石英砂（Quartz Sand）、石英砂岩（Quartzite Sandstone）、石英岩（Quartzite）

一、概述

自然界的石英砂、石英砂岩、石英岩统称为硅质原料，分布广泛。石英是构成硅质原料的主要矿物成分，是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，广泛应用于光学、玻璃、电子、化学、耐火材料等工业。

二、岩石矿物学特征

硅质原料矿石的主要矿物成分为石英，次要矿物有各类长石、岩屑、重矿物（石榴子石、电气石、辉石、角闪石、精石、黄玉、绿帘石、钛铁矿等）及云母、绿泥石、粘土矿物等。石英是自然界由SiO2单独形成的最常见的矿物，包括三方晶系的低温石英（α-石英）和六方晶系的高温石英（β-石英）。常见的绝大部分为低温石英，一般简称石英。石英集合体呈晶簇状或粒状、块状、钟乳状、结核状，无解理，贝壳状断口，玻璃光泽，断口常呈油脂光泽。纯净者无色透明，但大多因含微量色素离子或细分散包裹体，或因具有色心而呈灰、黄到橙黄、紫、深紫、粉红、灰褐、褐、黑色，并使透明度降低。条痕白色。密度265～266g/cm3。莫氏硬度7。折射率1533～1541，双折射率差0009，色散0013。其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液。石英晶体具有旋光性、热电性、压电性。石英晶体中常有固体、液体和气体包裹体。

石英砂是指石英成分占绝对优势的各种砂，如海砂、河砂、湖砂等。石英砂岩是一种固结的砂质岩石，其石英和硅质碎屑含量一般在95%以上，副矿物多为长石、云母和粘土矿物，重矿物含量很少。常见的重矿物有电气石、金红石、磁铁矿、钛铁矿等。胶结物一般为硅质。石英岩是由石英砂岩或其他硅质岩石经过变质作用而形成的变质岩。

我国硅质原料原矿品位不高，一般来说，岩类矿石质量比砂类矿石好，石英岩比石英砂岩好，北方砂岩比南方砂岩好，海砂比陆相砂好。石英砂岩、石英岩矿石化学成分较稳定，SiO2含量一般大于97%，Al2O3含量一般为04%～13%，Fe2O3含量一般为004%～039%。石英砂矿的化学成分各地变化较大，SiO2含量82%～99%，Al2O3含量02%～6%，Fe2O3含量007%～138%。硅质原料矿石中主要有害杂质为铁的化合物。石英岩中Fe2O3含量012%～1%，多数小于02%；石英砂岩中Fe2O3含量006%～112%，多数小于03%；石英砂中Fe2O3含量01%～25%，多数小于06%。Al2O3含量与长石含量相关，低的01%，高的可达10%。

三、用途

硅质原料广泛应用于玻璃、耐火材料、陶瓷、铸造、石油、化工、环保、研磨等行业。

1）冶金工业：石英有较高的耐火性能，主要用于制造耐火材料（硅砖）、冶炼硅质合金（硅铁、硅锰、硅铬）和作熔剂。质纯的可制结晶硅。结晶硅是生产单晶硅的主要原料，又可制硅铝和有机硅。铸造行业用于造型用砂。冶金行业可作冶炼添加剂、熔剂及各种硅铁合金。耐火材料行业可作窑用高温砖、普通砖、耐火材料等。

2）玻璃工业：是制造玻璃的主要原料，也可做成耐火砖作玻璃熔窑的窑衬。玻璃制品是以硅质岩（砂）为主要原料，一般占原料组成的70%左右，加入白云岩、石灰岩、长石、纯碱、芒硝、炭粉等配料，通过熔化、成型、退火、切割等工艺而制成。

3）水泥工业：石英可作为硅酸盐水泥的校正材料，也可用沙子作水泥配料、加气混凝土、普通制品等。

4）建筑工业：可作为重要的建筑基石，用作道路充填石及铁路道砟。

5）化学工业：可制做各种硅化物、硅酸盐及硝酸盐，质佳者可作为耐酸性的硫酸塔中的充填物。也可制造硅酸铅、硅酸钾、偏硅酸钠、水玻璃、硅胶、干燥剂、石油精炼催化剂、外墙涂料、马路画线漆等。

