高纯石英砂（SiO₂纯度 ≥99.998%）是半导体芯片、光伏单晶硅坩埚、光纤通信、高端光学仪器等高科技产业的核心基础材料。2025年4月，自然资源部发布公告：高纯石英矿正式成为我国第174号矿种。在新一轮找矿突破战略行动中，河南东秦岭、新疆阿勒泰等地区发现多处高纯石英矿。其中，令人惊喜的是新疆阿勒泰矿区的高纯石英砂，经过选矿提纯后，二氧化硅纯度达到了99.998%。而在此之前，中国高纯石英 4N8 级别以上原料矿80%依靠进口美国Spruce Pine矿区的高纯石英矿。

斯普鲁斯派恩高纯石英原料矿坐落于美国北卡罗来纳州西部米切尔县（Mitchell County）的斯普鲁斯派恩镇。该矿供给了全球90%以上的高纯石英砂需求量，在相当长时间内甚至是唯一的来源地。2009年BBC称此地为“地球上最具战略价值的平方英亩”。

矿床位于阿巴拉契亚山系的蓝岭构造区，分布在斯普鲁斯派恩深成岩系的花岗伟晶岩带中，为白岗岩型高纯石英矿，由泥盆纪3.8亿年前花岗质岩浆侵入前寒武纪Ashe组的云母和角闪石片麻岩、片岩中缓慢结晶而成矿。

矿石的主要造岩矿物为斜长石、钾长石、石英、白云母，几乎不含镁铁质矿物。石英的杂质元素含量极低，经机械和化学提纯后，制得的高纯和超纯石英主要用于半导体晶圆、精密光学玻璃以及光伏、照明等产业。

相同与差异

美国Spruce Pine矿区与新疆阿勒泰矿区的高纯石英皆是花岗伟晶岩，一个属白岗岩型，一个为白云母花岗伟晶岩型。其次，新疆阿勒泰矿区的形成机制与Spruce Pine相似，都是熔体-蒸汽分异产物。

从岩相学特征来看，Spruce Pine地区的白岗岩/伟晶岩和新疆地区的花岗岩/伟晶岩的主要造岩矿物都由碱性长石、石英和白云母组成，但碱性长石的性质有明显差别，前者主要为钠长石，后者多数样品主要为微斜长石。

从元素地球化学特征来看，Spruce Pine地区的白岗岩/伟晶岩和新疆地区的花岗岩/伟晶岩的主元素SiO2和Al2O3,没有明显差别,暗色组分Fe，Mg，Ti等也较相近。但在碱金属和碱土金属方面存在不同，前者的K20+Na20相对于后者偏低，CaO偏高。

Spruce Pine的高纯石英并非胜在初始纯度，而在于其独特的地质成因赋予的杂质可剔除性：低晶格杂质、易解离矿物组合、小尺寸包裹体共同构成其不可复制的优势。我国新疆阿尔泰等地的伟晶岩规模潜力更大但其含微量黑云母杂质，且Al、Ti杂质略高于Spruce Pine。需要结合地质背景分析与现代提纯工艺，方有望突破资源“卡脖子”困境。