花岗岩开采简史
花岗岩开采简史
花岗岩开采简史
花岗岩在地表分布很广泛，是人类最早发现和利用的天然岩石之一。
在世界各地有许多古代开发利用花岗岩的遗迹，如4000多年前古埃及人建造的金字塔、古希腊的神庙、古印度的寺庙圣窟、古罗马的斗兽场等。
中华民族对花岗岩的开发利用可以追溯到距今10000年左右的新石器时代，在山西省怀仁鹅毛口石器制作场遗址，有遗迹表明当时人们已在河谷谷坡上开采裸露的花岗岩(煌斑岩、凝灰岩)来制作石器。
在广东南海西樵山也有这类发现。
辽宁海城析木巨石大棚建筑，是新石器时代晚期人们利用花岗岩的例证。
西安碑林藏有公元前424年花岗岩石雕马。
赤峰一段秦汉古长城，使用了大量的剁斧石。
在两汉时期的陵墓建筑、魏晋时期石窟造像、隋唐时期的陵墓石雕等众多文物中都可以见到古代利用花岗岩的遗迹。
宋朝(公元960～1279年)开发利用花岗岩已很普遍，如福建泉州开元寺塔高48m 完全用花岗岩建造，泉州一带宋朝建造的石桥就有50座，都是取材于当地的花岗岩。
明清以来在宫殿、陵墓、桥梁、园林、王府等建筑中，石材已经成为不可缺少的建筑材料。
中华人民共和国成立后，花岗岩的开采与加工得到迅速发展，应用领域不断扩大，许多重大建筑大量使用花岗岩，如北京的“人民英雄纪念碑”高达37.94m，仅碑心石重就达120t，是取材于山东青岛的花岗岩；南京雨花台花岗岩雕烈士群像；兰州“黄河母亲”花岗岩巨型石雕；80年代以来全国各大城市新建的宾馆、饭店、写字楼、银行、商场等用花岗岩、
大理石作室内外装饰雨后春笋般地逐渐形成一种时尚，把大型公用建筑装
点得更华美，当前全国花岗岩装饰板材的耗用量已是10年前的500多倍。
花岗岩的成因与构造环境
花岗岩的成因与构造环境花岗岩作为特定地质背景下的产物，它的岩石学、矿物学和地球化学特点应该记录下它形成时的构造背景情况。
这样，如果我们能够通过地表上大量出露的花岗岩获得其形成构造背景信息的话，那将对我们反演构造演化历史提供重要资料。
然而，问题并不如此简单。
即使对一些已知构造环境的花岗岩来说，其源区继承性和熔融分异都会影响最终形成的花岗岩的物质成分，导致与构造环境之间对应性的丢失。
20世纪90年代以来人们已认识到大多数花岗岩是软流圈或岩石圈地幔的热输入到地壳引起地壳和地幔相互作用的产物，地幔可以从派生热流、释放挥发性流体、和地幔来源物质的混合，直到地幔的部分熔融等多种形式参与花岗岩的形成；地幔同地壳相互作用也可以是底侵(underplating)、拆沉(delamination)或俯冲等多种形式。
所以，花岗岩形成与大地构造环境的关系，实际上反映了大地构造演化某一阶段与壳幔相互作用的联系。
此外，人们也认识到花岗岩是造山带的基本组成之一，它们的成分变化除受构造环境影响以外，还受以下主要因素制约：①不同的源岩成分；②不同的熔融条件；③基性和酸性组分之间的化学和物理反应；④地壳混染；⑤岩浆演化机理等。
基于上述考虑，花岗岩成因类型及构造环境研究，仍然是当代花岗岩研究的前沿，但新一代的构造环境分类不仅要考虑源岩和经典的板块构造动力学类型，而且应该在软流圈或岩石圈地幔的热输入到地壳更宽的范围和时间演化上去认识花岗岩形成的构造环境。
应该强调的是，花岗岩是多种地质因素及其相互作用产物，但是，总体上受软流圈或岩石圈地幔的热输入引起地壳和地幔相互作用的控制尤其重要，因此，应该把区域性花岗岩成因与壳幔相互作用、岩石圈三维结构与演化、软流圈上涌以及岩浆源区、局部熔融条件以及岩浆演化机理等相结合。
这样才能建立起一个它们之间相互关系的框架，并通过这一框架追索它们形成时的构造环境以及热流传递的机理及其体制。