6）研磨材料：石英岩和石英砂岩可制做磨石、油石、砂纸、碳酸硅等研磨材料；石英砂也常用于锯石料、磨光玻璃、磨金属制品及石器制品的表面，也用于琢磨珠宝。

7）喷砂磨料：石英砂可用于喷砂磨料，去除各种铝合金件表面的氧化皮，进行花岗岩、大理岩表面处理。

8）其他工业：可做搪瓷和陶瓷原料、水处理。质纯者广泛用于绝缘材料、装饰材料、无线电工业、光学仪器、谐振器、振荡器、滤波器、通信网络、无线数据传输、高速数字数据传输、红外探测器、热电激光量热计、夜视仪、光谱仪接收器、医疗用石英灯、超声波技术、现代国防和尖端技术。

四、地质特征

我国硅质原料矿床主要有5种类型。

1）沉积变质石英岩矿床。大多数生成于地台边缘构造沉降带，属滨海—前滨相沉积，后期受成岩作用和轻微的浅变质作用而形成。属于此类型的有辽宁本溪小平顶山、安徽凤阳老青山等石英岩矿床，规模多为大型。矿体呈层状，厚数十米至数百米，不含或少含夹层，夹层呈规律分布。矿石矿物成分中石英占95%～99%以上，不含或少含长石、粘土矿物及岩屑，常见的微量矿物有云母、电气石、锆石、金红石、磁铁矿、磷灰石等。硅质胶结，次生铁染现象不严重。矿石化学成分：SiO2 9642%～9978%，一般不大于97%；Al2O3014%～15%；一般小于1%；Fe2O3008%～02%，一般小于015%。矿石质量较好，粒度以细粒为主，一般多在02～04mm之间。

2）沉积石英砂岩矿床。生成于古陆或古隆起边缘的陆缘海边部，多属潮间—潮上带沉积。属于此类型的有江苏苏州清明山、湖南湘潭雷子排、贵州凯里万潮等石英砂岩矿床，规模以大型为主。矿体呈层状，一般有2～3层或4～5层矿，层厚一般数十米，但很少超过50 m。矿体形态尚属稳定，多含似层状或透镜体夹层，分布不规律。矿石矿物成分中石英含量占95%以上，粒径以02～05mm为主，呈棱角状—次圆状，含少量长石、粘土矿物及岩屑，常见的微量矿物有云母、电气石、锆石、金红石、磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、磷灰石等。硅质、粘土质胶结，具不同程度的次生铁染。矿石化学成分：SiO29558%～9975%，一般大于96%；Al2O3 029%～3%；一般小于15%；Fe2O3 001%～024%，一般小于02%。本类型矿石原矿质量一般较次于石英岩矿石，不同矿床的矿石质量差别也大，但矿石可选性能一般较好，经选矿后可获得优质精矿。此外，分布于四川江津、永川和湖北当阳的中生代石英砂岩矿，属内陆湖相沉积矿床。

3）海相沉积石英砂矿床。矿床沿海岸分布，属滨海前滨潮下—潮间带沉积砂矿。属于此类型的有福建东山梧龙、广东惠东碧甲、广东阳东大沟、广东雷州企水、海南东方八所、广西北海白虎头、山东荣成、旭口等石英砂矿床。矿床规模多为大型。矿床一般高于海平面几十厘米至1m左右，滩面或矿层面以小角度向海方向倾斜。矿层底部为滨海潮间相富有机质砂质粘土。矿体呈层状，厚数米至十余米，含透镜体夹层，多为有机质粘土砂。矿石矿物成分中石英占90%～99%以上，多为中、细粒，粒度均匀，分选良好，含少量长石、粘土矿物及岩屑，常见微量矿物有云母、电气石、锆石、金红石、磁铁矿、钛铁矿、白钛矿、石榴子石、独居石等，有的含铬尖晶石，具不同程度的次生铁染。矿石化学成分：SiO2 9212%～9845%，一般大于 92%；Al2O3 01%～35%，一般小于 25%；Fe2O3 001%～021%，一般小于02%。矿石质量较好，各产地虽有变化，但具有一定的规律性，矿物成分、化学成分及颗粒组成三者之间关系较为密切。

