豫西螢石礦產(chǎn)資源分布及開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

鄧紅玲，馮紹平，劉耀文，汪江河，張?zhí)K坤，王俊德，顏正信，張 豪

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 洛陽 471023；2.河南省金銀多金屬成礦系列與深部預(yù)測重點實驗室，河南 洛陽 471023）

豫西螢石礦產(chǎn)資源分布及開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

鄧紅玲1,2，馮紹平1,2，劉耀文1,2，汪江河1，張?zhí)K坤1，王俊德1，顏正信1，張 豪1

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 洛陽 471023；2.河南省金銀多金屬成礦系列與深部預(yù)測重點實驗室，河南 洛陽 471023）

河南是我國螢石礦產(chǎn)分布的主要省份，礦產(chǎn)資源豐富。河南螢石主要分布在豫西地區(qū)——嵩縣、欒川、汝陽等地。已發(fā)現(xiàn)的螢石礦床(點)又集中于合峪、太山廟花崗巖基的內(nèi)外接觸帶，伏牛山花崗巖基北側(cè)以及車村斷裂帶北側(cè)。本文分析了豫西螢石礦產(chǎn)資源特征，剖析了開發(fā)利用現(xiàn)狀及其存在的問題，并對豫西螢石礦的開發(fā)利用提出了相關(guān)建議。

螢石礦；資源分布；開發(fā)利用；豫西

螢石是一種具有國家戰(zhàn)略性的非金屬礦產(chǎn)資源，廣泛用于航天、制冷、醫(yī)藥、防腐、滅火、電子、機械和原子能等領(lǐng)域。螢石為氟化工行業(yè)中氟元素的主要來源，氟化工產(chǎn)業(yè)不但與軍工發(fā)展密不可分，更與我國已確定發(fā)展的七大新興產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)，其中核電和動力電池的發(fā)展均離不開螢石資源。從氟化工產(chǎn)業(yè)鏈來看，隨著產(chǎn)品加工深度的增加，產(chǎn)品附加值呈幾何級數(shù)增長。未來螢石的需求量將有增無減。

豫西地區(qū)位于華北地臺南緣，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動頻繁，具有良好的螢石成礦地質(zhì)條件。斷裂構(gòu)造為巖漿期后的螢石礦化提供了充足賦礦構(gòu)造。豫西螢石礦產(chǎn)資源豐富，已發(fā)現(xiàn)多個大中小型礦床及礦化點，找礦潛力較大。對豫西螢石礦產(chǎn)資源分布及開發(fā)利用進行的分析研究，對區(qū)內(nèi)今后的螢石勘查等工作具有重要指導(dǎo)意義。

1 礦產(chǎn)資源狀況

我國東部地處環(huán)太平洋成礦帶[1-2]，巖漿熱液活動頻繁，螢石資源十分豐富。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計，截止2013年全球螢石可采儲量達2.4億t，其中我國2 400萬t，位于世界第三，占全球的10%[3]。

我國目前已探明螢石礦區(qū)達600多處，主要集中在4個礦產(chǎn)帶，北部主要集中在內(nèi)蒙古，中部主要在河南、湖北、湖南，東部集中在福建、浙江、江西和安徽，西南主要在云南、貴州及四川南部[4]。根據(jù)國土資源部礦產(chǎn)資源報告[5-7]，近年來，我國螢石礦查明資源儲量基本處于逐年上升的趨勢，儲量從2010年的18 000萬t到2014年的22 300萬t；增速呈由高→低→高的趨勢，2010年～2013年期間，增速明顯變緩，由10.0%降至0.5%(見圖1，數(shù)據(jù)來源：國土資源部2013、2014、2015年中國礦產(chǎn)資源報告)。

