关于花岗岩介绍

[拼音]：huagangyan

[外文]：granite

一种显晶质酸性深成岩。以长石、石英浅色矿物为主，总量一般超过80％。肉红色至浅灰色。相应的喷出岩是流纹岩。granite一词于1596年首次提出,用以形容一种粒状的岩石。

石英为花岗岩的主要矿物，其量为20～50％。长石以钾长石为主，斜长石为次，长石总量一般为60～70％。暗色矿物主要为黑云母，有时伴有白云母、普通角闪石或（和）辉石。色率一般低于10。副矿物含量通常小于1％，偶尔高达3％，常见的有磁铁矿、钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石等。

在花岗岩中首先根据斜长石划分出两个种属：斜长石是更长石或钠质中长石的称钙碱性花岗岩；若为钠长石并含碱性暗色矿物（如钠闪石、钠铁闪石和霓辉石等）的则称碱性花岗岩。钙碱性花岗岩又可按钾长石与斜长石比值细分（见火成岩）。

花岗岩是SiO2过饱和的岩石。SiO2>65％，并以下列氧化物克分子数关系表示其化学特征：

（1）Al2O3>Na2O+K2O，而且Al2O3

（2）Al2O3>Na2O+K2O+CaO,称过铝质,黑云母花岗岩往往属于此类。除含黑云母外,有时兼含少量(不足5％)的白云母、堇青石、红柱石、石榴子石等高铝质矿物。

（3）Al2O3结构构造

常呈半自形等粒结构，其中暗色矿物具有较完整的晶形，长石常具部分的晶形，但斜长石形态一般较钾长石完整，石英一般为他形。按平均粒径可有细粒、中粒和粗粒之分。花岗岩有时也具有特征的文象结构，表现为钾长石和石英的规律连生，石英在钾长石中呈定向排列，犹如象形文字。花岗岩有时呈斑状结构，斑晶主要为长石和石英,称斑状花岗岩。在花岗岩中,可以存在各种岩石包体。按成因大致可分 3种类型：

（1）捕虏体，为不规则的围岩碎块，富集于岩体边部。它们与岩浆发生不同程度的反应，是岩浆侵入作用的重要标志。

（2）析离体,由岩浆早期结晶的矿物凝聚而成,一般色率较高，但粒径与周围岩石无明显差别。

（3）残留体和残影体，是早期岩石受到交代作用逐渐被改造为花岗质岩石时由于改造不彻底而在岩体内留下了早期岩石的残迹，隐约可见原有岩石的层理和片理。此外，有些花岗岩，特别是碱性花岗岩和碱长花岗岩，常可见晶洞构造。洞壁内有石英、电气石、绿柱石等晶簇生长,洞体大小不均,一般为几毫米，有时达数十厘米。由于花岗岩浆冷却结晶过程中的收缩作用，在岩体内部可发育原生节理，即纵节理、横节理和水平节理等。在自然营力的长期作用下，由于某些岩块的崩落，常造成陡峭的峰峦，是理想的游览胜地。驰名中外的黄山风景区便是由花岗岩组成的。

花岗岩类是构成大陆地壳的主要岩石类型之一，广泛分布于不同时代的褶皱带和前寒武纪地盾区。中国花岗岩类的分布广泛，尤其在中国东南和东北诸省，分布更为集中。中国东南花岗岩出露面积达20余万平方公里，约相当于该区总面积的1/5。

花岗岩常见的产状有花岗岩穹窿、岩基、岩株、岩盖和岩墙等。多分布于大陆地壳的上层。按岩体形成的深度不同可分浅带岩体、中带岩体和深带岩体。浅带岩体与围岩呈明显交切关系，有时与同源的火山岩共生，甚至直接发育于破火山口内，称为次火山花岗岩。中国东部沿海有些燕山期花岗岩属于此类。中带岩体多数呈大岩基，一般为复式的，往往在复背斜轴部或穹窿构造的中心侵位。深带岩体常表现为同造山型，围岩一般是角闪岩相至麻粒岩相的变质岩，常与各种类型混合岩伴生。

花岗岩是多种成因的。就形成方式说，有两种基本形式，即岩浆侵入和花岗岩化。

（1）侵入花岗岩的岩浆来源一般认为有两种途径：结晶分异和部分熔融。结晶分异作用理论，认为花岗质岩浆可以由玄武质岩浆结晶分异而形成。根据结晶分异实验，从玄武质岩浆中分离出的花岗质岩浆的数量只约 5％。这表明由玄武质岩浆结晶分异而产生的花岗岩的可能性是存在的，但其分布极为有限。这种成因的花岗岩类往往与各个地质时期形成的基性火山岩或蛇绿岩套共生，岩性上大都是英云闪长岩或花岗闪长岩。1958年美国岩石学家O.F.塔特尔成功地完成了钠长石-钾长石-硅酸－水四元系在高温高压下的部分熔融实验。发现在不同水分压下在液相面上相应地都有一低共熔点。以2×108帕水分压为例,低共熔点温度为670℃，共熔混合物的成分是35％石英+40％钠长石+25％钾长石。这与普通花岗岩的成分很相似。塔特尔实验表明：当地温梯度为30℃每公里小时时，在地表以下约20公里深度，温度可达约630℃,水分压力可达4×108帕。在具备了这些条件的地壳深处，固态的陆壳物质开始发生部分熔融，出熔的部分便相当于花岗质岩浆。为了证实低熔组分与天然花岗岩成分的一致性，塔特尔等将酸性岩的化学成分作了三组分投影（见图），

发现投影点极密区与低共熔点相接近。这有力证明了许多花岗岩是岩浆成因的。

（2）自然界也存在非岩浆成因的交代花岗岩。不仅在前寒武纪地盾区，而且在不同时代的褶皱带中均可发生花岗岩化作用，形成交代成因的花岗岩。

70年代，许多学者开始致力于花岗岩起源物质的研究。通过锶、钕、氧、硫、铅等同位素组成的测定，发现花岗岩的许多特征与其起源物质的特性有内在联系。澳大利亚学者B.W.查普尔等1974年提出把花岗岩类划分为两种成因类型:I型和S型。I型花岗岩由未经地表风化的火成岩源岩部分熔融形成,通常是准铝质的；S型花岗岩由沉积岩源岩经部分熔融产生，通常是过铝质的。中国学者徐克勤等(1984)针对中国东南部花岗岩类的岩石学、地球化学、同位素的特征，按花岗岩起源物质，将花岗岩划分为幔源型、同熔型和陆壳改造型三种成因类型。吴利仁(1985)根据岩浆生成的物质来源，将花岗岩（和相应火山岩）划分为幔源型（M型）、幔壳(陆壳)混源型（MC型）和壳源型（C型）。

与花岗岩直接或间接有关的矿产主要有钨、锡、铍、铌、钽、铀、金、铜、钼、铅、锌等。主要分布于环太平洋成矿带内，包括美洲西部和亚洲东部。中国东南地区尤以钨、锡、铍、铀等工业矿床为著名，主要与燕山期花岗岩有关，并往往表现出成矿元素的富集与岩体成分有一定的相关性：铁、铜矿床主要与弱酸性的闪长岩有关；钨、锡、铍、铌、钽、铀主要与普通花岗岩有关。花岗岩由于暗色矿物含量低、不易形成锈斑,容易加工而又美观坚固,是雄伟建筑物的理想石料。（见彩图）

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