中國粉體網(wǎng)訊 高純石英是是光伏能源,、集成電路、信息通信,、人工智能等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,，是世界稀缺、我國短缺的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,。
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石英原料決定了高純石英質(zhì)量,，選擇合適的石英原料是成功加工出高純石英的關(guān)鍵。目前,，能夠用作高純石英原料的礦床工業(yè)類型只有其中的天然水晶,、脈石英和花崗偉晶巖石英等3種。水晶礦床一般規(guī)模較小,，目前主要用作工藝品原料,。脈石英和花崗偉晶巖石英是將來高純石英相關(guān)勘查和研究的重要對象。
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一,、礦體特征
◆脈石英：脈石英是一種幾乎全部是致密石英塊體組成的脈狀體,，礦石由隱晶質(zhì)石英組成，白色,、乳白色,，多呈粒狀結(jié)構(gòu),、塊狀構(gòu)造，主要成分都是SiO2,，含量通常在98%左右,。
脈石英礦體呈不規(guī)則脈狀，長度一般十幾米至幾百米,，寬度一般為幾米,，厚度一般幾米至幾十米，一個(gè)礦區(qū)可由單條礦脈或多條礦脈組成,，脈體傾角較陡,。礦床規(guī)模一般不大。
◆花崗偉晶巖石英：又叫花崗巖石英或偉晶巖型石英,。是一種具有與花崗巖相似的造巖礦物,，產(chǎn)出粗大晶體、文象結(jié)構(gòu),、內(nèi)部礦物－結(jié)構(gòu)分帶等特征性結(jié)構(gòu)的火成巖,。
花崗偉晶巖樣品原礦圖
花崗偉晶巖是稀有金屬、云母,、陶瓷長石,、高純石英和寶石的重要賦存巖石�,；◢弬ゾr石英含量僅30%左右,，但石英晶粒極粗，磨礦后與脈石完全解離,，且單體石英雜質(zhì)含量極少,。
花崗偉晶巖石英呈脈狀、透鏡體,、板狀,、巖種體、不規(guī)則體等形態(tài)產(chǎn)出,，常呈偉晶巖群出現(xiàn),。其偉晶巖脈規(guī)模不等，出露寬幾十厘米至幾百米不等,，延伸長可達(dá)幾公里,。花崗偉晶巖石英礦具有規(guī)模大,、品質(zhì)高的特點(diǎn),。
二、礦床類型及典型礦床
♦脈石英礦床按成因可分為三種類型：巖漿熱液型、變質(zhì)熱液型和偉晶巖型,，以巖漿熱液型,、變質(zhì)熱液型為主。
1,、巖漿熱液型脈石英礦床：以花崗巖漿為主,，主要為巖漿熱液活動晚期的產(chǎn)物，由巖漿頻發(fā)活動,，在某些特殊環(huán)境下,，產(chǎn)生富SiO2流體，并伴有大氣降水和地殼中的物質(zhì),，沿構(gòu)造裂隙運(yùn)移,，最終沉淀結(jié)晶，形成脈石英礦,。礦體一般形成深度較大,，產(chǎn)于母巖侵入體的頂部、邊部或外接觸帶附近,，礦體與圍巖界線清楚,。
典型礦床：湖北省蘄春縣靈虬山脈石英礦床
2、偉晶巖型脈石英礦床：偉晶巖型脈石英形成于花崗巖頂部穩(wěn)定構(gòu)造環(huán)境中,，由周圍花崗巖再結(jié)晶和組成花崗巖的礦物組分的分解作用而成,。偉晶巖型脈石英礦常與鉀長石和云母伴生。礦床規(guī)模多為小型,，經(jīng)濟(jì)意義較小,。
典型礦床：山西省聞喜縣文家坡長石礦(伴生脈石英)、江西省萬田鉀長石礦(伴生脈石英),、湖北省大悟縣劉家沖云母礦(伴生脈石英)。