4）河湖相沉积石英砂矿床。分布于黄河中游两侧甘肃兰州虎脖子嘴、内蒙古鄂托克旗四道泉等石英砂矿床，属滨河相河漫滩沉积；分布于江苏沂河、沭河与骆马湖交界处和马陵山麓一带的江苏宿迁白马涧、新沂城岗等石英砂矿床属河流三角洲相沉积。矿层交错层理发育，结构复杂，厚度变化大，矿石质量差，粘土质弱胶结，淘洗后砂泥分离，进一步选矿分离长石后，可获高品位的石英砂精矿。分布于东北通辽盆地的吐尔基山、甘旗卡、章古台等石英砂矿床，属河湖相沉积，矿层分布稳定，矿石物质成分及粒级均匀，矿层内部结构简单，夹层多为含有机质黑、灰色粘土砂层，全新统盆地上升后产生风成堆积，形成现今的风成地貌景观。矿床规模小到大型。矿体呈不规则状或透镜体，一般厚数米，含不同矿体或粘土层组成的透镜状夹层，分布无规律。矿石矿物成分中石英占80%～95%，含较多的长石、粘土矿物及岩屑，常见的微量矿物有云母、电气石、锆石、金红石、磁铁矿、钛铁矿、石榴子石、绿帘石、绿泥石等，具不同程度的次生铁染。矿石化学成分：SiO2 8170%～9846%，Al2O3 15%～929%，Fe2O3 007%～103%。

5）湖相沉积石英砂矿床。主要为分布于江西鄱阳湖东岸湖口、永修等地的近代滨湖相沉积石英砂矿床，现在仍在接受湖相沉积。矿床规模小到大型。矿体呈层状，厚数米，夹层分布较规律。矿物成分中石英占90%以上，含较多长石、岩屑，常见的微量矿物有云母、电气石、金红石、磁铁矿、石榴子石、绿帘石、绿泥石等。具不同程度的次生铁染。矿石化学成分：SiO2 92%～9554%，一般93%；Al2O3 01%～55%，一般25%；Fe2O3 007%～032%，一般016%。

五、矿床分布

1）石英砂矿床。分布于海南、江西、广东、福建、内蒙古、吉林、广西、江苏、山东、辽宁、甘肃、黑龙江、新疆、宁夏等省区。海南占4969%、江西占1138%、广东占1114%。我国石英砂矿多分布于东部及胶东半岛沿海第四纪近代滨海沉积中，主要成矿带为南海岸石英砂矿分布带，北起闽南，包括广东惠东、阳西、雷州和海南，直至广西北海，是我国海砂矿主要的开发利用对象。河湖相沉积石英砂矿床主要分布于内蒙古、吉林、辽宁接合部位的通辽盆地第四系中。通辽石英砂矿分布区范围包括西辽河—柳河地区，矿床主要集中于大郑铁路沿线一带，是我国北方玻璃硅质原料的主要供应基地之一。河流冲积相石英砂（岩）矿床主要分布于黄河中游沿岸及安徽宿迁一带的新近系中，湖相沉积石英砂矿床见于江西湖口至永修一带的鄱阳湖东岸一级或二级阶地的第四系中，部分矿床已为其附近的玻璃厂所利用。

2）石英砂岩矿床。分布于山东、四川、河北、江西、湖南、江苏、浙江、贵州、山西、湖北、云南、宁夏、吉林、广西、陕西、北京、新疆、甘肃、内蒙古等省（区、市）。山东占2816%、四川占1183%、河北占903%。

我国石英砂岩矿主要产于扬子地台沉积盖层中，产出层位以泥盆系为主，其次有震旦系、寒武系、侏罗系、三叠系及新近系，矿层往往赋存在浅海相或海陆交互相沉积中。主要成矿区为长江流域石英砂岩分布区，东起江苏、浙江，西至湖北，往北扩至陕西汉中，往南扩至湖南、贵州，分布矿床多，规模较大，质量较好。此外，山东沂南、苍山等地的寒武系中已发现数个大型石英砂岩矿床，形成又一个石英砂岩成矿区。

