西北地质2024,Vol.57Issue(5) :106-119.DOI:10.12401/j.nwg.2023180

天然石英矿物微量元素赋存特征研究进展及对高纯石英找矿的指示

A Review of the Impurity Element Chemistry and Textures of Natural Quartz and Its Application to the Prospect of High Purity Quartz Deposit

赵海波 张倩 张勇 王红杰 张飞 马驰 吕鹏瑞 朱黎宽
西北地质2024,Vol.57Issue(5) :106-119.DOI:10.12401/j.nwg.2023180

天然石英矿物微量元素赋存特征研究进展及对高纯石英找矿的指示

A Review of the Impurity Element Chemistry and Textures of Natural Quartz and Its Application to the Prospect of High Purity Quartz Deposit

赵海波 1张倩 2张勇 3王红杰 4张飞 5马驰 5吕鹏瑞 6朱黎宽5
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作者信息

  • 1. 中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心,青海 西宁 810000;中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州 450006
  • 2. 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州 450006
  • 3. 核资源与环境国家重点实验室(东华理工大学),江西 南昌 330013;东华理工大学地质调查研究院,江西 南昌 330013
  • 4. 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州 450006;自然资源部高纯石英资源开发利用工程技术创新中心,河南 郑州 450006;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽 合肥 230009
  • 5. 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州 450006;自然资源部高纯石英资源开发利用工程技术创新中心,河南 郑州 450006
  • 6. 中国地质调查局西安地质调查中心,陕西 西安 710119
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摘要

目前,中国 4N8以上高纯石英高度依赖进口,高纯石英是保障中国芯片安全、光纤安全、光伏安全、高端器件安全的战略矿产.笔者通过国内外对石英的微量(杂质)元素分布特征研究相关的文献进行了梳理和总结,并结合近年来找矿勘查实践认识.研究发现,控制 4N以上中高端高纯石英杂质元素的种类主要是类质同象,包括有B、Li、Al、Ge、Ti、Fe、Mn、K和P等元素.中国高纯石英找矿方向包括变质重结晶石英、钨锡矿床云英岩和石英脉、花岗伟晶岩石英、高分异演化花岗岩石英等,其中 4N以上中高端高纯石英可能为非成矿花岗伟晶岩.高纯石英矿床形成的地质背景、物质组成、物质来源、控制因素等与成矿有关的理论,即建立高纯石英成矿模型,可能是中国高纯石英矿床的找矿勘查突破的基础.这些研究除了能够很好地指导高纯石英找矿,同时也是示踪钨、锡、铌、钽和锂等金属矿床岩浆-热液演化过程的关键.中国高纯石英地质勘查处于起步阶段,笔者总结近年攻关中国高纯石英找矿勘查理论和技术研究,以供同行参考.

Abstract

At present,China's high-grade high-purity quartz(above 4N8)completely depends on imports.High-purity quartz is a strategic mineral to ensure the safety of chip,optical fiber,photovoltaic and high-end devices in China.In this paper,related references on the distribution characteristics of impurity elements in quartz are re-viewed and summarized.The medium and high-grade high-purity quartz is mainly isomorphism,mainly includ-ing B,Li,Al,Ge,Ti,Fe,Mn,K and P elements.The prospecting directions of high purity quartz in China are as follows:hydrothermal vein quartz,metamorphic recrystallized quartz,greisen and quartz vein of tungsten-tin de-posit,granite pegmatite quartz and highly differentiated evolution granite quartz.The high-grade high-purity quartz above 4N may be from non-metallogenic granite pegmatite.The geological background,quartz composi-tion and source,controlling factors and other metallogenic theories related to the formation of high-purity quartz deposits,i.e.modelling the mineralisation of high purity quartz,are the basis for the breakthrough in prospect-ing and exploration of high-purity quartz deposits in China.All these not only indicate the prospecting of high-purity quartz,but also trace the magmatic-hydrothermal evolution for tungsten,tin,niobium,tantalum,lithium and other metal deposits.The geological exploration for high-purity quartz is in its infancy in China.This paper is a preliminary summary of the studies on exploration of high-purity quartz in the past years.

关键词

石英/杂质元素/高纯石英找矿

Key words

quartz/impurity element/prospect of high purity quartz deposit

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基金项目

中国地质调查局项目(DD20242767)

&&(DD20190186)

国家自然科学基金项目(42062006)

出版年

2024
西北地质
中国地质学会 西安地质矿产研究所

西北地质

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.759
ISSN:1009-6248
参考文献量17
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