中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000
摘要：萤石是国家规定限制性开采矿种，是一种不可再生的有限的矿产资源。本文结合A地实际情况，从矿床类型、空间分布格局、成岩成矿时代、稀土元素组成、成矿流体特征、成矿物质来源、矿床成因等方面对区内萤石矿床进行了研究与总结。
关键词：萤石矿；矿床；成矿规律
引言
萤石是我国的战略性新兴矿产，也是欧美等发达国家要重点保障的关键性矿种，广泛应用于新能源、新材料等新兴产业及国防、军事、核工业、化工、冶金、建材等领域，具有不可替代的战略地位。随着科技和经济的快速发展，萤石资源需求日增，价格大幅上涨，2017年初国内均价为1430元/t,2019年1月涨至3620元/t,涨幅超过15000，迎来近8年内的价格新高。这使得萤石成为世界各国竞相寻找的战略矿种，同时加剧了深入开展萤石成矿规律研究并用于指导找矿的紧迫性。
1中国萤石矿资源状况
根据美国地质局统计的数据，萤石资源在世界各大洲40多个国家均有分布。截至2009年，世界萤石基础储量4.7亿t，可开采储量2.3亿，其中南非、墨西哥、中国和蒙古萤石储量列世界前4位，这4个国家的萤石可开采量占到全球的45%左右。
中国已探明萤石矿区有500多处，已勘查的271处分布在27个省（直辖市、自治区），基础储量高达11000万t，占全球基础储量的23.4%，居全球第一位;但可开采储量只有2100万t，占全球比例不到10%。从矿床规模看，以大中型为主，已勘查的萤石矿床中，大型矿床41处，中型89。从分布看，主要集中在4个矿产带，北部主要集中在内蒙古，中部主要在河南、湖北、湖南，东部集中在福建、浙江、江西和安徽，西南主要在云南、贵州及四川南部，其中湖南、内蒙古和浙江基础储量分别占国内总量的38.90%、16.70%和16.10%，其他省份只有27.80%。
2成矿规律
2.1矿床类型
A地成矿带是我国最重要的萤石矿聚集区之一，随着近年来萤石价格的大幅走高及国家对战略性新兴矿产愈加重视，A地萤石矿的战略地位日益凸显。A地的萤石矿床类型既有单一脉状型，也有伴生型，数量上以单一脉状萤石矿居多，而储量则以伴生萤石矿床占据明显优势。
本文基于近几年在A地地区开展的地质调查和典型萤石矿床研究成果以及新获得的一批高精度成岩成矿年龄数据，初步总结了A地萤石矿床类型、空间分布格
局、成岩成矿时代、稀土元素组成、成矿流体特征、成矿元素来源，并探讨矿床成因，以期为A地萤石找矿勘查提供指导。
2.2空间分布格局
就矿床数量而言，A地萤石矿床明显呈现东多西少的空间分布格局。东亚带产出80余处矿床点，占A地萤石矿床总数83%，其中大型７处，中型７处，小型及矿点近70处，大部分聚集在赣南。兴国隆坪和城岗、瑞金谢坊、会昌筠门岭、永丰南坑、全南青龙山等是赣南已投入生产的著名大型萤石矿，近年来通过勘查找矿工作又新增了一批新的萤石矿床，如石城县的楂山里超大型萤石矿床（储量超过500万吨）、崇义县枫树角萤石矿、定南县小寺坑萤石矿、寻乌县民裕萤石矿、全南县寨头萤石矿等。东亚带的湘赣交界地区也有不少萤石矿产出，如炎陵县的石寮、资兴市的汤市、汝城县的白云仙和大龙下等。中亚带萤石矿床约有10余处，占A地萤石矿床总数12%，主要集中在湘南的郴州一带，如柿竹园、黄沙坪、香花铺、玛瑙山等，个别产在湘东和粤北一带，如茶陵县的塘前、乐昌市的西坑、阳山县的九曲坑和元江萤石矿。西亚带的萤石矿数量最少，目前仅发现5处，约占总数5%，即道县魏家、贺州市珊瑚、资源县双滑江、灌阳县黄关和饭凸山。
2.3成岩成矿时代
近年来，随着萤石Sm-nd、白云母Ar-Ar、辉钼矿Re-os同位素及锆石SHRIMP和LA-ICP-MSU-Pb同位素测试方法的广泛应用，A地地区的萤石矿床积累了一批较为可靠的成岩成矿年代学数据。尽管不同测试手段得出的年龄有差异或存在较大误差，但总体显示，A地萤石矿床形成时限介于160-100Ma，集中在160-135Ma，明显早于浙江地区的萤石矿床。
从现有数据来看，萤石矿床由中亚带向西亚带和向东亚带有变年轻的趋势，如中亚带的柿竹园、香花铺、黄沙坪以及中亚带东缘的西华山萤石矿年龄介于160-150Ma，而东段隆坪、铜坑嶂萤石矿形成145-130Ma，西段的珊瑚萤石矿更为年轻，形成于104-102Ma，当然这趋势是否客观存在还需更多精确年代学数据的支撑。
2.4稀土元素特征
