我國螢石礦床特征及資源潛力分析

唐 堯 熊先孝 王吉平

（中化地質(zhì)礦山總局化工地質(zhì)調(diào)查總院，北京100013）

我國螢石礦床特征及資源潛力分析

唐 堯 熊先孝 王吉平

（中化地質(zhì)礦山總局化工地質(zhì)調(diào)查總院，北京100013）

螢石是一種具有戰(zhàn)略意義的非金屬礦產(chǎn)資源，螢石資源對國民經(jīng)濟發(fā)展意義重大。我國螢石礦按成因類型可分為熱液充填型、沉積改造型和伴生型（可細分為沉積變質(zhì)型和矽卡巖型）三大類型?？偨Y(jié)了各成因類型螢石礦床的基本特征，并對其重要找礦遠景區(qū)進行了地質(zhì)評價，認為熱液充填型螢石礦依然是找礦重點，具有重大找礦潛力。對沉積改造型、沉積變質(zhì)型和矽卡巖型礦床的螢石資源潛力再評價是發(fā)現(xiàn)共（伴）生螢石礦的一個有效途徑。

螢石礦；礦床類型；礦床特征；潛力分析

0 前言

螢石作為我國重要的化工礦種，是整個氟化工行業(yè)的基礎(chǔ)，后續(xù)氟化工產(chǎn)品都是在其基礎(chǔ)上深加工而來，我國豐富的螢石資源構(gòu)成了發(fā)展氟化工得天獨厚的優(yōu)勢。豐富的上游螢石資源，低廉而優(yōu)秀的人力資本，加上國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的大力支持，構(gòu)成了我國氟化工產(chǎn)業(yè)朝精細化、高附加值產(chǎn)品發(fā)展的優(yōu)勢?？梢姡炇Y源對保持我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用。

我國螢石儲量居全球第三，儲量達2 100萬t，占全球儲量的9.1%，基礎(chǔ)儲量1.1億t，占全球基礎(chǔ)儲量的22.9%，居全球第一。據(jù)全國礦產(chǎn)資源儲量通報公布的數(shù)據(jù)，截止2011年底，我國普通螢石查明資源儲量折算為氟化鈣1.98億t（礦石量按64%折算），比上年凈增1 700萬t，增加9.6%。其中勘查新增1 750萬t，重算新增320萬t?；A(chǔ)儲量3 600萬t，儲量1 700萬t，資源量17 000萬t。從地域分布上來看，我國螢石礦儲量主要集中在湖南、浙江、內(nèi)蒙古、云南、江西、福建、廣東、廣西等省區(qū)，儲量占全國螢石總儲量的90%；其中湖南、浙江、內(nèi)蒙古、云南、江西等五省區(qū)儲量占全國螢石保有儲量的85%。由于我國對螢石大量開采，低端出口，儲采比逐漸下降。

1 我國螢石礦床主要類型及地質(zhì)特征

我國螢石礦按成因類型可分為熱液充填型、沉積改造型和伴生型（沉積變質(zhì)型和矽卡巖型）3大類型［1-3］，其中以沉積改造型和熱液充填型螢石礦床為主，伴生型螢石礦床資源量大，但品位較低，在主礦種開采時可綜合回收利用，不具單獨開采價值。從成礦時代上看，主要分布在太古宇、元古宇、奧陶紀、華力西期及燕山期5個時間段［3］。

沉積改造型是我國重要的螢石礦礦床類型，僅分布于內(nèi)蒙古、貴州、云南等省區(qū)，多產(chǎn)于天山-興蒙造山系與揚子陸塊區(qū)，天山-興蒙造山系螢石礦床位于內(nèi)蒙古四子王旗螢石礦成礦區(qū)，形成時期為華力西期（二疊紀）和燕山期，區(qū)內(nèi)的蘇莫查干敖包礦床系我國特大型螢石礦床［4］，產(chǎn)于揚子陸塊區(qū)礦床位于滇東南-黔西南螢石礦成礦帶，也形成于華力西期（二疊紀）和燕山期。

熱液充填型是我國螢石礦主要礦床類型，分布于我國浙、閩、贛、甘等省區(qū)，燕山期為其主要形成期，次為華力西期，成因類型可歸為巖漿期后熱液充填與古地熱水深環(huán)流汲取熱液充填型等，構(gòu)造上則主要產(chǎn)于武夷-云開-臺灣造山系、揚子陸塊區(qū)、華北陸塊區(qū)、秦祁昆造山系、天山-興蒙造山系和塔里木陸塊區(qū)等地區(qū)。

