花岗岩成因机制研究综述(20200903204142)
花岗岩的类型及成因研究
花岗岩的类型及成因研究摘要花岗岩是大陆地壳的重要组成,是地质学研究的重要课题。
花岗岩主要形成于俯冲带或碰撞造山带后造山的拉张构造背景中,在这两种情况下,挥发份和热的加入可使地壳发生部分熔融而形成花岗岩。
本文对当前花岗岩研究中的两个重要问题进行了讨论,内容包括:(1)花岗岩的岩石类型分类。
(2)花岗岩的成因研究。
关键词:花岗岩;大陆地壳;岩石类型;成因研究第1章引言中国是一个花岗岩极为发育的国家,其中华南和东北出露有大面积的花岗岩,堪称花岗岩的海洋。
上世纪80年代;华南花岗岩的研究曾达到国际水平。
在这一研究的带动下,近年来我国北方(包括东北和新疆)、华北、大别-秦岭-昆仑和西藏等地区花岗岩的研究呈现良好的发展态势,但和欧洲的加里东一海西带和太平洋东岸的花岗岩带相比,我们的研究显然要落后得多,同时也存在一些亟待解决的基本问题。
研究花岗岩不仅可以获得花岗岩物质来源和构造环境的信息,而且可以获得壳-幔物质运动的状态、过程、动力学等问题的本质、深部能量(热能)的传导、转化的重要信息。
探索和解译这些信息,是解决当今大陆地质演化,建立大陆动力学关键问题之一,也是21世纪初叶花岗岩研究导向趋势。
是继花岗岩物质来源、构造环境研究的花岗岩研究的第三个里程碑的开始,因而具有重要的战略意义。
第2章花岗岩的岩石类型和成因2.1花岗岩的岩石类型分类作为地质学研究中最重要的岩石之一,花岗岩的研究主要经历了三个时期,(1)1974 年根据花岗岩成因和成岩物质之间的关系,因此他们把花岗岩分为I 型和S 型;(2)1979 年根据板块构造理论,结合不同成因类型的烃源岩和构造环境,提出了花岗岩形成的构造环境分类;(3)1993年美国的学者在大陆动力学计划中提出岩浆的形成与转移的基本过程表明,大多数花岗岩浆的发育受岩石圈上地幔过程的影响。
另一个有别于上述成因分类的是根据花岗岩化学成分而确定的准铝、过铝和过碱性的成分分类。
由于花岗岩通常具有较高的SiO2含量,一般岩浆岩中的拉斑、钙碱性和碱性系列的划分在花岗岩研究中并不经常被采用,即便是根据铁镁相对含量而提出的分类也不被大多数研究者所青睐。
花岗岩是怎么形成的
花岗岩是怎么形成的花岗岩是大陆地壳的主要组成部分,是一种岩浆在地表以下凝结形成的火成岩,很多人都好奇花岗岩的形成原因。
下面由店铺为你详细介绍花岗岩的相关知识。
形成花岗岩的原因花岗岩与玄武岩同属岩浆岩,不同是在岩浆喷发的时候,花岗岩是地下部分,在高压下形成,质地比喷出地表后形成的玄武岩严密的多,因此很坚硬。
黄山正是地下花岗岩在地壳变动过程中露出地表后形成的。
当花岗岩出露地表并处于强烈上升时,流水沿垂直节理裂隙下切,形成石柱或孤峰,石柱、孤峰丛集成为峰林,如黄山的妙笔生花。
花岗岩峰林显得极为雄伟壮观。
如黄山切割深达500-1000 米,形成高度在千米以上的山峰就有70 多座。
当流水沿花岗岩体中近于直立的剪切裂隙冲刷下切时,形成近于直立的沟壑,沟壑越来越深,形成两壁夹峙,向上看蓝天如一线,这就是一线天。
花岗岩是不易溶解的岩石[3] ,因此不能形成在石灰岩地区常见的溶洞。
但雨水沿花岗岩体内断裂冲刷,断裂上盘岩块的崩塌,能形成不规则的堆洞。
另外,石蛋地貌发育的地区,石蛋间的空隙也可以构成岩洞。
如黄山的水帘洞、莲花洞、鳌鱼洞。
“自古名山多聚泉”,泉是花岗岩山地的重要旅游景观。
如黄山的温泉和骊山的温泉。
花岗岩一般含有极少量的放射性元素。
因此,从花岗岩中流出的泉水一般均含有少量的对人体有害的具放射性的氡气,这些泉水可饮可浴,不仅是重要的旅游资源,也是宝贵的水资源。
中国的花岗岩地貌大多出现在雨水充沛的东部地区,山高水高,所以在花岗岩峰林地貌发育或较为发育的山岳地区,一般都有瀑布出现。
