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硅是自然界中分布很广的一种元素，在地壳中的丰度为27．72%(汪灵，2021)。而SiO2在地壳中所占的质量分数高达60%～65%，地壳中SiO2主要以石英等矿物形式存在，石英是在地壳中分布仅次于长石的矿物，是主要的造岩矿物之一，有着广泛的工业用途和广阔的应用前景(杨晓勇等，2022)。

自然界石英矿床成因多种多样，目前常见可供开发利用的石英矿床工业类型主要有7种:天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英(郝文俊等，2020)。石英的工业应用与高纯石英SiO2纯度关系密切，天然水晶、脉石英、花岗岩石英经过精选和加工提纯而成的SiO2含量≥99．99%的高纯石英砂，是石英附加值最高的应用领域(刘国库等，2007)。

20世纪80～90年代，美、日、德等少数发达国家采用脉石英、花岗岩石英加工高纯石英，如日本和美国采用花岗岩石英、俄罗斯和德国用脉石英加工高纯石英(詹建华等，2020)，均取得成果。国内一般选用天然水晶作为原料，经过精选提纯后制备高纯石英砂(詹建华等，2020)，但由于我国水晶资源相对匮乏(焦丽香，2019)，花岗岩石英矿尚处于研究阶段，仅在东秦岭及新疆阿尔泰等少数地区发现(张海啟等，2022a，2022b)，而脉石英中SiO2含量较高，与天然水晶相比，其资源储量相对比较丰富，所以成为研究的重点。国内少数学者已成功采用脉石英制备出SiO2纯度在99．99%(4N)以上的高纯石英砂(茆令文等，2010)。汪灵等(2014)采用脉石英通过煅烧水淬、多种酸配方的酸浸优化工艺，获得了SiO2纯度在4N5以上的高纯石英砂，并通过进一步改进工艺，在无氯化焙烧工艺条件下加工制备了SiO2纯度99．9985%或杂质元素总含量为15．285×10－6的高纯石英砂。

根据国外成果案例和我国研究实践，脉石英是加工高纯石英原料的理想原料之一(高树学等，2020)。因此，本文在前人研究的基础上，结合新收集的资料和项目中实地调研情况，对全国脉石英的成因类型、分布情况、地质特征及成矿规律进行了总结，为后续寻找高纯石英原料用脉石英矿和高效利用脉石英矿提供了依据。

中国脉石英资源现状

脉石英是中国优势矿产资源，据《2022年全国矿产资源储量统计表》(中华人民共和国自然资源部，2023年)和全国地质资料馆馆藏资料统计可知，全国累计查明脉石英矿产地(包括矿点)608处，资源量约41000万吨，以玻璃用、冶金用矿产地为主，少数地区由于缺乏硅质原料，也作为硅质配料用于水泥生产。

依据中华人民共和国地质矿产行业标准《矿产资源储量规模划分标准》(DZ/T0400-2022)，脉石英矿床资源量规模划分标准是:大型矿床资源量≥500万吨，中型为100～500万吨，小型＜100万吨。全国脉石英矿产地以小矿或矿点(资源量＜20万吨)数量居多，达338处;大型矿床19处(资源量>500万吨)，中型77处，小型176处(图1)。其中青海省脉石英资源量约4500万吨居全国第一，约占全国脉石英资源量的11%，矿产地均为大型(余涛等，2022)。其次为江西省，脉石英资源量约4100万吨，矿产地多以小型及矿点为主，约占全国脉石英资源量的10%(图2)。脉石英矿产地分布广泛，主要分布在江西、福建、新疆等28个省或自治区，其中江西矿产地(包括矿点)最多，达143处，其次为福建，共78处，上海、天津、重庆、西藏等地区未发现脉石英矿床。

