天祝县半阳河萤石矿床地质特征及开发利用前景

任青惠，闫启明，卓 雅，关 丽，米海杰，张江帆

（甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730020）

天祝县半阳河萤石矿床地质特征及开发利用前景

任青惠，闫启明，卓 雅，关 丽，米海杰，张江帆

（甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730020）

萤石作为氟化工业产品的主要原料，国内市场量年均增幅约12%。天祝县半阳河萤石矿具有地质结构简单、矿石中CaF2平均含量高、CaCO3和P、S等有害元素含量低、矿石易采易选等特点，其开发利用前景良好。

萤石矿；地质特征；开发前景；天祝县

以萤石为原料的氟化工产品多达几千种，目前尚无可替代品。氟化工以及其他下游行业的发展需要大量萤石资源，近年来国内萤石需求量年均增幅大约12%左右，市场需求旺盛，仅甘肃省氟化盐工业每年对萤石精粉的需求缺口在10万t以上。半阳河萤石矿区交通条件良好，该矿床具有地质结构简单、矿石中CaF2平均含量高、CaCO3和P、S等有害元素含量低、矿石易采易选等特点。因此半阳河萤石矿的开发利用具有较高的经济效益和良好的社会意义。

1 成矿地质背景

天祝县半阳河萤石矿区位于北祁连褶皱带走廊过渡带内带的毛藏寺古凸起的南缘。

矿区内出露的地层主要为下石炭统臭牛沟组(见右图)，岩性主要由底砾岩、厚层状长石石英砂岩组成，地层产状：倾向200°，倾角20～25°。

矿区主要断层为NNE向的F1、F2断层，其特征为：F1断层地表延伸长度＞5km，走向为20～25°，倾向300°左右，倾角60～65°。当断层穿越刚性较强的岩石(石英砂岩、花岗闪长岩)时，常形成宽数米的断层角砾岩带；在穿越塑性较强的岩石时

(如页岩)表现为一些揉皱等塑性变形。

半阳河萤石矿区地质简图

F2断层的形成晚于F1，在断层内未发现有矿化蚀变。该断层切割了区内除第四系以外的所有地质体，对控矿的F1断层及矿体有一定的破坏性。该断层地表长度＞7km，断层面走向60°，倾向北西，倾角67°。断层破碎带发育，但破碎带胶结弱、结构疏松。

萤石矿脉充填于F1断层破碎带中，矿体形态、规模严格受F1控制。F1断层为深部热源提供了运移通道，也为萤石矿赋集提供了空间。

2 矿体地质特征

矿区内目前发现的萤石矿体仅有1条，矿体严格受F1断层控制，矿体产状与断层产状基本一致。地表有槽探工程控制，深部利用平硐控制垂深约170m，矿体厚度在深部有膨大的趋势。

2.1 矿体规模

半阳河萤石矿矿体呈脉状沿F1断层充填，已控制矿体地表连续延伸长约1 100m，矿体厚度1.0～2.55m，平均1.63m，厚度变化系数43.2%。最大出露标高3 650m，最低出露标高3 490m，地表出露比高160m，平硐工程控制延深50m。矿体产状290～312°∠62～68°，与F1断层基本一致，矿体形态较简单。

2.2 矿石组分及结构、构造

矿石矿物为萤石。脉石矿物为石英，另含少量的长石、高岭土、绢云母、绿泥石等，未见CaCO3和Fe、P、S等有害元素的单独矿物出现。萤石以白色居多，其次为紫红色和浅绿色，多以聚晶集合体出现，粒径较小，一般0.2～2mm，仅在晶洞中常见到粗晶、巨晶。

矿石的化学成分比较简单，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%，二者的相关系数为-0.995，为反消长关系。

矿石主要为自形结构、中细粒状结构，局部晶洞中见粗晶、聚晶结构。矿石构造为脉状、碎裂粉末状、块状和角砾状构造。

矿石工业类型属石英—萤石型矿石。

2.3 矿床成因及控矿因素

区内岩浆活动强烈，除奥陶纪岩浆活动外，海西期、燕山期均有岩浆侵入活动，多期次的岩浆侵入为该区的热液成矿提供了热源；区内断层发育，主要有北西西向和北东向两组，沿两组断层次生节理裂隙中有辉绿岩脉侵入分布，表明两组断层切割较深，为深大贯通性的断层，有利于含矿热液运移和沉淀成矿。

碱性斑岩岩浆和热液中携带了大量F、CO2等挥发性气体组分，沿断层运移至工作区中后，从花岗闪长岩的斜长石中夺取钙，形成CaF2和CaCO3沉淀成矿。因此该矿床成因为热液充填型。

3 开发利用现状及前景

3.1 现状

欧美发达国家对萤石矿产品的年需求量占世界年产量的一半以上，而由于萤石资源在氟化工产业链上的特殊性，各国都将其视为战略保护资源，通过限制开采或禁止出口加以保护。如美国在1997年就已停止开采萤石矿，转向从磷酸盐岩中提取氟资源。2010～2012年美国分别进口萤石53.9、72.7、62.0万t，占美国年需求量的60%～70%[5]。

伴随着世界氟化工技术的不断进步，氟化学工业对氢氟酸的需求持续增加，世界萤石产量的一半以上用于制取氢氟酸。伴随着我国经济的发展和国际氟化工业向我国的转移，我国氟化工业发展迅速，年增长率超过15%，成为我国发展最快的行业之一。

3.2 前景

半阳河萤石矿区属天祝县毛藏乡管辖，地处毛藏乡华山村北约8km的半阳河上游，矿区与武威市直距51km，自黄羊镇向南80km至毛藏乡有县乡公路相通，毛藏乡至矿区约16km修建有砂石路连接，交通条件较为便利。矿区供电充足、水资源丰富，矿业开发条件良好。

半阳河萤石矿已查明保有矿石量19万t，CaF2资源量为12万t。以回采率85%、选矿回收率90%、精矿产率65%计，则可生产萤石精矿约6万t，随着后期勘查工作的不断深入，保有矿石量还会大幅增加，半阳河萤石矿具有十分可观的潜在经济价值。

[1]吕先作.河南省确山县周庄萤石矿地质特征及开发前景[J].科技资讯，2013(2)：94.

[2]孔志刚，朱杰勇，杨杰.中国萤石矿开发利用与产业发展趋势分析[J].化工矿物与加工，2011(4)：2-4.

[3]成功，邱献引.中国萤石矿床地质特征与成因综述[J].中国非金属工业导刊，2013(5)：47-48.

[4]宋忠保，栗亚芝.一种重要的非金属资源—萤石的开发利用[J].西北地质，2005(4)：57-59.

[5]博思数据研究中心.2013-2018年中国萤石市场现状分析及投资前景研究报告[R/OL].博思数据研究中心，2013[2014-09-11].http：//big5.icandata.com.

[6]王逢春，王方成，朱良文.甘肃省天祝县半阳河萤石矿地质普查报告[R].甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院，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