摘要：矿产资源是国经济发展的命脉所在。随着经济快速发展，相关行业对矿产资源的需求量也在不断增长，因此，加强对各类矿产资源的勘探和开发迫在眉睫，也是促进国家经济进步的有力保障。萤石矿是世界上20几种重要的非金属矿物原料之一。该矿物来自火山岩浆，在岩浆冷却过程中，被岩浆分离出来的气水溶液内含氟，在溶液沿裂隙上升的过程里，气水溶液中的氟离子与周围岩石中的钙离子结合，形成氟化钙，冷却结晶后即形成萤石。纯净无色透明的萤石可作为光学材料，色泽艳丽的萤石亦可作为宝玉石和工艺美术雕刻原料，萤石矿可谓应用广泛。甘肃省永昌县焦家庄萤石矿矿产资源丰富，矿体特征明显。文章首先通过对该矿床的矿区地质特征进行分析，掌握科学的成矿条件，具有较大的找矿前景及开采经济价值，以供参考。

　　关键词：永昌焦家庄；萤石矿；矿体地质特征；找矿前景

　　1矿区地质

　　矿区出露地层主要为下寒武统大黄山群变质砂岩(∈1dh）和第四系（Q2），岩浆反复活动。主要是加里东阶段的岩浆活动，存在明显的褶皱、断裂结构，矿层依附在寒武系下统大黄山群及花岗岩中，呈脉状产出［1-2］。该地方萤石矿依附在寒武系下统大黄山群内部的岩组变砂岩内，有些出现在似斑状花岗岩内，岩石具有较大蚀变，包含典型的绢云母化以及褐铁矿化，导致围岩侵染出现红-红褐色，属于该地方非常明显的寻矿标志。

　　1.1地层

　　矿区出露地层为下寒武统大黄山群和第四系。寒武系下统大黄山群下岩组(∈1dh1）：岩性为灰绿色变质砂岩，细粒砂状结构，变余砂状结构。块状构造，具体矿物质有大概70%左右的石英、大概20%左右的长石、大概5%左右的云母以及大概5%的其他暗色成分。分选性差，磨圆度为棱角状-次棱角状，产状基本处于150。~180。∠45。～72。范围内。土层中断层和裂缝明显。

　　寒武系下统大黄山群内部岩组(∈1dh2）：主要是灰绿色、青灰色岩体，细粒砂状结构，变余砂状结构。块状构造，具体矿物质包括成分为大概65%的石英、大概25%的长石、大概5%的云母以及大概5%的其他暗色成分。分选性不好，磨圆度为棱角状-次棱角状，产状基本处于152。～178。∠48。～74。范围内。土层中断层和裂缝明显。

　　第四系冲积、洪积-坡积（Q2）：主要分布在火烧沟采区北部，地面存在许多植物，冲积、洪积-坡积一般是黄土、砂土、部分砂岩碎片等。

　　1.2构造

　　区内地层褶皱、断裂构造较发育。

　　矿区每个采区小断层十分明显，而火烧沟采区包括控矿断层3条，照露沟采区包含控矿断层1条，头沟采区包含控矿断层5条。其具有张扭性质，有利于管理矿体［3］。

　　1.3岩浆岩

　　照露沟采区出露似斑状花岗岩。岩石呈浅灰-淡肉红色，似斑状结构、花岗结构，块状构造。矿物成分以钾长石、斜长石为主，含量占31%、35%。黑云母为次，含量占5%。斑晶以奥长石及微斜长石为主，占斑晶的70%。基质粒径1~3mm。

　　头沟采区南部出露似斑状花岗岩。岩石呈浅灰-淡肉红色，似斑状结构、花岗结构，块状构造［4］。矿物成分以钾长石、斜长石为主，含量占35%、30%。黑云母为次，含量占5%。斑晶以奥长石及微斜长石为主，占斑晶的70%。基质粒径1~2mm。岩石很硬，节理明显，内部存在白色石英。和围岩接触关系明确但不规则，接触界线位置的围岩存在一定硅化、褐铁矿化以及染色情况。

