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一、主要含氟礦物及氟的賦存形式
氟的獨立礦物約有150種，其中主要的工業(yè)礦物是螢石（CaF2）。螢石中的鈣（Ca）有時會被釔（Y）、鈰（Ce）等稀土元素類質(zhì)同象置換，形成釔螢石和鈰螢石等變種。其它含F(xiàn)礦物還有冰晶石（Na3AlF6）、氟鎂石（MgF2）和氟磷灰石【Ca5(PO4)3F,Cl】等，但在自然界中較為稀少。富F貧Ca的巖漿往往伴生黃玉【Al2SiO4(F,OH)2】，富Ca則伴生螢石（CaF2）。
螢石在人類日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有重要的用途。日常生活中可以作為礦物標本、手飾品和擺件等，品質(zhì)較好的螢石晶體可以作為寶石。此外，我們熟悉的相機的鏡頭和鏡片有部分也是螢石材質(zhì)的，它的性能優(yōu)于光學玻璃。在工業(yè)生產(chǎn)中，螢石作為主要的含氟礦物，被廣泛應用于冶金工業(yè)、化學工業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)。特別是在近年來興起的新能源產(chǎn)業(yè)和半導體產(chǎn)業(yè)，六氟磷酸鋰是鋰電池電解液的關鍵材料，氟化氫是芯片刻蝕的必備材料。
主要含氟礦物
世界上大多數(shù)螢石礦床分布在板塊構(gòu)造的邊緣。以中國為例，中國的螢石礦床主要集中分布于內(nèi)蒙古、河南、浙江、湖南、江西和福建等地。中國東部位于環(huán)太平洋成礦帶，該地區(qū)的螢石資源非常豐富。湖南桃林礦床、柿竹園礦床以及浙江湖山礦床等都是中國東部地區(qū)代表性的大型螢石礦床。在時間分布上，中國的螢石礦床主要集中分布于燕山期，而華力西期、加里東期和印支期則成礦較少。據(jù)統(tǒng)計，探明的螢石礦資源量中，燕山期占91%、華力西期占7%左右、加里東期和印支期均不足1%。（關于氟的知識，更多關注上海勁孚化工科技有限公司）
世界螢石礦床時空分布圖
由于F-的半徑及性質(zhì)與OH-和O2-相似，它可以通過類質(zhì)同象置換的方式大量進入角閃石、榍石、磷灰石、白云母、黑云母、黃玉和電氣石等含水礦物，且F固溶體明顯提高了其熱穩(wěn)定性，甚至使其具有形成新礦物的傾向。在花崗巖體系中，隨著巖漿的不斷演化分異，F(xiàn)會在最晚期和最酸性的熔體中聚集。因F-和OH-置換能力而異的含F(xiàn)礦物幾乎構(gòu)成了花崗巖全巖F含量的主要貢獻，其經(jīng)驗濃集序列通常為：黃玉＞磷灰石＞黑云母＞白云母、角閃石。在下地殼或上地幔的鎂鐵質(zhì)巖漿體系中，金云母對F的容納能力最強，代表了富K幔源巖漿源區(qū)最主要的F地球化學儲庫。
中國不同時期螢石礦床探明資源量統(tǒng)計圖
二、氟與稀有金屬成礦關系：至關重要的“礦化劑”
氟——地殼中豐度較高的元素之一，既是重要的巖漿揮發(fā)分，又是良好的助熔劑和礦化劑。富F花崗質(zhì)流體體系具有獨特的地球化學特征，其對于偉晶巖分帶結(jié)構(gòu)的形成，不相容金屬元素在晚期熔體中的超常富集，乃至石英脈型和花崗偉晶巖型稀有金屬礦床的形成具有決定性意義。
