石英雖然是地球上含量最高的礦物之一，但高純石英原料只有在滿足一系列特定化學(xué)和物理參數(shù)的地質(zhì)條件下才能形成。目前僅有少數(shù)石英礦床適合加工為高純石英，且處理工藝極其復(fù)雜。

判斷一種石英礦能否作為高純石英原料，需要使用多種檢測技術(shù)對石英原料進(jìn)行礦物學(xué)研究主要包括：

（1）石英與脈石礦物嵌布特征，石英礦物中礦物包裹體含量是決定最終高純石英中雜質(zhì)元素總量的因素之一；

（2）流體包裹體，即使雜質(zhì)元素含量很低的石英也未必是高純石英，當(dāng)石英礦物中含有大量流體包裹體時，其SiO2含量很難達(dá)到高純石英技術(shù)要求；

（3）晶格雜質(zhì)，由于晶格雜質(zhì)含量極低但極難除去，是制約高純石英質(zhì)量最關(guān)鍵性因素。

天然石英礦物根據(jù)成因類型可以分為花崗巖石英、高溫變質(zhì)巖型石英、變質(zhì)石英巖型石英、偉晶巖早期形成的石英、偉晶巖中晚期形成的水晶、熱液氣成階段脈石英和熱水溶液階段脈石英等，不同成因的石英礦的特點和應(yīng)用亦有所不同。

1、花崗巖石英

特點：形成溫度（700℃～1000℃），石英晶粒純凈，幾乎沒有氣液包裹體；

典型應(yīng)用實例：美國的Processing & Classifying公司利用英國北海岸Foxdele地區(qū)的花崗巖石英制備了SiO2＞99.99%，過渡金屬＜5×10-6，氣液包裹體（H2O、CO2）含量89.25-162.8mg/kg。

2、高溫變質(zhì)巖型石英

特點：形成溫度（750～900℃），氣液包裹體含量少；

典型應(yīng)用實例：美國石英技術(shù)公司利用這種石英原料生產(chǎn)出高質(zhì)量透明石英玻璃。

3、變質(zhì)石英巖型石英

特點：形成時間越老，經(jīng)歷熱事件越多、越強(qiáng)烈，則石英越純凈、氣液包裹體越少；

典型應(yīng)用實例：元古代石英巖氣液包裹體少，可考慮做石英玻璃原料。

4、偉晶巖早期形成的石英

特點：形成溫度600～700℃，粒度一般2～6mm，透明，單晶純凈，氣液包裹體少；

典型應(yīng)用實例：東海石英玻璃管廠原料。

5、偉晶巖中晚期形成的水晶

特點：形成溫度500～600℃；

典型應(yīng)用實例：早期高純石英原料。

6、熱液氣成階段脈石英

特點：形成溫度400～500℃，透明－半透明，氣液包裹體含量較少；

典型應(yīng)用實例：東海石英玻璃管廠常用原料，石英玻璃產(chǎn)品質(zhì)量不錯。

7、熱水溶液階段脈石英

特點：形成溫度50～400℃，白色－乳白色，含有大量微小氣液包裹體；

典型應(yīng)用實例：氣液包裹體過多，生產(chǎn)的石英玻璃因氣泡缺陷太多而不能用。

放眼全球，典型的高純石英原料美國Spruce Pine地區(qū)花崗偉晶巖，是受阿樂漢尼綠片巖運(yùn)動影響而形成的高純石英礦床。在阿樂漢尼綠片巖運(yùn)動的影響下，該地區(qū)地殼運(yùn)動與其它地區(qū)具有顯著不同的變形，導(dǎo)致石英動力學(xué)重結(jié)晶，石英顆粒晶體塑性變形，晶體內(nèi)空隙雜質(zhì)沿著新形成的顆粒界限集中，與變形運(yùn)動相隨的液體，有助于雜質(zhì)的溶解和遷移，使雜質(zhì)從重新結(jié)晶的石英顆粒中移出。

石英礦床形成時，溫度和壓力對石英質(zhì)量有重要影響，特別是在石英形成后期，高溫高壓作用有利于石英晶粒內(nèi)部雜質(zhì)向晶界邊緣或微細(xì)包裹體中遷移，且形成的石英中流體包裹體含量較少，可能具備加工為高純石英的潛力。

來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng)