广东省萤石矿矿产资源成矿条件研究

■黄一栩 黄赛赛 周晗

（广东省化工地质勘查院广东花都510800）

广东省萤石矿矿产资源成矿条件研究

■黄一栩 黄赛赛 周晗

（广东省化工地质勘查院广东花都510800）

本文介绍了我国及广东省萤石矿矿产资源的种类、用途、应用、储量及市场情况等，通过对萤石的化学成分、结构构造及形成机理等的分析，对萤石成矿条件及成因进行了研究。

萤石 成矿条件 成因 浅层中低温热液矿床

1 萤石矿矿产资源概述

萤石产品主要有三大类品种,即萤石块矿、萤石粉矿(俗称碎屑)、萤石精矿(俗称粉矿)。萤石用途十分广泛,主要用于冶金、建材、化工三大行业,其次在光学、工艺品、中医药上有少量应用,同时也应用在轻工、国防工业上。

萤石保护政策由来已久，政策从严是趋势。对萤石的保护政策包括提高出口关税、提高资源税、提高行业准入门槛、控制资源开发总量等。萤石产量及出口量呈下降趋势，并带动价格逐步上行。萤石价格2010年初不足900元/t，随着国内制冷剂需求旺盛及相关产业政策刺激，2011年中期涨至3000元/t附近，近期由于主要下游需求回落，价格回调至2000元/t左右。中国萤石储量、产量全球占比分别为24%、55%，萤石及初加工产品出口量占全球贸易量的16%，萤石政策导致价格上涨，加大下游氟化工行业成本压力。我国氟化工产品精细化程度不高，主要为初级产品，竞争激烈，难以完全转嫁成本；萤石价格上涨加大下游氟化盐等成本压力。

据2007年的统计数据，墨西哥的萤石产量为93.3万吨，南非28.5万吨，西班牙15.05万吨。而中国萤石产量达320万吨，占到世界总产量569万吨的56%，是世界第一大萤石生产国。中国萤石出口量最高是1993年的138万吨，近几年维持在60万吨左右，约占世界出口量的一半。

中国是世界上萤石矿最丰富的国家之一，总保有储量CaF21. 08亿吨。已探明的矿区有230处：其中单一型萤石矿床190处，占总矿床数83%，萤石储量占总储量的57%；而伴（共）生型萤石矿床数为40处，占总矿床数20%，储量占总储量的,43%。矿床类型比较齐全，主要产于北东向火山～构造活动带中，以热液充填型、沉积改造型为主，伟晶岩型等类型不具重要意义。萤石矿主要形成于古生代和中生代，以中生代燕山期为最重要。

广东省萤石主要应用于冶金、水泥、玻璃和陶瓷的生产中，也是出口的矿产品。全省列入统计的探明D级以上储量1100万吨，居全国第六位，且多数已知矿床未勘探完全，尚有较大的潜在储量。广东省萤石矿体主要属中、低温热液裂隙充填脉状矿床，围岩以花岗岩为主，少数为火山岩，小部分可露天开采，主要分布于河源、兴宁、乐昌、南雄及佛冈等地的花岗岩体或接触内外带。矿体最长可达3公里以上，最厚达23米，一般延深150～360米，氟化钙含量39.77～96.02%，矿石经过手选可获高品位萤石富矿。

2 萤石的成矿条件及成因概述

萤石又名氟石，是工业上氟元素的主要来源。萤石分子式为CaF2，Ca含量为51.1%，F为48.9%。萤石硬度为4，性脆解理完全，相对密度为3.18，熔点1360℃。萤石属等轴晶系，晶形多呈立方体，也常见八面体和菱形十二面体。萤石的晶形与生成温度有一定关系，包裹物测温表明萤石各成矿期均一，温度范围主要在60°～130°C,晩期则更低35°～104°C。一般说来，伟晶气成期的萤石常呈八面体晶形，高温热液期的萤石为菱形十二面体晶形，中-低温热液期的萤石呈立方体晶形。

萤石的形成与氟的地球化学性状有密切关系。氟的克拉克值为0.08%，化学性质活泼，易与金属化合形成可溶性化合物。在岩浆中氟的含量很低，不能形成萤石，通常也不易形成独立矿物，而常常加入磷灰万晶格，形成氟磷灰石。伟晶期氟的浓度显著增大，但主要是与金属元素生成含挥发分的化合物，也可生成少量萤石，只在个别情况下，可形成伟晶岩型萤石矿床。

热液阶段氟的含量较高（部分来自含氟矿物的水解），呈HF、 SiF4或碱金属氟化物形式岀现。HF、SiF4等可与碳酸盐岩发生交代反应，大量生成萤石，形成矽卡岩型矿床，反应式为：SiF4＋2Ca-CO3＝2 CaF2＋SiO2＋2CO2↑

高温热液型矿床的围岩常为云英岩、矽卡岩，产在花岗岩与顶板的接触处，伴生矿物有云母、电气石、锡石、黄玉、冰晶石等。

中温热液型矿床的围岩为绢云母化、黄铁细晶岩化或硅化花岗岩。

在低温液型矿床的矿脉中包有围岩岩块的角砾。

外生条件下，在温湿气侯环境中，含氟岩石及矿物易被地表水和地下水溶解，溶解度随温度增高而增大，氟可随地表水及地下水转移，通过循环作用演化为地热水,并从岩石中萃取Ca、F等成矿物质溶解于地下热水中,形成成矿溶液。循环作用使这些成矿热液运移到一定的深部特别是在构造带聚集。在适宜的温度环境下析岀 晶体,从而富集成矿。研究表明:(对地下水的矿化度及含氟量研究发现:随标高的降低,氟含量及矿化度也随之增加。)温度变化于102°～378°C之间,其中以130°～190°C岀现的频率最高,为萤石矿形成的主要温度。所以萤石矿属于浅成中低温热液矿床。

美国学者认为钙碱性火成岩和碱性更强的岩石，是由于大洋岩石圈板块沿着陆壳下面的俯冲带熔化而形成的。熔化的深度大约超过300km。在这种环境下，富含K和F的金云母可被熔化，产生富K、F的岩浆。在岩浆上升过程中，大量的F以SiF4形式分配到蒸汽相中去。当SiF4通过与裂谷有关的构造上升到地壳上部时，与原生水和雨水接触，生成HF和SiO2，它们与Ca2＋发生反应，导致CaF2和SiO2沉淀，形成萤石-石英矿床。

综上所述，萤石矿床的主要成矿条件是：

（1）大地构造条件：在靠近大洋板块俯冲带、大陆壳边缘的褶皱带内的构造- 岀岩浆活动带或裂谷带内，也 现在古板块或断块边缘的构造-岩浆带内。在成因上与酸性和碱性岩浆有关。

（2）断裂构造条件：美国学者认为F来自陆壳下部或地幔上部，断裂是通道，萤石矿床大多是浅成低温热液成因，或者是雨水下渗，与岩浆水渗和而成的。萤石矿床受断裂、破碎带控制。

（3）围岩条件：硅酸盐岩和碳酸盐岩是CaO的源泉，在含F热液作用下有利于生成萤石矿床。

（4）形成时代：主要形成于燕山期，晚侏罗世—早白垩世，部分泥盆世。

[1]徐木松.《广东省萤石矿矿产资料》.广东省化工地质勘查院,2014.12.

X83[文献码]B

1000-405X（2016）-5-141-1