花岗岩(Granite)

如题所述

一、概述

按照岩石学的分类,狭义的花岗岩是指岩浆侵入作用形成的以石英(含量为20%~60%)、碱性长石和斜长石为主要矿物的酸性侵入岩。广义的花岗岩是指具有花岗岩外貌的一套中、酸性深成或浅成侵入岩岩石组合。

花岗岩是一种分布广泛的岩石,各个地质时代都有产出。形态多为岩基、岩株等。在成因方面,有人认为花岗岩是地壳深处的花岗岩浆经冷凝结晶或由玄武岩浆结晶分异而成的,也有人认为是深度变质和交代作用所引起的花岗岩化作用的结果。

二、矿物岩石学特征

SiO2的含量多在70%以上。颜色较浅,以灰白色、肉红色者较常见。主要由石英、长石和少量黑云母等暗色矿物组成。石英含量为20%~60%。长石分为碱性长石和斜长石,碱性长石多于斜长石,占长石总量的2/3以上。碱性长石为各种钾长石和钠长石,斜长石主要为钠更长石或更长石。暗色矿物以黑云母为主,含少量角闪石。具花岗结构或似斑状结构。块状构造最常见,但也可见斑杂构造、晶洞构造、似片麻状构造等。

花岗岩类岩石具有很高的抗磨性和机械强度。新鲜花岗岩的抗压强度一般为(1000~2100)×105Pa,最高达3000×105Pa;抗折强度一般为(90~270)×105Pa,密度在2.63~2.75g/cm3之间,容重在2.50~3.3g/cm3之间,孔隙率1.2%左右,吸水率在0.46%左右。

三、用途

花岗岩常与有色金属、稀有金属、放射性元素等内生金属矿床的成因关系密切,矿床种类繁多,是重要的建筑材料,具有高强度、高硬度、耐磨性、耐腐蚀性等优良的物理性能和装饰效果,带来了巨大的经济价值,因此其应用越来越受到重视。花岗岩在石材方面的应用范围不断扩大,不仅用于豪华的公共建筑物,而且也进入了家庭装饰。

花岗岩作为石材主要用于以下几个方面:建筑材料,艺术装饰,雕刻材料,铺路、水利工程、桥梁工程、港口堤坝、地面基础等工程用材料,化工、轻工制品,天文、地震、航空工业用测量仪器部件,另外还在生活用具、环境保护等方面得到了广泛的应用。

四、地质特征

中国花岗岩矿床类型复杂、种类繁多,已探明和已开发的花岗岩矿床总体上可以分为岩浆型花岗岩矿床和变质型花岗岩矿床两大类,为中国的花岗岩矿床提供了广阔的找矿前景。

(一)岩浆型花岗岩矿床

由高温岩浆侵入地壳的不同部位,经冷凝结晶而成,与围岩呈突变侵入关系,具有较典型高温熔融体冷凝而形成的结构特点。

此类矿床包括一系列超基性、基性、中性、酸性的侵入岩和火山岩类,全国各大地质构造单元均有分布,以褶皱带为主。形成时代可分为前寒武纪,加里东期、海西期、印支期、燕山期和喜马拉雅期等,代表性矿床有福建寿宁花岗岩矿区、北京密云前寒武纪角闪二辉岩、浙江缙云的凝灰岩、福建闽侯紫红色凝灰熔岩、福建永泰紫红色条带状流纹岩等矿床。

(二)变质型花岗岩矿床

变质型矿床或称交代型花岗岩矿床,是产于深变质岩系中的花岗岩矿床。花岗岩矿体是原岩在区域变质作用下经强烈的交代作用,岩石在成分、结构、构造上逐渐转变,形成的深变质岩类。其中混合岩、片麻岩、混合岩化花岗岩等可作为花岗岩加以利用。变质型花岗岩矿床多分布于华北地台区,成矿时代以太古宙为主,含矿岩系有太行山区的阜平群、鲁西的泰山群、嵩山的登封群、燕山的桑干群、辽东的鞍山群等。矿体出露面积大,成片成带分布,岩性多属酸性或偏碱性混合岩化或钾化花岗岩系列,常见片麻状构造,岩石红色、结构均匀或花纹美丽,可达名优石材的要求。代表性矿床有山西灵丘太古宙混合岩化片麻状花岗岩矿床、河南偃师太古宙混合岩化花岗岩矿床等。

五、矿床分布

中国的花岗岩分布很广,由于中国的地质条件复杂,地质构造运动期次多,岩浆活动频繁,从元古宙到新近纪各主要构造岩浆期均有产出。形成于地质历史上大陆板块与大洋板块敛合边界大陆一侧的弧后岩浆带,常沿造山带的拉张性深断裂发育。中国大陆地壳的形成经历了以十一个古老板块为核心,不断集合、镶接,大陆逐渐增生扩张的漫长历史过程。在这一过程中花岗岩浆多期活动,主要发育于板块俯冲带上盘大陆板块的褶皱造山带内,多受深断裂的控制,呈带状分布,并常呈大规模的岩基、岩株产出,形成大型山链的主体,通常分布在褶皱带和构造活动地区。一般华力西期和燕山期是中国花岗岩浆强烈活动的时期。中国北方的花岗岩以燕山期、加里东期、华力西期为主,华南以燕山期为主。

在我国东南沿海的浙江、福建、江西、广东,北方的燕山地区和西北的天山地区,都有大面积花岗岩出露。它们长达数百千米,宽亦可达数十千米,其产出与造山作用关系密切,并与很多金属矿床具有成因联系。

六、可供资源

花岗岩在我国分布很广,从元古宙到新近纪各主要构造岩浆期均有产出。主要分布于古板块边缘及其内侧,在东北、内蒙古、新疆,祁连山、秦岭、藏东北-滇西和华南东部沿海广泛发育,以华南花岗岩最为典型。

花岗岩矿资源丰富,在全国各地均有分布,尤其是东南地区,大面积裸露各类花岗岩体,可见其储量之大。据2005年国土资源部《全国矿产资源储量通报》,探明储量的矿区214余处,查明资源储量矿石大约20×108t,地区分布上以山东、广西、北京为多,分别占全国资源储量的20.7%、12.2%和11.1%(表2-34-1)。

表2-34-1 中国花岗岩矿床查明资源储量的情况

(据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2005)

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