在运用综合方法来讨论花岗岩形成构造背景时，我们在讨论花岗岩物质来源的同时，还应更多地考虑花岗岩形成的物理化学条件。
花岗岩的形成与大陆增生
花岗岩的形成与大陆增生大陆的生长和演化是地球科学长期研究的前沿问题之一，近年来的研究发现，花岗岩在大陆生长与地球深部过程中扮演了重要角色，为大陆形成演化和花岗岩研究都开辟了一条全新的研究思路和新的研究领域。
尽管全球尺度上的大陆地壳增生研究主要依赖特定地质对象的Nd-Hf同位素方面的工作，但在区域尺度上，花岗岩成因研究可为大陆地壳是否存在增生提供重要信息。
在地球演化中，地壳从地幔中分异而来，这说明初始大陆地壳是玄武质成分的，但现今大陆地壳的成分却是长英质的，这就要求早期形成的地壳必须发生分异而使部分镁铁质的物质再循环进入地幔。
目前对这一地球化学之谜的最佳解释是拆沉作用模型。
当早先形成的地壳岩石受到某种机制的影响而发生部分熔融产生花岗岩时，其源区残留将由于密度的增大而被拆入地幔。
而在发生拆沉作用的过程中，由于深部热的上涌，会加热上覆的地壳，使其进一步发生部分熔融，从而不断使地壳向长英质方向演化。
花岗岩的物质来源可反映出地壳物质来源地幔、下地壳和上地壳多少以及改造地壳过程，即对流地幔物质输入地壳多少以及改造地壳过程。
因此，大陆壳生长与否可以通过研究花岗岩的物质来源方式探讨是否具有地幔物质输入地壳、输入多少、过程等进行判断。
研究发现，花岗岩在大陆地壳生长中主要通过两种方式使大陆增生。
①通过幔源与壳源岩浆的混合作用使大陆发生增生，即以幔源岩浆为载体的地幔物质通过岩浆混合作用形成混源花岗岩这种方式为大陆生长提供了物源；②通过软流圈上涌部分熔融形成的幔源玄武岩浆底侵作用的热源使下部大陆壳发生重熔及部分熔融形成花岗岩而使大陆地壳发生改造和垂向生长。
而在造山带中，板块汇聚作用导致地壳明显加厚，使深部地壳岩石转变成榴辉岩，而高密度的榴辉岩由于重力不稳定性而会发生拆沉作用。
因此，造山作用晚期造山带的垮塌或拆沉作用是目前认为地壳发生成分变化的最重要时期，也是花岗岩形成的最重要的构造背景。
从花岗岩与大陆生长关系来看，造山带可区分为两种类型：①造山作用造成的地壳加厚作用使地温增加，随后的剥蚀减压导致加厚地壳岩石的脱水熔融形成花岗岩浆；②由于岩石圈发生拆沉减薄，软流圈上涌导致玄武岩浆的底侵作用，使大陆中下地壳发生改造重熔形成花岗岩。
02-南岭大东山花岗岩的形成时代与成因_省略_和Sr_Nd_Hf同位素地球化学_黄会清
高 校 地 质 学 报Geological Journal of China Universities2008 年 9 月，第 14 卷，第 3 期，317-333页September 2008，Vol. 14， No.3， p. 317-333南岭大东山花岗岩的形成时代与成因——SHRIMP锆石 U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学黄会清1, 2，李献华3, 1*，李武显1，刘 颖1（ 1. 中国科学院 广州地球化学研究所 同位素年代学和地球化学重点实验室，广州 510640；2. 中国科学院 研究生院，北京，100049；3. 中国科学院 地质与地球物理研究所 岩石圈演化国家重点实验室，北京 100029）摘要：中国东南部南岭地区广泛出露以弱过铝质黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩为主的燕山早期花岗质岩石，其成因有待进一步研究。