3）石英岩矿床。分布于青海、辽宁、陕西、安徽、山东、河南、甘肃、福建、山西、浙江、北京、内蒙古、江苏、新疆、江西、吉林等省（区、市）。青海占6925%、辽宁占1245%、陕西占780%。

我国石英岩矿主要产于华北地台次级沉降带和祁连褶皱带，在扬子地台也有分布，含矿层位多为前寒武系，部分为志留系、泥盆系。主要成矿区为辽、冀、豫石英岩（石英砂岩）分布区，从吉林白山经辽宁、河北、北京、山西止于河南，大致呈北东向展布并严格地受震旦纪含矿地层的控制；另一成矿区为西宁—渤海湾石英岩（石英砂岩）分布带。矿带围绕中朝地台西部边缘分布，矿床规模与质量不如前者，但为我国西北地区的主要开采利用对象。沉积变质石英岩主要成矿带为辽南—凤阳石英岩分布带，矿床见于辽宁庄河、江苏邳县、安徽凤阳等地。详见图2-46-1。

图2-46-1 中国硅质原料矿床分布示意图

六、可供资源

截止2005年底，我国查明矿产地228处，查明资源储量47×108t（表2-46-1）。从数量上看，我国硅质原料矿产供大于求，除满足国内需要外，尚有部分出口；从品种上看，优质硅质原料不足，在一定程度上影响了平板玻璃产品质量的稳定和提高。

表2-46-1 中国各大区不同类型硅质原料矿床查明资源储量的分布情况（104t，矿石）

（据国土资源部《全国矿产资源储量通报》，2005）

沙子的化学成分主要由硅酸盐和氧化物组成。

沙子是指由石英砂、石灰石、珊瑚石等岩石经过风化、水流侵蚀、冰川运动等自然作用形成的颗粒状物质。沙子的化学成分主要由硅酸盐和氧化物组成，其中硅酸盐是沙子中最主要的成分，占沙子总质量的80%以上。

硅酸盐是指由硅（Si）和其他金属元素（如氧、铝、钠等）组成的化合物。在沙子中，硅酸盐主要来自于石英砂，它是一种硬度高、质地致密的矿物，具有极高的抗压强度和耐磨性。石英砂经过加工后可以用于制造玻璃、陶瓷、水晶等物品。

除了石英砂外，沙子中的其他硅酸盐矿物还包括长石、云母、黑云母等。这些矿物通常比石英砂更细小，但它们的存在使得沙子的颜色变得多样化。例如，**或棕色的沙子通常含有大量的长石或云母，而灰色或白色的沙子则可能含有大量的石英砂。

沙子中的氧化物含量相对较少，但它们的存在也对沙子的颜色和性质产生了一定的影响。它们通常是通过与空气中的氧气发生反应而形成的。这些氧化物的存在使得沙子呈现出不同的颜色，此外，一些特殊的氧化物还可以使沙子具有防水、防火等特性。

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　　石头我们随处可见，可是看起来普普通通的石头的用途大家又知道多少呢大家是否有听过这么一种石头——石英砂岩。它常常出现在我们的身边，相信大家都应该不知道它的用途以及相关简介。大家对于石英砂岩是怎样一个了解呢现在下面小兔会为大家简单介绍一下石英砂岩它本身及用途。

    石英砂岩：沉积岩中沉积碎屑岩中的砂岩引，硅石(石英砂岩、石英岩、石英砂、脉石英)中一种。属玻璃和冶金辅助原料矿产。主要产出地层层位有三：上三叠统须家河组顶部，下侏罗统珍珠冲组和中下侏罗统自流井组底部。

　　石英砂岩的产品含有石英砂岩颗粒。

    石英砂岩的介绍

　　石英砂主要成分为SiO2，白色或者乳白色，高纯度的透明，俗称水晶，有透明水晶和紫色水晶，非常漂亮，价值连城。 主要性质：石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英(a-石英)，是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。石英块又名硅石， 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料， 也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。 石英化学式为Si02，常含有少量杂质成分如A1203，IMO，CaO，Mg0等。它有多种类型。日用陶瓷原料所用的有脉石英、石英砂、石英岩、砂岩、硅石、蛋白石、硅藻土等，水稻外壳灰也富含Si02。石英外观常呈白色、乳白色、灰白半透明状态，莫氏硬度为7，断面具玻璃光泽或脂肪光泽，比重因晶型而异，变动于222-265之间。 石英是非可塑性原料，其与粘土在高温中生成的莫来石晶体赋予瓷器较高的机械强度和化学稳定性，并能增加坯体的半透明性，是配制白釉的良好原料。

