贛中地區(qū)硅質(zhì)原料礦成因、分類及開發(fā)利用前景分析

摘要：贛中地區(qū)擁有豐富的硅質(zhì)原料礦產(chǎn)資源，礦石以資源儲量大、品質(zhì)優(yōu)著稱。本文首先按成因?qū)M中地區(qū)硅質(zhì)原料礦進行分類，然后以遂川縣為例，分析贛中地區(qū)硅質(zhì)原料礦開發(fā)利用現(xiàn)狀，展望發(fā)展前景，從而明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：硅質(zhì)原料礦；開發(fā)利用；成因；分類；贛中地區(qū)

中圖分類號：P619.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）02-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.02.024

Analysis of the Origin， Classification， and Development and Utilization Prospects of Siliceous Raw Material Ores in the Central Jiangxi Province

ZHU Heyin， LI Fanshun， WU Yuanliang， RAO Jing

（The First Geological Brigade of Jiangxi Geological Bureau， Nanchang 330000， China）

Abstract： The Central Jiangxi Province has abundant siliceous raw material mineral resources， and ores are known for their large reserves and excellent quality. This paper first classifies the siliceous raw material ores in the Central Jiangxi Province based on their origin， then takes Suichuan County as an example to analyze the current situation of the development and utilization of siliceous raw material ores in the Central Jiangxi Province， and looks forward to the development prospects， thus clarifying the direction of industrial development.

Keywords： siliceous raw material ore; development and utilization; origin; classification; Central Jiangxi Province

硅質(zhì)原料是指以石英為主要礦物的礦石，也是可供工業(yè)利用的二氧化硅原料的總稱，主要包括石英巖、石英砂巖和脈石英等。石英作為目前硅基產(chǎn)業(yè)的主要原料，在生產(chǎn)與供應(yīng)中起著不可替代的作用。由于其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，其具有耐腐蝕、耐高溫、高度絕緣性、低熱膨脹性和透光性等優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)。它具有獨特的物理化學(xué)特性，除了冶金、玻璃、建筑、光學(xué)等傳統(tǒng)行業(yè)運用之外，更是廣泛運用于光伏、電子信息、光通信和電光源等行業(yè)，在新能源、新材料和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中具有非常重要的作用。

我國硅質(zhì)原料礦產(chǎn)資源豐富，種類包括石英巖、石英砂巖、天然石英砂、粉石英和脈石英等，主要分布于廣東省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、福建省、江西省、云南省、四川省、黑龍江省等地。截至2022年底，我國玻璃用硅質(zhì)原料礦儲量為18.61億t。“十四五”時期，隨著找礦戰(zhàn)略行動的實施，江西省（尤其是贛中地區(qū)）硅質(zhì)原料礦資源總量大幅增加。據(jù)《江西省礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃（2021—2025年）》統(tǒng)計，2015—2020年，玻璃用硅質(zhì)原料礦資源量增長率超

1 212.6%。截至2020年底，江西省累計查明硅質(zhì)原料礦資源量為2.10億t，其中，贛中地區(qū)（吉安市）為1.53億t（據(jù)《吉安市礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃（2021—2025年）》），占全省的72.67%。2023年，贛中地區(qū)新增硅質(zhì)原料礦資源儲量4.38億t，為江西省打造華東地區(qū)硅基原料主產(chǎn)區(qū)奠定基礎(chǔ)。

1 贛中地區(qū)硅質(zhì)原料礦分類

贛中地區(qū)位于揚子和華南兩大地塊的接壤部位，地處欽杭成礦帶江西段南緣。武功山-鉛山成礦亞帶、雩山-九連山（隆褶帶）成礦亞帶以及南嶺成礦帶的諸廣-萬洋山成礦亞帶等重點成礦亞帶環(huán)繞，中部發(fā)育為吉泰（斷陷）盆地，硅質(zhì)原料成礦條件俱佳[1]。如表1所示，贛中地區(qū)硅質(zhì)原料礦按成因分類，主要分為3類。一是沉積型（或沉積變質(zhì)型）礦床。沉積型和沉積變質(zhì)型礦床有吉安縣里坑-下前坑、峽江縣南坑、安福縣嚴(yán)臺等。二是巖漿熱液礦床。脈石英型礦床有遂川縣竹山[2]、永豐縣鳳凰坑等。三是層控疊加礦床。區(qū)域動力變質(zhì)+巖漿期后熱液疊加型礦床有遂川縣華云、遂川縣車元坳等。

1.1 沉積型（或沉積變質(zhì)型）礦床

研究區(qū)內(nèi)吉安縣里坑-下前坑、峽江縣南坑、永新縣禾山等均屬于此類礦床。寒武系牛角河組、震旦系老虎塘組的一套變余砂巖夾硅質(zhì)巖的類復(fù)理石構(gòu)造為沉積變質(zhì)類硅質(zhì)原料礦床富集提供有效的物質(zhì)來源。永新縣龍門-安福縣嚴(yán)田一帶出露的泥盆系中統(tǒng)云山組（為一層灰白色巨厚、厚層狀石英質(zhì)礫巖、砂礫巖、石英砂巖）受區(qū)域動力變質(zhì)作用和吉泰盆地斷陷影響，局部褶皺使得富硅地層堆疊，導(dǎo)致局部礦體厚度增加。

