花崗巖研究歷史

花崗巖與玄武巖 同屬巖漿巖， 不同是在巖漿噴發(fā)的時(shí)候，花崗巖是地下部分，在高壓下形成，質(zhì)地比噴出地表后形成的玄武巖嚴(yán)密的多，因此很堅(jiān)硬。黃山正是地下花崗巖在地殼變動(dòng)過(guò)程中露出地表后形成的。當(dāng)花崗巖露出地表并處于強(qiáng)烈上升時(shí)，流水沿垂直節(jié)理裂隙下切，形成石柱或孤峰，石柱、孤峰叢集成為峰林，如黃山的妙筆生花?；◢弾r峰林顯得極為雄偉壯觀。如黃山切割深達(dá)500-1000 米，形成高度在千米以上的山峰就有70 多座。

當(dāng)流水沿花崗巖體中近于直立的剪切裂隙沖刷下切時(shí)，形成近于直立的溝壑，溝壑越來(lái)越深，形成兩壁夾峙，向上看藍(lán)天如一線，這就是一線天。花崗巖是不易溶解的巖石 ，因此不能形成在石灰?guī)r地區(qū)常見的溶洞。但雨水沿花崗巖體內(nèi)斷裂沖刷，斷裂上盤巖塊的崩塌，能形成不規(guī)則的堆洞。另外，石蛋地貌發(fā)育的地區(qū)，石蛋間的空隙也可以構(gòu)成巖洞。如黃山的水簾洞、蓮花洞、鰲魚洞。"自古名山多聚泉"，泉是花崗巖山地的重要旅游景觀。如黃山的溫泉和驪山的溫泉?；◢弾r一般含有極少量的放射性元素。因此，從花崗巖中流出的泉水一般均含有少量的對(duì)人體有害的具放射性的氡氣，這些泉水可飲可浴，不僅是重要的旅游資源，也是寶貴的水資源。中國(guó)的花崗巖地貌大多出現(xiàn)在雨水充沛的東部地區(qū)，山高水高，所以在花崗巖峰林地貌發(fā)育或較為發(fā)育的山岳地區(qū)，一般都有瀑布出現(xiàn)。如黃山的人字瀑、百丈泉、

主要成分

花崗巖是巖漿在地下深處經(jīng)冷凝而形成的深成酸性火成巖，部分花崗巖為巖漿和沉積巖經(jīng)變質(zhì)而形成的片麻巖類或混合巖化的巖石。花崗巖主要組成礦物為長(zhǎng)石、石英、黑白云母等，石英含量是10%~50%。長(zhǎng)石含量約總量之2/3，分為正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石(堿石灰)及微斜長(zhǎng)石(鉀堿)。不同品種的礦物成份不盡相同，還可能有含輝石和角閃石。

花崗巖質(zhì)地堅(jiān)硬，難被酸堿或風(fēng)化作用侵蝕，常被用于建筑物的材料?；◢弾r(Granite)的語(yǔ)源是拉丁文的granum，而漢字名詞花崗巖則是由日本人翻譯而來(lái)。明治初期的辭典與地質(zhì)學(xué)書籍將Granite翻譯作花崗巖或花剛巖。花形容這種巖石有美麗的斑紋，剛或崗則表示這種巖石很堅(jiān)硬，也就是有著花般斑紋的剛硬巖石的意思。中國(guó)學(xué)者則沿用此譯名。

花崗巖為粒狀結(jié)晶質(zhì)巖石，主要的成分礦石為斜長(zhǎng)石、堿性長(zhǎng)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(zhǎng)石含量多于石英，兩者成互嵌組織產(chǎn)狀有如下三類:(1)不同成分堿性長(zhǎng)石單獨(dú)產(chǎn)出、(2)不同的堿性長(zhǎng)石以同形類質(zhì)成固熔體或 雙晶狀交生、(3)與鈣長(zhǎng)石成固熔體造成聚片雙晶交生，但其中80-85%為鈉長(zhǎng)石。堿性長(zhǎng)石在巖石學(xué)是指正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石及奧長(zhǎng)石或由上述長(zhǎng)石合成固熔體，奧長(zhǎng)石中所含鈉長(zhǎng)石分子百分比不低80%。鉀長(zhǎng)石(正長(zhǎng)石或微斜長(zhǎng)石分子)、鈉長(zhǎng)石分子式分別以K(Al Si3O8)及Na(Al Si3O8)表示。鈣長(zhǎng)石分子式為CaAl2 Si3O8。鈣長(zhǎng)石與鈉長(zhǎng)石成分可以各種比例形成固熔體，即礦物學(xué)所謂之斜長(zhǎng)石礦物或鈣~鈉長(zhǎng)石類。