河南是全國重要的礦產(chǎn)資源和礦業(yè)大省，礦業(yè)產(chǎn)值連續(xù)多年位于全國前5位。截至2014年底，全省已發(fā)現(xiàn)142種礦種；已探明資源儲量的有106種；已開發(fā)利用的有93種，其中非金屬礦產(chǎn)88種；已探明資源儲量的非金屬礦產(chǎn)64種；已開發(fā)利用的非金屬礦產(chǎn)62種[8](見圖2，數(shù)據(jù)來源：河南省國土資源公報)。據(jù)2015年公開河南省礦產(chǎn)資源統(tǒng)計，截至2014年底，河南省螢石保有查明資源儲量231.985萬t，比上年增加56.941萬t，變化率達13.99%[8]。豫西地區(qū)螢石礦區(qū)有39處，主要位于洛陽西部嵩縣、欒川、汝陽等地。據(jù)2014年洛陽市礦產(chǎn)資源儲量統(tǒng)計，截至2014年底，豫西地區(qū)螢石累計查明資源儲量為431.705萬t，保有資源儲量為202.619萬t。

圖1 我國2010～2014年螢石礦查明資源儲量及增減變化

圖2 2014年河南省礦產(chǎn)資源情況

2 資源特征

據(jù)我國螢石礦床成因類型分類研究[1，9-10]，豫西地區(qū)螢石礦主要為熱液充填型礦床(單一型)，僅少量為伴生型礦床。

2.1 分布特征

豫西已發(fā)現(xiàn)的螢石礦主要集中分布在合峪、太山廟花崗巖基的內(nèi)外接觸帶，伏牛山花崗巖基北側(cè)以及車村斷裂帶北側(cè)(見圖3)。

圖3 豫西地區(qū)螢石礦資源分布

區(qū)內(nèi)螢石產(chǎn)出與巖漿活動，特別是花崗巖類活動有著密切的關(guān)系。根據(jù)區(qū)內(nèi)螢石礦產(chǎn)出位置，又可劃分為花崗巖基內(nèi)部、花崗巖基外接觸帶、火山巖內(nèi)部以及小侵入巖體附近伴生型幾種類型(見下頁表)，前三種類型均為熱液充填型礦床，且以前兩種類型為主。

豫西螢石礦產(chǎn)分布特征

2.1.1 花崗巖基內(nèi)部

區(qū)內(nèi)大部分螢石礦都集中在合峪、太山廟花崗巖基的內(nèi)部。礦體主要產(chǎn)于合峪花崗巖基中N E、NW、近EW向斷裂帶中，明顯受斷裂構(gòu)造控制，常呈陡傾斜脈狀或舒緩波狀，部分螢石脈深部伴生鉬、鉛、鋅等金屬礦物。螢石常呈淺紫、淺綠色，少量為深紫及無色，多形成塊狀、條帶狀、脈狀集合體，以塊狀為主。發(fā)育有嵩縣陳樓、韭菜溝、老代溝、不進溝、古滿溝、桑樹溝[11-14]；欒川柳扒店、馬丟、楊山；汝陽松門溝、何莊、石板溝、鞍子溝、韭菜石坪等幾十處螢石礦床(點)。以嵩縣陳樓大型螢石礦為代表，礦體呈陡傾斜脈狀，長1 100m，平均厚3.25m，CaF2品位32.09%～90.00%[15]。

2.1.2 花崗巖基外接觸帶

區(qū)內(nèi)產(chǎn)于花崗巖基外接觸帶的螢石礦分布在嵩縣小澀溝、千洋溝；欒川砭上；汝陽隱士溝等地。礦體主要產(chǎn)于合峪、太山廟花崗巖基與熊耳群之間的接觸帶的NW、NE向斷裂帶中，受構(gòu)造控制，礦體呈脈狀、網(wǎng)脈狀、條帶狀。兩側(cè)圍巖為花崗巖、安山巖，多發(fā)生高嶺土化、硅化、綠泥石化。以嵩縣小澀溝為代表，礦體賦存于安山巖構(gòu)造帶中，構(gòu)造帶斷續(xù)出露1km，寬2.0～3.0m，產(chǎn)狀220°∠75°，斷面較粗糙，帶內(nèi)充填碎裂巖、角礫巖及石英螢石脈。礦脈連續(xù)性較好，CaF2平均品位40%左右。礦石為淺紫、淺綠色，自形、半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀、細脈侵染狀構(gòu)造。

