花崗岩的成分是什麼?

 

花崗岩的成分是什麼?

花崗岩花崗岩是地球大陸地殼中最常見的侵入岩,它是一種常見的裝飾性石材,呈現斑駁的粉紅色、白色、灰色和黑色。花崗岩的粒度為粗粒至中粒。其三大主要礦物為長石、石英和雲母,雲母以銀色的白雲母或深色的黑雲母或兩者兼有的形式存在。在這些礦物中,長石含量最高,石英通常佔10%以上。鹼性長石通常呈現粉紅色,因此常被用作裝飾石材的粉紅色花崗岩也被稱為粉紅色花崗岩。花崗岩由富含二氧化矽的岩漿結晶而成,這些岩漿位於地殼深處數英里處。許多礦床形成於花崗岩體附近,由這些岩體釋放的熱液溶液形成。

分類

在QAPF深成岩分類體系(Streckeisen,1976)的上部,花崗岩區域由石英的模態組成(Q 20 – 60 %)和P/(P + A)比值介於10和65之間定義。花崗岩區域包含兩個子區域:正長花崗岩和二長花崗岩。在盎格魯-撒克遜文獻中,只有位於正長花崗岩區域內的岩石才被認為是花崗岩。而在歐洲文獻中,同時位於正長花崗岩和二長花崗岩區域內的岩石都被命名為花崗岩。在較早的分類體系中,二長花崗岩子區域包含阿達梅爾岩和石英二長岩。岩石分級委員會最近建議棄用阿達梅爾岩這個術語,並將位於嚴格意義上的石英二長岩區域內的岩石命名為石英二長岩。

QAPF圖

化學成分

全球花崗岩化學成分的平均值(以重量百分比計)

基於 2485 項分析:

  • SiO2 72.04%(二氧化矽)
  • Al2O3 14.42%(氧化鋁)
  • K2O 4.12%
  • Na2O 3.69%
  • 氧化鈣 1.82%
  • FeO 1.68%
  • Fe2O3 1.22%
  • MgO 0.71%
  • 二氧化鈦 0.30%
  • P2O5 0.12%
  • MnO 0.05%

花崗岩始終由石英和長石兩種礦物組成,有時還含有多種其他礦物(副礦物)。石英和長石通常使花崗岩呈現淺色,從粉紅色到白色不等。這種淺色底色被顏色較深的副礦物所點綴,因此典型的花崗岩呈現出“椒鹽”狀外觀。最常見的副礦物是黑雲母和角閃石。幾乎所有花崗岩都是火成岩(由岩漿凝固而成)和深成岩(形成於大型、深埋地下的岩體或岩體)。花崗岩中顆粒的隨機排列——缺乏結構——是其深成岩成因的證據。成分與花崗岩相同的岩石也可以透過沉積岩經歷漫長而強烈的變質作用而形成。但這種岩石具有較強的結構,通常被稱為花崗片麻岩。

密度 + 熔點

它的平均密度介於 2.65 和 2.75 g/cm3 之間,抗壓強度通常高於 200 MPa,在標準狀況附近的黏度為 3–6 × 1019 Pa·s。熔點為 1215–1260 °C。它具有較差的初始滲透性,但具有較強的二次滲透性。

花崗岩的出現

花崗岩主要產於大陸上的大型岩體中,這些區域地殼遭受了深度侵蝕。這不難理解,因為花崗岩必須在深埋地下的環境中緩慢凝固才能形成如此大的礦物顆粒。面積小於100平方公里的岩體稱為岩株,面積較大的岩體稱為岩基。熔岩噴發遍布全球,但與花崗岩成分相同的熔岩(流紋岩)卻只在大陸噴發。這意味著花崗岩必定是由大陸岩石熔融形成的。這主要有兩個原因:一是熱量的增加,二是揮發性物質(水、二氧化碳或兩者兼具)的加入。大陸相對溫暖,因為它們含有地球上大部分的鈾和鉀,這些元素透過放射性衰變加熱周圍環境。地殼增厚的區域內部溫度往往較高(例如青藏高原)。板塊構造運動,尤其是俯衝作用,會導致玄武岩漿上升到大陸下方。除了熱量,這些岩漿還會釋放二氧化碳和水,這有助於各種岩石在較低溫度下熔化。人們認為,大量的玄武岩漿會透過一種稱為底侵作用的過程沉積在大陸底部。隨著玄武岩緩慢釋放熱量和流體,大量的陸殼可能同時轉化為花崗岩。

它在哪裡可以找到?