如黄山的人字瀑、百丈泉。
花岗岩的主要成分花岗岩是岩浆在地下深处经冷凝而形成的深成酸性火成岩,部分花岗岩为岩浆和沉积岩经变质而形成的片麻岩类或混合岩化的岩石。
花岗岩主要组成矿物为长石、石英、黑白云母等,石英含量是10%~50%。
长石含量约总量之2/3,分为正长石、斜长石(碱石灰)及微斜长石(钾碱)。
不同品种的矿物成份不尽相同,还可能有含辉石和角闪石。
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。
花岗岩成因研究的若干问题
花岗岩成因研究的若干问题一、本文概述《花岗岩成因研究的若干问题》一文旨在探讨花岗岩成因的复杂性及其研究中所涉及的关键问题。
花岗岩作为地壳中最常见的深成侵入岩之一,其形成机制与地壳演化、板块构造、岩浆活动等诸多地质过程紧密相关。
本文将从花岗岩的成因类型、形成条件、物质来源、年代学特征等方面进行深入分析,并探讨当前研究中存在的争议和未来的研究方向。
通过对花岗岩成因的综合研究,有助于更好地理解地壳的物质组成、演化历史以及相关的地质作用过程,为地质学的发展提供新的思路和方法。
二、花岗岩成因的基本理论花岗岩成因的基本理论是地质学领域长期研究的重要课题。
这些理论试图解释花岗岩是如何形成的,以及其形成过程中的各种影响因素。
在探讨花岗岩成因时,我们首先需要理解其岩石学特征和地球化学性质。
岩浆成因理论:这是最为广泛接受的理论之一,认为花岗岩是由地下深处的高温岩浆冷却凝固而成的。
这些岩浆通常富含硅、铝等元素,因此在冷却过程中形成了富含这些元素的花岗岩。
岩浆成因理论得到了大量地质和地球化学证据的支持,包括花岗岩中常见的矿物组成、结构构造以及同位素年龄等。
变质成因理论:这一理论认为,花岗岩是由其他类型的岩石在高温高压条件下变质而成的。
这些原岩可以是沉积岩、火山岩或变质岩等,经过深埋、高温和高压作用后,发生了重结晶和变质作用,最终形成了花岗岩。
变质成因理论在一些特定的地质环境下具有一定的合理性,但并非所有花岗岩都可以由此解释。
混合成因理论:混合成因理论是岩浆成因和变质成因理论的一种综合。
它认为,花岗岩的形成是岩浆作用和变质作用共同作用的结果。
在这个过程中,岩浆和原岩之间发生了混合、交代和重结晶等作用,形成了具有独特特征和成分的花岗岩。
混合成因理论在一些复杂的地质环境下具有较好的解释力,能够涵盖更多种类的花岗岩。
花岗岩成因的基本理论主要包括岩浆成因、变质成因和混合成因三种。
这些理论各有其适用范围和局限性,需要在具体的研究中结合地质背景、岩石学特征和地球化学性质进行综合分析。
花岗岩的成因学说
花岗岩的成因学说1.玄武岩浆分异说:认为花岗岩是玄武岩的分异产物。
鲍文及其学派在热力学的基础上,研究了硅酸盐的多元系统,创立了反应学说,并基于这一学说,提出了岩浆结晶作用中结晶分异作用的重要性。
最后创立了一个包括火山的及深成的岩浆作用及硅酸盐及硅镁层的演化的岩浆分异作用学说,把花岗岩认为是玄武岩浆的分异产物。
2.基性岩浆上升时的同化学说这一观点与鲍文的观点相似,是进一步对鲍文的假说补充。
弗格特认为,原始玄武岩浆在早期阶段熔融了大量强酸性的受热岩石,因此就形成了含有硅酸大约为65%的岩浆岩。
霍姆斯认为酸性的(花岗岩)和基性的岩石的共生聚集,可以说明较早的花岗岩成分的岩石被岩浆所熔融。
3.硅铝层的重熔结晶学说。
花岗岩是硅铝层的地壳的重熔和结晶而产生的。
由于温度压力的升而形成重熔岩浆,已形成的岩浆按温度下降而结晶,可以有一定的同化作用,挥发成分和挥发成分有关的交代作用在花岗岩形成时不占什么地位,结晶时可以产生接触带附近的边缘混合岩化作用。
岩浆可以是包含未融化的原岩块体的的塑性岩浆。
这一学说由格劳特、尼格里等提出,艾斯克拉亦倾向于此看法。
4.渗滤式岩浆置换学说柯尔任斯基继承捷尔米的观点提出此观点。
