镍的特性
镍是一种银白色金属，具有高延展性、韧性和强度，化学符号为Ni。它是第5种最丰富的元素，广泛存在于地壳和地核中。纯镍在地壳中含量微量，通常与超镁铁质岩石类型有关。人们认为地球的核心主要由铁和镍的合金组成。植物、动物和海水中也含有少量镍。通常出现在经济矿床中的富镍矿物包括表1中列出的多种硫化物。
| 矿物名称 | 化学式 | 比重 | 镍 % |
|---|---|---|---|
| 硫磷矿 | 硫化镍 | 5 . 3 - 5 . 5克/立方厘米 | 64 。 7 |
| 镍黄铁矿 | (铁,镍) 9 S 8 | 4 . 6 - 5 . 0克/立方厘米 | 34 . 2 ；最多67 . 3 |
| 磁黄铁矿 | (Fe,Ni) 1 -x S x | 4 . 6 - 4 . 65克/立方厘米 | 痕迹 |
| 硅镁石 | (NiMg) 3 Si 2 O 5 (OH) 4 | 2 . 5 - 3 . 0克/立方厘米 | 38 。 9 |
| 含镍褐铁矿 | （Fe,Ni）O（OH） | 2 . 7 - 4 . 3克/立方厘米 | 64 。 0 |
| 含镍针铁矿 | （Fe,Ni）O（OH） | 2 . 5 - 3 . 0克/立方厘米 | 64 。 0 |
| 紫罗兰石 | 铁镍2硫4 | 4 . 0克/立方厘米 | 38 。 9 |
| 锡格尼特 | (Ni, CO ) 3 S 4 | 4 . 85克/立方厘米 | 57 。 8 |
| 镍线 | 砷化镍 | 7 . 5克/立方厘米 | 43 。 9 |
| 锡格尼特 | 镍硫合金2 | 4 . 45克/立方厘米 | 47 。 8 |
表1 ：含镍元素的矿物
丰田混合动力汽车的高功率镍氢电池
镍的用途
由于风能、太阳能和电动汽车（EV）对镍的需求量很大，镍被认为是一种“关键矿物”。它用于混合动力汽车中的可充电镍镉电池和镍氢电池。作为良好的热导体，镍用于制造抗腐蚀的合金。例如，用于烤面包机和电烤箱的镍铬合金是镍和铬与少量硅、锰和铁的合金。铜镍合金通常用于海水淡化厂，将海水转化为淡水。镍钢用于装甲板。其他镍合金用于船舶螺旋桨轴和涡轮叶片。镍用于制造硬币已有悠久历史。细碎的镍可用作氢化植物油的催化剂。
绿镍石是一种绿色镍矿石，存在于风化和蛇纹石化的超镁铁质岩石中
镍地质
在地壳中，镍的丰度平均为每百万分之80 (ppm)，然而，其主要集中在地核中。在许多矿物中，镍可以替代铁和钴等其他元素。在地球上，镍最常与硫和铁结合形成镍黄铁矿，与硫结合形成镍铁矿，与砷结合形成镍矿，以及与砷和硫结合形成镍方铅矿（表1 ）。
| 矿物系统 | 存款类型 | 地质省 |
|---|---|---|
| 化学风化 | 粘土中的残留镍、交代镍和后生镍富集 | 山谷和山脊，皮埃蒙特 |
| 镁铁质岩浆岩 | 硫化物 | Blue Ridge |
表2 ：弗吉尼亚州的潜在镍矿系统、矿床类型（Hofstra 和 Kreiner， 2020 ）和地质省
工业中的镍
镍主要产自两种类型的矿床。第一类是红土矿，其主要矿石矿物混合物是含镍褐铁矿和硅镁石（各种含水镍和富镍硅酸盐的混合物）。二是岩浆硫化物矿床，主要矿石矿物为镍黄铁矿。印度尼西亚和澳大利亚的镍储量估计最大（占世界总量的43 . 6 %）。美国目前有一座国内镍矿，即位于密歇根州的地下矿鹰矿。在弗吉尼亚州，位于弗洛伊德县北部的镍矿在内战前就曾被勘探过，并且在二十世纪初又被勘探过一次。矿化岩包括含有镍磁黄铁矿和黄铜矿的辉长岩脉。这些硫化矿石存在于矿脉中，或不规则地分布在蓝岭省的变质火山岩或岩浆岩中。镍通常与其他硫化物或金属元素（如钴、铁、铜和砷）共生。
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弗吉尼亚州的镍矿开采地点
将垃圾倾倒在 Vest Prospect 的一条小溪旁边。改编自 Sweet and Bell， 1980 。
弗洛伊德县北部 (Watson, 1907 ) 有富含铁、镍、铜和钴的岩石矿点。20初，人们勘探了三个矿藏，主要以镍为矿产资源。其中一些地点几十年来一直断断续续地被勘探，但没有一个能以商业规模生产镍矿。在每个勘探区，铁镍钴硫化物和铁钛氧化物都出现在超镁铁质或蚀变超镁铁质岩体中。
弗吉尼亚州弗洛伊德县 Lick Fork 和 Vest 矿区所在地。经 Walsh-Stovall 等人修改， 1989
