01从找矿的角度如何理解什么是“高纯石英”?
之前对于高纯石英并无统一“学术定义”,无论如何, 没有明确的界定, 对于地质找矿人员来说就难以“实操”, 因为要找什么样的“矿”都不明确, 又如何去采样、如何去圈定矿体、如何去探求资源储量呢?
因此, 2025年4月,自然资源部发布公告:高纯石英矿正式成为我国第174号矿种。同样, 已经设为新矿种, 就要制定相应的勘查规范, 设立相应的边界品位、工业品位、最小开采厚度等基本参数, 而目前所谓的 4N5、4N8都是选矿之后的“纯度”, 并不是平均品位或者工业品位。对于野外找矿来说, 4N5、4N8 这样的指标不具现实可操作性, 有点类似于宝玉石矿床。的确, 透明度极高的水晶可能是“高纯石英”, 但“透明度极高”就如同评价宝玉石“极其漂亮”一样, 只是“感官”评价, 具有鲜明的主观特点, 而不是客观的“参数”。
要看“高纯石英”是否达到了 4N5、4N8 的“纯度”, 还得到“超净实验室”采用“非常规”的分析测试技术才能测定, 这对于野外地质找矿来说几乎不现实。何况, 4N5、4N8 还是在采用“先进的选矿技术”处理之后的“纯度”, 并不是原矿的、“装在样品袋子里的”地质样品中的 SiO2 的含量!
02“高纯石英”野外评价的三大难题
从野外工作的角度, 高纯石英本质上就是石英, 可能达到 4N5 以上纯度的石英比较大的可能性来自于水晶和脉石英, 因此, 找矿的方向首先应该重视水晶和玻璃用石英原料矿。但这两种类型的水晶, 能不能达到 4N5 这样的纯度, 还需要考虑以下的因素:
(1) 石英中的杂质及其赋存状态
一般石英中的杂质包括长石、云母、绿泥石等共伴生非金属矿物及磁铁矿、钛铁矿、金红石、锆石等各种金属副矿物, 这些矿物可以通过破碎到一定粒度加以解离,而晶格杂质、固液相包裹体、晶体间隙杂质则由于其特殊的赋存状态, 难以去除, 也就成为石英能不能成为“高纯石英”的关键评价要素。
(2) 石英的透明度
对于野外工作来说, 是不是透明——即石英的光学性质, 最为直观。毫无疑问,无色、透明、油脂光泽也是石英有可能成为“高纯石英”的首要光学特征。
(3) 石英的矿物形态和粒度
对于水晶来说, 其自形晶的形态特征明显, 其粒度也往往差别很大,如江苏东海的水晶巨晶。对于脉石英中、变质成因石英岩中的石英颗粒, 则以近等粒状的、显微镜下具有三晶镶嵌结构(或三晶嵌结)的透明石英最值得系统采样进行深入评价。
03当前优先考虑的找矿方向
本文所指高纯石英的找矿方向,指的是野外可操作的“高纯石英原料”的找矿方向, 不是直接寻找“4N5”这样纯度的“高纯石英矿产品”。
石英砂、粉石英、石英砂岩、石英岩和脉石英矿这 5 个矿种是我国法定的以石英为主要开发利用对象的矿种, 共已发现矿产地 2147 处。其中, 天然石英砂 430 处, 石英砂岩 684 处, 石英岩515 处, 粉石英 36 处, 脉石英 482 处。当然, 在勘探这类矿床时, 并没有考虑当今所谓“高纯石英”的特殊需要, 但其“石英原料”的本质属性没有变。因此, 从这些已知的矿产地中优选出有可能提供“高纯石英原料”的矿产地, 就是当前找矿的主要方向, 也是最现实的工作方向。比如, 江苏东海的水晶矿, 也正是我国当前最重要的高纯石英原料的提供者。但由于其资源储量有限, 不能满足需求,因此需要拓宽找矿方向。
04高纯石英原料矿到哪里找?
首先从矿床成矿系列的角度, 总体上分析研判哪些矿床成矿系列具备寻找高纯石英原料矿的可能性,再具体到不同矿床类型的远景区、靶区。
(1) 对花岗伟晶岩, 目前看有利地区是新疆阿勒泰伟晶岩带、新疆阿尔金花岗伟晶岩带, 秦岭花岗伟晶岩带, 武夷山花岗伟晶岩带、祁连山花岗伟晶岩带, 幕阜山花岗伟晶岩区等应是今后值得关注的找矿地区。伟晶岩主要发育于下古生代或前寒武纪变质岩系中。伟晶岩中部的石英核可能是非常良好的高纯石英原料矿。
(2) 对石英脉, 重点关注的地域是:
①在花岗伟晶岩外围的石英脉, 不仅石英脉的聚集程度较高, 其石英的纯度也普遍较高, 应是今后值得关注的地区。比如新疆阿勒泰和秦岭地区花岗伟晶岩带外围的石英脉。
②古老地台或隆起区变质岩系中的石英脉, 应是值得关注的地区, 例如, 山西中阳县太古界吕梁山地区, 福建双溪前寒武纪隆起区, 湖北鄂东南付家山地区, 湖南城步青白口纪片岩中的石英脉。鲁西隆起带元古代地层中的石英脉等。今后应注意在这些地区找矿。
③对岩浆分异型石英脉, 主要和中新生代中酸性岩浆侵入和后期分异作用有关的石英脉, 也是重要的找矿方向, 我国较有利地区主要有: 黑龙江小兴安岭—张广才岭地区, 云南滇西一带与燕山—喜马拉雅期花岗岩浆侵入活动中后期分异产生的石英脉, 西藏南部喜马拉雅浅色花岗岩和花岗伟晶岩带, 应是值得关注的地区。
(3)水晶矿, 自然也是重要的高纯石英原料矿。目前我国江苏东海一带地表的水晶矿已采得差不了, 但深部还是有前景的, 另外海南岛的水晶资源有很大前景, 值得进一步做工作。
(4)滨海石英砂矿, 我国福建、广东、特别是海南岛的石英砂矿也有很大前景, 石英砂的纯度较高,值得进一步工作。
来源:弘燊石英产业大会