3,、變質(zhì)熱液型：以區(qū)域變質(zhì)或混合巖化作用產(chǎn)生的熱液為主,。強(qiáng)烈的巖漿活動及構(gòu)造運(yùn)動為變質(zhì)作用提供熱源，含水的火成巖和基底原巖受變質(zhì)作用時(shí),，釋放出大量的水而形成變質(zhì)熱液,，這些含礦溶液受構(gòu)造應(yīng)力作用沿韌性剪切帶運(yùn)移，由于溫壓條件的變化,，SiO2過飽和形成沉積,，形成脈石英礦。
典型礦床：江西省樂安縣玉華山脈石英礦床
♦花崗偉晶巖：偉晶巖一般分為巖漿偉晶巖和變質(zhì)偉晶巖兩大類,。巖漿偉晶巖根據(jù)侵入體成分不同又可劃分為花崗偉晶巖礦床,、堿性偉晶巖礦床、基性和超基性偉晶巖礦床三類，自然界中最具工業(yè)價(jià)值,、分布最廣的偉晶巖是花崗偉晶巖,。
國際上存在不同的偉晶巖分類，Buddington提出基于偉晶巖形成深度的劃分方案,，金茲堡也主要根據(jù)形成深度,，把花崗偉晶巖劃分為深成、白云母,、稀有及晶洞偉晶巖等類型,。H.A.索洛多夫根據(jù)造巖礦物組成把偉晶巖分為微斜長石型、微斜長石－鈉長石型,、鈉長石型和鈉長石－鋰輝石型等偉晶巖,。我國偉晶巖學(xué)者采用了索洛多夫的分類方案。
在索洛多夫分類方案基礎(chǔ)上,，綜合考慮了云母類（黑云母,、二云母、白云母,、鋰云母）和長石類礦物對偉晶巖演化和稀有金屬礦化特征的指示作用,，把花崗偉晶巖可分為四類九型，如下圖所示,，這種分類方案對于確定偉晶巖脈的結(jié)構(gòu)分帶型式和礦化類型較為直接有效,。
三、我國礦產(chǎn)資源分布情況
♦脈石英
我國脈石英礦產(chǎn)資源分布廣泛,，局部較為集中,，主要分布在江西、四川,、安徽,、黑龍江、新疆,、陜西,、浙江７個(gè)省份，礦床規(guī)模以小型為主,，占脈石英礦床總數(shù)的91.27％,。
中國脈石英資源量分布圖（圖源：詹建華，王依等）
截至2019年底,，我國脈石英礦產(chǎn)地?cái)?shù)量482處,，據(jù)自然資源部2020年儲量表統(tǒng)計(jì)，已查明資源儲量的礦床378處,，累計(jì)查明資源儲量18172.16×104t,。我國脈石英礦床貧礦多，富礦少，礦床規(guī)模以中,、小型為主,。礦石平均品位僅為97.46%，可以滿足高純石英及以上的礦產(chǎn)地約占脈石英資源儲量的7.81%,。
中國脈石英資源一覽表
♦花崗偉晶巖石英
目前,，花崗偉晶巖型石英已引起國內(nèi)的關(guān)注，并在新疆阿爾泰,、北秦嶺等地區(qū)的找礦方面取得初步進(jìn)展,。近年來，中國研究人員在東秦嶺地區(qū)新發(fā)現(xiàn)可制備4N級偉晶巖型高純石英礦點(diǎn)20余處,。新疆阿爾泰位于中亞造山帶西段,，是世界聞名的花崗偉晶巖集中區(qū)，區(qū)域出露偉晶巖脈10萬余條,。
在開發(fā)利用方面,，李育彪等以北秦嶺偉晶巖石英為原料，采用破碎,、篩分,、浮選、高溫焙燒,、水淬和熱壓酸浸等方法,，制備出4N高純石英砂；王安書等以河南某地花崗偉晶巖為原料,，采用粗碎,、煅燒水淬、細(xì)碎,、磁選,、浮選和酸浸等方法，制備出4N5高純石英砂（只檢測了Al,、Fe,、K、Ti,、Ca、Mg等6種元素）,。張海啟等針對新疆阿爾泰地區(qū)偉晶巖型高純石英礦床采用適當(dāng)?shù)奶峒児に嚵鞒�,，成功制備�?N8級高端高純石英砂。趙金洲等在秦嶺東部發(fā)現(xiàn)了礦物學(xué)屬性類似美國北卡羅來納州斯普魯斯番地區(qū)優(yōu)質(zhì)的花崗質(zhì)偉晶巖,，并通過煅燒水淬-破碎磨礦-磁選-超聲清洗-浮選-酸浸的工藝流程,，獲得了4N級的高純石英產(chǎn)品。
四、找礦潛力
♦脈石英
(1)東西秦嶺的丹鳳—商南一帶,，發(fā)育在白云質(zhì)灰?guī)r,、石英砂巖和燕山早期丹江鈉長巖體中的脈石英成礦帶。
(2)桐柏—大別造山帶南段的麻田—英山一帶“靈虬山式”脈石英,，脈體走向延伸數(shù)百米,，厚度數(shù)十厘米至二十余米。