大东山岩体岩性主要为黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩，两个样品的SHRIMP 锆石U-Pb 年龄为165±2 Ma 和159±2 Ma，与区域南岭系列的黑云母花岗岩的主要形成时代一致。
花岗岩样品以高硅（SiO 2 > 72%）、高钾（K 2O/Na 2O > 1.6）、富碱（K 2O + Na 2O = 7.36% ~ 9.31%）和弱过铝质（集中于ASI = 1.00 ~ 1.11）为特征。
微量和稀土元素组成上，岩体富Rb, Th 和LREE，贫Ba, Nb, Sr, P 和Ti, Eu 负异常显著（δEu = 0.06 ~ 0.34）。
多数样品的Zr，Ce, Nb 和Y 含量总和小于350×10-6，10 000 × Ga/Al 值低于典型的A 型花岗岩。
同位素组成上，样品具有高I sr （0.7123 ~ 0.7193）和低εNd （t ）（-9.3 ~ -11.5）的特点，两阶段Nd 模式年龄为1.70~1.89 Ga ；与全岩εNd （t ）不同，岩浆锆石的εHf （t ）具有较大的变化范围（-3.5 ~ -11.8）。
花岗岩发展历史
• 然而，凯基鲁尔夫(Kjerulf，1855，1879)则 主张奥斯陆的花岗岩是火戍的。他承认凯 尔霍所提出的空间问题，但他认为灼热的 侵入体吞噬了先前沉积岩。因而在火成岩 岩石学中引入了“同化作用”的概念。
• 过几十年后，密歇尔—列维(Michel-Levv， 1894)——可能尚不知凯墓鲁尔夫的著述— —在法国阐述花岗岩的成因时引用了交代 作用和同化作用的概念。
• 关于这些调查霍耳蒂达赫(HoltedahI，1963)做过 充分地评论。据这一记载，冯· 布赫(魏尔纳的学 生)相信这个地区的大多数花岗岩与玄武岩和其它 “暗色”岩一般所表现的形式一样，覆盖在含化 石的建造之上，而德拉明花岗岩(Drammen granite)则比石灰岩老，伏于灰岩之下。可是莱伊 尔非常怀疑这些解释，他认为，有的地方花岗岩 可以斜覆在沉积岩上，但这是一个次要特征，普 遍地是花岗岩延伸出脉体贯入到相邻的地层中， 并使灰岩变成大理岩，使页岩变为云母片岩。
• 凯基鲁尔夫(1855）和密歇尔—列维则认为岩体是 由岩浆逐渐地同化围岩形成的，岩浆上升速度取 决于岩浆消化围岩和顶板的速度。后来，九1923 年克洛斯(Cloos)认为，许多曾被假定为岩某的岩 体，实际上是一些大型侵入岩床，对于岩床的侵 位来说，棘手的空间问题就不再是一个问题了。 岩穹构造之中，往往有一个花岗质的内核，周围 为片麻岩环绕。芬兰地质学家盖多林(Gadolin， 1858)是第一个描述布苏萨利(Pusunsaari)拉道格 (Ladoga)湖北部岩穹构造的人。
• 关于花岗岩化(酸性物质的迁移)的概念要追 溯到1836年莱伊尔的时代。在当时有关花 岗岩戍因问题的争改可以针对奥斯陆地区 的情况来说明。利奥波德· 冯· 布赫 (Leopold．Von．Buch)在十九世纪初期对 该地区进行过调查，而查理斯· 莱伊尔1837 年在凯尔霍(B．M，Keilhau)的指导下也对 这一地区进行了调查。
论花岗岩的成因
论花岗岩的成因一．花岗岩的定义花岗岩（Granite）是一种岩浆在地表以下凝结而形成的火成岩。
它是分布最广的深成岩类，是大陆地壳的主要组成成分，其分布面积占所有侵入岩面积的80%以上。
它的主要矿物成分是石英、长石和黑云母，颜色较浅，以灰白色和肉红色为最为常见，具有等粒状结构和块状构造。
按次要矿物成分的不同，可分为黑云母花岗岩，角闪石花岗岩等。
很多金属矿产，如钨、锡、铅、汞、金等，稀土元素和放射性元素，与花岗岩有着密切的关系。
花岗岩既美观，抗压强度又高，是优质建筑材料。
