中國粉體網(wǎng)訊 高純石英(high-purity quartz)是指雜質(zhì)元素總含量低于50μg/g的石英。作為半導(dǎo)體,、光伏,、光纖,、照明和石英玻璃等應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)原材料,,高純石英在低碳和綠色能源轉(zhuǎn)型中扮演著不可或缺的角色,,需求量巨大,。目前,,高純石英的主要來源是花崗偉晶巖,少量產(chǎn)自熱液脈和石英巖等,。一個有趣的問題是,,花崗偉晶巖在地殼中廣泛存在,但卻極少能作為高純石英礦床開采,。
石英是這類礦床中唯一的礦石礦物,,其微量元素地球化學(xué)特征具有巖石成因指示意義,,有助于揭示成礦過程。然而,,由于商業(yè)保密等因素,,我們對高純石英礦床的石英成分和地質(zhì)成因的了解仍然有限。關(guān)于偉晶巖型高純石英礦床的成因認識,,主要是通過對并非真正高純的偉晶巖型石英礦床的研究獲得的,。這些研究揭示,結(jié)晶分異程度較低的偉晶巖熔體更有利于結(jié)晶純凈的石英,,但后者的一些元素,,如Ti、Al,、Li,、Ge和B等含量仍然相對較高。關(guān)于礦物學(xué)上純凈的偉晶巖石英與化學(xué)上高純的石英之間的成因關(guān)聯(lián),,我們的認知仍然存在缺失,。因此,需要針對真正的高純石英礦床展開研究,,以深入了解影響石英高純度的關(guān)鍵控制機制,。
全球石英原料分布
目前高純石英的原料主要來源于美國、挪威,、澳大利亞,、俄羅斯、毛里塔尼亞,、中國,、加拿大等7個國家。除中國外,,共有14處礦床,,其中,有生產(chǎn)礦山的7處,,尚未開采生產(chǎn)的7處,。美國斯普魯斯派恩礦的高純石英原料資源規(guī)模最大,超過1000萬噸,。
全球高純石英原料礦床分布
挪威偉晶巖型高純石英礦床
作為南北狹長的山地之國,,挪威的石英資源非常豐富,涵蓋熱液脈石英,、石英巖,、偉晶巖等多種類型,并且擁有TQC,、�,?瞎煞荩‥lkem ASA)等全球石英產(chǎn)業(yè)巨頭,。
挪威北部Tysfjord地區(qū)出露全球最大的內(nèi)生Nb-Y-F型偉晶巖群,并產(chǎn)出全球第二佳品質(zhì)的高純石英,。德拉格礦區(qū)地處挪威北部諾爾蘭郡廷斯菲尤爾峽灣(Tysfjord)西側(cè)的德拉格村附近,,由分布在方圓5km2的數(shù)十個偉晶巖型的石英礦體組成。偉晶巖以垂直筒狀產(chǎn)于年齡為17.5億年的古太古代花崗片麻巖中,,具環(huán)帶構(gòu)造,;高純石英礦體以垂直雪茄狀處在偉晶巖體核部,其環(huán)狀圍巖的造巖礦物常見斜長石,、鉀長石和云母,。石英晶體純凈,粒徑平均6mm,,流體和固體包裹體非常稀少,Al,、Ti,、Li、B等晶格雜質(zhì)元素均達到高純石英原料的質(zhì)量要求,。
周浩陽等人在歐盟地平線2020計劃GREENPEG項目的支持下,,對Tysfjord偉晶巖群進行了地質(zhì)學(xué)研究。
他們首先建立了區(qū)域構(gòu)造演化和偉晶巖年代學(xué)框架,,隨后進行了石英激光剝蝕微量元素測定和統(tǒng)計分析,,總結(jié)了Tysfjord偉晶巖型高純石英礦床的地質(zhì)特征和成礦模型。
Tysfjord地區(qū)兩期NYF偉晶巖的野外照片
研究強調(diào),,古元古代時期花崗巖漿活動殘余的,、結(jié)晶分異相對較弱的NYF偉晶巖熔體,以及加里東造山運動期間適度的變質(zhì)改造,,對于Tysfjord高純石英礦床的形成至關(guān)重要,。此外,周浩陽等人對Tysfjord地區(qū)的偉晶巖石英成分進行了填圖,,結(jié)果指示Tysfjord構(gòu)造窗中Drag地區(qū)的偉晶巖石英化學(xué)品質(zhì)最佳,。
2024年11月21-22日,由中國粉體網(wǎng)主辦的“2024(第八屆)全國石英大會暨展覽會”將在江蘇徐州召開,,中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所的周浩陽研究員,、博士生導(dǎo)師將做《高純石英的原料特征與挪威偉晶巖型高純石英礦床》的報告,屆時,,他將結(jié)合研發(fā)經(jīng)驗,,詳細解讀高純石英的原料特征與挪威偉晶巖型高純石英礦床。并基于區(qū)域地質(zhì)和礦床地質(zhì),,結(jié)合石英的原位成分特征,,介紹偉晶巖型高純石英礦床的成因模型,。
專家簡介
周浩陽,中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員,、博士生導(dǎo)師,。于2013年和2018年分別獲得中山大學(xué)學(xué)士學(xué)位和博士學(xué)位,隨后在德國地球科學(xué)研究中心和挪威奧斯陸大學(xué)自然歷史博物館從事博士后研究,。2023年9月起在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所工作,,先后入選中國科學(xué)院引才計劃、國家高層次海外人才計劃,。主要研究方向是工業(yè)礦物資源的成礦和勘查,,如高純石英(high-purity quartz)礦床等。
主要從事礦床學(xué)研究,,研究經(jīng)歷包括關(guān)鍵金屬(金,、鉍、碲,、鉑族元素,、鉻、鋰等)以及綠色工業(yè)礦物(高純石英等)相關(guān)的礦床,。已在Geology.Geochimica et Cosmochimica Acta,、Economic Geology. American Mineralogist.Mineralium Deposita. Ore Geology Reviews等期刊發(fā)表第一作者論文10篇。
參考來源:
[1]王九一.全球高純石英原料礦的資源分布與開發(fā)現(xiàn)狀
[2]周浩陽.石英成分對高純石英礦床成因的指示意義
[3]中國粉體網(wǎng)
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/九思)
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