目前已知,這種岩石在地球上僅廣泛存在於各大洲,是大陸地殼的組成部分。它以面積小於100平方公里的小型塊狀體或構成造山帶的岩基形式存在。它通常與其他大陸岩和沈積岩共同構成地下斜坡的基底。此外,它也出現在岩蓋、溝壑和門檻中。與花崗岩成分類似,它的其他岩石變體包括鈣長石和偉晶岩。粒徑比花崗岩更細的岩漿通常出現在花崗岩侵蝕的邊界。與花崗岩相比,粒徑較大的偉晶岩通常與花崗岩礦床共生。

花崗岩的用途

  • 古埃及人用花崗岩和石灰岩建造了金字塔。
  • 在古埃及,它也被用來​​製作柱子、門楣、窗台、裝飾線條以及牆壁和地面覆蓋物。
  • 西元11世紀,南印度朱羅王朝的拉賈拉賈·朱羅在印度坦賈武爾城建造了世界上第一座完全由花崗岩建造的寺廟。這座名為布里哈迪斯瓦拉神廟的寺廟供奉濕婆神,始建於1010年。
  • 在羅馬帝國時期,花崗岩成為建築材料和宏偉建築語言中不可或缺的一部分。
  • 它最常被用作量石。它因經磨蝕而形成,由於其結構堅硬光滑,且易於拋光,因此一直以來都是一種有用的岩石,能夠承受明顯的重量。
  • 它常用於室內空間,例如拋光花崗岩板、瓷磚、長凳、瓷磚地板、樓梯踏板以及許多其他實用和裝飾性元素。

現代的

  • 用於墓碑和紀念碑。
  • 用於地面鋪設。
  • 工程師們歷來使用拋光花崗岩平板來創造基準面,因為花崗岩相對不透水且缺乏柔韌性。

花崗岩的生產

花崗岩在全球範圍內均有開採,但大多數珍稀顏色花崗岩產自巴西、印度、中國、芬蘭、南非和北美的花崗岩礦床。花崗岩開採是一個資本和勞動力密集過程。花崗岩透過切割或噴射作業從礦床中取出。專用切割機將開採的花崗岩切割成便於運輸的板材,然後進行包裝,並透過鐵路或海運運輸。中國、巴西和印度是世界領先的花崗岩生產國。

結論

  • 被稱為「黑色花崗岩」的石頭通常是輝長岩,其化學結構完全不同。
  • 它是地球大陸地殼中最豐富的岩石。在被稱為岩基的大片區域以及被稱為地盾的大陸核心區域,許多山脈的核心地帶都能找到它的痕跡。
  • 礦物晶體表明,它是地球表面下形成的熔融岩漿緩慢冷卻形成的,這個過程需要很長時間。
  • 如果花崗岩暴露在地表,那是由於花崗岩隆起以及其上方沉積岩的侵蝕造成的。
  • 在沉積岩之下,通常覆蓋著花崗岩、變質花崗岩或相關岩石。它們後來被稱為基底岩。
  • 關於花崗岩的定義常常引發關於這種岩石的討論,有時甚至會造成混淆。有時人們會使用多種定義。花崗岩的定義方式主要有三種。
  • 岩石學入門課程中,除了花崗岩、雲母和角閃石礦物外,還可以將其描述為一種粗粒、輕質的岩漿岩,主要由長石和石英組成。
  • 岩石專家會確定岩石的確切成分,大多數專家不會用花崗岩來指稱某種岩石,除非它的礦物含量達到一定百分比。他們可能會稱之為鹼性花崗岩、花崗閃長岩、偉晶岩或細晶岩。
  • 買賣雙方在商業定義中通常將花崗岩定義為比花崗岩更堅硬的粒狀岩石。他們有時會將花崗岩稱為輝長岩、玄武岩、偉晶岩、片麻岩以及許多其他岩石。
  • 它通常被定義為可以切割成特定長度、寬度和厚度的“尺寸石材”。
  • 花崗岩強度高,足以承受大多數磨損和重物,能夠抵抗各種天氣條件,並且可以塗漆。是一種非常理想且用途廣泛的石材。
  • 雖然花崗岩的成本遠高於其他用於工程的人造材料,但由於其優雅、耐用和優質,它被認為是一種享有盛譽的材料,可以用來影響他人。

我們已找到並測試了多種花崗岩材料,更多資訊請參閱:精密花崗岩材料 – 中輝智能製造(濟南)集團有限公司 (zhhimg.com)


發佈時間:2022年2月9日