他把由深处上升的透岩浆看作是导致原岩变成共结岩浆,引起上覆岩石的混合岩化作用和变质作用的主导因素。
他说“······根据捷尔米的假说,花岗岩化作用是上升溶液的渗滤流所引起的沉积岩的选择性重熔作用,同时也引起上覆岩石的变质作用,因此,他可称为‘透岩浆的’,而与岩浆早期溶液及岩浆后期溶液有所区别,后者是在岩浆冷却和结晶过程中,从一定的岩浆中分离出来的”。
根据柯尔任斯基的观点,花岗岩的形成是深部来源的含碱金属的热水溶液,渗透上升和围岩作用,使它们部分融化形成含水的共结成分的岩浆-------岩浆结晶的。
岩浆的成分决定于引起作用的溶液中的碱金属的浓度。
同时,在花岗岩浆冷凝形成花岗岩之前,这种深部来源的溶液,将透过岩浆,并使顶板岩石(层)发生混合岩化和变质。
花岗岩地貌类型及其形成机制初步分析
148
地 质 论 评
2007 年
地方 ,粗粒结构的花岗岩似乎更容易风化 ,其原因可 能是裂隙密度大 ,尤其是似斑状花岗岩 。 ④裂缝的 发育程度对花岗岩的风化影响最大 ,因为新鲜的花 岗岩通常很致密 ,不象火山岩那样发育气孔 ,孔隙度 和渗透性均很低 ,这样其裂隙发育程度就直接决定 了花岗岩的物理和化学风化程度 。一般而言 ,花岗 岩区的裂隙发育程度与其形成时的大地构造背景和 后期的构造活动有关 ,因此花岗岩的地貌特征可能 和其大地构造背景有着密切的联系 。
Table 2 Classif ication of minor granite landforms
亚类
典型地区
缓倾斜
陡倾斜
洞穴和 蜂窝穴 碎裂岩
岩盆 Rock basin 蘑菇石 Pedestal
岩环 Rock dougf nut
浅沟 Gutters 喇叭型倾斜 Flared slope
底部侵蚀倾斜 Fretted basal slopes 浪蚀台地 Rock platform
澳大利亚 pildappa 津巴布韦 Do mbo shawa
美国德克萨斯州 Enchanted Rock\ 南非 Murray 盆地 澳大利亚西部 Hyden Rock
南非 Eyre 半岛
南非 Eyre 半岛
南非 Eyre 半岛
澳大利亚 Naraku 南非 Kangaroo 岛
美国德克萨斯 Enchanted Rock 南非 Eyre 半岛 澳大利亚 Devil 澳大利亚 Devil
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Vol. 53 Aug .
Supp . 2 0 0 7
花岗岩地貌类型及其形成机制初步分析
魏罕蓉 , 张招崇
伊春小兴安岭国家地质公冈花岗岩地貌遗迹成因及演化机制
、
三、 新构造运动对地 壳抬升是花岗岩地貌形成 的必要条件
花 岗岩 岩 性 、 构 是 形 成 高 陡峰 林 地 貌 的 结
晚印支构造运动在 本区表现 十分强烈 , 岩浆活动形成侵 入岩
在规划区内大面积分布, 呈岩基或岩株状产 出。中粒似斑状花 岗 岩 、 岗闪长岩 、 花 中一 中细粒 白岗质花岗岩呈岩基状产出 , 出露面 积大 , 是花岗岩峰林形成的物质 基础 。 中粗粒混染蚀变花岗岩 、 片
区内发育的森林 植被 , 对岩石 、 物产生生物机械风化作用 矿
生 长 在 岩 石 裂 隙 中 的植 物 , 着植 物 的长 大 , 也 变 大变 长 , 随 根
大 , 般 可分 为边 缘 相 和 内 部 相 。 内 部相 出露 在 岩 体 的 中部 和 南 和 生物 化 学 风 化作 用 。 一
3生 物 风 化 作 用 .
导 现,相 之 均 互 过 关 。 表 陛 蚀 。同时 由 于岩石 内部结 构 构造 的 不均 匀性 , 致在 岩体 中不 同 的 各 带 问 为 相 渡 系 代 岩 为白
4细 粒 花 岗 闪长 岩 岩组 .
