中国萤石矿资源量居世界第一位(中国的橄榄石矿产储量也是世界第一哦),资源十分丰富。内蒙古、浙江和湖南的基础储量分别占国内基础储量的16.70%、16.10%和38.90%,其他省份只有27.80%(表2)。尽管我国萤石资源基础储量丰富,但可采储量仅有约2100万t,占全球的比例不到10%(不包括白云鄂博铁铌稀土伴生型萤石13183万t)。
表2中国萤石查明资源储量情况
资料来源:国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2016。
(三)萤石资源特点
1.如果把伴生萤石资源算在内硼铝酸锶,我国萤石资源潜力巨大,但萤石资源可采储量约为2100万t,资源保障程度严重不足。
2.我国萤石储量主要分布在北部、华中、东南沿海一带以内蒙古、湖南、福建等省(区)为主。
3.目前国内查明的萤石资源储量中,以伴生矿为主,单一矿严重不足,贫矿多,富矿少。
4.由于我国萤石地质勘查投入的不足,我国查明的高级别储量占资源储量的比例严重偏低。据中国矿产资源报告2017我国萤石矿物预测资源量为95276万t,资源查明率为25.9%。
萤石的应用
萤石作为含氟量最高的矿物之一,作为中国重要的化工矿种,主要用于冶金、化工和建材三大行业硼铝酸锶,其次用于光学、雕刻等其他行业。
除被应用于冶金、水泥、玻璃等传统行业外,在新能源、国防、半导体、医疗等新兴领域中的应用也愈加广泛,战略价值的日益突出,备受各国重视。
萤石的颜色鲜艳丰富,晶体光滑无暇,被称之为“世界上最鲜艳的宝石”。但因其硬度低,所以通常情况下不能被用作珠宝。
但正因萤石质地柔软,所以当出现足够大的晶体时,便可以相对容易的用它来雕刻装饰物。该矿物在矿石收藏家中十分流行。尤其是一些品相良好的标本可以出现很高的价格。
作为一种重要不可再生非金属资源,萤石先后被中国、美国、欧盟等国家或地区纳入战略性矿产(Strategic Mineral Resource)或关键性矿产(Critical Minerals)。尽管我国萤石资源优势明显,但随着近年来下游产业的高速发展,资源缺口逐年增大,资源优势不再明显。
萤石的形成过程
萤石来自火山岩浆的残余物中,在岩浆冷却过程中,被岩浆分离出来的气水溶液中含有许多物质,以氟为主,在溶液沿裂隙上升过程中,温度降低,压力减小,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,经过冷却结晶后就得到了萤石。
萤石的变种
呕吐石(Antozonite)
有些萤石的内部含有微量的铀金属,当铀元素持续地放出电离辐射时,萤石结构中的部分钙原子与氟原子便会逐渐分离,此时内部含有游离氟的萤石变种,被称作呕吐石。当该矿物碎裂时,所释放出的游离氟可以与气态水发生反应,形成臭氧和氟化氢,继而发出臭氧的怪味。
蓝块萤石(Blue John)
具有紫、白色(或紫、黄色)相间的带状纹路的的萤石变种。其蓝紫色条纹的形成原因尚不明确。在显微镜分析下未能在该变种中发现任何如高锰酸钾或烃等可以导致蓝紫色花纹的杂质。但由于蓝块萤石的晶格错位,萤石原有的原子结构会产生移位或被干扰,也有可能在物理方面改变该种呈现的颜色
磷绿萤石(Chlorophane)
具有热释光特性的萤石,受到加热后会发出绿色亮光。磷绿萤石中含有锰、铝、镁、微量的铁和钠等杂质
铈钇矿(Yttrocerite)
萤石变种,化学式为(Ca,Ce,Y)F2。当萤石化学结构中的部分钙元素被铈元素和钇元素替代后,就会变成铈钇矿
钇萤石(Yttrofluorite)
萤石变种,化学式为(Ca,Y)F2。当萤石化学结构中的部分钙元素仅被钇元素替代时,就会形成钇萤石。
夜明珠是萤石吗?
通常情况下所说的夜明珠是指能发磷光(光源照射矿物后,关闭光源矿物可以持续一段时间发光)的宝石矿物。
它是地球大地内的一些发光物质经过了几千万年,由最初的火山岩浆喷发,到后来的地质运动,集聚于矿石中而成,含有这些发光稀有元素的石头,经过加工,就是人们所说的夜明珠,夜明珠不单单指的是萤石,但萤石的最常见的自然界的能发光的夜明珠。常有黄绿、浅蓝、橙红等颜色,把荧光石放到白色荧光灯下照一照,它就会发出美丽的荧光,这种发光性明显的表现为昼弱夜强。
图为世界上最大的萤石夜明珠
市场上常见的人造仿品夜光石——人造硼铝酸锶
此外,部分工艺品也利用萤石的特征制作一些冠以“夜明珠”名称的饰品。如最为常见的人造硼铝酸锶。硼铝酸锶俗称“夜光玉”的合成宝石是由我国发明的一种新类型人工宝石,具有长余辉发光性能,是一种环保型发光材料。以下图片视频为市场上常见的人造硼铝酸锶
参考资料
《珠宝玉石学》
《矿产保护与利用》2019第6期——萤石资源现状及战略性价值分析
《福建质量管理》2018第15期——中国萤石资源开发利用状况浅析
《有机氟工业》2015第1期——中国萤石矿产资源现状与开发利用发展策略
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