中國粉體網訊 高純石英作為一種重要的戰略資源和工業生產原料，是真正“卡脖子”的礦物資源。高純石英是指二氧化硅(SiO2)含量大于99.9%、Fe2O3含量小于0.001%、Al2O3含量小于0.01%的石英砂，是由天然水晶、脈石英和花崗偉晶巖石英等經過提純加工而成的。
目前，能夠用作高純石英原料的礦床工業類型主要有天然水晶、脈石英和花崗偉晶巖石英三種。我國的高純石英原料礦床主要分布在湖北蘄春（靈虬山脈石英礦SiO2含量為99.35%）、江蘇東海（SiO2含量為99.19%）、安徽旌德（版書鄉龍川脈石英礦SiO2含量為99.01%）和太湖等地區，其中以江蘇東海的石英品質最為優越。另外在安徽鳳陽、江蘇新沂、新疆阿勒泰地區也有分布。
❐ 天然水晶
最早的高純石英使用一、二級天然水晶為原料，經過精選提純加工后制備高純石英砂。天然水晶是一種無色透明的石英結晶體礦物，主要成分為SiO2，我國的天然水晶分布廣泛，幾乎在每個省區都有產出，目前以江蘇東海最為有名，在海南屯昌、貴州羅甸、黑龍江通河、四川康定、福建政和、黑龍江伊春、云南富寧和廣西百色等地均有分布。
我國天然水晶貧礦多，富礦少，資源儲量極為有限，而且大多礦床規模小，探明的各類水晶資源不多，多為洞采，開采技術條件一般為中等復雜-復雜。據自然資源部發布的《全國礦產資源儲量通報》，截至2019年我國查明的水晶資源總量為6648.526t，但保有量僅有175.52t，經過30多年的開采，我國的天然水晶資源已逐漸枯竭。
❐ 脈石英
我國的脈石英礦產資源具有分布廣泛、局部集中、礦床少、礦點多的特點，主要分布在江西、四川、安徽、黑龍江、新疆、陜西、浙江7個省（區），約占總資源儲量的84.74%；我國脈石英礦產地354處，大部分礦產資源用于中低端產品，用于生產高純石英的脈石英礦物原料資源比較稀缺。國內品位較高的代表性脈石英礦床有湖北省蘄春縣靈虬山脈石英礦、江蘇省東海縣水晶礦區、安徽旌德縣龍川脈石英礦等。
脈石英資源量分布圖
詹建華等.我國脈石英資源現狀分析
全國脈石英保有資源量約1.63億t，其中，江西和海南保有資源量最多，各占全國總資源量15%左右。海南南蛇嶺為國內探明規模最大的脈石英礦床，其保有資源量超2000萬t；四川和新疆各占10%左右；福建、安徽、陜西、內蒙古、遼寧等五省（區）各占5%左右，其他省（區）占比較少。根據張佩聰等推測，用于生產高純石英礦物資源占據已勘察的水晶、脈石英等資源的10%，目前我國已查明的水晶資源約為29.2萬t，脈石英約9200萬t，因此應用于生產高純石英的資源約為920萬t。
脈石英礦產地分布圖
來源：詹建華等.我國脈石英資源現狀分析
按照成礦區帶統計，脈石英礦產地在江南隆起東段成礦帶武功山—杭州灣成礦帶、小興安嶺—張廣才嶺成礦帶、塔里木陸塊北緣成礦帶、西秦嶺成礦帶、東秦嶺非金屬成礦帶等Ⅲ級成礦區帶分布相對集中。
我國脈石英成礦區帶劃分圖
高樹學.我國脈石英成礦區帶初步劃分
據統計，全國脈石英礦產地中礦點（資源量＜20萬t）數量居多，占礦產地總數的74%；大型礦床僅1處，中型礦床18處，小型礦床58處。其中，江西的礦點數量占比全省達93%，僅有中型2處，小型7處；福建無大中型礦床，僅有小型礦床9處，其他均為礦點。
找礦方向：
（1）東西秦嶺的丹鳳-商南一帶，發育在白云質灰巖、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，脈體走向延伸數百米，厚度數十厘米至二十余米。
（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，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，巖漿熱液型、變質熱液型和偉晶巖型脈石英均有發現。
（6）柴達木北緣的海西地區印支期花崗巖中廣泛發育脈石英，脈體規模一般較大。