A地单一脉状萤石矿床的萤石稀土元素总量(ΣREE,不含Y)为55×10-6～265×10-6。萤石的LaN/YbN变化较大,介于0.65～5.87,中等负Eu异常(δEu=0.42～0.71),标准化配分曲线既有左倾型(隆坪),也有右倾型(谢坊、江背、半坑),但尤其明显的是各矿床的萤石LaN/YbN均小于矿区花岗岩或围岩地层,如隆坪矿区萤石LaN/YbN为0.65～2.27,花岗岩为2.13～18.94;江背矿区萤石LaN/YbN为2.13～5.87,花岗岩为5.14～19.82;谢坊矿区萤石LaN/YbN为2.83,砂岩为5.63;半坑矿区萤石LaN/YbN为2.87,花岗岩为3.84,表现在标准化配分曲线上即为萤石曲线的右倾程度普遍小于花岗岩,显然这应该是由于中—重稀土的离子半径与Ca2+更为接近(LiuYingjun,1984)导致稀土进入萤石晶格时对中—重稀土更为有利。当矿体产在花岗岩体外接触带时,萤石稀土元素配分曲线的倾斜方向与花岗岩相反,如隆坪矿区,而与所在围岩砂岩一致,如谢坊矿区;而当矿体产在花岗岩体内接触带时,萤石稀土元素配分曲线的倾斜方向与所在围岩花岗岩一致,如江背矿区和半坑矿区,换言之,萤石与所在围岩的稀土元素配分曲线一致,表明了围岩不仅仅起到赋矿的作用,还为萤石矿体的形成提供了重要的物质来源。
2.5成矿流体（介质）特征
A地单一型萤石矿床的成矿流体示踪数据较少,但总体看出氢氧同位素变化范围较小,δD为-52‰～-46‰,δ18O为-5.4‰～-3‰,在氢氧同位素坐标图上落在大气降水线右侧,表明成矿流体以大气降水为主。CaoJunchen(1994)曾指出,我国热液脉型(单一型)萤石矿床的氢氧同位素组成均落在图解的大气降水线右下方,靠近大气降水而远离岩浆水和变质水,且氢同位素具有明显的纬度效应,即随着纬度升高,δD逐渐降低,也表明了大气降水在热液脉型萤石矿床中起着主导作用。伴生型萤石矿床成矿流体的氢氧同位素组成则落在两个区域,其中一个位于大气降水线附近,δD为-83‰～-50‰,δ18O为-8.7‰～-4.2‰;另外一个位于岩浆水附近,δD为-97‰～-7.7‰,δ18O为0～10‰,表明了伴生萤石矿床可能存在两类萤石,一类是伴随岩浆热液演化而结晶形成的萤石,成矿流体以岩浆水为主,另一类则是大气降水发挥主导作用,可能是大气降水对岩浆热液成因的萤石改造的产物。
2.6成矿物质来源
从矿床分布不难看出,A地萤石矿床与花岗岩体空间关系非常密切,青龙山、窑下、枫树坑、良村、蛇家地、南坑、半坑、江背、衡南、塘前、石寮、黄上、黄关等萤石矿床产在内接触带,谢坊、隆坪、城岗、回龙、鼎龙、杰村、筠门岭、小寺坑、柿竹园、黄沙坪、香花铺、魏家、江口、白菊塘等萤石矿床产于接触面或距离接触面不超过1000m的外接触带,极个别萤石矿床与花岗岩体的距离超过2km。在花岗岩大面积出露的A地东亚带和中亚带,萤石矿床数量众多,而且矿区内要么发育碳酸盐岩地层,要么岩石富钙质,而花岗岩较少的西亚带,尽管泥盆系、石炭系等富钙地层发育,具备丰富的Ca,萤石矿床却稀少,即使有也是产在花岗岩体附近。A地地区花岗岩的平均F含量高达0.11%,由四堡期至燕山期逐渐升高,在燕山早期花岗岩中F丰度达到高峰(0.15%),与萤石矿床普遍产在燕山早期花岗岩附近的事实相吻合。据此认为,F主要来自于花岗岩体。
3萤石矿床成因
通过前文分析,单一脉状萤石矿床无一例外地集中产在花岗岩体的内外接触带,空间关系密切;矿物组合较为简单,鲜见由岩浆-热液演化形成的高温或中温金属矿物组合;脉侧蚀变均以低温热液蚀变为主,如晶洞状或孔隙状硅化、黄铁矿化、绿泥石化等;成矿相对成岩具有较为明显的滞后性,时差达10～20Ma;萤石的稀土元素特征与所在围岩相似,并显示重结晶特征;氢氧同位素反映成矿流体以大气降水为主;成矿溶液温度和盐度均较低,也反映大气降水补给特征,表明单一脉状萤石矿床由大气降水为主的成矿热液沿破碎带循环、淋滤,使赋存于花岗岩中的F以及地层中的Ca再次活化、富集、重结晶成矿。
结语
综上所述，从萤石矿点所处的地质环境入手，分析成矿规律，在此基础上建立起预测模式，预测勘查方向。
参考文献:
[1]王吉平,商朋强,熊先孝,杨辉艳,唐尧.中国萤石矿床成矿规律[J].中国地质,2015,42(01):18-32.
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