那么，我们现在在地表见到的这些花岗岩又是怎样形成的呢?二．关于花岗岩成因的历史争论1.第一次历史争论是“水成论”和“火成论”之间的争论。
来自于德国的亚伯拉罕·戈特洛布·维尔纳（Abraham Gottlob Werner1749-1817）是水成论的集大成者。
他受到了英国化学家罗伯特•波义耳（Robert Boyle，1627—1691）从饱和溶液中取得盐类晶体的实验的影响。
他认为原始地球是一个固态物质核，核外包裹着浩瀚的初始水层——原始大洋。
原始大洋的溶液中包含了大量的物质，他们在原始不规则的表面结晶形成岩石。
花岗岩是最早沉积下来的物质在英国，主要的理论家是有着哲学和科学品味的苏格兰的农场主兼商人赫顿（James Hutton，1726—1797）。
赫顿并不是不关注作为侵蚀和沉积营力的水的作用，但是作为理论家，他主要关心的是地球中心火的思想。
赫顿进一步提出，不同地区时时会有地球内部的物质开始膨胀，向上部地壳施加压力，在这个过程中，地层向上弯曲。
有时在这个过程中，熔融的岩石会冲破岩层，到达地表形成了火山。
有时在岩浆向上冲破地层之前，膨胀的阶段停止了，这样就有大大小小的山脉隆起，岩浆物质就会冷却固结，生成像花岗岩那样的结晶岩。
2.第二次历史争论发生在上世纪二十年代，英国地质学家里德（H H Herbert Harold，1889—1970）认为花岗岩是原生玄武岩浆被硅铝壳层物质大规模混染作用形成的。
花岗岩矿产资源
花岗岩矿产资源花岗岩是一种常见的硬质岩石，由石英、长石和云母等矿物质组成。
它具有坚硬、耐磨、耐酸碱腐蚀等特性，因此被广泛用于建筑材料、路面铺装、厨房台面等领域。
下面将讨论花岗岩的矿产资源。
1.矿产分布花岗岩广泛分布于全球各地，尤其是在地壳的上层。
在中国，花岗岩的产地主要分布在华北、陕西、四川、广东、江西等地。
此外，巴西、印度、南非、芬兰等国家也拥有丰富的花岗岩矿产资源。
2.开采方法花岗岩的开采可以分为露天开采和地下开采两种方法。
露天开采通常用于较浅的矿脉，包括爆破、破碎、勘探和运输等过程。
地下开采主要应用于深层和大规模的矿脉，通常采用坑道和矿井的方式进行开采。
3.建筑材料应用花岗岩作为一种天然石材，广泛应用于建筑领域。
它被用作室内外墙面装饰、地板铺装、门、窗、框架等的制作，具有极高的美观性和耐久性。
此外，花岗岩也被用于制作台面、水槽、洗衣盆等厨房和卫生间的装饰。
许多世界著名的建筑如埃菲尔铁塔、白金汉宫等都使用了花岗岩作为装饰材料。
4.道路施工应用花岗岩具有极高的抗压强度和抗磨损性，在道路建设中得到了广泛应用。
它被用作路面铺装材料，使得道路更加坚固耐用。
花岗岩路面具有良好的防滑性能和降低驾驶噪音的效果，提高了道路的安全性和舒适性。
在一些高速公路和重要的交通线路中，使用花岗岩进行路面铺装已成为常见做法。
5.园林景观应用花岗岩的天然纹理和多样的颜色使其成为园林景观设计的热门材料。
它被用于制作花坛、人行道、健身路径、喷泉、雕塑等景观元素，增加了园林的美观和艺术氛围。
花岗岩由于其坚硬的特性，能够经受住各种气候条件和外界环境的考验，因此在户外景观领域拥有广阔的应用前景。
综上所述，花岗岩是一种重要的矿产资源，具有广泛的应用价值。
它在建筑材料、道路施工和园林景观等领域发挥着重要作用。
随着经济的发展和城市化进程的推进，对花岗岩的需求量将不断增加，因此保护花岗岩矿产资源和合理开采利用是非常重要的。
同时，开发新的花岗岩应用领域和提高花岗岩开采、加工技术，也是进一步发展花岗岩产业的重要方向。
花岗岩