(3)大別山東段的“白石山式”脈石英,，主要分布在溪沸—菖蒲—田頭及塘梨巖—靈山寨—團(tuán)石灣共兩條近北東向的成礦帶,，前帶長約20km，寬約5km,；后帶長約12km,，寬約4km。
(4)蘇魯造山帶南端的東海地區(qū),，脈石英主要沿南部,、北部兩條成礦帶分布，南部成礦帶長度25km,、寬2.2km,；北部成礦帶長度41km、寬度小于6km,。
(5)蘇魯造山帶南端的臨沂中北部地區(qū),，巖漿熱液型、變質(zhì)熱液型和偉晶巖型脈石英均有發(fā)現(xiàn),。
(6)柴達(dá)木北緣的海西地區(qū)印支期花崗巖中廣泛發(fā)育石英脈,，脈體規(guī)模一般較大。
♦花崗偉晶巖
（1）我國新疆阿爾泰地區(qū)是世界聞名的花崗偉晶巖集中區(qū),，在長413km,、寬20~60km的變質(zhì)巖帶內(nèi)，出露各類花崗偉晶巖脈數(shù)萬條,，形成十余個(gè)偉晶巖密集區(qū),，具有偉晶巖型高純石英資源的稟賦條件。
（2）河南東秦嶺-大別造山帶已發(fā)現(xiàn)花崗偉晶巖脈近7000條,，平均密度約為86條/km2,，中大型偉晶巖脈近400條，脈體規(guī)模大,，巖石類型和石英礦物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征類似于Spruce Pine花崗偉晶巖,，并且其全巖石英礦物含量(40%~45%)大于后者(25%~35%)，有望開發(fā)成為制備高純石英砂的原材料基地,。
（3）河南盧氏龍泉坪偉晶巖型高純石英礦床位于北秦嶺構(gòu)造帶東部,。礦床賦存于秦嶺巖群石槽溝組和峽河巖群寨根組中,，礦石類型為白云母花崗偉晶巖型，石英礦物經(jīng)深度提純SiO2含量可達(dá)99．997%,。該地區(qū)偉晶巖脈數(shù)量多,，規(guī)模大，龍泉坪偉晶巖型高純石英礦床的發(fā)現(xiàn)對我國高純石英資源地質(zhì)勘查具有重要的示范和引領(lǐng)作用,。
五,、總結(jié)
我國脈石英礦產(chǎn)資源分布廣泛，也是我國目前高純石英生產(chǎn)的主要原料,；但已有研究表明,，可用于提取高純石英的脈石英資源儲量僅709萬t，且多呈脈狀,、雞窩狀分布,，礦床規(guī)模小、礦石品質(zhì)不穩(wěn)定,，這些脈石英礦床中僅有少部分能生產(chǎn)出適用于半導(dǎo)體工業(yè)和芯片制造行業(yè)的高純石英砂,，恐難以滿足高純石英高端產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)的需要。
目前,，偉晶巖型石英已引起國內(nèi)的關(guān)注,，并在新疆阿爾泰、北秦嶺等地區(qū)的找礦方面取得初步進(jìn)展,。
結(jié)合當(dāng)前高純石英的制備研究現(xiàn)狀及國內(nèi)高純石英生產(chǎn)所面臨的原礦問題,，以花崗偉晶巖作為原料制備高純石英在國內(nèi)具有巨大的研究潛力。
參考來源：
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【5】汪靈.高純石英的概念及其原來品級劃分.礦產(chǎn)保護(hù)與利用.2022.
【6】侯江龍.我國兩大類偉晶巖的成巖成礦特征及構(gòu)造環(huán)境對比研究.2018.
【7】中國粉體網(wǎng).我國脈石英成礦特征及資源現(xiàn)狀
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/星耀）
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