根據(jù)世界各地2485份花崗巖中不同化學(xué)成分比例平均，依所占重量百分比由重到輕為:

1.巖漿巖的一種，在地殼上分布最廣，是巖漿在地殼深處逐漸冷卻凝結(jié)成的結(jié)晶巖體，主要成分是石英、長(zhǎng)石和云母。一般是黃色帶粉紅的，也有灰白色的。質(zhì)地堅(jiān)硬，色澤美麗，是很好的建筑材料。通稱 花崗石。

2.比喻頑固不化:花崗巖腦袋。

3、花崗巖的語(yǔ)源是拉丁文的granum，意思是谷粒或顆粒。因?yàn)榛◢弾r是深成巖，常能形成發(fā)育良好、肉眼可辨的礦物顆粒，因而得名?；◢弾r不易風(fēng)化，顏色美觀，外觀色澤可保持百年以上，由于其硬度高、耐磨損，除了用作高級(jí)建筑裝飾工程、大廳地面外，還是露天雕刻的首選之材。

花崗巖雖然是建筑的好材料，但是部份地區(qū)的花崗巖會(huì)溢出氡，一種天然放射性氣體。氡會(huì)使人罹患肺癌，香港有13%的肺癌死者死因就是氡氣過(guò)濃。 富含石英和長(zhǎng)石的粗?；蛑辛Ｇ秩霂r，是地殼中最常見的深成巖，由巖漿在地殼深處冷卻而成。由于可作鋪路石塊和建筑石料，開采花崗巖一度是一門重要的行業(yè)?；◢弾r可以呈巖脈或巖床產(chǎn)出，更有代表性的是規(guī)模變化極大的不規(guī)則巖體。主要組分是長(zhǎng)石，斜長(zhǎng)石和堿性長(zhǎng)石一般都很豐富，二者的相對(duì)豐度成了花崗巖的分類基礎(chǔ)。大多數(shù)花崗巖中，這里兩類長(zhǎng)石的比值都小于1/2。屬于這一類的有美國(guó)東部、中部、和西南部，英格蘭西南部，波羅的海地盾區(qū)，法國(guó)西部和中部，西班牙以及其他許多地區(qū)的大多數(shù)花崗巖。斜長(zhǎng)石大大地超過(guò)堿性長(zhǎng)石的花崗巖類，在美國(guó)西部一些地區(qū)常見。堿性長(zhǎng)石含量大大超過(guò)斜長(zhǎng)石的花崗巖產(chǎn)于新英格蘭，英國(guó)和挪威奧斯陸地區(qū)的許多地點(diǎn)，但都是較小的巖體，在尼日利亞的北部發(fā)育十分廣泛。巖石中石英含量少于20%的不叫花崗巖，暗色礦物(鐵鎂質(zhì)礦物)的最大含量大約為20%(按體積)。花崗巖中較少的主要礦物是白云母、黑云母、角閃石、輝石或罕見的鐵橄欖石。黑云母可以產(chǎn)于任何類型的花崗巖中，而且通常都有，盡管有時(shí)含量很少。含鈉的角閃石和輝石(鈉閃石、鈉鐵閃石、霓石)是堿性花崗巖特有的。如果兩類長(zhǎng)石中沒有一類含量大大超過(guò)另一類，那么角閃石、輝石都不大可能是主要礦物;暗色礦物通常是黑云母或白云母，或是二者兼有。