见有 中粒黑 云母 花 岗岩 、 岗闪 长 岩 , 岩 株 状 产 出 , 花 呈 区内 出 露 面 积 较小 , 主要 分 布 在 悬 羊 峰 景 区 内 的北 部 。岩 体 岩相 变化 不
见有似斑状花岗岩 、 中粒似斑状花 岗闪长岩 、 化 作 用两 种 。 岩石释重是晚古生代花 岗岩岩基上覆岩石遭受剥蚀而 卸荷
≥ 享 任 显,心为 岗 干 四 为 闪 岩 带, 中 花 岩 日 周 花岗 长 相 带,
翌 喜
窆至 别块 构 。 鸯 、 状 造
,
溪 曩
在 区内北部 二 叠 系下统 土 门岭 组 地层 中 , 育一 条北 东 向断层 。 发
花岗岩残积土的成因_分布及工程特性研究
花岗岩残积土的成因_分布及工程特性研究花岗岩—沿节理风化,形成花岗岩红色风化壳—上部土层即为花岗岩残积土—花岗岩残积土地基和边坡工程问题—特殊的结构性红土形成的原因:经过红土化作用,不稳定的各种氧化物被大量淋滤掉,而较稳定的铁、铝等化合物显著富集,形成的褐红色、棕红色、棕褐色、紫红色、黄红色土,或与灰白色、黄白色、黄色等相间组成网纹粘性土或砾质、砂质粘性土。
花岗岩残积土的研究内容,大致可以归纳如下:1、花岗岩红土的成因与物质成分研究;2、工程地质特征研究;3、物理力学特征与工程性质研究;4、工程分类研究;5、孔隙和粒度分布特征研究;6、抗剪强度与地基承载力研究;7、试验和测试研究;8、变形特性研究;9、崩解性研究;10、微结构研究;11、本构模型研究以花岗岩残积土为持力层的人工挖孔桩静载检测结果表明,桩的承载力达不到设计要求,原因就是与花岗岩残积土崩解、坍塌或流泥有关,采用后压浆技术处理。
PHC管桩得到较广泛应用,但由于花岗岩残积土强度较高,有时压桩比较困难,加上持力层变化大和孤石影响,使桩的长度难以预估,往往造成截桩量太大、浪费太多。
花岗岩残积土不稳定边坡,采用抗滑桩支护,往往失败,而采用锚喷支护比较有效。
花岗岩风化残积层的失稳滑动面绝大多数都不是圆弧,而是受软弱结构面、基岩面等控制。
花岗岩残积土室内土工试验的物理力学指标,通常具有明显的异常性和矛盾性,即抗剪强度指标不低,同时孔隙比较大甚至很大,且压缩系数较大或压缩模量较小。
但许多原位静载试验结果却表明,花岗岩残积土地基的变形模量很大,属于低压缩性。
工程的沉降观测结果也表明,花岗岩残积土地基的实际压缩性是很小的。
花岗岩残积土的压缩性问题和崩解性机理,同样有待于从结构性损伤角度开展深入的研究,揭示其“特殊性”的本质。
研究既能充分利用花岗岩残积土天然地基承载力,又能与花岗岩残积土特性相适应的复合地基施工工法,实践意义重大而深远。
边坡结构特征介于土质边坡和岩质边坡之间的风化残积土边坡,若直接套用土质边坡理论及分析方法,往往导致边坡变形破坏。
简述花岗岩的成因
简述花岗岩的成因
花岗岩是一种含角闪石、斜长石、石英等矿物质的硬质深色岩石,是地球上最常见的一种岩石。
花岗岩的形成是一个复杂的过程,涉及到地球内部构造和地壳运动等多个因素。
一般来说,花岗岩的主要成因包括以下几种:
1.岩浆成岩
岩浆是地球内部熔融了的岩石物质,由于地壳运动等因素,岩浆会通过断裂和裂缝进入地壳,最终冷却凝固形成花岗岩。
这种花岗岩也被称为火成花岗岩。
2.变质成岩
变质成岩是指岩石在高温高压下发生化学物质和结构上的变化,最终形成花岗岩。
变质形成的花岗岩通常与构造变形带有关。
3.沉积作用
在一些富含花岗岩物质的区域,如果沉积环境适宜,沉积物中的矿物质可以逐渐成为花岗岩。
这种花岗岩也被称为沉积花岗岩。
总之,花岗岩的形成是一个复杂的过程,不同的成因会产生不同的花岗岩类型。
而花岗岩作为建筑、装饰和雕刻等领域中重要的材料,其成因的了解对于地质勘探和矿产开发具有重要的意义。
花岗岩调研报告范文