Lick Fork 矿区 (也称为 Mackusick、Flat Run 和 John Light's Mine) 于1904开始运营，尽管在南北战争之前就已经在此地发现了与硫化物有关的矿石 (Ross, 1935 )。这里的硫化物矿石赋存于镁铁质岩和超镁铁质岩中，这些岩的成分从辉石正长岩到辉长岩不等 (Craig and Higgins, 1975 )。据 Watson ( 1907 ) 估计，主平巷中含矿辉长岩的宽度约为18 - 22英尺。这些岩石侵入弗里斯断层带北侧的中粒麻粒岩相变质岩。弗吉尼亚镍业公司将 Lick Fork 勘探区从1904扩展到1907 ，该公司开辟了多个勘探竖井和平巷，暴露出分散和半块状硫化物区。已鉴定的矿物有磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、钛铁矿、磁铁矿和紫铜矿（镍黄铁矿的次生氧化矿物）。据报道，紫铜矿样品含有高达30 . 7重量百分比的镍 (Craig 和 Higgins， 1975 )。在 Lick Fork 和 Vest 矿区进行了地球化学调查。两个矿区的土壤样本分析均显示出明显的镍异常，Lick Fork 矿区的镍异常值最高可达1000 ppm（Walsh-Stovall 等人， 1989 ）。
在距离 Lick Fork 东北约两英里的 Vest 矿区，类似的镁铁质侵入岩也经历了变质作用，在黑云母片麻岩中形成了绿泥石透闪石片岩（Walsh-Stovall 等人， 1989 ）。镁铁质侵入岩最初含有一套硫化物矿物，现已氧化严重，与在利克福克发现的硫化物矿物类似。1924的勘探工作包括一个15英尺的垂直竖井和一个75英尺长的平巷 (Sweet and Bell, 1980 ; Grosh, 1949 )。在1936钻了四个勘探孔，美国矿业局在1944又增加了两个勘探孔（Walsh-Stovall 等人， 1989 ）。样本揭示了稀疏分布的硫化物带，厚度达5英尺，含3 . 2 % 的镍 (Grosh, 1949 )。土壤样本分析显示，Vest 矿区的铅含量高达425 ppm（Walsh-Stovall 等人， 1989 ）。没有 Lick Fork 或 Vest 矿产生产的记录（Sweet 和 Bell， 1980 ；Sweet 等人， 2016 ）。
第三个镍矿勘探项目是 Sugar Run，于1902进行了勘探。Sugar Run 位于 Vest 矿区东北约三英里处，由小型地下矿井组成，包括一个竖井和一个40英尺的平巷 (Dietrich, 1959 )。该地点未产出具有商业价值的矿石。
参考文献：
Craig, JR 和 Higgins, JB， 1975 ，来自弗吉尼亚的富含钴和铁的紫罗兰矿。美国矿物学家，第60卷。
迪特里希，RV， 1959 ，弗吉尼亚州西南部蓝岭高地弗洛伊德县地质与矿产资源专家。弗吉尼亚理工学院工程实验站系列公报，第134号。
华盛顿州格罗什， 1949 ，对弗吉尼亚州弗洛伊德县 Vest 镍矿前景的调查：美国矿业局调查报告 RI 4491 ， 4页。
Hofstra, AH 和 Kreiner, DC, 2020 ，《地球测绘资源计划的系统-矿床-商品-关键矿物表》：美国地质调查局公开文件报告2020 - 1042 。
罗斯，CS， 1935 ，《南阿巴拉契亚地区达克敦型铜矿床的成因》，美国地质调查局，专业论文179 。
Sweet, P. 和 Bell, S.， 1980 ， 《弗吉尼亚州蓝岭省的金属矿化》 ，载于《弗吉尼亚州矿产资源部出版物27 ，第39 - 53页。
Sweet, PC、Lassetter, WL 和 Sherwood, WC, 2016 ，《弗吉尼亚州的非燃料矿产资源》，载于《弗吉尼亚地质学》。弗吉尼亚自然历史博物馆，特别出版物18 。
Walsh-Stovall, C.、Robinson, ES、Rimstidt, JD 和 Stovall, RL, 1989 ， 《弗吉尼亚蓝岭岩浆硫化物矿床勘探》，载于《弗吉尼亚地质学贡献 - VI》 ，弗吉尼亚矿产资源部出版物88 。
沃森，TL， 1907 ，弗吉尼亚矿产资源公司，弗吉尼亚州林奇堡，JP Bell 公司， 618页。
