中國(guó)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(lái)源是花崗偉晶巖，少量產(chǎn)自熱液脈和石英巖等。一個(gè)有趣的問(wèn)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(guò)程。然而，由于商業(yè)保密等因素，我們對(duì)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(rèn)識(shí)，主要是通過(guò)對(duì)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(duì)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(rèn)知仍然存在缺失。因此，需要針對(duì)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(jī)制。
全球石英原料分布
目前高純石英的原料主要來(lái)源于美國(guó)、挪威、澳大利亞、俄羅斯、毛里塔尼亞、中國(guó)、加拿大等7個(gè)國(guó)家。除中國(guó)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(guó)斯普魯斯派恩礦的高純石英原料資源規(guī)模最大，超過(guò)1000萬(wàn)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(zhǎng)的山地之國(guó)，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、埃肯股份（Elkem 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(gè)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(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)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(dá)到高純石英原料的質(zhì)量要求。
周浩陽(yáng)等人在歐盟地平線2020計(jì)劃GREENPEG項(xiàng)目的支持下，對(duì)Tysfjord偉晶巖群進(jìn)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(jìn)行了石英激光剝蝕微量元素測(cè)定和統(tǒng)計(jì)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(qiáng)調(diào)，古元古代時(shí)期花崗巖漿活動(dòng)殘余的、結(jié)晶分異相對(duì)較弱的NYF偉晶巖熔體，以及加里東造山運(yùn)動(dòng)期間適度的變質(zhì)改造，對(duì)于Tysfjord高純石英礦床的形成至關(guān)重要。此外，周浩陽(yáng)等人對(duì)Tysfjord地區(qū)的偉晶巖石英成分進(jìn)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(guó)粉體網(wǎng)主辦的“2024（第八屆）全國(guó)石英大會(huì)暨展覽會(huì)”將在江蘇徐州召開，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所的周浩陽(yáng)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(bào)告，屆時(shí)，他將結(jié)合研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)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(jiǎn)介
周浩陽(yáng)，中國(guó)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(guó)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(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所工作，先后入選中國(guó)科學(xué)院引才計(jì)劃、國(guó)家高層次海外人才計(jì)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(lái)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(yáng).石英成分對(duì)高純石英礦床成因的指示意義
[3]中國(guó)粉體網(wǎng)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/九思）
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