沉積變質(zhì)型和矽卡巖型也是我國重要的螢石礦床類型，前者多分布在內(nèi)蒙古等省區(qū)，常產(chǎn)于天山-興蒙造山系，以內(nèi)蒙古白云鄂博伴生螢石礦為代表；后者主要分布于湘東和湘南地區(qū)，多產(chǎn)于揚子陸塊區(qū)，以湖南郴州柿竹園鎢錫鉬鉍伴生螢石礦最為典型，系世界第一大伴生螢石礦。表1列出了我國螢 石礦床類型及地質(zhì)特征。

表1 我國螢石礦床類型及地質(zhì)特征

2 我國螢石成礦單元劃分

參照徐志剛等（2008）中國成礦區(qū)帶劃分方案并依據(jù)螢石礦成礦地質(zhì)背景分析，提出將中國劃分出15個螢石礦Ⅲ級成礦區(qū)帶，如表2所示。按照成礦單元統(tǒng)計，以粵北-湘南螢石礦成礦區(qū)帶資源潛力最大，約3.5億t；其次為浙中螢石礦成礦區(qū)9 600萬t。

表2 我國螢石礦成礦單元概況及資源潛力

3 我國螢石礦床找礦潛力分析

螢石礦是我國重要的化工礦種之一，積極開展螢石礦床成礦特征及資源潛力研究具有重要的現(xiàn)實意義。我國螢石礦主要分布在浙中、粵東-閩北、粵北-湘西、皖南-贛北、渝南-貴北、豫南-鄂東北、冀北-遼西、內(nèi)蒙古東部及甘肅河西走廊一帶等地區(qū)，分布較密集的地區(qū)主要有湖南湘西地區(qū)，內(nèi)蒙古中部的四子王旗-白云鄂博地區(qū)，浙中武義-永康地區(qū)、浙北臨安-諸暨地區(qū)，豫西南-鄂東北地區(qū)、粵北樂昌及閩西北邵武地區(qū)等［5］，現(xiàn)對各礦床類型的重點找礦遠景區(qū)進行了簡單評述。

3.1 河北興隆縣興隆-平泉熱液充填型找礦遠景區(qū)

遠景區(qū)位于河北省興隆-平泉一帶，面積超400 km2，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)螢石礦12處，已探明資源量近80萬t；遠景資源量預計超200萬t，礦床類型為熱液充填型螢石礦。遠景區(qū)屬全國Ⅲ級成礦區(qū)帶為華北陸塊北緣東段Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Mn-U-磷-煤-膨潤土成礦帶（Ⅲ-57）燕遼Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au-Fe-Mn-煤成礦亞帶（Ⅲ-57-②）。構(gòu)造上系Ⅰ級（中國）大地構(gòu)造單元屬華北陸塊區(qū)（Ⅱ），Ⅱ級構(gòu)造單元屬晉冀陸塊（Ⅱ-2）、大青山-冀北巖漿雜巖（Ⅱ-3）和陰山-冀西北陸塊（Ⅱ-4）。

本區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，褶皺不發(fā)育，螢石礦賦存于斷裂構(gòu)造中，出露地層主要有白堊系及第四系，白堊系為一套含礫凝灰質(zhì)粗砂巖、凝灰質(zhì)礫巖、含礫粗砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰角礫巖及安山巖等，巖層中構(gòu)造破碎帶普通發(fā)育硅化、螢石礦化，構(gòu)成礦化蝕變帶。區(qū)內(nèi)螢石礦體即賦存于含礫凝灰質(zhì)粗砂巖、凝灰質(zhì)礫巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r的蝕變破碎帶內(nèi)，巖漿活動以燕山期火山噴發(fā)及侵入最為發(fā)育，其次為呂梁期花崗巖化作用。區(qū)內(nèi)巖漿巖分為噴出巖及次火山巖兩個類型。次火山巖與圍巖呈侵入接觸，在破碎帶及其附近大部分具螢石礦化、硅化。變質(zhì)偉晶花崗巖：地表無出露，見于鉆孔內(nèi)。區(qū)內(nèi)螢石礦床的形成受火山巖和斷裂帶控制，礦體賦存于火山巖、火山碎屑巖的破碎帶中，礦體呈脈狀，屬熱液充填型武義式螢石礦床。

3.2 浙江臨安縣悉塢口-橫路熱液充填型找礦遠景區(qū)