这要从基础说起，即花岗岩的来源和分类按照形成环境和物质来源，可将花岗岩划分为S型、I型、A型、M型S型：（重熔花岗岩、改造花岗岩），起源于地壳沉积岩的局部熔融，即沉积岩类经深变质作用（包括混合岩化、花岗岩化）的熔融产物，主要发生在陆内大型韧性剪切带和大陆碰造山带，以二云母花岗岩等过铝花岗岩为代表。
矿产一般产出在大岩基浅部、顶缘或边缘的小岩体内外接触带，有强烈的蚀变交代。
这类花岗岩中W、Sn、Nb、Ta、Bi、REE、Be、U等丰度较高。
以蚀变花岗岩型、云英岩型、矽卡岩型、脉型等热液矿床为主。
I型：起源于地壳火成岩的熔融，以火成物质为原岩，主要是下地壳和地幔来源的基性火成岩经过部分熔融的产物。
它们多产于活动大陆边缘，周某等认为I型花岗岩物质来源以壳幔混源为主，并非全是下地壳物质熔融的产物，因些，又称为同熔型花岗岩或壳幔混源花岗岩。
矿床主要产于断裂坳陷带中，在区域上呈矿带分布。
矿床类型有斑岩型、矽卡岩型、热液叠加型、玢岩型、中低温热液型、部分地区有矿浆型铁矿产出。
A型：起源于地幔与地壳物质的结合，指碱性的、无水的非造山环境形成的花岗岩，以碱性花岗岩为代表，包括碱性花岗岩、英碱正长岩、碱性辉长岩、二长岩及碳酸岩等。
了解了分类，来源应该会明白一些，看看其中的矿物组合及矿物本身的成分就明白了大多数学者所接受的花岗岩分类方案（按岩浆源区性质）I(infracrustal或igneous)型花岗岩I型花岗岩（I type granite）是一系列准铝质钙碱性花岗质岩石的总称，主要是各种英云闪长岩到花岗闪长岩和花岗岩。
这种花岗岩的源岩物质是未经风化作用的火成岩熔融而来，是活动大陆边缘的产物，简称I型花岗岩。
“I”指火成的Igneous一词的第一个字母。
其特征是基本上由石英、数量不等的斜长石和碱性长石、普通角闪石和黑云母所组成，不含白云母。
起源于地壳火成岩的熔融，以火成物质为原岩，主要是下地壳和地幔来源的基性火成岩经过部分熔融的产物。
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花岗岩开采简史
花岗岩在地表分布很广泛，是人类最早发现和利用的天然岩石之一。
在世界各地有许多古代开发利用花岗岩的遗迹，如4000多年前古埃及人建造的金字塔、古希腊的神庙、古印度的寺庙圣窟、古罗马的斗兽场等。
中华民族对花岗岩的开发利用可以追溯到距今10000年左右的新石器时代，在山西省怀仁鹅毛口石器制作场遗址，有遗迹表明当时人们已在河谷谷坡上开采裸露的花岗岩(煌斑岩、凝灰岩)来制作石器。
在广东南海西樵山也有这类发现。
辽宁海城析木巨石大棚建筑，是新石器时代晚期人们利用花岗岩的例证。
西安碑林藏有公元前424年花岗岩石雕马。
赤峰一段秦汉古长城，使用了大量的剁斧石。
在两汉时期的陵墓建筑、魏晋时期石窟造像、隋唐时期的陵墓石雕等众多文物中都可以见到古代利用花岗岩的遗迹。
宋朝(公元960～1279年)开发利用花岗岩已很普遍，如福建泉州开元寺塔高48m 完全用花岗岩建造，泉州一带宋朝建造的石桥就有50座，都是取材于当地的花岗岩。
明清以来在宫殿、陵墓、桥梁、园林、王府等建筑中，石材已经成为不可缺少的建筑材料。
中华人民共和国成立后，花岗岩的开采与加工得到迅速发展，应用领域不断扩大，许多重大建筑大量使用花岗岩，如北京的“人民英雄纪念碑”高达37.94m，仅碑心石重就达120t，是取材于山东青岛的花岗岩；南京雨花台花岗岩雕烈士群像；兰州“黄河母亲”花岗岩巨型石雕；80年代以来全国各大城市新建的宾馆、饭店、写字楼、银行、商场等用花岗岩、
大理石作室内外装饰雨后春笋般地逐渐形成一种时尚，把大型公用建筑装
点得更华美，当前全国花岗岩装饰板材的耗用量已是10年前的500多倍。