花岗岩调研报告范文一、引言花岗岩是一种常见的火成岩,由于其坚硬的特性和美观的外观,在建筑、雕刻和地板领域得到广泛应用。
本报告将对花岗岩进行调研,包括其成因、特性、用途以及市场前景等方面的内容。
二、成因与特性花岗岩是由岩浆冷却结晶形成的火成岩,其主要成分为石英、长石和云母。
根据其中矿物的含量和颗粒大小,花岗岩可分为不同的类型,如细粒花岗岩、中粒花岗岩和粗粒花岗岩等。
花岗岩具有高硬度、高强度、耐磨性强的特点,同时还具备抗压强度高、耐久性好、耐候性强的优势。
三、用途与应用领域花岗岩广泛应用于建筑和装饰领域。
其硬度和耐磨性使其成为一种理想的建筑材料,常用于建筑外墙、地板和屋顶等。
由于花岗岩本身具有多种颜色和花纹,使其在装饰设计中有很大的发挥空间。
花岗岩可以雕刻成各种形状的雕塑品,如雕像、纪念碑和浮雕等。
同时,花岗岩还可以用作墓碑和墓地覆盖材料,给人们带来尊严庄重的感觉。
四、市场前景与发展趋势由于花岗岩在建筑和装饰领域的广泛应用,其市场前景非常广阔。
随着人们对于建筑材料质量要求的提高和对美观需求的增加,花岗岩的需求量将进一步增加。
同时,随着国家经济的发展和城市化进程的推进,住宅和商业项目的建设也将进一步推动花岗岩市场的发展。
为适应市场需求,花岗岩的相关加工技术也在不断发展。
例如,利用数控切割机可以将花岗岩切割成各种形状和规格,提高加工效率和产品质量。
另外,一些新型的花岗岩表面处理技术也得到了应用,如喷砂、抛光和镶嵌等,使得花岗岩的表面更加平滑和美观。
五、结论花岗岩作为一种常见的火成岩,在建筑和装饰领域有着广泛的应用。
其硬度、强度和美观性使其成为一种理想的建筑材料,具有很大的市场潜力和发展前景。
为了满足市场需求,发展相关的加工技术和提高产品质量非常重要,这将为花岗岩产业的健康发展提供有力支撑。
花岗岩成因机制研究综述
1.2 花岗岩形成机制
目前所提出的可产生熔融作用的热源机制较多: (1)俯冲作用产生的加热 活动大陆边缘的岩浆活
动如环太平洋岩浆活动带。 (2)由大陆碰撞作用导致地壳增厚的加热 实验和
热模拟结果表明:地壳增厚可发生大规模熔融作用, 而且地壳加厚10~15km就可产生大量熔体。许多 碰撞造山带(如喜马拉雅碰撞造山带)的岩浆活动 大多源于此机制。
对于CO2的影响作用至今尚有争议。
2、花岗质熔体的分离(segregation) 和聚集(aggregation)
2.1 熔体分离机制 2.2 影响熔体分离的因素 2.3 花岗岩与混合岩
2.1 熔体分离机制
熔体一般首先形成于颗粒边界,最终相互联系形成通道网。 这样在一定的机制下,熔体发生迁移。
2.2 影响熔体分离的因素
(2)流体的影响 流体的流动可控制熔体的分布;流体尤其是水的
存在可极大地降低熔体的粘度。比如,在800℃时, 含1%水的花岗质熔体的粘度为108Pa·s,当水含量 达到10%时,其粘度下降到104Pa·s。Brown(1994) 认为花岗质岩浆的分离取决于熔体的粘度,而熔体 的粘度取决于水的含量。水含量高的熔体易于从 源区萃取与聚合,这可用来解释淡色花岗岩,如高 喜马拉雅淡色花岗岩的形成。
其他影响因素,如渗透性及颗粒接触的湿润角(wettingangle) 以及熔体产生后的流动速度、颗粒大小等,均对其从源区中 分离有影响作用。
2.3 花岗岩与混合岩
混合岩的成因一直被认为是与地壳部分熔融有关系。一些混 合岩构造反映了熔体分离出来但未从体系中抽出的结果。这 就导致了混合岩是夭折的花岗岩的看法,认为其内淡色脉体 是部分熔融的结果。但一些地球化学证据、实验证据与此观 点不一致。因而混合岩成因问题实际上还未完全解决。
花岗岩成因类型划分与地球化学图解判别综述
花岗岩成因类型划分与地球化学图解判别综述
花岗岩成因类型划分可以通过地球化学图解判别进行划分。