❐ 花崗偉晶巖石英
花崗偉晶巖石英，又叫花崗巖石英或偉晶巖型石英。雖然花崗偉晶巖石英含量僅30%左右，但石英晶粒極粗，磨礦后與脈石完全解離，且單體石英雜質含量極少。目前，偉晶巖型石英已引起國內的關注，并在新疆阿爾泰、北秦嶺等地區的找礦方面取得初步進展。
北秦嶺地區花崗偉晶巖
該地區花崗偉晶巖脈分布密集，其中脈體長度在200～500m、寬在20～30m的偉晶巖脈占70%，脈體長度約450～600m不等、寬40～80m不等的偉晶巖脈占30%。
其中，河南盧氏龍泉坪偉晶巖型高純石英礦床位于北秦嶺構造帶東部。通過地質填圖、勘查工程和分析測試，研究人員初步圈定6條偉晶巖型高純石英礦體。礦石類型為白云母花崗偉晶巖型，礦石呈淡綠～灰白色，偉晶結構、文象結構，分帶不明顯。主要礦物成分為鈉長石(31%～51%)、微斜長石(11%～20%)、石英(25%～38%)和白云母(7%～9%)，含少量石榴子石、黑云母、磷灰石、針鐵礦等。經深度提純石英SiO2含量達到99.995%，部分樣品純度達到99.997%。
2021年，研究人員在北秦嶺地區新發現可制備4N級偉晶巖型高純石英礦點20余處、4N5級以上高純石英礦產地1處，探獲高純石英礦物資源量69萬t。
河南東秦嶺-大別造山帶偉晶巖
在河南東秦嶺-大別造山帶出露的花崗偉晶巖中發現的高純度石英自然礦物，經河南省有色金屬地質礦產局與中國科學院地球化學研究所聯合攻關研究和野外查證，認為石英礦物賦存的花崗偉晶巖類型與美國北卡羅來納州Spruce Pine花崗偉晶巖相近，巖石造巖礦物組合簡單，除石英外，其他礦物主要為長石和少量白云母。石英顆粒中少有氣液相包裹體，雜質元素Al、Fe、Ti、Ca、Mg等含量較少，礦物的其他基本特征與國外制備超高純石英砂原料十分相似。
河南東秦嶺-大別造山帶已發現花崗偉晶巖脈近7000條，平均密度約為86條/km2，中大型偉晶巖脈近400條，東秦嶺-大別山造山帶高純石英工業礦床方面具有重大的找礦潛力。
新疆阿爾泰地區花崗偉晶巖
我國新疆阿爾泰地區是世界聞名的花崗偉晶巖集中區，在長413km、寬20~60 km的變質巖帶內，出露各類花崗偉晶巖脈萬條，形成十余個偉晶巖密集區，具有偉晶巖型高純石英資源的稟賦條件。
新疆阿爾泰偉晶巖型石英的主要礦物組成為石英（20%～25%）、斜長石（55%～60%）、鉀長石（5%～10%）和白云母（1%～5%），此外還可見少量黑云母等。研究人員用該地礦石制備出偉晶巖型高純石英產品SiO2含量達到99.9983%，產品純度等級達到4N8，表明該地區偉晶巖型高純石英資源在純度層面上可滿足高端高純石英產品要求，潛力巨大。
❐ 小結
綜上，我國天然水晶是最早采用的高純石英原料，但現在已逐漸被脈石英和花崗偉晶巖石英所替代；我國脈石英礦產資源分布廣泛，也是我國目前高純石英生產的主要原料；目前，偉晶巖型石英已引起國內的關注，并在新疆阿爾泰、北秦嶺等地區的找礦方面取得初步進展。雖然我國可用于制備高純石英砂的探明資源匱乏，現階段難以滿足高端產品大規模生產的需要，但是從長遠來看，我國高純石英原料礦具有較大的資源潛力。
參考來源：
李光惠.高純石英原料作為戰略性礦產的分析及建議
張海啟.全球高純石英資源開發利用現狀及供需分析
詹建華等.我國脈石英資源現狀分析
高樹學.我國脈石英成礦區帶初步劃分
汪靈.石英的礦床工業類型與應用特點
郝文俊等.全球高純石英資源現狀、生產、消費及貿易格局
張海啟等.河南盧氏龍泉坪偉晶巖型高純石英礦床的首次發現及找礦意義
張海啟等.偉晶巖型高純石英資源全鏈條調查評價體系的建立與實踐——以北秦嶺地區調查評價為例
趙金洲等.東秦嶺花崗偉晶巖中高純石英礦物的可利用性研究
張海啟等.新疆阿爾泰偉晶巖型高純石英礦床地質特征及4N8級產品制備技術
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