高純石英是由水晶、脈石英、花崗偉晶巖等礦石作為原料經(jīng)提純后的一種礦產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)、高端制造、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。能夠提純生產(chǎn)高純石英的礦床稱為高純石英原料礦。

太平洋石英

1、高純石英原料類型

高純石英原料的礦石類型非常廣泛，有熱液脈石英、白崗巖、偉晶巖型，花崗閃長巖的風(fēng)化殘積型礦石，以及長石云母礦尾礦、高嶺土尾礦、金礦尾礦等尾礦型礦石。雖然礦石類型多樣，但大部分高純石英礦產(chǎn)于太古宙－元古宙黑云母片麻巖、花崗片麻巖、片巖等古老變質(zhì)巖系中，受古生代－中生代花崗質(zhì)巖漿活動控制，經(jīng)歷了長期而緩慢的變質(zhì)過程，形成質(zhì)量優(yōu)異的高純石英。

高純石英礦石

2、高純石英原料礦產(chǎn)資源概況

目前，高純石英原料礦床主要分布于美國、挪威、澳大利亞、俄羅斯、毛里塔尼亞、中國、加拿大等7個國家。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2019年底，全球高純石英原料礦產(chǎn)資源約7300萬ｔ，其中，巴西是全球第一大資源量國，資源量為2111萬ｔ，礦石類型主要為天然水晶；美國是第二大資源量國，資源量為1822萬ｔ，礦石類型主要為花崗偉晶巖型石英。加拿大位列全球第三，資源量為1000萬ｔ，礦石類型主要為脈石英。

我國高純石英原料礦以脈石英和水晶為主，資源量共計為685萬ｔ，其中水晶資源量僅為0.69萬ｔ。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(xiāng)龍川脈石英礦SiO2含量為99.01％）和太湖等地區(qū)，其中以江蘇東海的水晶品質(zhì)最為優(yōu)越，但保有資源量已接近枯竭。另外在安徽鳳陽、江蘇新沂、新疆阿勒泰地區(qū)也有分布。

3、中國典型高純石英礦

（1）湖北省蘄春縣靈虬山脈石英礦

靈虬山脈石英礦位于蘄春縣西北約20km的橫車鎮(zhèn)，為熱液脈石英型，由硅質(zhì)熱液侵入太古宙大別山群紅安組的黑云母斜長片麻巖、花崗片麻巖和角閃巖而形成。

湖北省基本建設(shè)委員會401隊于1971～1973年對礦床進行勘探，發(fā)現(xiàn)6條脈石英礦體，共提交脈石英儲量387.4萬噸。鉆孔取樣分析結(jié)果表明，礦石幾乎全由石英組成，晶體粒徑1～2mm，含微量黃鐵礦、白云母、絹云母、綠泥石、輝鉬礦等。礦石SiO2純度＞99.35%，Al2O3＜0.22%，F(xiàn)e2O3＜0.02%。

目前，湖北省蘄春縣靈虬山石英礦持有礦床的采礦權(quán)，露天開采，其設(shè)計礦山規(guī)模為年采1.5萬噸礦石。

（2）安徽太湖縣白石山脈石英礦

該礦床屬變質(zhì)熱液型脈石英礦床，位于南大別高壓—超高壓變質(zhì)帶與宿松變質(zhì)雜巖分界的太湖—馬廟韌性剪切帶內(nèi)，其成礦受韌性剪切帶及脆性斷裂共同控制。

礦床特征：礦床分東西兩個礦段，其中東礦段礦體長165m，寬70～23m；西礦段礦體長140m，寬72m，礦石的礦物組成主要為石英，含量多數(shù)在98%～99%以上，平均98.76%。部分礦石含有少量白云母、鉀長石，含量在1%～3%。

該礦床脈石英礦石經(jīng)浮選后SiO299.92%、Al2O30.0074%、Fe2O30.0017%，達到高純石英的質(zhì)量要求。

成礦模式：早期形成韌性剪切帶，然后經(jīng)歷榴輝巖相、角閃巖相退變質(zhì)作用，產(chǎn)生大量的SiO2溶液，經(jīng)歷北東向左型韌性剪切變形，這些含礦溶液受構(gòu)造應(yīng)力作用沿韌性剪切帶運移，在脆韌性轉(zhuǎn)換的部位巖性界面附近由于溫壓條件的變化，SiO2過飽和形成沉積，最終形成了白石山脈石英礦，在礦體形成后受到了北西向斷裂構(gòu)造的破壞。

（3）山東臨沂邵家峪脈石英礦

該礦床屬巖漿熱液型脈石英礦床，位于魯西隆起脈石英成礦帶，呈脈狀賦存于傲徠山超單元松山單元弱片麻狀二長花崗巖中。

礦床特征：發(fā)現(xiàn)脈石英礦體4余處，礦體多呈復(fù)合透鏡狀、脈狀，常成群成組分布，規(guī)模較大的主礦體兩側(cè)可見近于平行分布的脈石英細(xì)脈；單礦體形態(tài)呈不規(guī)則的脈狀或透鏡狀，部分呈囊狀或串珠狀，走向多為北西向或北東向，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，傾角多為高角度70°～90°，脈寬為1~6m，長度一般50～1300m。礦石自然類型為含晶脈石英、乳白色脈石英。SiO2含量99.09%～99.63%、平均99.28%，Al2O3含量0.31%，F(xiàn)e2O3含量0.112%。區(qū)內(nèi)脈石英成因為低溫巖漿熱液型。

成礦模式：新太古代呂梁期地殼物質(zhì)熔融巖漿大面積上侵，形成富硅熱液，為脈石英的形成提供了物質(zhì)來源；同時伴有強烈的構(gòu)造運動，形成北西走向的右行平移變形及北北東走向的左行構(gòu)造裂隙，為區(qū)內(nèi)富硅熱液運移及脈石英的形成提供了運移通道及容礦空間，富硅熱液在構(gòu)造裂隙中運移、沉淀、在巖漿期后，因壓力、溫度驟降形成脈石英。

4、我國高純石英礦開發(fā)建議

首先，在找礦方向上，應(yīng)立足國內(nèi)資源，大力加強對境內(nèi)太古宙—元古宙變質(zhì)巖系，特別是蘇魯—大別超高壓變質(zhì)帶中純度較高的玻璃用脈石英、偉晶巖、白崗巖的篩查梳理，加強地質(zhì)調(diào)查和質(zhì)量評價；同時，應(yīng)關(guān)注花崗閃長巖、偉晶巖和高嶺土礦開采后殘留尾礦中的石英。在發(fā)現(xiàn)可用作高純石英原料的礦石后，支持地勘單位和礦山企業(yè)及時跟進勘查，開展選礦實驗，評估資源潛力，估算資源量。其次，為保障新材料新能源等新型創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)所需的高純石英資源，我國應(yīng)打破高純石英砂進口渠道單一的境況，加大挪威、俄羅斯、澳大利亞等國高純石英砂及產(chǎn)品的進口力度;此外，應(yīng)支持鼓勵國內(nèi)礦山企業(yè)通過合作，開發(fā)毛里塔尼亞等國的高純石英原料礦，拓展高純石英的來源渠道，維護國家戰(zhàn)略安全。