脉石英矿床主要呈脉状、透镜状、似层状产于变质岩或岩浆岩中，其成矿往往受构造裂隙及层间结构面控制，在区域上往往成群出现。

中国脉石英矿床类型划分及典型矿床

脉石英是一种几乎全部是致密石英块体组成的脉体，白色、乳白色，多呈粒状结构，SiO2含量通常在98%左右(詹建华等，2020)，是由岩浆作用或变质作用(或混合岩化)产生的富硅热液充填于构造裂隙或层间结构面冷却形成的，此外在完全分异的花岗伟晶岩核部形成脉石英常与钾长石、云母伴生(颜玲亚等，2020)。

依据形成过程，普遍认为脉石英的矿床类型可以分为3种:岩浆热液型、变质热液型和伟晶岩型(孙亚东等，2005;颜玲亚等，2020;杨晓勇等，2022;张海啟等，2022b;李嘉欣，2023)。但依据姚凤良等(2006)提出的矿床成因分类方案，岩浆热液型脉石英矿床和变质热液型脉石英矿床均属于热液矿床，区别在于含矿热液的不同。因此，结合实地调查和所收集的脉石英矿床数据，本文将中国脉石英矿床划分为伟晶岩型脉石英矿床和热液型脉石英矿床，热液型脉石英矿床依据含矿热液的类型可进一步分为岩浆成因热液型脉石英矿床和变质成因热液型脉石英矿床(表1)。

依据不同脉石英矿床类型中矿石质量特征，进一步将中国脉石英矿石类型划分为雪白色砂糖状、烟灰色砂糖状、雪白色致密状和乳白色致密状4种矿石类型，见图3。

图2各地区脉石英资源量分布图

伟晶岩型脉石英矿床

伟晶岩型脉石英矿床: 脉石英形成于花岗岩顶部稳定构造环境中，由周围花岗岩再结晶和组成花岗岩的矿物组分的分异作用而成。矿床多为小型，分带明确，属完全分异型伟晶岩，核部为脉石英，边部为长石伟晶岩或白云母伟晶岩，伟晶岩脉围岩主要为花岗质片麻岩、片麻岩、结晶片岩、大理岩及角闪岩等。

该类型矿床形成温度较高，岩浆体系中挥发组分就少，即使有少量的挥发性组分存在，又优先进入角闪石、云母等矿物，所以从岩浆中缓慢结晶的石英气液包体含量就少。同时由于岩浆中的一些杂质元素如Fe、Ti、Mg、P等，首先结晶形成磁铁矿、钛铁矿、榍石、帘石、锆石、磷灰石等矿物，而岩浆中的Ca、Na、K、Al等元素又优先进入长石，所以最后形成的石英就很纯净(孙亚东等，2005)。如忻州市石屹迭脉石英矿、中阳县弓阳脉石英矿、万田钾长石矿(伴生脉石英)、大悟县刘家冲云母矿(伴生脉石英)等矿床。

