近期,甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院等单位在甘肃北山一带发现超大型脉石英矿床,累计查明资源量达3582.0万吨,为我国缓解高品质石英材料供应紧张局面提供关键支撑。
找矿背景:瞄准“卡脖子”痛点
石英因物理化学性质稳定,广泛应用于玻璃、冶金、电子信息、半导体、光电等战略领域。我国虽硅石资源丰富,但多为石英岩矿,高品质脉石英矿稀缺,尤其高品质高纯石英长期处于“卡脖子”状态。在此背景下,甘肃省地矿局第四地质勘查院依托市场项目,联合甘肃省矿产资源勘查重点实验室、兰州大学地质科学与矿产资源学院等单位,在甘肃北山区域实现脉石英矿找矿突破性进展。该研究获2024年甘肃省地矿局创新资金项目“老矿山深边部找矿预测”、2024年甘肃省自然资源重点人才项目等多项课题联合资助。
矿床特征:规模大、品质优、稳定性强
该脉石英矿床地处天山-兴蒙造山系额济纳-北山弧盆系的明水岩浆弧,区域内断裂构造发育,近东西向大断裂为含矿热液提供通道,脉石英矿严格受其控制。矿区出露地层以石炭系白山组为主,岩浆活动频繁,侵入岩以酸性岩为主,石英脉为矿床赋矿岩石。
南矿带东西延伸达6606米,石英脉断续大规模出露地表,共圈定4条矿体,其中Vq1、Vq4为主矿体,矿体长260-1930米,最大单工程控制矿体厚度90.82米,平均厚度2.21-50.77米,厚度变化系数65%,属厚度稳定型矿体。
该脉石英矿石特征 a—矿石劈切后岩心;b—矿石岩心;c—矿石岩心标本;d—矿石地表标本
矿石呈乳白色,石英含量超95%,以他形粒状结构、碎裂结构为主,构造为块状构造。有用组分SiO2含量优异,有害组分Al2O3(0.24%-1.60%)、Fe2O3(0.26%-1.81%)、P2O5(0.007%-0.018%)含量低,品位变化系数仅4.00%,为矿石质量稳定型矿床。
经酒泉市自然资源局评审,矿区累计查明冶金熔剂用+结晶硅用脉石英矿石资源量3582.0万吨。其中,冶金熔剂用矿石1692.5万吨(占比47.25%),结晶硅用矿石1889.5万吨(占比52.75%),矿床规模达超大型。
开发潜力:覆盖多领域,可产高纯石英制品
该脉石英矿产品照片 a—工业硅;b—高纯石英砂;c—石英干锅;d—高纯石英管
生产试验表明,该矿床矿石具备多元开发价值:SiO2含量达标且Al2O3<1.2%、Fe2O3<0.08%的矿石,可直接用于生产工业硅;SiO2含量达标的矿石经色选、磁选、酸洗、浮选等工艺,可制备高纯石英砂;高纯石英砂进一步加工,能产出28-42寸单晶坩埚、化工坩埚、医用坩埚、导流筒等高端产品,可满足半导体、光伏、高端制造等领域对高品质石英材料的需求。
此次超大型脉石英矿床的发现,不仅填补了甘肃北山地区大型脉石英矿的勘查空白,更将为我国石英产业链升级、保障关键材料自主可控提供重要资源保障。
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