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和物理參數的地質條件下才能形成。目前僅有少數石英礦床適合加工為高純石英，且處理工藝極其複雜。
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對石英原料進行礦物學研究主要包括：
（1）石英與脈石礦物嵌布特徵，石英礦物中礦物包裹體含量是決定最終高純石英中雜質元素總量的因素之一；
（2）流體包裹體，即使雜質元素含量很低的石英也未必是高純石英，當石英礦物中含有大量流體包裹體時，其SiO2含量很難達到高純石英技術要求；
（3）晶格雜質，由於晶格雜質含量極低但極難除去，是制約高純石英質量最關鍵性因素。
天然石英礦物根據成因類型可以分為花崗巖石英、高溫變質巖型石英、變質石英巖型石英、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℃），石英晶粒純淨，幾乎沒有氣液包裹體；
典型應用實例：美國的Processing & Classifying公司利用英國北海岸Foxdele地區的花崗巖石英製備了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、高溫變質巖型石英
特點：形成溫度（750～900℃），氣液包裹體含量少；
典型應用實例：美國石英技術公司利用這種石英原料生產出高質量透明石英玻璃。
3、變質石英巖型石英
特點：形成時間越老，經歷熱事件越多、越強烈，則石英越純淨、氣液包裹體越少；
典型應用實例：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，單晶純淨，氣液包裹體少；
典型應用實例：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；
典型應用實例：東海石英玻璃管廠常用原料，石英玻璃產品質量不錯。
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；
典型應用實例：氣液包裹體過多，生產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地區花崗偉晶巖，是受阿樂漢尼綠片巖運動影響而形成的高純石英礦床。在阿樂漢尼綠片巖運動的影響下，該地區地殼運動與其它地區具有顯著不同的變形，導致石英動力學重結晶，石英顆粒晶體塑性變形，晶體內空隙雜質沿著新形成的顆粒界限集中，與變形運動相隨的液體，有助於雜質的溶解和遷移，使雜質從重新結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量有重要影響，特別是在石英形成後期，高溫高壓作用有利於石英晶粒內部雜質向晶界邊緣或微細包裹體中遷移，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：馬超,馮安生,劉長淼,等.高純石英原料礦物學特徵與加工技術進展[J].礦產保護與利用,2019,39(06):48-57.