中国粉体网讯 高纯石英是是光伏能源、集成电路、信息通信、人工智能等战略性新兴产业的关键基础材料，是世界稀缺、我国短缺的战略性矿产资源。
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石英原料决定了高纯石英质量，选择合适的石英原料是成功加工出高纯石英的关键。目前，能够用作高纯石英原料的矿床工业类型只有其中的天然水晶、脉石英和花岗伟晶岩石英等3种。水晶矿床一般规模较小，目前主要用作工艺品原料。脉石英和花岗伟晶岩石英是将来高纯石英相关勘查和研究的重要对象。
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一、矿体特征
◆脉石英：脉石英是一种几乎全部是致密石英块体组成的脉状体，矿石由隐晶质石英组成，白色、乳白色，多呈粒状结构、块状构造，主要成分都是SiO2，含量通常在98%左右。
脉石英矿体呈不规则脉状，长度一般十几米至几百米，宽度一般为几米，厚度一般几米至几十米，一个矿区可由单条矿脉或多条矿脉组成，脉体倾角较陡。矿床规模一般不大。
◆花岗伟晶岩石英：又叫花岗岩石英或伟晶岩型石英。是一种具有与花岗岩相似的造岩矿物，产出粗大晶体、文象结构、内部矿物－结构分带等特征性结构的火成岩。
花岗伟晶岩样品原矿图
花岗伟晶岩是稀有金属、云母、陶瓷长石、高纯石英和宝石的重要赋存岩石。花岗伟晶岩石英含量仅30%左右，但石英晶粒极粗，磨矿后与脉石完全解离，且单体石英杂质含量极少。
花岗伟晶岩石英呈脉状、透镜体、板状、岩种体、不规则体等形态产出，常呈伟晶岩群出现。其伟晶岩脉规模不等，出露宽几十厘米至几百米不等，延伸长可达几公里。花岗伟晶岩石英矿具有规模大、品质高的特点。
二、矿床类型及典型矿床
♦脉石英矿床按成因可分为三种类型：岩浆热液型、变质热液型和伟晶岩型，以岩浆热液型、变质热液型为主。
1、岩浆热液型脉石英矿床：以花岗岩浆为主，主要为岩浆热液活动晚期的产物，由岩浆频发活动，在某些特殊环境下，产生富SiO2流体，并伴有大气降水和地壳中的物质，沿构造裂隙运移，最终沉淀结晶，形成脉石英矿。矿体一般形成深度较大，产于母岩侵入体的顶部、边部或外接触带附近，矿体与围岩界线清楚。
典型矿床：湖北省蕲春县灵虬山脉石英矿床
2、伟晶岩型脉石英矿床：伟晶岩型脉石英形成于花岗岩顶部稳定构造环境中，由周围花岗岩再结晶和组成花岗岩的矿物组分的分解作用而成。伟晶岩型脉石英矿常与钾长石和云母伴生。矿床规模多为小型，经济意义较小。
典型矿床：山西省闻喜县文家坡长石矿(伴生脉石英)、江西省万田钾长石矿(伴生脉石英)、湖北省大悟县刘家冲云母矿(伴生脉石英)。
3、变质热液型：以区域变质或混合岩化作用产生的热液为主。强烈的岩浆活动及构造运动为变质作用提供热源，含水的火成岩和基底原岩受变质作用时，释放出大量的水而形成变质热液，这些含矿溶液受构造应力作用沿韧性剪切带运移，由于温压条件的变化，SiO2过饱和形成沉积，形成脉石英矿。
典型矿床：江西省乐安县玉华山脉石英矿床
♦花岗伟晶岩：伟晶岩一般分为岩浆伟晶岩和变质伟晶岩两大类。岩浆伟晶岩根据侵入体成分不同又可划分为花岗伟晶岩矿床、碱性伟晶岩矿床、基性和超基性伟晶岩矿床三类，自然界中最具工业价值、分布最广的伟晶岩是花岗伟晶岩。
国际上存在不同的伟晶岩分类，Buddington提出基于伟晶岩形成深度的划分方案，金兹堡也主要根据形成深度，把花岗伟晶岩划分为深成、白云母、稀有及晶洞伟晶岩等类型。H.A.索洛多夫根据造岩矿物组成把伟晶岩分为微斜长石型、微斜长石－钠长石型、钠长石型和钠长石－锂辉石型等伟晶岩。我国伟晶岩学者采用了索洛多夫的分类方案。
在索洛多夫分类方案基础上，综合考虑了云母类（黑云母、二云母、白云母、锂云母）和长石类矿物对伟晶岩演化和稀有金属矿化特征的指示作用，把花岗伟晶岩可分为四类九型，如下图所示，这种分类方案对于确定伟晶岩脉的结构分带型式和矿化类型较为直接有效。
三、我国矿产资源分布情况
♦脉石英
我国脉石英矿产资源分布广泛，局部较为集中，主要分布在江西、四川、安徽、黑龙江、新疆、陕西、浙江７个省份，矿床规模以小型为主，占脉石英矿床总数的91.27％。
中国脉石英资源量分布图（图源：詹建华，王依等）
截至2019年底，我国脉石英矿产地数量482处，据自然资源部2020年储量表统计，已查明资源储量的矿床378处，累计查明资源储量18172.16×104t。我国脉石英矿床贫矿多，富矿少，矿床规模以中、小型为主。矿石平均品位仅为97.46%，可以满足高纯石英及以上的矿产地约占脉石英资源储量的7.81%。
