花岗岩的成分是什么?

 

花岗岩的成分是什么?

花岗岩是地球大陆地壳中最常见的侵入岩,以斑驳的粉色、白色、灰色和黑色为常见装饰石。其颗粒粗到中等。其三种主要矿物是长石、石英和云母,以银色白云母或深色黑云母或两者兼有的形式出现。在这些矿物中,长石占主导地位,石英通常占10%以上。碱性长石通常呈粉红色,从而形成了粉红色花岗岩,常用作装饰石。花岗岩由地壳深处数英里深处富含二氧化硅的岩浆结晶而成。许多矿床形成于结晶花岗岩体附近,由这些岩体释放的热液形成。

分类

在QAPF深成岩分类法(Streckeisen,1976)的上部,花岗岩区的定义是石英的模态成分(Q为20-60%)和P/(P+A)比值在10到65之间。花岗岩区包含两个亚区:正长花岗岩和二长花岗岩。在盎格鲁-撒克逊文献中,只有突出于正长花岗岩内的岩石才被视为花岗岩。在欧洲文献中,同时突出于正长花岗岩和二长花岗岩内的岩石被称为花岗岩。在较早的分类法中,二长花岗岩亚区包含二长花岗岩和石英二长岩。岩石分类小组委员会最近建议弃用二长花岗岩这一术语,而仅将突出于狭义石英二长岩区内的岩石命名为石英二长岩。

QAPF 图

化学成分

花岗岩化学成分的全球平均值(按重量百分比计算),

根据 2485 项分析:

  • SiO2 72.04%(二氧化硅)
  • Al2O3 14.42%(氧化铝)
  • 氧化钾 4.12%
  • 氧化钠 3.69%
  • 氧化钙 1.82%
  • 氧化铁 1.68%
  • 三氧化二铁 1.22%
  • 氧化镁 0.71%
  • 二氧化钛 0.30%
  • 五氧化二磷 0.12%
  • 二氧化锰 0.05%

它总是由石英和长石两种矿物组成,有时还含有多种其他矿物(副矿物)。石英和长石通常使花岗岩呈现浅色,从粉红色到白色。浅色背景色点缀着深色副矿物。因此,典型的花岗岩具有“盐和胡椒”的外观。最常见的副矿物是黑云母黑云母和黑色闪石角闪石。几乎所有这些岩石都是火成岩(由岩浆凝固而成)和深成岩(在巨大的深埋岩体或深成岩中凝固而成)。花岗岩中颗粒的随机排列(缺乏结构)是其深成岩起源的证据。具有与花岗岩相同成分的岩石可以通过沉积岩长期强烈的变质作用形成。但这种岩石具有坚固的结构,通常被称为花岗片麻岩。

密度+熔点

其平均密度为2.65~2.75 g/cm3,抗压强度通常在200 MPa以上,在标准温度附近的粘度为3~6 · 1019 Pa·s,熔点为1215~1260 ℃,一次渗透性较差,二次渗透性较强。

花岗岩的产状

它存在于大陆大型岩浆岩中,这些岩浆岩位于地壳被深度侵蚀的区域。这是有道理的,因为花岗岩必须在深埋的地方非常缓慢地凝固才能形成如此大的矿物颗粒。面积小于100平方公里的岩浆岩被称为岩浆岩株,而更大的岩浆岩被称为岩基。熔岩喷发遍布地球,但与花岗岩成分相同的熔岩(流纹岩)只在大陆上喷发。这意味着花岗岩必须由大陆岩石熔融形成。发生这种情况有两个原因:增加热量和增加挥发性物质(水或二氧化碳,或两者兼有)。大陆相对较热,因为它们含有地球上大部分的铀和钾,它们通过放射性衰变加热周围环境。任何地壳增厚的地方内部都会变热(例如青藏高原)。板块构造过程,主要是俯冲作用,会导致玄武岩浆上升到大陆下方。除了热量之外,这些岩浆还会释放二氧化碳和水,这有助于各种岩石在较低温度下熔化。据认为,大量的玄武岩浆可以通过一种称为底侵的过程被抹到大陆底部。随着玄武岩缓慢释放热量和流体,大量的大陆地壳可能同时转变为花岗岩。

它在哪里被发现?