花崗巖是一種巖漿在地表之下凝結(jié)而成的酸性巖漿巖;也有人認(rèn)為是深度變質(zhì)和交代作用所引起的花崗巖化作用的結(jié)果。 許多有色金屬礦產(chǎn)如銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉍、鉬等，貴金屬如金、銀等，稀有金屬如鈮、鉭、鈹?shù)?，放射性元素如鈾、釷等，都與花崗巖有關(guān)。在地殼表層形成中，緩慢地移動(dòng)冷卻下來(lái)。屬于火成巖之一種，火成巖是由含有硅酸鹽(Silicate)熔融物的巖漿或熔巖冷卻固化結(jié)晶形成的一種物質(zhì)。當(dāng)熔化的巖漿冷凝固結(jié)時(shí)，礦物即形成于火成巖，像橄欖石、輝石之類。其密度最大的鐵鎂硅酸鹽礦物，在巖漿溫度最高時(shí)形成;密度較小的礦物，如長(zhǎng)石和石英，則在冷卻的后期形成。形成于熔巖中的礦物，通常可以毫無(wú)拘束地生長(zhǎng)，并有發(fā)育完好的晶形。

由于花崗巖硬度較高，經(jīng)久耐用，是生產(chǎn)墻磚和地鋪的理想材料。因?yàn)榛◢弾r比陶瓷器或其它任何人造材料稀有，所以鋪置花崗巖地板可以大大增加大房產(chǎn)的價(jià)值?；◢弾r品種豐富，顏色多樣，可為客戶提供廣泛的選擇范圍?；◢弾r臺(tái)面是容易維護(hù)，抗污能力較強(qiáng)?？傮w而言，花崗巖地鋪墻磚可為用戶提供了一個(gè)極其耐用和易于維護(hù)表面。此外，不同于人造合成材料，自然花崗巖臺(tái)面擁有獨(dú)特的耐溫性，故為各類板材加工的首選。天然石材亞美聯(lián)科石材、大理石壁爐、大理石。

一種深成酸性火成巖，屬于巖漿巖。俗稱花崗石。二氧化硅含量多在66%以上。塊狀無(wú)層理，花崗鑲嵌結(jié)構(gòu)，常經(jīng)球狀風(fēng)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(zhǎng)石(硬度6)和少量黑云母(硬度2-4)等暗色礦物組成。石英含量為20%~40%，堿性長(zhǎng)石多于斜長(zhǎng)石，約占長(zhǎng)石總量的2/3以上。堿性長(zhǎng)石為各種鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石，斜長(zhǎng)石主要為鈉更長(zhǎng)石或更長(zhǎng)石。暗色礦物以黑云母為主，含少量角閃石。具花崗結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)。

花崗巖結(jié)構(gòu)均勻，質(zhì)地堅(jiān)硬，顏色美觀，是優(yōu)質(zhì)建筑石料。

密度:2790~3070 kg/m^3

抗壓強(qiáng)度:1000-3000 kg/cm^2

彈性模量:(1.3~1.5)x10^6 kg/cm^2

吸水率:0.13 %

肖氏硬度:> HS 70

比重:2.6~2.75

花崗巖得天獨(dú)厚的物理特性加上它美麗的花紋使他成為建筑的上好材料，素有"巖石之王"之稱，還有人用一觀、二量、三聽、四試來(lái)評(píng)價(jià)好壞。在建筑中花崗巖從屋頂?shù)降匕宥寄苁褂茫诵械赖穆肪壱彩牵羰前阉鼔核檫€能制成水泥或巖石填充壩。許多需要耐風(fēng)吹雨打或需要長(zhǎng)存的地方或物品都是由花崗巖制成的。像是臺(tái)北"中正紀(jì)念堂"的牌子和北京天安門前人民英雄紀(jì)念碑都是花崗巖做的?；◢弾r過(guò)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(diǎn)。

花崗巖結(jié)構(gòu)均勻，質(zhì)地堅(jiān)硬，顏色美觀，是優(yōu)質(zhì)建筑石料?？箟簭?qiáng)度根據(jù)石材品種和產(chǎn)地不同而異，約為1000-3000公斤/厘米。花崗巖不易風(fēng)化，顏色美觀，外觀色澤可保持百年以上，由于其硬度高、耐磨損，除了用作高級(jí)建筑裝飾工程、大廳地面外，還是露天雕刻的首選之材。

