尾矿堆存问题对环境具有严重的危害性,随着堆存数量的增加,安全隐患显著增大,在降雨、地下水、地震等综合作用下易造成尾矿库的溃坝从而诱发滑坡、泥石流等地质灾害。尾矿具有类似粘土的化学组成,可作为制备地聚物的潜在原料,回收利用尾矿废弃物可以减轻尾矿堆存对生态环境的不利影响。然而目前大多数低硅尾矿,Si、Al含量低,不利于地聚物结构的形成。基于此,本研究以提升低硅尾矿综合利用率为目标,探索以低硅瓦板岩尾矿、玄武岩尾矿为基体生产环境友好型建筑材料的可能性。通过添加粉煤灰、偏高岭土两种硅铝校正材料,在碱溶液的作用下制备尾矿基地聚物砖试样,借助抗压测试、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等分析测试手段,探讨尾矿掺量、碱溶液掺量和养护时间对地聚物试样宏微观力学特性的影响。主要研究成果如下:（1）地聚物砖的抗压强度通过调整尾矿和碱溶液的掺量以及养护时间长短来控制。当瓦板岩尾矿、玄武岩尾矿掺量均为50%,碱溶液掺量分别为14%和16%,养护时间为28天时,地聚物砖具有最佳的力学性能,抗压强度分别达到20.47 MPa和20.63 MPa,满足《非烧结垃圾尾矿砖》JC/T 422-2007中MU20等级的要求。结合微观表征分析,碱溶液掺量的增加使得石英、斜绿泥石和透辉石等晶体溶解,特征峰波段波数下降,硅氧四面体和铝氧四面体解聚参与到地聚反应中,无定形凝胶相显著增加,孔隙率降低,结构更为致密,因此地聚物砖的强度明显提升。（2）地聚物凝胶主要是以絮状颗粒形式存在,样品表面刚度云图分布与粘附能云图分布不同,在较高表面的粘附能远高于测试区域边缘的粘附能。测得的地聚物凝胶刚度在14～16 n/m左右,粘附能在150～160 fj左右,微观杨氏模量约为22 GPa。（3）地聚物砖的耐久性能通过测试试样的吸水率、耐酸侵蚀性、抗冻融循环能力以及耐高温性能来得到验证。瓦板岩尾矿和玄武岩尾矿基地聚物砖试样吸水率分别为13.4%和11.9%,在经历20次冻融循环之后试样的质量损失率分别为1.42%和0.92%,强度损失率分别为7.56%和7.95%,耐水性能与抗冻性能均满足规范JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》的要求。试样浸入5%稀硫酸溶液7天后质量损失率分别为8.29%和2.68%,强度损失率分别为25.0%和9.55%,玄武岩尾矿砖试样的耐酸性优于瓦板岩尾矿砖试样。在高温800℃作用下,瓦板岩尾矿砖和玄武岩尾矿砖试样的质量损失率分别为5.82%和5.11%,强度损失率分别为38.90%和32.90%,远低于相同情况下普通硅酸盐水泥的质量损失率30%,强度损失率80%,说明这两种尾矿砖具有优于普通硅酸盐水泥的耐高温性能。（4）结合耐高温测试的微观分析结果可知,煅烧温度的增加,地聚物凝胶部分分解,基体内晶体衍射峰高度先降低后增加,特征峰波段变宽并且波长变短,试样内部孔隙率增加,水分蒸发和脱羟基作用导致内部形成大量连通的不规则孔隙,微观表征结果与宏观尺度下质量和强度变化率的改变一一对应。