遠景區(qū)位于浙江省臨安悉塢口-橫路地區(qū)，面積約200 km2，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)螢石礦床26處，其中中型1處、小型5處，探明資源量近700萬t，遠景資源量近1 200萬t，礦床類型為熱液充填型螢石礦。大地構(gòu)造位置上，屬于揚子陸塊區(qū)（Ⅵ）下?lián)P子陸塊（Ⅵ-1）懷玉山-天目山被動邊緣盆地（Ⅵ-1-2）；構(gòu)造上屬全國Ⅲ級成礦區(qū)帶：武功山-杭州灣Cu-Pb-Zn-Ag-Au-W-Sn-Nb-Ta-Mn-海泡石-螢石-硅灰石成礦帶（Ⅲ-71）玉山-杭州灣Cu-Fe-Nb-Ta-滑石-硅灰石-螢石成礦亞帶（Ⅲ-71-3）。

臨安縣新橋螢石礦是區(qū)內(nèi)代表性礦床，賦存于早白堊世晚期正長花崗巖體的北東傾伏端的外接觸帶上，礦體圍巖主要為寒武-奧陶系西陽山組、印渚埠組灰?guī)r與硅質(zhì)巖互層、薄層狀鈣質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，粉砂質(zhì)泥巖夾眼球狀灰?guī)r瘤之粉砂質(zhì)鈣質(zhì)泥巖［4，6，9］，礦體呈脈狀賦存于圍巖的斷裂中，屬七壩泉式熱液充填型，燕山期侵入巖分布面積大，斷裂構(gòu)造發(fā)育，螢石礦成礦條件好。

3.3 河南嵩縣合峪-保安熱液充填型找礦遠景區(qū)

遠景區(qū)位于河南省嵩縣合峪-保安一帶，面積約600 km2，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)螢石礦床21處，其中大型1處、中型4處、小型7處，礦床類型為熱液充填型螢石礦，已探明資源量約400萬t，遠景資源量達1 800萬t。

遠景區(qū)所屬全國Ⅲ級成礦區(qū)帶為華北陸塊南緣Fe-Cu-Au-Mo-W-Pb-Zn-鋁土礦-硫鐵礦-螢石-煤成礦帶（Ⅲ-63）的小秦嶺-豫西Au-Mo-W-Fe-Pb-Zn-硫鐵礦-螢石成礦亞帶。大地構(gòu)造位置屬華北陸塊區(qū)（Ⅱ）豫皖陸塊（Ⅱ-6）太華-登封巖漿弧。螢石礦床賦存于燕山期中粗粒似斑狀花崗巖、花崗巖的斷裂破碎帶中，礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)及分布嚴格受斷裂構(gòu)造控制。螢石礦床的形成受燕山期花崗巖和斷裂控制，屬熱液充填型螢石礦，預測類型為熱液充填型七壩泉式。燕山期花崗巖和斷裂是其成礦必要要素，也是必要預測要素。區(qū)內(nèi)燕山期花崗巖出露廣泛，分布面積大，斷裂發(fā)育，螢石礦成礦條件好。

3.4 常寧-郴州找礦矽卡巖型找礦遠景區(qū)

常寧-郴州遠景區(qū)位于湖南常寧-郴州地區(qū)，面積約240 km2，區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)螢石礦床10余處，多為小型規(guī)模，鎢錫伴生型螢石礦床，成因類型屬矽卡巖型，大型礦床以柿竹園螢石礦為代表。產(chǎn)于郴州等地石炭系泥質(zhì)灰?guī)r與千里山花崗巖侵入體周圍形成的云英巖-矽卡巖型伴生型螢石礦床，以大中型居多，著名的有郴縣柿竹園鎢錫鉬鉍礦伴生螢石礦床。

矽卡巖型螢石礦在遠景區(qū)較為常見，礦床產(chǎn)于千里山巖體與佘田橋組泥質(zhì)條帶灰?guī)r的內(nèi)外接觸帶，侵入巖為黑云母花崗巖。泥盆系上統(tǒng)佘田橋組是該礦床的主要賦礦層位。遠景區(qū)內(nèi)螢石礦床賦存于中生代花崗巖巖株與泥盆系上統(tǒng)佘田橋組灰?guī)r接觸帶內(nèi)外，從外向內(nèi)依次發(fā)育大理巖型、矽卡巖型、云英巖網(wǎng)脈-矽卡巖型、云英巖或云英化花崗巖型等礦帶。

3.5 四子王旗蘇莫查干敖包-敖包吐沉積改造型找礦遠景區(qū)

遠景區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)四子王旗蘇莫查干敖包-敖包吐地區(qū)，面積近100 km2，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)螢石礦床3處，其中大型1處、中型床2處，均為沉積改造型，構(gòu)造上屬白乃廟-錫林浩特Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Cr-（Au-Mn）-Ce-煤-天然堿-芒硝成礦帶（Ⅲ-49）。