中国脉石英资源一览表
♦花岗伟晶岩石英
目前，花岗伟晶岩型石英已引起国内的关注，并在新疆阿尔泰、北秦岭等地区的找矿方面取得初步进展。近年来，中国研究人员在东秦岭地区新发现可制备4N级伟晶岩型高纯石英矿点20余处。新疆阿尔泰位于中亚造山带西段，是世界闻名的花岗伟晶岩集中区，区域出露伟晶岩脉10万余条。
在开发利用方面，李育彪等以北秦岭伟晶岩石英为原料，采用破碎、筛分、浮选、高温焙烧、水淬和热压酸浸等方法，制备出4N高纯石英砂；王安书等以河南某地花岗伟晶岩为原料，采用粗碎、煅烧水淬、细碎、磁选、浮选和酸浸等方法，制备出4N5高纯石英砂（只检测了Al、Fe、K、Ti、Ca、Mg等6种元素）。张海啟等针对新疆阿尔泰地区伟晶岩型高纯石英矿床采用适当的提纯工艺流程，成功制备了4N8级高端高纯石英砂。赵金洲等在秦岭东部发现了矿物学属性类似美国北卡罗来纳州斯普鲁斯番地区优质的花岗质伟晶岩，并通过煅烧水淬-破碎磨矿-磁选-超声清洗-浮选-酸浸的工艺流程，获得了4N级的高纯石英产品。
四、找矿潜力
♦脉石英
(1)东西秦岭的丹凤—商南一带，发育在白云质灰岩、石英砂岩和燕山早期丹江钠长岩体中的脉石英成矿带。
(2)桐柏—大别造山带南段的麻田—英山一带“灵虬山式”脉石英，脉体走向延伸数百米，厚度数十厘米至二十余米。
(3)大别山东段的“白石山式”脉石英，主要分布在溪沸—菖蒲—田头及塘梨岩—灵山寨—团石湾共两条近北东向的成矿带，前带长约20km，宽约5km；后带长约12km，宽约4km。
(4)苏鲁造山带南端的东海地区，脉石英主要沿南部、北部两条成矿带分布，南部成矿带长度25km、宽2.2km；北部成矿带长度41km、宽度小于6km。
(5)苏鲁造山带南端的临沂中北部地区，岩浆热液型、变质热液型和伟晶岩型脉石英均有发现。
(6)柴达木北缘的海西地区印支期花岗岩中广泛发育石英脉，脉体规模一般较大。
♦花岗伟晶岩
（1）我国新疆阿尔泰地区是世界闻名的花岗伟晶岩集中区，在长413km、宽20~60km的变质岩带内，出露各类花岗伟晶岩脉数万条，形成十余个伟晶岩密集区，具有伟晶岩型高纯石英资源的禀赋条件。
（2）河南东秦岭-大别造山带已发现花岗伟晶岩脉近7000条，平均密度约为86条/km2，中大型伟晶岩脉近400条，脉体规模大，岩石类型和石英矿物的结构构造特征类似于Spruce Pine花岗伟晶岩，并且其全岩石英矿物含量(40%~45%)大于后者(25%~35%)，有望开发成为制备高纯石英砂的原材料基地。
（3）河南卢氏龙泉坪伟晶岩型高纯石英矿床位于北秦岭构造带东部。矿床赋存于秦岭岩群石槽沟组和峡河岩群寨根组中，矿石类型为白云母花岗伟晶岩型，石英矿物经深度提纯SiO2含量可达99．997%。该地区伟晶岩脉数量多，规模大，龙泉坪伟晶岩型高纯石英矿床的发现对我国高纯石英资源地质勘查具有重要的示范和引领作用。
五、总结
我国脉石英矿产资源分布广泛，也是我国目前高纯石英生产的主要原料；但已有研究表明，可用于提取高纯石英的脉石英资源储量仅709万t，且多呈脉状、鸡窝状分布，矿床规模小、矿石品质不稳定，这些脉石英矿床中仅有少部分能生产出适用于半导体工业和芯片制造行业的高纯石英砂，恐难以满足高纯石英高端产品大规模生产的需要。
目前，伟晶岩型石英已引起国内的关注，并在新疆阿尔泰、北秦岭等地区的找矿方面取得初步进展。
结合当前高纯石英的制备研究现状及国内高纯石英生产所面临的原矿问题，以花岗伟晶岩作为原料制备高纯石英在国内具有巨大的研究潜力。
参考来源：
【1】李嘉欣.中国脉石英资源分布特征及成矿规律研究.吉林地质.2023.
【2】颜玲亚，等.我国脉石英矿床类型及成矿规律.中国非金属矿工业导刊.2020.
【3】詹建华，等.我国脉石英资源现状分析.中国非金属矿工业导刊.2020.
【4】赵海波，等.东秦岭伟晶岩型高纯石英矿地球化学、锆石U-Pb及Hf同位素研究：对高纯石英找矿方向的探讨.中国地质.2023.
【5】汪灵.高纯石英的概念及其原来品级划分.矿产保护与利用.2022.
【6】侯江龙.我国两大类伟晶岩的成岩成矿特征及构造环境对比研究.2018.
【7】中国粉体网.我国脉石英成矿特征及资源现状
（中国粉体网编辑整理/星耀）
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