廣東省螢石礦礦產(chǎn)資源成礦條件研究

■黃一栩 黃賽賽 周晗

（廣東省化工地質(zhì)勘查院廣東花都510800）

廣東省螢石礦礦產(chǎn)資源成礦條件研究

■黃一栩 黃賽賽 周晗

（廣東省化工地質(zhì)勘查院廣東花都510800）

本文介紹了我國及廣東省螢石礦礦產(chǎn)資源的種類、用途、應(yīng)用、儲量及市場情況等，通過對螢石的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及形成機(jī)理等的分析，對螢石成礦條件及成因進(jìn)行了研究。

螢石 成礦條件 成因 淺層中低溫?zé)嵋旱V床

1 螢石礦礦產(chǎn)資源概述

螢石產(chǎn)品主要有三大類品種,即螢石塊礦、螢石粉礦(俗稱碎屑)、螢石精礦(俗稱粉礦)。螢石用途十分廣泛,主要用于冶金、建材、化工三大行業(yè),其次在光學(xué)、工藝品、中醫(yī)藥上有少量應(yīng)用,同時也應(yīng)用在輕工、國防工業(yè)上。

螢石保護(hù)政策由來已久，政策從嚴(yán)是趨勢。對螢石的保護(hù)政策包括提高出口關(guān)稅、提高資源稅、提高行業(yè)準(zhǔn)入門檻、控制資源開發(fā)總量等。螢石產(chǎn)量及出口量呈下降趨勢，并帶動價格逐步上行。螢石價格2010年初不足900元/t，隨著國內(nèi)制冷劑需求旺盛及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策刺激，2011年中期漲至3000元/t附近，近期由于主要下游需求回落，價格回調(diào)至2000元/t左右。中國螢石儲量、產(chǎn)量全球占比分別為24%、55%，螢石及初加工產(chǎn)品出口量占全球貿(mào)易量的16%，螢石政策導(dǎo)致價格上漲，加大下游氟化工行業(yè)成本壓力。我國氟化工產(chǎn)品精細(xì)化程度不高，主要為初級產(chǎn)品，競爭激烈，難以完全轉(zhuǎn)嫁成本；螢石價格上漲加大下游氟化鹽等成本壓力。

據(jù)2007年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，墨西哥的螢石產(chǎn)量為93.3萬噸，南非28.5萬噸，西班牙15.05萬噸。而中國螢石產(chǎn)量達(dá)320萬噸，占到世界總產(chǎn)量569萬噸的56%，是世界第一大螢石生產(chǎn)國。中國螢石出口量最高是1993年的138萬噸，近幾年維持在60萬噸左右，約占世界出口量的一半。

中國是世界上螢石礦最豐富的國家之一，總保有儲量CaF21. 08億噸。已探明的礦區(qū)有230處：其中單一型螢石礦床190處，占總礦床數(shù)83%，螢石儲量占總儲量的57%；而伴（共）生型螢石礦床數(shù)為40處，占總礦床數(shù)20%，儲量占總儲量的,43%。礦床類型比較齊全，主要產(chǎn)于北東向火山～構(gòu)造活動帶中，以熱液充填型、沉積改造型為主，偉晶巖型等類型不具重要意義。螢石礦主要形成于古生代和中生代，以中生代燕山期為最重要。

廣東省螢石主要應(yīng)用于冶金、水泥、玻璃和陶瓷的生產(chǎn)中，也是出口的礦產(chǎn)品。全省列入統(tǒng)計(jì)的探明D級以上儲量1100萬噸，居全國第六位，且多數(shù)已知礦床未勘探完全，尚有較大的潛在儲量。廣東省螢石礦體主要屬中、低溫?zé)嵋毫严冻涮蠲}狀礦床，圍巖以花崗巖為主，少數(shù)為火山巖，小部分可露天開采，主要分布于河源、興寧、樂昌、南雄及佛岡等地的花崗巖體或接觸內(nèi)外帶。礦體最長可達(dá)3公里以上，最厚達(dá)23米，一般延深150～360米，氟化鈣含量39.77～96.02%，礦石經(jīng)過手選可獲高品位螢石富礦。

2 螢石的成礦條件及成因概述

螢石又名氟石，是工業(yè)上氟元素的主要來源。螢石分子式為CaF2，Ca含量為51.1%，F(xiàn)為48.9%。螢石硬度為4，性脆解理完全，相對密度為3.18，熔點(diǎn)1360℃。螢石屬等軸晶系，晶形多呈立方體，也常見八面體和菱形十二面體。螢石的晶形與生成溫度有一定關(guān)系，包裹物測溫表明螢石各成礦期均一，溫度范圍主要在60°～130°C,晩期則更低35°～104°C。一般說來，偉晶氣成期的螢石常呈八面體晶形，高溫?zé)嵋浩诘奈炇癁榱庑问骟w晶形，中-低溫?zé)嵋浩诘奈炇柿⒎襟w晶形。