    石英砂岩的用途

　　一、玻璃：平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料 。

　　二、陶瓷及耐火材料：瓷器的胚料和釉料，窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料。冶金：硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂 。

　　三、建筑：混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等 。

　　四、化工：硅化合物和水玻璃等的原料，硫酸塔的填充物，无定形二氧化硅微粉 。

　　五、机械：铸造型砂的主要原料，研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)。

　　六、电子：电子填充料，高纯度金属硅、通讯用光纤等 。

　　七、橡胶、塑料：填料(可提高耐磨性)。

　　八、涂料：可提高涂料的耐磨性。

　　九、是生产菱镁井盖的主要原料。

　　十、可作为金属表面除锈的喷丸，段砂，喷砂。

　　十一、是水过滤容器的主要原料。作为纯水或污水过滤材料。

　　石英有较高的耐火性能，工业上将石英砂常分为：天然石英砂，普通石英砂，精制石英砂, 高纯石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。

    为大家介绍了那么多，对石英砂岩都有了一定的了解了吧。想不到玻璃，陶瓷，塑料的构成都少不了它的存在，用途竟然如此大，其实到处都能够见到石英砂岩，只是平时我们没有仔细观察到，生活到处有惊喜，只是要靠你自己去挖掘！下次小兔会为大家介绍更多更有用的生活小知识的哦!请大家拭目以待!

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沙子最一般的成分为二氧化硅（SiO₂），通常为石英的形式，因其化学性质稳定和质地坚硬，足以抗拒风化。但其成分还是会因当地岩石种类及状况而不同。

二氧化硅化学性质：

化学性质比较稳定。不跟水反应。是酸性氧化物，不跟一般酸反应。气态氟化氢跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的浓强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。二氧化硅的性质不活泼，它不与除氟、氟化氢以外的卤素、卤化氢以及硫酸、硝酸、高氯酸作用（热浓磷酸除外）。

常见的浓磷酸（或者说焦磷酸）在高温下即可腐蚀二氧化硅，生成杂多酸[2]，高温下熔融硼酸盐或者硼酐亦可腐蚀二氧化硅，鉴于此性质，硼酸盐可以用于陶瓷烧制中的助熔剂，除此之外氟化氢也可以可使二氧化硅溶解的酸，生成易溶于水的氟硅酸： 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O

二氧化硅一般情况下不与水反应，即与水接触不生成硅酸，但人为规定二氧化硅为硅酸的酸酐。

二氧化硅结构在大多数微电子工艺感兴趣的温度范围内，二氧化硅的结晶率低到可以被忽略。尽管熔融石英不是长范围有序，但它却表现出短的有序结构，它的结构可认为是4个氧原子位于四面体的顶点上。多面体中心是一个硅原子。这样，每4个氧原子近似共价键合到硅原子。

扩展资料

二氧化硅的用途很广，且不同产品具有不同的用途。用作合成橡胶的良好补强剂，其补强性能仅次于炭黑，若经超细化和恰当的表面处理后，甚至优于炭黑。

二氧化硅加入树脂内，可提高树脂防潮和绝缘性能。填充在塑料制品内，可增加抗滑性和防油性。填充在硅树脂中，可制成耐200℃以上的塑料。

二氧化硅在聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环氧树脂等塑料中都可作为填充材料，可以提高塑料的弹性强度和耐磨性，以及硬度的热稳定性能。二氧化硅用于电缆还可以提高电缆的电绝缘性，如甲基乙烯基硅橡胶高压线就要用气相二氧化硅或高质量的沉淀二氧化硅。在两层塑料薄膜之间往往不易分开，装袋时袋口很难打开，则二氧化硅就是很顶用的开口剂。

参考资料-沙