花崗岩是怎麼形成的
花崗岩是大陸地殼的主要組成部分,是一種岩漿在地表以下凝結形成的火成岩,很多人都好奇花崗岩的形成原因。下面由小編為你詳細介紹花崗岩的相關知識。
形成花崗岩的原因
花崗岩與玄武岩 同屬岩漿岩,不同是在岩漿噴發的時候,花崗岩是地下部分,在高壓下形成,質地比噴出地表後形成的玄武岩嚴密的多,因此很堅硬。黃山正是地下花崗岩在地殼變動過程中露出地表後形成的。當花崗巖出露地表並處於強烈上升時,流水沿垂直節理裂隙下切,形成石柱或孤峰,石柱、孤峰叢整合為峰林,如黃山的妙筆生花。花崗岩峰林顯得極為雄偉壯觀。如黃山切割深達500-1000 米,形成高度在千米以上的山峰就有70 多座。
當流水沿花崗岩體中近於直立的剪下裂隙沖刷下切時,形成近於直立的溝壑,溝壑越來越深,形成兩壁夾峙,向上看藍天如一線,這就是一線天。花崗岩是不易溶解的岩石[3] ,因此不能形成在石灰岩地區常見的溶洞。但雨水沿花崗岩體內斷裂沖刷,斷裂上盤巖塊的崩塌,能形成不規則的堆洞。另外,石蛋地貌發育的地區,石蛋間的空隙也可以構成巖洞。如黃山的水簾洞、蓮花洞、鰲魚洞。“自古名山多聚泉”,泉是花崗岩山地的重要旅遊景觀。如黃山的溫泉和驪山的溫泉。花崗岩一般含有極少量的放射性元素。因此,從花崗岩中流出的泉水一般均含有少量的對人體有害的具放射性的氡氣,這些泉水可飲可浴,不僅是重要的旅遊資源,也是寶貴的水資源。中國的花崗岩地貌大多出現在雨水充沛的東部地區,山高水高,所以在花崗岩峰林地貌發育或較為發育的山嶽地區,一般都有瀑布出現。如黃山的人字瀑、百丈泉。
花崗岩的主要成分
花崗岩是岩漿在地下深處經冷凝而形成的深成酸性火成岩,部分花崗岩為岩漿和沉積岩經變質而形成的片麻岩類或混合巖化的岩石。花崗岩主要組成礦物為長石、石英、黑白雲母等,石英含量是10%~50%。長石含量約總量之2/3,分為正長石、斜長石***鹼石灰***及微斜長石***鉀鹼***。不同品種的礦物成份不盡相同,還可能有含輝石和角閃石。
花崗岩質地堅硬,難被酸鹼或風化作用侵蝕,常被用於建築物的材料。花崗岩***Granite***的語源是拉丁文的granum,而漢字名詞花崗岩則是由日本人翻譯而來。明治初期的辭典與地質學書籍將Granite翻譯作花崗岩或花剛巖。花形容這種岩石有美麗的斑紋,剛或崗則表示這種岩石很堅硬,也就是有著花般斑紋的剛硬岩石的意思。中國學者則沿用此譯名。
花崗岩為粒狀結晶質岩石,主要的成分礦石為鹼性長石及石英。不同品種的礦物成份不盡相同,還可能有含輝石和角閃石。通常長石含量多於石英,兩者成互嵌組織產狀有如下三類:
***1***不同成分鹼性長石單獨產出
***2***不同的鹼性長石以同形類質成固熔體或雙晶狀交生
***3***與鈣長石成固熔體造成聚片雙晶交生,但其中80-85%為鈉長石。鹼性長石在岩石學是指正長石、微斜長石、鈉長石及奧長石或由上述長石合成固熔體,奧長石中所含鈉長石分子百分比不低80%。鉀長石***正長石或微斜長石分子***、鈉長石分子式分別以K***Al Si3O8***及Na***Al Si3O8***表示。鈣長石分子式為CaAl2 Si3O8。鈣長石與鈉長石成分可以各種比例形成固熔體,即礦物學所謂之斜長石礦物或鈣~鈉長石類。
花崗岩的形成過程
花崗岩是一種火山爆發的熔岩且受到相當的壓力在熔融狀態下隆起至地殼表層之構造巖。也有人認為是深度變質和交代作用所引起的花崗岩化作用的結果。
許多有色金屬礦產如銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉍、鉬等,貴金屬如金、銀等,稀有金屬如鈮、鉭、鈹等,放射性元素如鈾、釷等,都與花崗岩有關。在地殼表層形成中,緩慢地移動冷卻下來。屬於火成岩之一種,火成岩是由含有矽酸鹽***Silicate***熔融物的岩漿或熔岩冷卻固化結晶形成的一種物質。當熔化的岩漿冷凝固結時,礦物即形成於火成岩,像橄欖石、輝石之類。其密度最大的鐵鎂矽酸鹽礦物,在岩漿溫度最高時形成;密度較小的礦物,如長石和石英,則在冷卻的後期形成。形成於熔岩中的礦物,通常可以毫無拘束地生長,並有發育完好的晶形。
