天?？h半陽河螢石礦床地質(zhì)特征及開發(fā)利用前景

任青惠，閆啟明，卓 雅，關(guān) 麗，米海杰，張江帆

（甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730020）

天?？h半陽河螢石礦床地質(zhì)特征及開發(fā)利用前景

任青惠，閆啟明，卓 雅，關(guān) 麗，米海杰，張江帆

（甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730020）

螢石作為氟化工業(yè)產(chǎn)品的主要原料，國內(nèi)市場(chǎng)量年均增幅約12%。天祝縣半陽河螢石礦具有地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、礦石中CaF2平均含量高、CaCO3和P、S等有害元素含量低、礦石易采易選等特點(diǎn)，其開發(fā)利用前景良好。

螢石礦；地質(zhì)特征；開發(fā)前景；天?？h

以螢石為原料的氟化工產(chǎn)品多達(dá)幾千種，目前尚無可替代品。氟化工以及其他下游行業(yè)的發(fā)展需要大量螢石資源，近年來國內(nèi)螢石需求量年均增幅大約12%左右，市場(chǎng)需求旺盛，僅甘肅省氟化鹽工業(yè)每年對(duì)螢石精粉的需求缺口在10萬t以上。半陽河螢石礦區(qū)交通條件良好，該礦床具有地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、礦石中CaF2平均含量高、CaCO3和P、S等有害元素含量低、礦石易采易選等特點(diǎn)。因此半陽河螢石礦的開發(fā)利用具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)意義。

1 成礦地質(zhì)背景

天?？h半陽河螢石礦區(qū)位于北祁連褶皺帶走廊過渡帶內(nèi)帶的毛藏寺古凸起的南緣。

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為下石炭統(tǒng)臭牛溝組(見右圖)，巖性主要由底礫巖、厚層狀長(zhǎng)石石英砂巖組成，地層產(chǎn)狀：傾向200°，傾角20～25°。

礦區(qū)主要斷層為NNE向的F1、F2斷層，其特征為：F1斷層地表延伸長(zhǎng)度＞5km，走向?yàn)?0～25°，傾向300°左右，傾角60～65°。當(dāng)斷層穿越剛性較強(qiáng)的巖石(石英砂巖、花崗閃長(zhǎng)巖)時(shí)，常形成寬數(shù)米的斷層角礫巖帶；在穿越塑性較強(qiáng)的巖石時(shí)

(如頁巖)表現(xiàn)為一些揉皺等塑性變形。

半陽河螢石礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

F2斷層的形成晚于F1，在斷層內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有礦化蝕變。該斷層切割了區(qū)內(nèi)除第四系以外的所有地質(zhì)體，對(duì)控礦的F1斷層及礦體有一定的破壞性。該斷層地表長(zhǎng)度＞7km，斷層面走向60°，傾向北西，傾角67°。斷層破碎帶發(fā)育，但破碎帶膠結(jié)弱、結(jié)構(gòu)疏松。

螢石礦脈充填于F1斷層破碎帶中，礦體形態(tài)、規(guī)模嚴(yán)格受F1控制。F1斷層為深部熱源提供了運(yùn)移通道，也為螢石礦賦集提供了空間。

2 礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的螢石礦體僅有1條，礦體嚴(yán)格受F1斷層控制，礦體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀基本一致。地表有槽探工程控制，深部利用平硐控制垂深約170m，礦體厚度在深部有膨大的趨勢(shì)。

2.1 礦體規(guī)模

半陽河螢石礦礦體呈脈狀沿F1斷層充填，已控制礦體地表連續(xù)延伸長(zhǎng)約1 100m，礦體厚度1.0～2.55m，平均1.63m，厚度變化系數(shù)43.2%。最大出露標(biāo)高3 650m，最低出露標(biāo)高3 490m，地表出露比高160m，平硐工程控制延深50m。礦體產(chǎn)狀290～312°∠62～68°，與F1斷層基本一致，礦體形態(tài)較簡(jiǎn)單。

2.2 礦石組分及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石礦物為螢石。脈石礦物為石英，另含少量的長(zhǎng)石、高嶺土、絹云母、綠泥石等，未見CaCO3和Fe、P、S等有害元素的單獨(dú)礦物出現(xiàn)。螢石以白色居多，其次為紫紅色和淺綠色，多以聚晶集合體出現(xiàn)，粒徑較小，一般0.2～2mm，僅在晶洞中常見到粗晶、巨晶。

礦石的化學(xué)成分比較簡(jiǎn)單，CaF2的含量38.1%～96.09%，平均72.2%， CaCO3和P、S等有害元素含量低(均＜0.1%)， CaF2+SiO2含量87%～99.6%，二者的相關(guān)系數(shù)為-0.995，為反消長(zhǎng)關(guān)系。

礦石主要為自形結(jié)構(gòu)、中細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)，局部晶洞中見粗晶、聚晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為脈狀、碎裂粉末狀、塊狀和角礫狀構(gòu)造。

