侵入岩———花岗岩和花岗闪长岩类
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发布时间：2022-04-26 21:06
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时间：2023-11-02 07:54
本类岩石一般为肉红色、灰白色或白色。细—粗粒，等粒、不等粒或似斑状结构。一般都为块状构造，可有球状构造、斑杂构造，在岩体边部还可以有似片麻状构造。
1.矿物成分及其特征
本类岩石的主要矿物成分是石英、碱性长石(钾长石、钠长石An<5)、酸性斜长石。次要矿物为黑云母、角闪石，有时还有少量辉石。副矿物种类极多，其中最常见的有锆石、榍石、磷灰石、电气石、萤石、褐帘石、独居石、磁铁矿和钛铁矿等。
碱性长石 包括微斜长石、正长石。多呈半自形粒状，有时为大斑晶，可见卡式双晶，微斜长石则多具格子状双晶，常发育条纹结构。碱性系列可有歪长石。
斜长石 多为钠－更长石或更－中长石(一般An10～35)。多呈自形板状晶，双晶发育，环带明显或无。
石英 多为岩浆晚期结晶的产物，呈他形晶粒状，充填于其他矿物之间。可与长石成文象交生或蠕虫状交生。可有气液或矿物包裹体。
黑云母 暗褐色或暗绿色，常呈自形鳞片晶。可包裹磷辉石、磁铁矿、榍石、锆石等，常蚀变为绿泥石。碱性系列中为铁云母。
白云母 一般在较酸性的种属中出现，呈半自形鳞片晶。
普通角闪石 多为绿色。碱性系列中可有钠闪石、钠铁闪石等。辉石少见，通常为普通辉石、透辉石。碱性系列中可有霓石、霓辉石。
图2－24 更长环斑状结构
2.常见结构构造
花岗岩中常见的结构是花岗结构(亦称半自形粒状结构)，其特征是暗色矿物自形程度较好，长石次之，石英呈他形充填在不规则的空隙中(见图2－19a)。另外，条纹结构、文象结构(见图2－19b)和蠕虫结构等在花岗岩中最为常见。更长环斑结构(图2－24)是花岗岩中一种较特殊的结构，表现在红色的钾长石斑晶边缘环绕一圈白色的更长石边。
花岗岩的构造以块状构造为主，在岩体的边缘因受同化混染作用及岩浆侵位应力作用的影响，有时出现斑杂构造、条带构造、似片麻状构造等。
3.种属划分及其特征
花岗岩类岩石按其碱性程度可分为碱性和钙碱性两类。其中钙碱性花岗岩类可据定量矿物法划分种属。目前通用的是国际地科联推荐的侵入岩定量分类图解(见图1－36)。划分的依据是:①石英－碱性长石－斜长石三种矿物中石英的相对含量，②碱性长石和斜长石中碱性长石的相对含量。主要岩石类型有:
花岗岩(granite) 岩石为浅色，一般是灰白色、肉红色，主要矿物是石英、钾长石和酸性斜长石，次要矿物为黑云母、角闪石和辉石。石英含量一般大于25%(30%左右)，暗色矿物常小于5%。碱性长石(正长石、微斜长石、条纹长石)占长石总量2/3以上。斜长石为钠－更长石。碱性长石含量(平均约40%)大于斜长石含量(平均25%)。花岗岩可按暗色矿物种类命名，如黑云母花岗岩(图2－25)、二云母花岗岩(含黑云母和白云母)，角闪花岗岩等，其中黑云母花岗岩最常见。几乎不含暗色矿物(<1%)的碱性长石花岗岩，则称白岗岩(alaskite)。
花岗闪长岩(granodiorite) 颜色较花岗岩略深，多呈深灰色或灰绿色。其长石种类和含量与花岗岩正相反，斜长石含量占长石总量2/3以上，且为较基性的更－中长石，常具环带，碱性长石则较少。暗色矿物以角闪石为主，常达15%，高于花岗岩，如北京周口店花岗闪长岩(图2－26)。典型花岗闪长岩的矿物组合是:石英约15%，酸性或中性斜长石大于40%，碱长石小于20%，暗色矿物约15%。同样可按暗色矿物种类命名，如黑云母花岗闪长岩、角闪花岗闪长岩等。