商業(yè)用花崗巖包括花崗巖、片麻巖， 片麻花崗巖、花崗片巖及學(xué)者所稱之正長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖的成分介于其間之巖石。片麻巖類之巖石包括礦物成分、類似花崗巖及具粒狀結(jié)晶組織者。商業(yè)用花崗巖亦包括其它類似之組織、含少量副成分礦物之長(zhǎng)石質(zhì)結(jié)晶巖，主要為裝飾用者，如巖石學(xué)者所稱之鈣斜長(zhǎng)石。片麻巖為具粗理之結(jié)晶質(zhì)巖石，主要由硅酸鹽類礦物組成，呈鑲嵌狀及粒狀結(jié)晶組織，不同類之礦物以規(guī)則或不規(guī)則，交互排列而造成。依照美國(guó)的材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)分類花崗巖分成普通花崗巖與黑花崗巖兩種。普通花崗巖由石英、長(zhǎng)石、云石等組成，又因有色礦物而帶有黑色或暗綠色，整體而言常受長(zhǎng)石左右其色澤。黑花崗巖的暗綠色或黑色巖石，由斜長(zhǎng)石、輝石、橄欖石、角閃石等造巖而成，故黑花崗巖又分成斑糲巖、輝綠巖、玄武巖等三種。

花崗巖在地表分布很廣泛，是人類最早發(fā)現(xiàn)和利用的天然巖石之一。在世界各地有許多古代開發(fā)利用花崗巖的遺跡，如4000多年前古埃及人建造的金字塔、古希臘的神廟、古印度的寺廟圣窟、古羅馬的斗獸場(chǎng)等。 中華民族對(duì)花崗巖的開發(fā)利用可以追溯到距今10000年左右的新石器時(shí)代，在山西省懷仁鵝毛口石器制作場(chǎng)遺址，有遺跡表明當(dāng)時(shí)人們已在河谷谷坡上開采裸露的花崗巖(煌斑巖、凝灰?guī)r)來(lái)制作石器。在廣東南海西樵山也有這類發(fā)現(xiàn)。遼寧海城析木巨石大棚建筑，是新石器時(shí)代晚期人們利用花崗巖的例證。西安碑林藏有公元前424年花崗巖石雕馬。赤峰一段秦漢古長(zhǎng)城，使用了大量的剁斧石。在兩漢時(shí)期的陵墓建筑、魏晉時(shí)期石窟造像、隋唐時(shí)期的陵墓石雕等眾多文物中都可以見到古代利用花崗巖的遺跡。宋朝(公元960~1279年)開發(fā)利用花崗巖已很普遍，如福建泉州開元寺塔高48m完全用花崗巖建造，泉州一帶宋朝建造的石橋就有50座，都是取材于當(dāng)?shù)氐幕◢弾r。明清以來(lái)在宮殿、陵墓、橋梁、園林、王府等建筑中，石材已經(jīng)成為不可缺少的建筑材料。中華人民共和國(guó)成立后，花崗巖的開采與加工得到迅速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，許多重大建筑大量使用花崗巖，如北京的"人民英雄紀(jì)念碑"高達(dá)37.94m，僅碑心石就重達(dá)120t，是取材于山東青島的花崗巖;南京雨花臺(tái)花崗巖雕烈士群像;蘭州"黃河母親"花崗巖巨型石雕;80年代以來(lái)全國(guó)各大城市新建的賓館、飯店、寫字樓、銀行、商場(chǎng)等用花崗巖、大理石作室內(nèi)外裝飾雨后春筍般地逐漸形成一種時(shí)尚，把大型公用建筑裝點(diǎn)得更華美，全國(guó)花崗巖裝飾板材的耗用量已是建國(guó)之前的500多倍。

花崗巖是一種分布非常廣的一種巖石，世界上有許多國(guó)家都有出產(chǎn)花崗巖。花崗巖巖體在我國(guó)約占國(guó)土面積的9%，達(dá)80多萬(wàn)平方公里，尤其是東南地區(qū)，大面積裸露各類花崗巖體，可見其儲(chǔ)量之大。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，花崗巖石約有300多種。