2.1.3 火山巖內(nèi)部

區(qū)內(nèi)產(chǎn)于火山巖內(nèi)部的螢石礦床(點)相對較少，以嵩縣八道溝為代表。螢石礦賦存于熊耳群雞蛋坪組中近EW向的斷裂帶中，分東西2個礦體。斷裂帶寬3～5m，傾向345～355°，傾角85～90°，帶內(nèi)主要發(fā)育高嶺土化英安巖、硅化英安巖和螢石礦脈。礦體呈脈狀、透鏡狀，已控制礦脈長250～800m，平均厚3.00～10.49m，CaF2品位30.62%～57.63%[16]。

2.1.4 小侵入巖體附近

區(qū)內(nèi)在小侵入巖體附近產(chǎn)出的螢石礦屬伴生型礦產(chǎn)，以欒川駱駝山為典型代表，為硫多金屬礦床的脈石礦物。螢石礦賦存于三川組及南泥湖組大理巖層間破碎帶的矽卡巖中，其南西部存在一條輝長巖侵位于煤窯溝組。礦體總體產(chǎn)出形態(tài)與地層產(chǎn)狀基本一致，呈似層狀和透鏡狀。螢石多呈0.5～2mm不規(guī)則狀集合體，和鉀長石伴生，CaF2平均品位7.739%，與黃鐵礦均在選礦時回收[15]。

2.2 資源特點

2.2.1 資源相對集中

據(jù)2014年洛陽市礦產(chǎn)資源儲量統(tǒng)計，豫西地區(qū)螢石累計查明資源儲量431.705萬t，主要集中在嵩縣(CaF2量277.440萬t)、欒川(145.763萬t)、汝陽(8.502萬t)等縣域。這些資源又主要在嵩縣陳樓、欒川柳扒店、欒川楊山等幾個較大的螢石礦床中賦存，占總量的50%左右。

2.2.2 資源潛力較大

在欒川合峪廟灣—嵩縣車村古滿溝存在一條地表斷續(xù)出露近18km的螢石礦帶，已知的砭上、楊山、古滿溝等多個中小型螢石礦床(點)，呈NE向斷續(xù)展布，為豫西重要的螢石礦產(chǎn)地，其外圍及深部資源潛力均較大。其中位于該礦帶中部的楊山螢石礦床，礦脈斷續(xù)出露近4km，走向285～315°，傾向南西，傾角60～70°，厚度1.02～1.16m，CaF2品位20.57%～72.43%，平均45.40%。

近年在嵩縣車村深部及外圍開展的地質(zhì)勘查項目，區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)螢石礦脈9條，長650～1 100m，厚1.00～4.50m，CaF2品位22.63%～90.00%。經(jīng)初步估算，預(yù)計可獲得CaF2礦物量249萬t，達到大型螢石礦床規(guī)模[17]，資源潛力巨大。

2.2.3 成礦地質(zhì)條件優(yōu)越

豫西地區(qū)螢石礦脈主要圍繞合峪、太山廟兩個花崗巖基展布，發(fā)育4組不同方向的控礦構(gòu)造，以NW、NE和近EW向為主，礦床的形態(tài)、規(guī)模及富集規(guī)律等地質(zhì)特征嚴格受斷裂控制。區(qū)內(nèi)螢石礦主要產(chǎn)于晚燕山期，斷裂構(gòu)造為巖漿期后的螢石礦化提供了充足賦礦構(gòu)造，花崗巖活動后期富含的礦質(zhì)，沿多期次構(gòu)造進行活化、遷移，主要富集于花崗巖基及其內(nèi)外接觸帶附近，具有豐富的熱動力條件和成礦物質(zhì)，構(gòu)成了優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件。