　　2矿床成因及找矿标志

　　2.1矿床出现原因

　　本矿区萤石矿体都依附在裂缝破碎带内，矿体为脉状，存在膨大收缩、分支重合情况，矿物质包括萤石、石英，部分方解石、白云石，其中，石英和萤石相嵌与交代填满，围岩蚀变一般是绢云母化及硅化，矿物产生包含多阶段性，最明显的是石英，晚期就变成玉髓与蛋白石［5］。根据普通萤石矿床种类划分，该矿床能够归为“硅酸盐岩内的填筑型脉状萤石矿床”种类。矿体直接受制于裂缝破碎带。裂缝不仅是导矿结构，还是容矿结构，破碎带宽窄不一样，产生的矿体大小不一样，如果破碎带宽，存在很大的容矿范围，且周围还有灰岩提供大量钙成分时，那么矿体厚且品位高；如果破碎带窄小，周围灰岩很少时，钙成分供应不够，那么矿体薄且品位低，还会有尖灭情况。

　　2.2寻矿标志

　　2.2.1矿石构造

　　靠近南北向存在明显的裂缝构造，有很好的导矿构造与较大的容矿范围。

　　2.2.2灰岩标志

　　裂缝构造周围需具备灰岩，由此为成矿提供必要的钙成分。

　　2.3矿体特征

　　焦家庄萤石矿有火烧沟、照露沟、头沟三个采区。目前矿区内共圈出萤石矿体9条，火烧沟采区3条，照露沟采区1条，头沟采区5条。其中主矿体为5条，为火烧沟采区1条，照露沟采区1条，头沟采区3条。火烧沟、头沟采区矿体赋存于下寒武统大黄山群变质砂岩中，照露沟采区矿体赋存于似斑状花岗岩中，矿体都受断层控制，呈南北向分布。

　　2.3.1火烧沟采区

　　火烧沟采区共圈出萤石矿体3条，编号H①、H②、H③,其中H①为主矿体。

　　H①号矿体地表出露长325m，控制斜深150m，平均厚度0.57m，赋存标高2477~2342m，CaF2平均品位65.71%，矿体与围岩界线分明，沿走向与倾向厚度有一定变化，厚度变化系数35.59%，品位变化系数8.36%，围岩主要为大黄山群变质砂岩，矿体走向34。，倾向124。，倾角50。。

　　H②号矿体地表出露长240m，控制斜深113m，平均厚度0.44m，赋存标高2480~2384m，CaF2平均品位68.90%，矿体走向36。，倾向126。，倾角49。。

　　H③号矿体地表出露长274m，控制斜深145m，平均厚度0.87m，赋存标高2462~2342m，CaF2平均品位61.81%。矿体顺布向中间很厚，两边慢慢变窄，顺倾向方向存在膨大缩小情况，矿体走向37。，倾向127。，倾角49。。

　　2.3.2照露沟采区

　　照露沟采区共圈出萤石矿体1条，为主矿体。

　　Z①号矿体地表出露长度430m，控制斜深156m，平均厚度0.68m，赋存标高2504~2337m，CaF2平均品位54.56％。矿体被断层管控较大，矿体和围岩界线清晰，矿体两边断层面清楚，斜穿在花岗岩内。矿体顺布向中间略厚，朝南慢慢变薄直到尖灭，顺倾向和布向上均存在膨大缩小情况，厚度变化系数35.65%，品位变化系数9.88%，围岩主要为花岗岩，矿体走向166。，倾向256。，倾角74。。

　　2.3.3头沟采区

　　头沟采区共圈出萤石矿体5条，编号T①~T⑤,其中T①、T③、T④为主矿体。

　　T①号矿体位于采区南侧，北端与南端均延伸至矿权外，地表出露长595m，控制斜深171m，平均厚度1.08m，赋存标高2628~2446m，CaF2平均品位49.01%。矿体形态较稳定，呈规则脉状，向南部逐渐增厚，厚度变化系数25.46%，品位变化系数17.58%，围岩主要为大黄山群变质砂岩，南段为花岗岩，矿体走向165。，倾向255。，倾角70。。

　　T②号矿体位于采区南西，矿体总体长度478m，北端与南端均延伸至矿权外，矿权范围内地表出露长240m，控制斜深140m，平均厚度0.74m，赋存标高2700~2558m，CaF2平均品位45.24%，矿体向下变厚稳定，还体现南侧增厚北侧尖灭的情况，矿体北侧有一定尖灭情况，南侧延至变质砂岩和花岗岩结合处被第四系覆盖，矿体走向157。，倾向247。，倾角68。。