遠景區(qū)位于西伯利亞板塊與華北板塊縫合線的邊緣，出露地層主要有新元古界艾力廟群變質(zhì)沉積巖、二疊系下統(tǒng)大石寨組火山沉積巖、上侏羅統(tǒng)查干諾爾組火山巖、上白堊統(tǒng)沉積巖和第四系沉積物［8］。二疊系下統(tǒng)大石寨組火山沉積巖在本區(qū)分布面積大，厚度約6 000m，巖石類型有流紋巖、凝灰?guī)r、凝灰熔巖、角礫巖、碳泥質(zhì)板巖、千枚巖、大理巖和砂巖，碳泥質(zhì)板巖（含灰?guī)r透鏡體）和流紋巖分別構(gòu)成螢石礦體的頂、底板。以蘇莫查干敖包螢石礦為代表的沉積改造性螢石礦床，產(chǎn)于二疊系下統(tǒng)大石寨組三巖段流紋巖段所夾的灰?guī)r層中，已發(fā)現(xiàn)3個含礦層位，以下部含礦層位為主，頂板為炭質(zhì)板巖，下部礦體嚴格受灰?guī)r層位控制，呈層狀和似層狀產(chǎn)出，礦體長40～350 m，厚0.5～22 m。

區(qū)內(nèi)探明螢石礦資源量約1 400萬t，其中蘇莫查干敖包螢石礦床已進行了勘探，探明資源量約1 000萬t，品位（CaF2）22%～86%。該礦床也是目前全球最大的單一螢石礦床，屬特大型礦床，預計遠景資源量約為5 000萬t。

3.6 內(nèi)蒙古白云鄂博沉積變質(zhì)型找礦遠景區(qū)

白云鄂博沉積變質(zhì)型螢石礦找礦遠景區(qū)位于內(nèi)蒙古包頭市白云鄂博礦區(qū)，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)1處大型的螢石礦床，并與稀土、鈮和鐵伴生。區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造屬華北陸塊區(qū)（Ⅱ）、狼山-陰山陸塊（大陸邊緣巖漿?。≒z2）（Ⅱ-4）、狼山-白云鄂博裂谷（Pt2）（Ⅱ-4-3）三極構(gòu)造分區(qū)，區(qū)內(nèi)東西向褶皺與斷裂構(gòu)造發(fā)育，尤其是深斷裂活動為成礦物質(zhì)從深部向淺部運移提供了可能的通道。

本文認為遠景區(qū)內(nèi)是白云石碳酸巖成因（碳酸巖-堿性雜巖型）。白云石碳酸巖從產(chǎn)狀、蝕變、含礦特征、元素配分、同位素等資料都說明它不是地層（含礦碳酸巖），而是來自幔源的侵入碳酸巖體［7］。區(qū)內(nèi)預測資源量系白云鄂博礦區(qū)伴生螢石礦，資源量達3 000多萬t，品位只有25.87%，均為334-1級資源量。另外，區(qū)內(nèi)雖未有資料提出可信度較高資源儲量，但從礦床開采至今所揭露地層資料來看，其螢石礦資源量未見有枯竭的態(tài)勢。

雖然沉積變質(zhì)型螢石礦遠景儲量巨大，但被區(qū)內(nèi)螢石礦藏多為鐵礦、稀土、鈮礦所掩蓋，至今也未被很好地利用，造成極大的浪費，并帶來了氟污染。相信隨著科技的發(fā)展與礦山管理模式的完善，白云鄂博遠景區(qū)內(nèi)伴生螢石礦必將成為巨大的資源寶庫。

4 結(jié)論與討論

熱液充填型螢石礦床形成時期分巖漿期后熱液充填與沉積形成礦源層后被熱液萃取沉淀充填形成礦床兩種情況。前者是在圍巖成巖之后，由熱液活動引起，成礦期有中元古代、震旦紀、奧陶紀、泥盆紀、石炭紀、三疊紀、侏羅紀、白堊紀。熱液充填型礦床成礦主要與晚期巖漿活動有關(guān)，與世界螢石礦床的時間分布規(guī)律相同，隨著地質(zhì)時代的變新，螢石的資源量明顯增加。較新的地層、較晚期的巖漿活動，都對氟的富集成礦有利。螢石礦形成時代較晚的事實，與氟本身的性質(zhì)也有關(guān)系。氟同氯一樣，都是比較活潑的元素，在早期地質(zhì)時代的沉積成巖或巖漿活動過程中形成的螢石礦，又在后來的漫長地質(zhì)時代中經(jīng)歷了風化、淋濾、變質(zhì)、熱液活動等的破壞作用，使氟有可能重新活化、轉(zhuǎn)移、成礦。因此，同目前世界范圍內(nèi)很少見到時代很早的含氯鹽礦一樣，也很少見到形成時代很早的螢石礦床。