常用的方法有通过观测岩石行质、显微结构及其元素和矿物组成特征,采用地球化学图表的形式给出的TAS(锆石-角闪石-钾长石)分类图来进行花岗岩分类。
研究发现,经过严格的地球化学图表分类,它不仅能提供一种直观的形式来辨别某一岩石的成因,而且也能提供一种精确的描述和学习方式,以帮助研究者定义岩石的基本成因类型。
最新 花岗岩风化作用的主要研究成果综述-精品
花岗岩风化作用的主要研究成果综述化学风化作用的实质是晶粒之间的联系被逐渐削弱、颗粒间晶格被腐蚀并伴随溶蚀物质被带走,以下是一篇关于花岗岩风化作用探究的,供大家阅读参考。
花岗岩在我国广泛分布,该类岩石出露于地表并因风化作用而发生岩石工程力学性质劣化[1].引起花岗岩工程性质劣化的地质作用可划分为物理风化和化学风化,它们是导致花岗岩地区水土流失的根本原因[2].在风化花岗岩分布地区,地质灾害时有发生并以边坡的崩岗、变形和滑塌最为常见[2, 3].在花岗岩地区,风化边坡的地质灾害常常导致人员伤亡和财产损失,这也引起了研究人们的广泛重视[2-5, 7, 8].因此,本研究从工程的角度出发对花岗岩风化作用的主要研究成果进行了综合评述,以期为花岗岩边坡的工程的勘察、设计和治理提供借鉴。
1、花岗岩风化机理岩石是由矿物晶粒及晶粒间接触(胶结)构成的,化学风化作用的实质是晶粒之间的联系被逐渐削弱、颗粒间晶格被腐蚀并伴随溶蚀物质被带走。
对花岗岩来讲,物理风化作用导致了岩石的破碎和连续性降低,而化学风化则导致其地球化学组成和矿物组成的变化。
从地球化学的角度来看[4],花岗岩花岗岩的化学风化作用始于原生铝硅酸盐矿物的水解、水化和淋失作用,其中碱金属、碱土金属组分的淋滤流失之后伴随了 Fe2+水解氧化成 Fe(OH)3并最终以Fe2O3的形式残留下来。
从矿物组构的角度来看[5],花岗岩中原生硅铝酸盐矿物随低价金属离子的水解淋失和脱硅作用而消失,次生粘土矿物的产生是 Si4+和 Al3+被水解产物(SiO2和 Al2O3胶体)沉淀的结果。
2、风化程度判别尽管花岗岩风化并形成 1m 厚结构性质很弱的土壤需要 2万年以上的时[6],但目前已经形成的花岗岩风化岩(土)体的工程性质却仍需重视。
根据《岩土工程勘察规范 (GB 50021-2001)》,花岗岩及其风化产物可划分为“未风化、微风化、中风化、强风化、全风化和残积土”六大类,而工程界已经提出了关于花岗岩风化程度划分的定性和定量两套判据:以《岩土工程手册》为代表的定性评价方法以“岩石结构、岩石颜色、矿物成分、岩石破碎程度、掘进的难易程度等方面”为出发点,而《岩土工程勘察规范 (GB50021-2001)》提供的定量化判据则为“标准贯入测试击数N”.在这些判别方法中,人为操作的随意性较大会严重影响定性判别结果的准确性[7],而标贯击数的离散程度高、精度低且需要修正也亟需完善[8].因此,花岗岩风化程度的工程判别方法还需要进一步完善。
花岗岩地质成因矿物成分文献综述
花岗岩地质成因矿物成分文献综述发布时间:2021-07-28T11:39:25.577Z 来源:《基层建设》2021年第13期作者:彭佳[导读] 摘要:现在有关花岗岩的研究,学者们大都是分开研究关于花岗岩的地质成因、力学性质或者微观结构,基本上学者们都只关心它们其中的一个方面,而不会将它们整合在起来,寻找它们中间的内在联系。
河北地质大学河北省石家庄市裕华区 050000摘要:现在有关花岗岩的研究,学者们大都是分开研究关于花岗岩的地质成因、力学性质或者微观结构,基本上学者们都只关心它们其中的一个方面,而不会将它们整合在起来,寻找它们中间的内在联系。
在进行花岗岩宏、微观试验时,都存在只着眼于花岗岩微观特征或粘聚力等力学特性的单一性,缺少对于矿物成分与力学性质之间联系的思考,这方面的研究有利于了解总结花岗岩矿物成分与力学特性之间的规律,加深对花岗岩工程特性的认识,解决实际工程问题。
