中国科学技术大学杨晓勇教授等最近在《地学前缘》发表文章，介绍了石英和高纯石英的一些研究进展，包括石英的微量元素组成及其指示意义、杂质元素在石英中的赋存状态、高纯石英的品质定义，以及高纯石英原料的评价、理想源岩和成因等，以期引起国内学者及矿业界对石英研究和高纯石英原料研究的重视。
这篇文章对于石英矿山和加工厂专业深入认识石英的微量元素和杂质元素，改进石英提纯工艺，提高石英品质具有重要参考意义， 值得学习和收藏！由于文章较长，分上下两篇刊发，本次刊发上篇!
前言
石英是在地表环境下稳定存在的矿物，因其物理化学性质稳定、在地表广泛分布、易于开采等优点，成为冶金、玻璃、建筑、化工、光学等传统工业生产所必需的原料。近年来，随着原位分析技术的发展，学者们对石英的微量元素组成及其指示意义、微量元素的赋存状态有了新的认识，这对于后续的提纯加工、工业用途具有重要的参考价值。高纯石英是天然形成的(如水晶)或由较纯净的石英原料提纯加工而成的高品质石英，是某些高新技术产业(如半导体、高温灯管、通讯、精密光学、微电子、太阳能等)生产高附加值石英制品必不可少的原料，是一种重要的绿色战略资源。
长期以来矿业界没有充分认识到这种珍贵的不可再生资源的巨大潜在的工业价值，石英往往被作为普通建材使用，很多高纯石英原料被白白浪费，这种现象必须改变。高纯石英主要由天然石英原料经提纯加工得到，建立高纯石英原料的评价体系、确定高纯石英原料的理想源岩以及研究高纯石英原料的形成机制，有利于可持续地供给高纯石英原料、加工提纯高纯石英。
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石英矿物学特征
石英的化学式为SiO2，是由硅原子(Si)和氧原子(O)组成的硅氧四面体[SiO4]在三维空间有序排布形成的氧化物矿物;其中氧原子(O)与两个硅氧四面体[SiO4]相连。通常所说的石英是在地表环境下能够稳定存在的低温α-石英(三方晶系)，它是二氧化硅(SiO2)重要的同质多象变体之一;此外，二氧化硅(SiO2)还存在其它结晶质和非晶质同质多象变体。在一个大气压下(1.013×105Pa)，α-石英能够在约573℃以下稳定存在。随着压力的升高，α-石英能够稳定存在的温度也越高；α-石英能够稳定存在的最大温度和压力分别为1380℃和3.44GPa(α石英-β石英-柯石英三相点)。
石英在自然界中广泛存在于岩浆岩、变质岩、沉积岩和热液脉体中，是重要的造岩矿物和岩石圈的重要组成部分。据统计，岩浆岩、沉积岩和变质岩中的石英总量分别占岩石圈石英总量的93.6%、3.2%和3.2%。在暴露上地壳的矿物组成中，石英约占20%，仅次于长石(约占35%);在上地壳整体的矿物组成中，石英约占23.2%，也仅次于长石(约占39.9%)。
石英的物理和化学性质稳定，是一种重要的矿产资源，在工业上应用广泛，传统上用于冶金、玻璃、建筑、化工、光学等工业。 科学技术和工业的发展对石英原料提出了更高的要求，传统的天然石英原料已不能满足半导体、高温灯管、通讯、精密光学、微电子、太阳能等高新技术产业的生产需要，这些产业的运作需要高纯石英原料及其提纯加工产品作为支撑。 高纯石英是几乎完全由SiO2组成的石英，在自然界中少见(如水晶)，通常通过对天然形成的较纯净石英进行提纯加工得到。高纯石英的物理和化学性质相较于一般的石英原料优良，是生产具有高附加值石英产品的原料，广泛用于高新技术产业;同时也是一种绿色环保的战略资源，有着广泛的应用前景。
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