典型矿床为山西省闻喜县文家坡脉石英矿床。文家坡脉石英矿床大地构造位置处于华北陆块五台-太行陆块汾渭裂谷(潘桂棠等，2009)，属华北(陆块)成矿省华北陆块中条山－王屋山Cu-Au-Fe-铝土矿成矿亚带(徐志刚等，2008)。区域地层为一套经受强烈区域变质作用、混合岩化作用形成的混合岩系，其次为元古界中条群平头岭石英岩组、上玉坡片岩组及部分古生界寒武系，各岩系均呈角度不整合接触。经五台、吕梁等多次构造运动，岩层普遍发生褶皱，形成了一系列的复式背、向斜，构造呈北北东-南南西向。主要构造运动都伴随有岩浆活动，尤其在五台期和吕梁期均有花岗伟晶岩产出，其中吕梁期形成的伟晶岩数量多、规模大、分异好，脉石英核最发育。矿区出露地层为条痕状混合岩，呈灰白色，细中粒花岗变晶结构，似片麻状构造，主要为钾微斜长石(40%～50%)，斜长石(15%～20%)，石英(25%～30%)组成，是区域混合岩作用的产物，构造简单，为单一的背斜构造，断层不发育，节理以北东0°~20°为主，伟晶岩的形成与节理关系密切。矿区内伟晶岩脉规模较大，分带明确，属完全分异型伟晶岩，可分为3个带:①边缘带:细粒花岗结构、文象结构、变文象结构伟晶岩组成外部带;②中间带:块状－巨块状微斜长石组成中间带;③单矿物石英组成的核部(脉石英矿体)。由3个脉体组成，西脉南北长275m，宽20～25m，向东倾斜，倾角上部陡(55°~75°)，下部缓，呈透镜状沿倾向尖灭;东脉南北长550m，宽35～40m，走向基本为南北向，在地表及深部有分枝现象，局部收缩和膨胀，沿走向尚还稳定，下部沿倾向变缓尖灭。中脉连接东西两脉，脉为110°方向，长70m，宽8～10m，向北东倾斜，倾角在60°~75°。西脉、中脉未见有石英组成的核部(脉石英矿体)，见图4。伟晶岩东脉分为两个矿体，形状及特征与脉体大致相似。Ⅰ矿体连续，长131m，宽4～5m;Ⅱ矿体长112m，宽10～12m。矿石呈白色，少部分带玫瑰色，致密块状，性脆，质纯，矿石的化学成分为SiO2(＞99%)、Fe2O3(＜0．1%)、CaO(0．42%)、MgO(微量)、TiO2(0．01%)、烧失量(0．1%)。矿石类型主要为雪白色砂糖状、烟灰色砂糖状脉石英，成因类型属花岗伟晶岩脉石英矿床。

图3不同脉石英矿石类型。a—雪白色砂糖状脉石英; b—烟灰色砂糖状脉石英; c—雪白色致密状脉石英; d—乳白色致密状脉石英

岩浆成因热液型脉石英矿床

岩浆成因热液型矿床:以花岗岩浆为主，主要为岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的热水溶液，在某些特殊的环境下，产生富SiO2流体，并伴有大气降水和地壳中的物质(姚凤良等，2006;张海啟等，2022b;李嘉欣，2023)，在断裂膨大、交叉、交汇转弯或岩性发生变化的接触界面等有利部位充填就位，最终沉淀结晶，形成形态各异的脉石英矿体。矿体围岩的颜色为浅红色、灰红色、灰白色，主要岩性有花岗质岩类。

矿体呈脉状，规模大小不等，长度一般几百米，厚度几米至几十米。矿石呈乳白色、灰白色。乳白色矿石质量较好，主要分布于矿脉的中心部位，靠近围岩部位杂质较多，质量较差。在脉体与围岩的接触部位围岩易发生蚀变，形成了一条蚀变带，在石英中有较多的白色绢云母呈小团块状分布，有时可见有长石残体。如崇义鹰洞、旌德龙川、澄迈南蛇岭、青海大柴旦行委大头羊西沟、唐河县邓庄、罗田县花桥河等脉石英矿床。

典型矿床为安徽省休宁县璜茅脉石英矿床。大地构造位置处于扬子陆块下扬子陆块江南古岛弧(潘桂棠等，2009)，属扬子成矿省下扬子成矿亚省萍乡－德兴Cu-Pb-Zn-Ag-Au-W-Mn-海泡石－硅灰石成矿亚带(徐志刚等，2008)，出露地层主要为新元古代青白口纪井潭组，岩性主要为浅变质火山－碎屑岩系。岩浆活动主要为两期:一期为新元古代岩浆活动，形成井潭组火山岩系和灵山岩体，且灵山岩体时代稍晚，侵位于井潭组中;另一期为中生代岩浆活动，侵位于井潭组中。矿区具有浅变质、强变形的特征。矿体主要赋存于浅变质流纹岩及浅变质花岗岩类中，主要受断裂构造控制，总体上呈脉状及似层状。共圈定了29个矿体(图5)，其中q2-1、Ⅱ、IV为主要矿体，其特征见表2。

矿石平均化学成分为:SiO2(97．00%)、Al2O3(0.76%)、Fe2O3(0．39%)，矿物成分主要为石英，含少量云母、长石，矿石类型主要为雪白色致密状、乳白色致密状。该矿床成因类型属岩浆成因热液脉石英矿床。由中生代燕山期花岗质岩浆分异出富含SiO2的热液，沿构造作用形成的断裂侵入于井潭组中，冷却结晶形成脉石英矿体，并在过程中有大气降水的混入(王云月，2022)。

变质成因热液型脉石英矿床

变质成因热液型脉石英矿床:以区域变质或混合岩化作用产生的热液为主。强烈的岩浆活动及构造运动为变质作用提供动力和热源，含水的火成岩和基底原岩发生变质作用，释放出大量的水而形成变质热液，这些含矿溶液受构造应力作用沿韧性剪切带运移，由于温压条件的变化，SiO2过饱和形成沉积，形成脉石英矿(颜玲亚等，2020)。

矿体围岩为板岩、千枚岩、千枚状砂岩、片岩、片麻岩和榴辉岩等，常有混合岩化。矿体呈整体脉状，有的呈中间大两端小的规则脉状，有的呈不规则状、囊状、鸡窝状等，矿体规模不等。矿石色白质纯，是

生产高纯硅的良好材料。矿石的矿物组成以石英为主，呈雪白色、乳白色，油脂光泽，贝壳状断口，矿体中偶夹围岩团块捕掳体，近矿围岩常呈黑云母化和片理化，普遍变为黑云母片岩和黑云母石英片岩。如潜山塘梨岩、蕲春灵虬山、东海县红土山、娄烦县阳坡、太湖县白石山、新县方岗、铜鼓县白石角、兴国县田福塅、安康市宋家煸、安康市火石梁、十堰市黄柿坪、乐安县玉华山等矿床。

典型矿床为河南省新县卡房脉石英矿床。矿床大地构造位置处于秦－祁－昆造山系大别苏鲁地块大别高压－超高压变质折返带(潘桂棠等，2009)，属秦岭－大别成矿省华北陆块桐柏－大别Ag-Au-Cu-Zn-MoFe-金红石—董石－珍珠岩—天然碱－石膏成矿亚带(徐志刚等，2008)。经历了多次造山作用，印支期是大别山的主要变形期和高压动力变质时期，燕山期是主要的造山期，基底剪切引起地壳重熔(陈毓川等，2007)，导致大范围的热流变质作用，强烈的造山运动、多期次的变质作用、构造运动和岩浆活动为石英脉的形成提供了丰富的物质来源和运移沉淀通道(李光惠等，2020)。矿区内脉石英赋存于下元古界卡房组下段，岩性主要为混合质白云二长片麻岩为主，夹白云二长(斜长)片麻岩、浅粒岩、白云石英片岩、榴闪岩和斜长角闪岩。卡房穹窿的形成产生一系列的成矿构造和成矿结构面，构造和广泛发育的张性裂隙为富含SiO2的流体提供了运移通道。为脉石英的充填就位提供了良好的赋矿场所。矿区发育大型石英脉一条，长约6km，宽40～70m，总体走向335°~340°,倾向北东，倾角80°,埋深＞100m。石英脉呈山脊地貌出露，岩石由石英－玉髓组成，为断层破碎带热液填充。共发现宽度1～3m的脉石英16条(王纪平等，2021)，见图6，分布于下元古界卡房组下段构造裂隙中，脉石英产状受褶皱和断层构造影响，呈北北西和北东东向断续延伸。主要矿体为q1、q4、q7、q12，其特征见表3。矿物主要成分为石英，部分矿石含少量云母，矿石类型主要为雪白色砂糖状致密状、雪白色致密状脉石英，成因类型属变质成因热液型脉石英矿床。

文章来源于《中国脉石英矿成矿特征及成矿区带划分》，作者：王波，郝文俊，詹建华，张徐，陈军元，于海军等，内容仅供参考，交流分享，转载请注明出处！