本文主要分析花岗岩地质成因矿物成分文献综述。
关键词:花岗岩;地质成因;矿物成分;力学性质引言花岗岩是火成岩,是岩浆在地表以下通过冷却作用而形成的,花岗岩主要由长石和石英组成。
它是酸性侵入岩,一般由钾长石、石英、斜长石组成,结构是块状、似斑状或半自形粒状结构,常见为以岩株、岩基产出。
由于花岗岩是一种深成岩,常见的矿物颗粒都有发育良好、肉眼可辨的特点,因而得名。
1、花岗岩的地质成因花岗岩成因学说是经历了各种曲折,经过了漫长的研究、修改、讨论、论证发展而来的。
从现在看来片面的水成说、火成说、变质说发展到后来相对成熟的岩浆说、花岗岩的深成说等。
从19世纪70年代开始,关于花岗岩的研究有三个重要里程碑。
第一个里程碑1974年,Chappell和White将花岗岩划分为I型和S型,他们的依据就是物质来源。
一时间,研究花岗岩物质来源成为最热门的事。
第二个里程碑1979年,Pitcher考虑到构造环境对花岗岩形成的影响,产生了花岗岩的构造环境分类方法。
花岗岩成因分类简介与有关概念
花岗岩成因分类简介与有关概念1.花岗岩类的成因花岗岩是大陆壳中分布最广泛的岩石,与其他火成岩一样,是研究地球内部的“探针”,其形成演化与地球板块构造的成生演化、大陆壳生长、地球动力学有着紧密的联系,同时伴生丰富的矿产。
因此,一直是地质学研究的热点。
在花岗岩类的研究中,人们常常较关心两个方面的问题:其一是岩体是以什么方式形成的;其二是一些大型的岩基是如何占据巨大的空间的。
对这两个问题的长期研究,形成了花岗岩类岩浆成因和交代成因两种观点,这就是早期简单的二分法,即将花岗岩分为岩浆的(异地花岗岩,有单岩浆花岗岩和双岩浆花岗岩之分)和花岗岩化的(原地花岗岩,有深熔花岗岩和交代花岗岩之分)两大类。
岩浆说已得到广泛公认,而交代说则众说纷纭,有水热交代说、岩汁交代说、岩浆交代说等。
交代成因论亦称为变成论,认为花岗岩类岩石是通过水热熔液、透岩浆熔液、岩汁等不同方式交代先成固态岩石形成的,即所谓的花岗岩化作用(granitization)。
其形成机制更接近变质作用,岩体是在原地经交代作用形成的,又称原地(insitu)花岗岩。
花岗岩化理论用超变质作用或深熔作用解释花岗岩的成因,深熔作用定义为先存岩石经熔融形成花岗岩的过程。
花岗岩化理论最难以解释的是混合岩。
区域变质作用与花岗岩成因(超变质作用)的关系远复杂于现有的认识,如华南大规模中生代花岗岩,形成于无区域变质作用的时期,是与板块消减有关的地壳缩短、增厚、岩石圈拆离等机制形成的,地壳的局部增厚使深部地温升高到足以使增厚地壳部分熔融形成花岗质岩浆。
岩浆成因与交代成因分歧的焦点在对深位大型花岗岩岩基的认识上,这些岩体与围岩的接触边界常呈现渐变过渡关系,无冷凝边,岩体内部尚残存与围岩区域构造相连续的片理或变余层理。
花岗岩化观点认为,这些岩体是在不出现熔体的情况下,通过变质交代作用形成的,带入组分为K、Na、Si,带出组分为Fe、Mg、Ca,将偏基性的变质岩交代成花岗岩。
花岗岩岩基的成因
花岗岩岩基的成因
花岗岩是一种广泛分布的岩石类型,它的成因与地球内部的岩浆有着
密切的关系。
花岗岩岩基的形成是一个复杂的过程,涉及到多种地质
作用和物理化学过程。
首先,花岗岩的形成需要有岩浆的存在。
岩浆是地球内部高温高压环
境下形成的熔融物质,它由地幔或地壳中的岩石熔融而成。
当岩浆从
地下深处上升到地表时,它会在地壳中形成岩浆腔,这些岩浆腔中的
岩浆会逐渐冷却凝固,形成花岗岩岩基。
其次,花岗岩的成因还与地壳的构造有关。
在地球的板块运动过程中,板块之间会发生碰撞、挤压和拉伸等作用,这些作用会导致地壳的变
形和破裂。
在这些变形和破裂的地方,岩浆可以通过裂隙和断层进入
地壳,形成花岗岩岩基。