图2－25 黑云母花岗岩(北京阳坊，单偏光，d=4.8mm)
图2－26 花岗闪长岩(北京周口店，单偏光，d=4.8mm)
碱性长石花岗岩(alkalic feldspar granite)以碱性长石为主，几乎不含斜长石。依碱性长石性质，可分为微斜长石花岗岩、钠长石花岗岩。
二长花岗岩(monzonite granite) 是斜长石与钾长石含量近于相等的花岗岩，也可据暗色矿物种类分为黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩、角闪二长花岗岩等。有些分类中把它归并到花岗岩中。在美国、日本等国，把二长花岗岩划归石英二长岩范围。
英云闪长岩(tonalite) 岩石中的斜长石(更－中长石)含量很高，钾长石含量不足长石总量的1/10，暗色矿物含量可>15%，黑云母往往多于角闪石。与石英闪长岩的区别是石英含量较高，与奥长花岗岩的区别是暗色矿物含量较高。
斜长花岗岩(plagioclase granite) 是成分较特殊的一类花岗岩，主要由石英、斜长石和暗色矿物组成。岩石中基本不含碱性长石，斜长石占长石总量的90%以上。当暗色矿物较多时(含量>10%)，可称英云闪长岩。岩石中的K2O含量极低，一般<1%。常以浅色岩脉形式产于蛇绿岩中。一般认为是大洋拉斑玄武质岩浆结晶分异晚期的产物。
紫苏花岗岩(charnockite) 成分相当于花岗岩或英云闪长岩，外貌与粗粒片麻岩相似。颜色较深，主要矿物成分为石英、钾长石、酸性斜长石、紫苏辉石和石榴子石，有时有透辉石。无斜长石或有少量更－中长石。钾长石一般为微斜长石，其特征是条纹长石中的条纹成分不是钠长石而是更长石甚至是中长石，有时还见到反条纹长石。我国内蒙古、河北迁安等地前寒武纪地层中有发育。
碱性花岗岩(alkali-granite) 属碱性系列，化学成分以富钠为特点。以含碱性长石和碱性铁镁矿物为特征。主要矿物为石英、碱性长石和碱性暗色矿物。碱性暗色矿物有碱性角闪石(钠闪石、钠铁闪石)、碱性辉石(霓辉石、霓石)、含钛黑云母及铁锂云母等。副矿物有磷灰石、锆英石、星叶石等。碱性暗色矿物一般比长石结晶稍晚或同时，因此，常呈他形，包含浅色矿物或充填在浅色矿物的粒间。据碱性暗色矿物的不同，可命名为霓辉石花岗岩、霓石花岗岩、钠闪花岗岩、铁云母花岗岩等。
其他变种 是具有特殊的结构、构造的花岗岩类岩石，如更长环斑花岗岩(rapakivite)，文象花岗岩(graphic granite)等。浅成的花岗岩类岩石的矿物成分和深成的相似，所不同的是具有斑状结构。
更长环斑花岗岩(rapakivite):是花岗岩的结构构造变种。岩石具似斑状结构，钾长石大斑晶多呈眼球形、卵球形，外围有更长石(或中长石)的环边(见图2－24)。基质主要由石英、钾长石、黑云母组成。多数更长环斑花岗岩侵位于元古宙，我国北京密云、河北赤城、辽宁郯城、江西乐平、陕西商县等地都有出露。
图2－27 花岗斑岩(北京八达岭，单偏光，d=4.8mm)
文象花岗岩(graphic granite):主要由钾长石和石英组成。由于它们结晶时间相同，二者形成穿插的楔形连晶，外观似象形文字，故有“文象”之名。文象花岗岩大多结晶较粗大，属伟晶岩类，其美丽的文象结构可作用彩石。成因一般认为是岩浆活动后期，含有挥发成分的花岗岩岩浆侵入围岩形成;但也有人认为是花岗岩受到热液交代作用而变质形成。通常以脉体和透镜体产于母岩及其围岩中。