3 開發(fā)利用現(xiàn)狀

目前我國螢石礦主要用于冶金、化工、水泥和玻璃、陶瓷、光學等行業(yè)。螢石中含有鹵族元素氟，是制取含氟化合物的主要原料；由于熔點低而廣泛用于煉鋼、有色金屬冶煉、水泥、玻璃、陶瓷行業(yè)；無色透明的大塊螢石晶體還可作光學螢石和工藝螢石。我國螢石消費結(jié)構(gòu)基本處于低端，高端產(chǎn)品嚴重依賴進口，用于建材及化工行業(yè)占比69%[1，18](見圖4)。

圖4 我國螢石消費結(jié)構(gòu)

3.1 資源開發(fā)概況

截止2014年底，河南省螢石礦開發(fā)企業(yè)達212個，從業(yè)1 928人，年產(chǎn)礦量9.73萬t，工業(yè)總產(chǎn)值3 952.37萬元，礦產(chǎn)品銷售收入3 606.86萬元[8]。據(jù)不完全統(tǒng)計，豫西地區(qū)螢石礦山企業(yè)為57個，從業(yè)332人，年產(chǎn)礦量1.45萬t，工業(yè)總產(chǎn)值434.70萬元。

3.2 開采技術(shù)落后，資源綜合利用率低

礦山開采主要為地下開采，開采方式一般采用平硐、斜井，少數(shù)礦山配合豎井或盲豎井開拓。絕大多數(shù)螢石礦開采規(guī)模小，設(shè)計生產(chǎn)能力只有0.3萬t/a，開采技術(shù)及裝備水平都比較落后，多以人工開采為主，僅有少數(shù)大中型礦山(如陳樓螢石礦)能達到半機械化水平。多數(shù)礦山開采無設(shè)計、生產(chǎn)無計劃，開采時“采富棄貧，采易留難，采表余深”現(xiàn)象嚴重，開采回采率63%～90%，開采貧化率10%左右，選礦回收率一般80%左右，缺乏廢渣、尾礦的資源化利用，對資源的綜合回收沒有形成系統(tǒng)的體系和成熟的選礦流程，資源綜合利用率低。

3.3 礦石加工利用技術(shù)落后

目前，礦山企業(yè)螢石礦的加工利用多為初級廉價產(chǎn)品，以出售螢石原礦為主，中高精細化工產(chǎn)品甚少，產(chǎn)品價值體現(xiàn)低，未能將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢。在外貿(mào)出口中，常直接外銷原礦，出口價最低800元/t，氫氟酸的最高出口價也不到4 000元/t。但是，這些原料在國外轉(zhuǎn)變成高端的氟化工產(chǎn)品后，國內(nèi)再高價進口時，三氟丙烯32萬元/t，全氟烷基乙醇達到100萬元/t，有的含氟液晶聚合物更是高達上千萬元每噸[4]。

3.4 科研工作不足

目前科研工作深度、廣度不夠，主要偏重于螢石礦產(chǎn)的資源調(diào)研，科研投資很少，缺乏從礦物原料到加工利用各環(huán)節(jié)的綜合利用研究，開發(fā)應(yīng)用滯后，嚴重影響著礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用。

4 開發(fā)利用建議

豫西螢石礦產(chǎn)資源豐富，為更好促進螢石礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對豫西螢石礦的開發(fā)利用提出以下幾點建議。

4.1 積極推進地質(zhì)找礦工作

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2014～2018年中國氟化工行業(yè)市場需求預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》分析認為全球螢石儲采比為36.4，而中國僅為6。在可開采儲量不增加的情況下，按照2013年400萬t/a的開采量計算，中國的螢石資源6年內(nèi)就要枯竭。截至2014年底，豫西地區(qū)螢石保有資源儲量僅為202.619萬t，大多礦山后備接替資源量不足，部分礦山出現(xiàn)資源危機，面臨關(guān)閉或處于半停產(chǎn)狀態(tài)。因此，在合峪廟灣—車村古滿溝一帶、車村深部及外圍等螢石資源潛力區(qū)，應(yīng)積極開展地質(zhì)找礦工作，加大勘查投入，擴大區(qū)內(nèi)螢石礦產(chǎn)資源量，對發(fā)展和壯大螢石產(chǎn)業(yè)顯得十分必要。