1.2 巖漿熱液礦床

該類硅質(zhì)原料礦床又被稱為脈石英，與巖漿汽水熱液關(guān)系緊密，以張性斷裂為主的導(dǎo)礦構(gòu)造為富硅熱液的聚集凝結(jié)提供儲礦空間。區(qū)域后造山伸展環(huán)境引起巖石圈局部拆沉，深部高硅熱液沿張性斷裂運移，最終充填次級裂隙，形成硅質(zhì)原料礦體。變質(zhì)巖地層中的脈石英礦體多賦存于硅化角礫破碎帶中，多呈碎裂巖化，如永豐縣鳳凰坑，而堿性花崗巖中的巖漿熱液類硅質(zhì)原料礦體可呈現(xiàn)偉晶巖化，如遂川縣竹山。

1.3 層控疊加礦床

該類礦床多與較大斷裂活動相結(jié)合。賦礦圍巖多為震旦系富硅變余砂巖、硅質(zhì)巖和燕山期富硅、氟堿性巖漿巖。贛中地區(qū)的遂川縣-井岡山市一帶黃坳大斷裂兩側(cè)均為層控疊加類硅質(zhì)原料礦床。印支期-燕山期發(fā)生漫長復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造運動，區(qū)內(nèi)地層變質(zhì)作用催生變質(zhì)熱液，印支期南風(fēng)面多種地質(zhì)體侵位催生礦漿熱液，使部分Si活化轉(zhuǎn)移形成變質(zhì)熱液，熱液順斷裂貫入，形成脈狀礦體。變質(zhì)熱液、礦物蝕變熱液為成礦提供豐富的礦液來源。此類礦床資源量較大，礦石品質(zhì)較好，如遂川縣車元坳、遂川縣華云等。

2 贛中地區(qū)硅質(zhì)原料礦開發(fā)利用現(xiàn)狀分析——以遂川縣為例

贛中地區(qū)硅質(zhì)原料礦開發(fā)自20世紀(jì)80年代開始，各地區(qū)開發(fā)利用程度不一，以遂川縣最為完善。本研究以遂川縣為例，分析贛中地區(qū)硅質(zhì)原料礦開發(fā)利用現(xiàn)狀。

遂川縣硅產(chǎn)業(yè)是隨著國內(nèi)非金屬工業(yè)發(fā)展起來的，通過十余年的發(fā)展，遂川縣硅基產(chǎn)業(yè)進入井噴式發(fā)展階段。2014年，遂川縣率先引進兩家源頭企業(yè)，之后多家板材砂、玻璃砂等中高端產(chǎn)品的加工項目逐步落地。目前，終端硅產(chǎn)品以硅微粉、石英板材等為主，光伏級玻璃砂、高純石英砂等新能源材料產(chǎn)業(yè)正在布局發(fā)展，資源利用程度將得到更大提高[3]。整體而言，該地區(qū)硅晶產(chǎn)業(yè)目前仍處于產(chǎn)業(yè)鏈的中低端水平。但根據(jù)江西省2021年重點產(chǎn)業(yè)招商引資導(dǎo)向，遂川縣已被列入國家級開發(fā)區(qū)重點平臺的項目清單，力爭創(chuàng)建高新企業(yè)20家，全面引進中高端電子企業(yè)，形成持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的硅基材料產(chǎn)業(yè)鏈，總投資額約為60億元。江西省致力于將遂川縣打造成華東地區(qū)最大高純硅基材料生產(chǎn)基地，多晶硅、光纖預(yù)制棒生產(chǎn)等企業(yè)和資金的引進將引箭上弦，蓄勢待發(fā)。遂川縣硅晶產(chǎn)業(yè)正朝專業(yè)化、規(guī)模化、精深化的方向發(fā)展。

遂川縣擁有儲量大、品質(zhì)優(yōu)的硅質(zhì)原料，但石英資源開發(fā)利用的研究尚淺，尤其是高純石英產(chǎn)品和電子級石英產(chǎn)品[4-5]的工業(yè)化生產(chǎn)研究程度較低。贛中地區(qū)硅質(zhì)原料選礦提純的一般流程如圖1所示。針對遂川縣石英巖礦資源品質(zhì)，推薦選用強磁除鐵和提質(zhì)降雜的方式對優(yōu)質(zhì)石英巖進一步提純，以提高優(yōu)級石英砂的利用價值，提升礦山企業(yè)經(jīng)濟效益。

3 結(jié)語

隨著國內(nèi)高純石英技術(shù)的逐步完善，國家大力發(fā)展新能源材料。2023年以來，全球高純石英產(chǎn)業(yè)規(guī)模、投產(chǎn)企業(yè)數(shù)量及企業(yè)利潤均大幅提高，國內(nèi)大型企業(yè)、上市公司以及民間資本紛紛投身于硅質(zhì)原料提純的行列。硅質(zhì)原料礦山的發(fā)展方向已經(jīng)從資源型朝高端技術(shù)型轉(zhuǎn)變。在找礦方向上，應(yīng)從寒武系牛角河組、對耳石組等富硅地層出發(fā)，結(jié)合印支期-燕山期富硅、氟巖漿熱液活動跡象，以張性深大斷裂為導(dǎo)礦儲礦空間，可發(fā)現(xiàn)新的品質(zhì)佳的硅質(zhì)原料礦床。高純石英的提純技術(shù)突破勢在必行。贛中地區(qū)硅質(zhì)原料礦山企業(yè)應(yīng)根據(jù)本地社會經(jīng)濟基本條件，放眼華東、華南乃至全球的高純石英市場，發(fā)展適合自身的工業(yè)

技術(shù)。

參考文獻

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