花岗斑岩(granite porphyry):是花岗岩的浅成相岩石。具斑状结构，斑晶主要为钾长石与石英，有时有黑云母、角闪石等。基质与斑晶具相同的成分，但一般为隐晶质－微晶结构(图2－27)。如果岩石为似斑状结构(基质为细粒、中粒或粗粒)，则称为斑状花岗岩。
花斑岩(graphophyre):是花岗斑岩的变种。具有斑状结构，斑晶嵌布在非玻璃质的细粒结晶质基质里。特点是基质中的石英和正长石呈显微文象结构。
石英斑岩(quartz-porphyry):具斑状结构，斑晶主要为石英，有时还出现少量透长石，基质为隐晶质。为浅成相岩石，与流纹岩有生成上的联系。
花岗闪长玢岩:与花岗斑岩同属酸性浅成岩，是成分与花岗闪长岩相当的浅成岩类。酸度比花岗斑岩略低，成分以长石(斜长石多于钾长石)、石英为主，暗色矿物稍多，一般以普通角闪石为主。具斑状结构，斑晶为斜长石、钾长石、石英等，基质较细。不同于具似斑状结构的斑状花岗闪长岩。
4.次生变化
花岗岩在气化热液影响下形成钾长石化、钠长石化或云英岩化等自交代作用，在岩浆期后热液作用的影响下发生硅化、绢云母化等。钠长石化和绢云母化主要发生在长石类矿物中，即长石被钠长石和绢云母所交代。由石英、绢云母与黄铁矿集合体，即黄铁绢英岩化。高岭石化则是表生作用下长石分解而成高岭石，有时可形成高岭石矿床，如江西景德镇陶土矿。
5.分布与产状
花岗岩是世界上分布最广的一类侵入岩，占*地壳岩浆岩的一半以上。主要分布在褶皱带和古老地台的结晶基底上。如高加索山区，花岗岩占该区岩浆岩面积的95%，北美洲西海岸有1000余千米长的花岗岩带，我国华南地区花岗岩约占据了全区面积的1/4，其中主要是钙碱性花岗岩，碱性花岗岩极少。我国各个地质历史时期和不同的构造单元都有花岗岩产出。如东秦岭东段的加里东期花岗岩，天山的海西期花岗岩，我国东南部的燕山期花岗岩，喜马拉雅地区的喜马拉雅期花岗岩等。
花岗岩岩体多呈巨大的岩基、岩株产出，面积大者可达数千甚至数万平方千米。较小的呈岩盖、岩枝和岩墙。岩体内部岩相带的变化比较明显，许多岩体同中性侵入岩共生而构成中—酸性杂岩体。
花岗岩体内部岩相的变化规律一般是:中心(内部)相岩石结构较粗，岩性均一，多为块状构造，是正常的花岗岩;边缘相岩石结构复杂些，出现细粒、斑状结构，构造不均匀，往往有斑杂构造或流动构造，岩石趋向于中性，甚至完全变成中性岩，在边缘相和中心(内部)相之间是过渡相，呈现各种过渡特征。许多花岗岩体岩石类型单一，是一次侵入活动形成的。另外一些岩体则是多期侵入活动或明显分异作用的产物。岩体内部岩石类型多样，或者岩体的不同部位形成的时间略有差别，但它们均为同一岩浆来源，这样的岩体一般叫杂岩体。
花岗岩的产状特征是其成因研究的一个重要方面，特别是岩基那样的巨大地质体，要解决其物质来源、运动和演化问题尚需深入研究。
6.有关矿产与工业用途
许多重要的金属矿产在空间上和成因上都与花岗岩类相关，如Fe、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn、Mo、Bi、Be、Hg、Tb以及Nb、Ta等稀有、稀土以及放射性矿产等。这些有用矿产或是伴生于花岗岩中，或是在岩体的边部形成矽卡岩矿床、伟晶岩矿床或热液矿床。有些风化型的高岭土矿和稀土矿则直接是由花岗岩变化来的，如江西的高岭土矿和稀土矿。
花岗岩也是重要的常用建筑石材，其孔隙度小，耐风化，强度高。一些花岗岩是良好的、乃至名贵的建筑石料，但不同粒度的花岗岩并不一样，粗粒花岗岩抗压强度为800×105Pa，细粒的则可达2000×105Pa。如北京人民英雄纪念碑选用的是优质的青岛花岗岩，南京中山陵选用的福建淡绿色花岗岩。适宜的花岗岩基还可以作为地下工程和水电工程的设施地与油田盆地的基底。