迄今为止,已知它在地球上的丰度仅与大陆地壳的组成成分相同,分布于各大洲。这种岩石通常分布在面积小于100平方公里的小块状岩体中,或位于造山带的深成侵入岩中。它通常与其他大陆岩和沉积岩一起构成地下斜坡的基底。它也存在于熔岩、海沟和门槛中。与花岗岩成分一样,其他岩石变种包括阿尔卑斯岩和伟晶岩。颗粒尺寸比花岗岩侵蚀边界处更细的黏结物。比花岗岩颗粒更细的伟晶岩通常共享花岗岩矿床。

花岗岩用途

  • 古埃及人用花岗岩和石灰石建造金字塔。
  • 古埃及的其他用途包括柱子、门楣、门槛、装饰线条以及墙壁和地板覆盖物。
  • 拉贾拉贾·乔拉(Rajaraja Chola) 南印度的朱罗王朝于公元11世纪在印度坦焦尔城建造了世界上第一座全花岗岩寺庙。布里哈迪斯瓦拉神庙(Brihadeeswarar Temple)建于1010年,供奉湿婆神。
  • 在罗马帝国,花岗岩成为建筑材料和纪念性建筑语言不可或缺的一部分。
  • 它最常用作定尺石。它基于磨损,由于其结构坚硬、光滑,并经过抛光以承载明显的重量,因此一直是一种有用的岩石。
  • 它用于室内空间的抛光花岗岩板、瓷砖、长凳、瓷砖地板、楼梯踏板和许多其他实用和装饰功能。

现代的

  • 用于墓碑和纪念碑。
  • 用于地板用途。
  • 工程师们传统上使用抛光花岗岩表面板来创建参考平面,因为它们相对不透水且不灵活

花岗岩生产

花岗岩在世界各地都有开采,但大多数奇异的色彩都来自巴西、印度、中国、芬兰、南非和北美的花岗岩矿床。这种岩石开采是一个资本和劳动力密集的过程。花岗岩碎片通过切割或喷涂作业从矿床中取出。特殊的切片机用于将花岗岩开采出的碎片切割成便携式板材,然后包装并通过铁路或航运服务运输。中国、巴西和印度是世界领先的花岗岩生产国。

结论

  • 被称为“黑色花岗岩”的石头通常是辉长岩,其化学结构完全不同。
  • 它是地球大陆地壳中最丰富的岩石。在被称为深成侵入岩的大片区域和被称为地盾的大陆核心区域,以及许多山区的核心区域,都发现了这种岩石。
  • 矿物晶体表明它是由地表下形成的熔融岩石物质缓慢冷却下来的,需要很长时间。
  • 如果花岗岩暴露在地球表面,这是由于花岗岩岩石的上升和其上方的沉积岩的侵蚀造成的。
  • 在沉积岩之下,花岗岩、变质花岗岩或相关岩石通常位于该覆盖层之下。它们后来被称为基岩。
  • 关于花岗岩的定义经常引发关于这种岩石的交流,有时甚至会造成混淆。有时会使用多种定义。花岗岩的定义有三种。
  • 岩石的简单课程,连同花岗岩,云母和角闪石矿物,可以描述为主要由长石和石英组成的粗糙,轻质的岩浆岩。
  • 岩石专家会确定岩石的确切成分,大多数专家不会用花岗岩来鉴定岩石,除非它含有一定比例的矿物质。他们可能会称之为碱性花岗岩、花岗闪长岩、伟晶岩或细晶岩。
  • 买卖双方在商业上通常将其定义为比花岗岩更坚硬的颗粒状岩石。他们可以将其称为辉长岩、玄武岩、伟晶岩、片麻岩以及许多其他岩石。
  • 它通常被定义为可以切割成一定长度、宽度和厚度的“尺寸石头”。
  • 花岗岩足够坚固,能够承受大多数磨损、重压、抵御风雨侵蚀,并且易于涂漆。它是一种非常受欢迎且实用的石材。
  • 尽管花岗岩的成本比其他用于项目的人造材料的价格高得多,但由于其优雅、耐用和质量,它被认为是一种用来影响他人的尊贵材料。

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发布时间:2022年2月9日