тя­жён­но­стью при мощ­но­сти пла­сто­об­раз­ных за­ле­жей 4–50 м. Наи­бо­лее из­вест­ные ме­сто­ро­ж­дения: Жда­нов­ское, Кау­ла, Верх­нее, Мон­че­гор­ское, Тал­нах­ское, Ок­тябрь­ское и Но­риль­ское (Рос­сия); Линн-Лейк, Гор­дон-Лейк, Фруд, Грей­тон, Томп­сон-Майн (Ка­на­да); Кам­бал­да, Аг­нью, Ма­унт-Кейт (Ав­ст­ра­лия); Ин­сиз­ва (ЮАР).

На ос­таль­ные – плу­то­но­ген­ные гид­ро­тер­маль­ные жиль­ные ни­кель-ко­баль­то­вые ар­се­нид­ные и суль­фо­ар­се­нид­ные ме­сто­ро­ж­де­ния (из ко­то­рых ни­кель из­вле­ка­ет­ся по­пут­но) при­хо­дит­ся ме­нее 0,1% ми­ро­вых за­па­сов. Кро­ме этих гео­ло­го-пром. ти­пов, по­тен­ци­аль­ные ре­сур­сы ни­ке­ля за­клю­че­ны в океа­нич. же­ле­зо­мар­ган­це­вых кон­кре­ци­ях и оце­ни­ва­ют­ся в 73 млрд. т при ср. со­дер­жа­нии ни­ке­ля 1,3%.

Ос­но­ву ми­ро­вой ми­не­раль­но-сырь­е­вой ба­зы ни­ке­ля со­став­ля­ет от­но­си­тель­но не­боль­шое чис­ло ме­сто­ро­ж­де­ний: в 34 наи­бо­лее круп­ных со­сре­до­то­чен 91% ми­ро­вых под­твер­ждён­ных за­па­сов, они обес­пе­чи­ва­ют 93% ми­ро­вой до­бы­чи. Ми­ро­вые об­щие за­па­сы ни­ке­ля (36 стран, 2007) со­став­ля­ют 162 245 тыс. т, до­ка­зан­ные 58 275 тыс. т, в т. ч. в Ев­ро­пе (без Рос­сии) 13,7%, Азии (без Рос­сии) 19%, Аф­ри­ке 12,5%, Аме­ри­ке 29,5%, Океа­нии и Ав­ст­ра­лии 21,7%; до­ля Рос­сии 13,7% до­ка­зан­ных ми­ро­вых за­па­сов. Наи­бо­лее круп­ны­ми до­ка­зан­ны­ми за­па­са­ми ни­ке­ля (тыс. т) об­ла­да­ют: Рос­сия (8000), Ав­ст­ра­лия (6430), Ку­ба (5600), Но­вая Ка­ле­до­ния (5500), Ин­до­не­зия (5490), Бра­зи­лия (4280), ЮАР (4185), Ка­на­да (4090), Ки­тай (2300), Фи­лип­пи­ны (1965), Ма­да­га­скар (1300), Ко­лум­бия (1020), Бот­сва­на (950), Ка­зах­стан (890), Гва­те­ма­ла (780), Па­пуа – Но­вая Гви­нея (690), До­ми­ни­кан­ская Рес­пуб­ли­ка (640).

Рос­сия – один из круп­ней­ших про­ду­цен­тов ни­ке­ля в ми­ре. В Рос­сии (в от­ли­чие от за­ру­беж­ных стран) б. ч. раз­ве­дан­ных за­па­сов (ок. 89%) со­сре­до­то­че­на в суль­фид­ных мед­но-ни­ке­ле­вых ме­сто­ро­ж­де­ни­ях и толь­ко ма­лая часть (11%) – в си­ли­кат­ных ни­ке­ле­вых. Ми­не­раль­но-сырь­е­вой ба­зой ни­ке­ля стра­ны яв­ля­ют­ся 40 ме­сто­ро­ж­де­ний разл. ге­не­зи­са, из них 30 с ба­лан­со­вы­ми и 10 с за­ба­лан­со­вы­ми за­па­са­ми Н. р. Раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся 15 ме­сто­ро­ж­де­ний, од­но под­го­тав­ли­ва­ет­ся к ос­вое­нию, од­но пе­ре­ве­де­но в ре­зерв (2011). В сум­ме 17 ме­сто­ро­ж­де­ний вклю­ча­ют 94,4% раз­ве­дан­ных за­па­сов ни­ке­ля, наи­бо­лее круп­ные: Ок­тябрь­ское, Тал­нах­ское, Жда­нов­ское, Бу­рук­таль­ское, Се­ров­ское. Пре­об­ла­даю­щая часть до­бы­чи Н. р. (96,1%) в Рос­сии при­хо­дит­ся на ме­сто­ро­ж­де­ния суль­фид­ных мед­но-ни­ке­ле­вых руд (Крас­но­яр­ский кр. 78,2%, Мур­ман­ская обл. 17,9%), ос­таль­ная (3,9%) – на ме­сто­ро­ж­де­ния си­ли­кат­ных ни­кель-ко­баль­то­вых руд Ура­ла (Орен­бург­ская, Сверд­лов­ская, Че­ля­бин­ская об­лас­ти).