螢石的形成與氟的地球化學(xué)性狀有密切關(guān)系。氟的克拉克值為0.08%，化學(xué)性質(zhì)活潑，易與金屬化合形成可溶性化合物。在巖漿中氟的含量很低，不能形成螢石，通常也不易形成獨(dú)立礦物，而常常加入磷灰萬晶格，形成氟磷灰石。偉晶期氟的濃度顯著增大，但主要是與金屬元素生成含揮發(fā)分的化合物，也可生成少量螢石，只在個別情況下，可形成偉晶巖型螢石礦床。

熱液階段氟的含量較高（部分來自含氟礦物的水解），呈HF、 SiF4或堿金屬氟化物形式岀現(xiàn)。HF、SiF4等可與碳酸鹽巖發(fā)生交代反應(yīng)，大量生成螢石，形成矽卡巖型礦床，反應(yīng)式為：SiF4＋2Ca-CO3＝2 CaF2＋SiO2＋2CO2↑

高溫?zé)嵋盒偷V床的圍巖常為云英巖、矽卡巖，產(chǎn)在花崗巖與頂板的接觸處，伴生礦物有云母、電氣石、錫石、黃玉、冰晶石等。

中溫?zé)嵋盒偷V床的圍巖為絹云母化、黃鐵細(xì)晶巖化或硅化花崗巖。

在低溫液型礦床的礦脈中包有圍巖巖塊的角礫。

外生條件下，在溫濕氣侯環(huán)境中，含氟巖石及礦物易被地表水和地下水溶解，溶解度隨溫度增高而增大，氟可隨地表水及地下水轉(zhuǎn)移，通過循環(huán)作用演化為地?zé)崴?并從巖石中萃取Ca、F等成礦物質(zhì)溶解于地下熱水中,形成成礦溶液。循環(huán)作用使這些成礦熱液運(yùn)移到一定的深部特別是在構(gòu)造帶聚集。在適宜的溫度環(huán)境下析岀 晶體,從而富集成礦。研究表明:(對地下水的礦化度及含氟量研究發(fā)現(xiàn):隨標(biāo)高的降低,氟含量及礦化度也隨之增加。)溫度變化于102°～378°C之間,其中以130°～190°C岀現(xiàn)的頻率最高,為螢石礦形成的主要溫度。所以螢石礦屬于淺成中低溫?zé)嵋旱V床。

美國學(xué)者認(rèn)為鈣堿性火成巖和堿性更強(qiáng)的巖石，是由于大洋巖石圈板塊沿著陸殼下面的俯沖帶熔化而形成的。熔化的深度大約超過300km。在這種環(huán)境下，富含K和F的金云母可被熔化，產(chǎn)生富K、F的巖漿。在巖漿上升過程中，大量的F以SiF4形式分配到蒸汽相中去。當(dāng)SiF4通過與裂谷有關(guān)的構(gòu)造上升到地殼上部時，與原生水和雨水接觸，生成HF和SiO2，它們與Ca2＋發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致CaF2和SiO2沉淀，形成螢石-石英礦床。

綜上所述，螢石礦床的主要成礦條件是：

（1）大地構(gòu)造條件：在靠近大洋板塊俯沖帶、大陸殼邊緣的褶皺帶內(nèi)的構(gòu)造- 岀巖漿活動帶或裂谷帶內(nèi)，也 現(xiàn)在古板塊或斷塊邊緣的構(gòu)造-巖漿帶內(nèi)。在成因上與酸性和堿性巖漿有關(guān)。

（2）斷裂構(gòu)造條件：美國學(xué)者認(rèn)為F來自陸殼下部或地幔上部，斷裂是通道，螢石礦床大多是淺成低溫?zé)嵋撼梢?，或者是雨水下滲，與巖漿水滲和而成的。螢石礦床受斷裂、破碎帶控制。

（3）圍巖條件：硅酸鹽巖和碳酸鹽巖是CaO的源泉，在含F(xiàn)熱液作用下有利于生成螢石礦床。

（4）形成時代：主要形成于燕山期，晚侏羅世—早白堊世，部分泥盆世。

[1]徐木松.《廣東省螢石礦礦產(chǎn)資料》.廣東省化工地質(zhì)勘查院,2014.12.

X83[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-141-1