與其它揮發(fā)分相比，F(xiàn)具有較強的不相容性，在花崗巖和偉晶巖熔體中的溶解度很高。與F有關的蝕變首先是云英巖化（主要蝕變礦物為石英和云母），其次為鈉長石化（主要蝕變礦物為鈉長石）。由于F的揮發(fā)性和活動性較強，當富含F(xiàn)、Cl、B等揮發(fā)分的含礦熱液或偉晶巖侵入到圍巖中時，一部分F可進入到圍巖中，形成的高F原生暈可作為重要的找礦標志。此外，F(xiàn)還可以增大溶解在水溶液中硅酸鹽的含量，造成流體組成接近硅酸鹽的組成，形成所謂的“過渡性流體”，于是在一定的溫壓條件下，熔體-流體體系將處于超臨界狀態(tài)。
F作為重要的載體，能和稀有金屬元素和高場強元素組成絡陰離子進入流體相，也可與H2O、B組成類似絡合物來運移稀有金屬。F-與OH-和O2-的離子半徑相近，因此可以通過類質(zhì)同象的方式進入云母、角閃石、磷灰石、電氣石等含水礦物，作為其中一個重要組分存在，使某些礦物的端元組分改變。黑云母與角閃石中F含量的變化指示了F在結(jié)晶過程中的富集、飽和以及F飽和引起的稀有金屬礦物大量結(jié)晶現(xiàn)象。F在過鋁質(zhì)花崗巖中含量較高，出現(xiàn)黃玉和/或氟磷灰石等礦物，構(gòu)成了花崗巖鈮鉭成礦能力的顯著標志，也會導致稀有金屬Li、Be、Cs富集成礦。含F(xiàn)熱液在運移過程中，在氧逸度較高的條件下有利于硅鈹石、黑鎢礦、錫石的形成，并且多在礦脈上部富集，因此F可作為W-Sn礦床的地球化學指示劑。
富F礦物-熔體-溶液體系成礦效應的工作原理示意圖
氟（F）在花崗質(zhì)熔體中的含量與花崗巖的成分、氟化物的成分及其在溶液中的濃度和壓力等有關，它可以作為礦化劑影響著體系的Eh、pH和化學硬度等，并制約著熔體/流體體系的地球化學行為及其成礦效應。例如，長英質(zhì)熔體中的F能解聚熔體，增強Nb、Ta等稀有金屬元素進入熔體的能力。云英巖化過程中F的交代變質(zhì)作用較Cl更強，使得Li、Be、W、Sn的礦化比Mo的礦化更為顯著。巖漿房的充分結(jié)晶分異作用受控于兩個因素：其一是巖漿房自身在演化過程中不斷受到深部熱補給，使巖漿房內(nèi)富含金屬元素的殘留熔體不斷發(fā)生抽離，并向上運移。南嶺地區(qū)與花崗巖有關的眾多稀有金屬礦床的形成在很大程度上與深部熱供給過程中揮發(fā)分（如F）的逐漸富集密切相關。華南地區(qū)發(fā)育眾多與花崗巖相關的鎢錫等稀有金屬礦床，在這些礦床或相關花崗巖的周圍或內(nèi)部發(fā)育規(guī)模大小不一的基性巖脈或暗色包體，這指示在長英質(zhì)巖漿分離結(jié)晶以及巖漿期后熱液析出過程中，有部分幔源物質(zhì)從深部向淺部遷移。這些幔源物質(zhì)的出現(xiàn)，在一定程度上會給淺部巖漿房提供熱量，另外也會提供大量的揮發(fā)分（如F），從而促進稀有金屬元素的超常富集。就像是深部地幔給上覆地殼燒了一把火，持續(xù)的“煮粥”。地?；顒硬粌H為淺部成礦提供了成礦所必須的巨大熱量，同時密度較輕的揮發(fā)分也會沿著殼-幔間的貫通裂隙，逐漸加入到上地殼的成礦過程中來，促進稀有金屬的超常富集。此外，氟的特性也在冶金行業(yè)中發(fā)揮了重要作用。螢石（CaF2）曾被用作鋼鐵冶煉的主要助熔劑，因為將螢石加入鋼鐵冶煉爐內(nèi)，可以降低合金熔點，生成低熔點化合物，增強熔體活動性和流動性，從而達到高效冶煉（金屬和爐渣分離）的目的！
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