我國沉積改造型螢石礦床礦層或礦源層形成時代均為二疊紀，改造期均為燕山期，已知的兩個該型礦床成礦區(qū)相距甚遠，沉積成礦和改造時期相同，且均與沉積碳酸鹽巖有關(guān)。沉積變質(zhì)型礦床的形成時代多為燕山期，如白云鄂博螢石礦床形成于寒武至奧陶紀，柿竹園螢石礦床、桃林螢石礦床、苦草坪螢石礦形成于燕山期。

雖然我國螢石基礎(chǔ)儲量豐富，但可開采儲量少，基礎(chǔ)儲量占全球23.4%，但可開采儲量只有2 340萬t，占全球比例不到10%。如果在國內(nèi)可開采儲量不增加的情況，按照2008年每年325萬t的開采量計算，我國螢石資源6年內(nèi)就要枯竭［10］。鑒于此，近年來國家對稀缺資源螢石的開采總量控制及出口監(jiān)管力度大大加強，提高全國性的螢石行業(yè)準入條件。在這里，建議國家加大螢石礦產(chǎn)勘查投入，讓新的儲量不斷增加。同時，加大中低品位螢石及伴生螢石的選礦回收工作，減少資源浪費，開源和節(jié)流并行才能起到真正的保障作用。

致謝：本文是“全國化工礦產(chǎn)資源潛力評價”項目的階段性成果，在此對項目組的全體成員致以衷心的感謝！

［1］陳毓川，王登紅.重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究技術(shù)要求［M］.北京：地質(zhì)出版社，2010.

［2］陳毓川，王登紅.重要礦產(chǎn)預測類型劃分方案［M］.北京：地質(zhì)出版社，2010.

［3］熊先孝，薛天星，商朋強.重要化工礦產(chǎn)資源潛力評價技術(shù)要求［M］.北京：地質(zhì)出版社，2010.

［4］聶鳳軍，許東青，江思宏.內(nèi)蒙古蘇莫查干敖包特大型螢石礦床地質(zhì)特征及成因［J］.礦床地質(zhì)，2008，27（1）：1-13.

［5］唐堯.我國螢石資源開發(fā)利用情況及發(fā)展建議［J］.有機氟工業(yè)，2013（4）：34-36.

［6］張惠堂，楊耕東，張存威.試論武義地區(qū)螢石礦床特征及其成因［J］.成都地質(zhì)學院學報，1984（1）：13-22.

［7］李士勤.火山作用形成的特大型沉積螢石礦床［J］.地質(zhì)與勘探，1985，21（1）：30-31.

［8］王吉平，商朋強，熊先孝，等.中國螢石礦床分類［J］.中國地質(zhì)，2014（2）：315-325.

［9］唐堯.我國磷礦床特征及發(fā)展對策建議［J］.化工礦物與加工，2014，43（4）：51-55.

［10］馬文銳，馮海峰.全球螢石市場的新變化［J］.有機氟工業(yè)，2012（1）：48-50.

Characteristics of Fluorite Deposit and Potential Analysis of Fluorite Resources

Tang Yao，Xiong Xianxiao，Wang Jiping
（Geological Institute of China Bureau of Mines in Chemical Geology Geological Survey General Hospital，Beijing 100013，China）

Fluorite is a strategic non-metallicmineral resources，fluorite resources is of great significance for economic development.Fluorite ore by genetic types can be divided into hydrothermal filling，sedimentary reworking type and associated type（can be subdivided into sedimentary-metamorphic and skarn）three types.This article summarizes the basic characteristics of the various genetic types of fluorite deposit，and conducts a geological evaluation to its important prospecting areas，the hydrothermal filling-type fluorite ore is still considered as prospecting focus and has significant potentiality.Fluorite resource potential re-evaluation on deposition reformed and sedimentary-metamorphic and skarn deposits is an effective way to find common with raw fluorite ore.

fluorite；deposit type；deposit characteristics；potential analysis

“全球主要化工礦產(chǎn)資源跟蹤研究”項目（12120113091900）及全國化工礦產(chǎn)資源潛力評價項目（1212011220368）資助。

唐堯（1985—），男，碩士，四川蓬安縣人，主要從事化工礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)研究工作。