礦石工業(yè)類型屬石英—螢石型礦石。

2.3 礦床成因及控礦因素

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，除奧陶紀(jì)巖漿活動(dòng)外，海西期、燕山期均有巖漿侵入活動(dòng)，多期次的巖漿侵入為該區(qū)的熱液成礦提供了熱源；區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，主要有北西西向和北東向兩組，沿兩組斷層次生節(jié)理裂隙中有輝綠巖脈侵入分布，表明兩組斷層切割較深，為深大貫通性的斷層，有利于含礦熱液運(yùn)移和沉淀成礦。

堿性斑巖巖漿和熱液中攜帶了大量F、CO2等揮發(fā)性氣體組分，沿?cái)鄬舆\(yùn)移至工作區(qū)中后，從花崗閃長(zhǎng)巖的斜長(zhǎng)石中奪取鈣，形成CaF2和CaCO3沉淀成礦。因此該礦床成因?yàn)闊嵋撼涮钚汀?/p>

3 開發(fā)利用現(xiàn)狀及前景

3.1 現(xiàn)狀

歐美發(fā)達(dá)國家對(duì)螢石礦產(chǎn)品的年需求量占世界年產(chǎn)量的一半以上，而由于螢石資源在氟化工產(chǎn)業(yè)鏈上的特殊性，各國都將其視為戰(zhàn)略保護(hù)資源，通過限制開采或禁止出口加以保護(hù)。如美國在1997年就已停止開采螢石礦，轉(zhuǎn)向從磷酸鹽巖中提取氟資源。2010～2012年美國分別進(jìn)口螢石53.9、72.7、62.0萬t，占美國年需求量的60%～70%[5]。

伴隨著世界氟化工技術(shù)的不斷進(jìn)步，氟化學(xué)工業(yè)對(duì)氫氟酸的需求持續(xù)增加，世界螢石產(chǎn)量的一半以上用于制取氫氟酸。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國際氟化工業(yè)向我國的轉(zhuǎn)移，我國氟化工業(yè)發(fā)展迅速，年增長(zhǎng)率超過15%，成為我國發(fā)展最快的行業(yè)之一。

3.2 前景

半陽河螢石礦區(qū)屬天?？h毛藏鄉(xiāng)管轄，地處毛藏鄉(xiāng)華山村北約8km的半陽河上游，礦區(qū)與武威市直距51km，自黃羊鎮(zhèn)向南80km至毛藏鄉(xiāng)有縣鄉(xiāng)公路相通，毛藏鄉(xiāng)至礦區(qū)約16km修建有砂石路連接，交通條件較為便利。礦區(qū)供電充足、水資源豐富，礦業(yè)開發(fā)條件良好。

半陽河螢石礦已查明保有礦石量19萬t，CaF2資源量為12萬t。以回采率85%、選礦回收率90%、精礦產(chǎn)率65%計(jì)，則可生產(chǎn)螢石精礦約6萬t，隨著后期勘查工作的不斷深入，保有礦石量還會(huì)大幅增加，半陽河螢石礦具有十分可觀的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

[1]呂先作.河南省確山縣周莊螢石礦地質(zhì)特征及開發(fā)前景[J].科技資訊，2013(2)：94.

[2]孔志剛，朱杰勇，楊杰.中國螢石礦開發(fā)利用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析[J].化工礦物與加工，2011(4)：2-4.

[3]成功，邱獻(xiàn)引.中國螢石礦床地質(zhì)特征與成因綜述[J].中國非金屬工業(yè)導(dǎo)刊，2013(5)：47-48.

[4]宋忠保，栗亞芝.一種重要的非金屬資源—螢石的開發(fā)利用[J].西北地質(zhì)，2005(4)：57-59.

[5]博思數(shù)據(jù)研究中心.2013-2018年中國螢石市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及投資前景研究報(bào)告[R/OL].博思數(shù)據(jù)研究中心，2013[2014-09-11].http：//big5.icandata.com.

[6]王逢春，王方成，朱良文.甘肅省天?？h半陽河螢石礦地質(zhì)普查報(bào)告[R].甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，2004(12)：12-16.

Geological Featuyes and Prospect for the Development and Utilization of Banyanghe Fluorite Deposit in Tianzhu County

REN Qing-hui, YAN Qi-ming, ZHUO Ya, GUAN Li, MI Hai-jie, ZHANG Jiang-fan
(No.2 Geology and Mineral Exploration Team, Gansu Provincial Bureau of Gelolgy and Mineral Exploration and Development, Lanzhou 730020, China)

Fluorite is used as the main raw material of fluoride for industrial products, the domestic market volume grew at an average annual rate of about 12% or so. Banyanghe fluorite ore has the characteristics of the simple geological structure, ore CaF2average content high, low content of harmful elements such as CaCO3and P, S, easily mined ore dressing, etc, it has good prospects for development and utilization.

fluorite ore; geological features; development prospects; Tianzhu county

P619.215；TD985

A

1007-9386(2015)02-0046-02

2014-10-27