　　T③号矿体位于采区北侧，地表出露长1086m，控制斜深182m，平均厚度0.69m，赋存标高2625~2445m，CaF2平均品位57.39%。矿体受断层控制，沿走向厚度变化较小，是厚度不变的脉状。顺倾朝上存在膨大缩小情况，深部厚度变大，厚度变化系数50.32%，品位变化系数8.97%，围岩主要为大黄山群变质砂岩，矿体走向157。，倾向247。，倾角71。。

　　T④号矿体位于采区东北侧，地表出露长537m，控制斜深126m，平均厚度0.76m，赋存标高2598~2420m，CaF2平均品位58.11%。该矿体为T③号矿体的羽状裂隙，二者夹角40。，矿体厚度变化系数29.67%，品位变化系数20.61%，围岩主要为大黄山群变质砂岩，矿体走向123。，倾向213。，倾角68。。

　　T⑤号矿体位于采区东侧，地表出露长222m，平均厚度0.65m，赋存标高2554~2476m，CaF2平均品位50.25%。该矿体为T③号矿体的羽状裂隙，二者夹角100。，矿石质量较差，矿体走向51。，倾向141。，倾角74。如表1所示。

　　2.4矿石质量

　　2.4.1矿石结构、构造

　　矿石结构包括粗晶、细晶以及糜棱，主要是粗晶结构，其次是细晶结构，而糜棱一般体现在角砾状矿石中。矿石构造包括块状、角砾状、条带状、糖粒状、碎裂状和浸染状。

　　2.4.2矿石矿物组成

　　矿石矿物主要为萤石。萤石多呈白色，少量浅紫色、浅绿色、灰褐色等，半透明-透明，玻璃光泽至亚玻璃光泽，多呈半自形-他形粒状，粒径0.3~1cm，少数可达3~4cm，节理发育，颗粒间相互嵌接成团块状集合体。其次为石英、方解石、长石和炭质组成。矿物呈条带状定向明显。石英呈它形粒状，含量较少，不均匀地分布在萤石粒间；方解石呈不规则粒状或脉状分布，炭质杂乱分布。与萤石共生的非金属矿物有方解石、石英，与萤石共生的金属矿物有黄铁矿、褐铁矿等。

　　2.4.3矿石化学成分

　　根据2009年核实工作采取化学样品测试结果，矿石主要化学成分为CaF2，含量为45.48%~77.52%，其次SiO2含量为10.18%~28.72%，CaCO3含量6.23%~24.17%，其他成分含量均较低（表3）。

　　通过2009年核实化学样结果可知SiO2、CaCO3含量相对较高，无伴生有益元素，有害组分S、P含量较低，对矿石质量影响不大。

　　本次核实工作采集三个组合分析样进行组合分析，由分析结果可知SiO2、CaCO3含量相对较高，无伴生有益元素，有害组分S、P含量较低，对矿石质量影响不大（表2）。

　　2.5矿石类型和品级

　　根据矿石矿物质结构能够把矿石细分成石英-萤石型和萤石型矿石，而石英-萤石型矿石比较常见。石英-萤石型矿物质，具体包括萤石、石英，萤石数量达到45.48%~77.52%，包括部分方解石、重晶石以及硫化物。

　　萤石型矿石，矿体基本包含单独的萤石矿物，也有部分石英、方解石大都以脉状出现。由于矿体不厚，不同种类不能独立开采，所以，没有根据种类独立圈矿。细分萤石块等级，根据YB/T5217《萤石》要求，细分每个矿体平均等级。

　　3开采前景

　　资源储量估算范围为采矿权范围内三个采区的9条萤石矿体，资源储量丰富。伴随国内氟化工业大范围发展，2010年萤石粉需求数量超过200万吨，至2015年，需求量超过240万吨，直至2023年，需求量超过300万吨。据政府统计资料表明，国家萤石需求数量会远远超过保有量，国内氟化工进步对萤石资源提出了更多的需求量，维护与充分使用稀缺的萤石资源作用越来越明显。国家对萤石矿的需求一再增加，市场前景看好，特别是近两年来，国家在萤石矿石需求上的缺口增大，市场反应现货供应紧张。同时，随着全世界对氟材料需求，必然对源头材料萤石的需求稳步增长，对萤石矿资源的前景是看好的，从国家发展的产业政策及各地萤石资源的开采现状，不难看出国家对萤石矿资源的保护在不断加强，氟化工在高速发展，必将推动萤石资源的身价不断上涨。该矿在后期开发中具有较好的经济效益。

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