4.2 改變螢石消費結(jié)構(gòu)

螢石是一種寶貴的稀缺性戰(zhàn)略資源。從2003年開始，中國實行對螢石出口數(shù)量的限制，大幅度提高了出口價格，國內(nèi)生產(chǎn)加工螢石下游產(chǎn)品有了更大的利潤空間，必然會引導(dǎo)下游消費結(jié)構(gòu)的改變。從2008年開始，中國螢石下游產(chǎn)品的出口數(shù)量快速增長，2009至2014年期間，用來制造氟化工產(chǎn)品的氫氟酸量增長了110%；制鋁行業(yè)的原料氟化鋁同期增長了82%。因此，在此新的形勢下，依托豫西螢石優(yōu)勢資源，應(yīng)著力發(fā)展高附加值的螢石深加工，如氟化工業(yè)、玻璃陶瓷工業(yè)、螢石飾品及工藝品等，合理利用可持續(xù)開發(fā)，增強技術(shù)創(chuàng)新能力，加大研究開發(fā)投入，提高礦產(chǎn)品科技含量，增長產(chǎn)業(yè)鏈條，向高產(chǎn)出、低消耗、少污染、精細化、可持續(xù)發(fā)展的方向推進，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢。

4.3 深化資源整合，提高資源利用率

2010年2月，工業(yè)和信息化部聯(lián)合國務(wù)院六部委聯(lián)合發(fā)布了《螢石行業(yè)準入標準公告》(工聯(lián)原 [2010] 87號)，明確指出螢石選礦單條生產(chǎn)線日處理礦石能力應(yīng)≥100t(每年按300天計算)。螢石采選企業(yè)地下開采回采率應(yīng)達到75%以上；露天開采回采率應(yīng)達到90%以上。選礦回收率應(yīng)達到80%以上(伴生礦、尾礦利用除外)，并應(yīng)貧富兼采，禁止采厚棄薄、采富棄貧。

目前，豫西地區(qū)螢石礦山企業(yè)小而散的格局嚴重，采、選技術(shù)水平普遍較低，一些企業(yè)為提高效益而采富棄貧，大量的資源被浪費。因此，應(yīng)繼續(xù)通過資源整合，深化企業(yè)改革，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，以實現(xiàn)資源優(yōu)化配制、提高經(jīng)濟效益，走規(guī)?；⒓s化經(jīng)營之路，提高企業(yè)管理水平，提升企業(yè)自身的市場競爭能力。加大企業(yè)的技術(shù)改造，提高回采率，降低貧化率，充分利用礦產(chǎn)資源。

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Analysis of Fluorite Mineral Resources Distribution and Exploitation and Utilization Present Situation in the Western of Henan

DENG Hong-ling1,2, FENG Shao-ping1,2, LIU Yao-wen1,2, WANG Jiang-he1, ZHANG Su-kun1, WANG Jun-de1, YAN Zheng-xin1, ZHANG Hao1
(1. First Survey Institute of Geology and Mineral Resources of Henan Geo-exploration and Mineral Development Bureau, Luoyang 471023, China; 2. Gold and Silver Polymetallic Metallogenic Series and Deep Prediction Key Laboratory in Henan Province, Luoyang 471023, China)

Henan, which is rich in mineral resources, is a major province of fluorite mineral distribution in our country. The fluorite are mainly distributed in the western of Henan province-Song'xian, Luan'chuan, Ru'yang etc. The fluorite deposits(points), which have been found, are mainly distributed in inner and outer contact zone of granite foundation in He'yu and Tai'shanmiao, north zone of granite foundation in Fu'niushan, and north zone of Che'cun fault.This paper analyzes fluorite mineral resources characteristics in the western of Henan, and the development and utilization status and the existing problems, and put forward the related suggestions to exploit and utilize of fluorite ore in the western of Henan.

fluorite ore; resources distribution; development and utilization; western of Henan

P619.215

A

1007-9386(2017)01-0042-05

2016-06-30

河南省國土資源廳“兩權(quán)價款”地質(zhì)科研項目(編號：2015-258-03)。