由於花崗岩硬度較高,經久耐用,是生產牆磚和地鋪的理想材料。因為花崗岩比陶瓷器或其它任何人造材料稀有,所以鋪置花崗岩地板可以大大增加大房產的價值。花崗岩品種豐富,顏色多樣,可為客戶提供廣泛的選擇範圍。花崗岩檯面是容易維護,抗汙能力較強。總體而言,花崗岩地鋪牆磚可為使用者提供了一個極其耐用和易於維護表面。此外,不同於人造合成材料,自然花崗岩檯面擁有獨特的耐溫性,故為各類板材加工的首選。天然石材亞美聯科石材、大理石壁爐、大理石。
一種深成酸性火成岩,屬於岩漿岩。俗稱花崗石。二氧化矽含量多在70%以上。塊狀無層理,花崗鑲嵌結構,常經球狀風化。顏色較淺,以灰白色、肉紅色者較常見。主要由石英***硬度7***、長石***硬度6***和少量黑雲母***硬度2-4***等暗色礦物組成。石英含量為20%~40%,鹼性長石多於斜長石,約佔長石總量的2/3以上。鹼性長石為各種鉀長石和鈉長石,斜長石主要為鈉更長石或更長石。暗色礦物以黑雲母為主,含少量角閃石。具花崗結構或似斑狀結構。
花崗岩結構均勻,質地堅硬,顏色美觀,是優質建築石料。
花崗岩的用途
一般用途
花崗岩得天獨厚的物理特性加上它美麗的花紋使他成為建築的上好材料,素有“岩石之王”之稱,還有人用一觀、二量、三聽、四試來評價好壞。在建築中花崗岩從屋頂到地板都能使用,人行道的路緣也是,若是把它壓碎還能製成水泥或岩石填充壩。許多需要耐風吹雨打或需要長存的地方或物品都是由花崗岩製成的。像是臺北“中正紀念堂”的牌子和北京天安門前人民英雄紀念碑都是花崗岩做的。花崗岩過了千年仍歷久不衰的特性,著名的埃及金字塔就證明了這一點。
花崗岩結構均勻,質地堅硬,顏色美觀,是優質建築石料。抗壓強度根據石材品種和產地不同而異,約為1000-3000公斤/釐米。花崗岩不易風化,顏色美觀,外觀色澤可保持百年以上,由於其硬度高、耐磨損,除了用作高階建築裝飾工程、大廳地面外,還是露天雕刻的首選之材。
商業用途
商業用花崗岩包括花崗岩、片麻岩,片麻花崗岩、花崗片岩及學者所稱之正長巖、花崗閃長巖的成分介於其間之岩石。片麻岩類之岩石包括礦物成分、類似花崗岩及具粒狀結晶組織者。商業用花崗岩亦包括其它類似之組織、含少量副成分礦物之長石質結晶岩,主要為裝飾用者,如岩石學者所稱之鈣斜長石。片麻岩為具粗理之結晶質岩石,主要由矽酸鹽類礦物組成,呈鑲嵌狀及粒狀結晶組織,不同類之礦物以規則或不規則,互動排列而造成。依照美國的材料試驗協會分類花崗岩分成普通花崗岩與黑花崗岩兩種。普通花崗岩由石英、長石、雲石等組成,又因有色礦物而帶有黑色或暗綠色,整體而言常受長石左右其色澤。黑花崗岩的暗綠色或黑色岩石,由斜長石、輝石、橄欖石、角閃石等造巖而成,故黑花崗岩又分成斑糲巖、輝綠岩、玄武岩等三種。
花崗岩的形態特徵
花崗岩質地堅硬緻密、強度高、抗風化、耐腐蝕、耐磨損、吸水性低,美麗的色澤還能儲存百年以上,是建築的好材料,但它不耐熱。花崗岩石材按色彩、花紋、光澤、結構和材質等因素,分不同級次。臺灣經濟部礦物局將花崗岩分為黑色系、棕色系、綠色系、灰白色系、淺紅色系及深紅色系六類。花崗岩雖然是建築的好材料,但是部份地區的花崗岩會溢位氡,一種天然放射性氣體。氡會使人罹患肺癌,香港有13%的肺癌死者死因就是氡氣過濃。
富含石英和長石的粗粒或中粒侵入岩,是地殼中最常見的深成岩,由岩漿在地殼深處冷卻而成。由於可作鋪路石塊和建築石料,開採花崗岩一度是一門重要的行業。花崗岩可以呈岩脈或岩床產出,更有代表性的是規模變化極大的不規則巖體。主要組分是長石,斜長石和鹼性長石一般都很豐富,二者的相對丰度成了花崗岩的分類基礎。大多數花崗岩中,這裡兩類長石的比值都小於1/2。屬於這一類的有美國東部、中部、和西南部,英格蘭西南部,波羅的海地盾區,法國西部和中部,西班牙以及其他許多地區的大多數花崗岩。斜長石大大地超過鹼性長石的花崗岩類,在美國西部一些地區常見。鹼性長石含量大大超過斜長石的花崗岩產於新英格蘭,英國和挪威奧斯陸地區的許多地點,但都是較小的巖體,在奈及利亞的北部發育十分廣泛。岩石中石英含量少於20%的不叫花崗岩,暗色礦物***鐵鎂質礦物***的最大含量大約為20%***按體積***。花崗岩中較少的主要礦物是白雲母、黑雲母、角閃石、輝石或罕見的鐵橄欖石。黑雲母可以產於任何型別的花崗岩中,而且通常都有,儘管有時含量很少。含鈉的角閃石和輝石***鈉閃石、鈉鐵閃石、霓石***是鹼性花崗岩特有的。如果兩類長石中沒有一類含量大大超過另一類,那麼角閃石、輝石都不大可能是主要礦物;暗色礦物通常是黑雲母或白雲母,或是二者兼有。