此外,花岗岩的成因还与地球内部的热液作用有关。
热液是地下水在
高温高压环境下形成的热水溶液,它可以在地壳中流动并与岩石发生
反应。
当热液与岩石反应时,会释放出大量的热量和物质,这些物质
可以沉积在岩石中,形成花岗岩岩基。
最后,花岗岩的成因还与地球内部的变质作用有关。
变质作用是指岩
石在高温高压环境下发生的化学和物理变化,这些变化可以使岩石的组成和结构发生改变。
当岩石发生变质作用时,它会释放出大量的热量和物质,这些物质可以沉积在岩石中,形成花岗岩岩基。
综上所述,花岗岩岩基的成因是一个复杂的过程,涉及到多种地质作用和物理化学过程。
它的形成需要有岩浆的存在,与地壳的构造、热液作用和变质作用有关。
对于地球科学的研究和理解,花岗岩的成因研究具有重要的意义。
花岗岩的原理
花岗岩的原理花岗岩是一种由石英、长石和云母等矿物组成的火成岩,其形成的原理可以从以下几个方面来解释。
首先,我们需要了解花岗岩的形成环境。
花岗岩是一种深成岩,主要形成在地壳下部的高温和高压环境中。
通常,这种高温和高压的环境发生在地壳下部的地幔和地壳交界的地区。
当地幔岩浆上升到地壳下部时,由于地壳中存在无数的裂隙和各种颗粒,这些岩浆会逐渐冷却和固化,形成花岗岩体。
其次,我们来谈谈花岗岩的矿物组成。
花岗岩主要由石英、长石和云母等矿物组成。
其中,石英是一种硬度很高的矿物,具有非常稳定的结构,能够抵抗地壳深部高温和高压的作用,因此在花岗岩中占有很大比例。
长石是另一种重要的矿物,它主要包括钠长石和钾长石。
这两种长石具有较高的熔点,因此在高温下能够保持稳定,并且与其他矿物相互反应,形成花岗岩体。
云母是花岗岩中的另一种重要矿物,它能够在高温和高压的环境中形成,对于岩浆的冷却和固化起到了重要的催化作用。
然后,我们来分析一下花岗岩的形成过程。
当地幔中的炽热物质上升到地幔和地壳交界的地区时,由于地壳的相对冷却和较低压力,岩浆开始冷却和固化。
在这个过程中,由于矿物的结晶率和密度不同,它们在岩浆中的分配也是不同的。
例如,石英具有较高的熔点和较低的密度,因此在岩浆的早期阶段就开始结晶并聚集在一起。
而长石具有较低熔点和较高密度,因此在岩浆的晚期阶段才会结晶。
这种不同矿物在结晶过程中的分异导致了花岗岩中的颗粒粒度差异和矿物组合的多样性。
最后,我们可以对花岗岩的形成原理进行一个总结。
花岗岩形成的基本原理是岩浆的冷却和固化过程中,矿物结晶和分异的结果。
地壳深部的高温和高压环境以及地壳中的裂隙和颗粒为岩浆提供了形成花岗岩的条件。
而花岗岩的矿物组成主要由石英、长石和云母等矿物构成,它们在冷却过程中的结晶和分异导致了花岗岩中的颗粒粒度差异和矿物组合的多样性。
总之,花岗岩是地壳深部高温和高压环境下,由岩浆冷却和固化形成的一种重要岩石。
花岗岩成因机制研究综述
花岗岩成因机制研究综述
宋子新;钱祥麟
【期刊名称】《地质科技情报》
【年(卷),期】1996(15)3
【摘要】花岗岩的形成与原岩成分及热源有关,且受流体的影响。
形成机制主要有俯冲作用、大陆地壳的增厚、板底垫托、拆沉作用、板块破碎、地幔柱、减压熔融作用、助熔作用等。
在变形、浮力、重力等作用下,熔体从母岩中分离,分离受粘度、流体、变形、渗透性等因素的影响。
花岗质岩浆的侵位机制虽然较多,但主要是剪切带及断裂为其提供了上升。
【总页数】7页(P19-25)
【关键词】花岗岩;熔融作用;形成机制;俯冲作用;上升机制;侵位机制
【作者】宋子新;钱祥麟
【作者单位】北京大学地质学系
【正文语种】中文
【中图分类】P588.121
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沈鸿杰
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