花崗巖質(zhì)地堅(jiān)硬致密、強(qiáng)度高、抗風(fēng)化、耐腐蝕、耐磨損、吸水性低，美麗的色澤還能保存百年以上，是建筑的好材料，但它不耐熱。

國(guó)內(nèi)品種

紅色 四川的四川紅、中國(guó)紅;廣西的岑溪紅、三堡紅;山西靈邱的貴妃紅、桔紅;山東的乳山紅、將軍紅;福建的鶴塘紅、羅源紅、蝦紅，石棉紅、虎皮紅、櫻桃紅、平谷紅、杜花崗石、鵑紅、玫瑰紅、魯青紅、連州大紅等。

黃紅色 岑溪桔紅、東留肉紅、連州淺紅、興洋桃紅、興洋 桔紅、淺紅小花、櫻花紅、珊瑚花、虎皮黃等。

花色 山東省五蓮縣的五蓮花、五蓮紅、芝麻灰、芝麻白;白石花、白虎澗、黑白花、芝麻白、花白、嶺南花白、 濟(jì)南花白、四川花白、福建的芝麻白、湖北的白麻、山東白麻等等。

黑色 內(nèi)蒙古的黑金剛、赤峰黑、魚鱗黑;山東的濟(jì)南青;福建的芝麻黑，福建的福鼎黑，淡青黑、純黑、芝麻黑、四川黑 、煙臺(tái)黑、沈 陽(yáng)黑、長(zhǎng)春黑等。

青色 山東泰安綠;江西上高的豆綠、淺綠;安徽宿縣的青底綠花;河南的浙川綠;江西的菊花綠;河南偃師的菊花青、雪花青、云里梅;芝麻青、米易綠、細(xì)麻青、濟(jì)南青、竹葉青、 青花、蘆花青、南雄青、攀西蘭等。

黃色 福建銹石、新疆的卡拉麥里金，江西的菊花黃，湖北珍珠黃麻等。

世界知名品種

亞洲

美洲

歐洲:

非洲:

加工好的成品飾面石材，其質(zhì)量好壞可以從以下四方面來(lái)鑒別:

一觀，即肉眼觀察石材的表面結(jié)構(gòu)。一般說(shuō)來(lái)均勻的細(xì)料結(jié)構(gòu)的石材具有細(xì)膩的質(zhì)感，為石材之佳品;粗粒 及不等粒結(jié)構(gòu)的石材其外觀效果較差，力學(xué)性能也不均勻，質(zhì)量稍差。另外天然石材中由于地質(zhì)作用的影響，常在其中產(chǎn)生一些細(xì)脈和微裂隙，石材最易沿這些部位發(fā)生破裂，應(yīng)注意剔除。至于缺棱少角更是影響美觀，選擇時(shí)尤應(yīng)注意。二量，即量石材的尺寸規(guī)格。以免影響拼接或造成拼接后的圖案、花紋、線條變形，影響裝飾效果。

三聽，即聽石材的敲擊聲音。一般而言質(zhì)量好的、內(nèi)部致密均勻且無(wú)顯微裂隙的石材，其敲擊聲清脆悅耳;相反若石材內(nèi)部存在顯微裂隙或細(xì)脈，或因風(fēng)化導(dǎo)致顆粒間接觸變松，則敲擊聲粗啞。

四試，即用簡(jiǎn)單的試驗(yàn)方法來(lái)檢驗(yàn)石材質(zhì)量好壞。通常在石材的背面滴上一小滴墨水，如墨水很快四處分散浸出，即表示石材內(nèi)部顆粒較松或存在顯微裂隙，石材質(zhì)量不好;反之則說(shuō)明石材致密，質(zhì)地好。

在成品板材的挑選上，由于石材原料是天然的，不可能質(zhì)地完全相同，在開采加工中工藝的水平也有差別。多數(shù)石材是有等級(jí)之分的?；◢弾r石材沒有彩色條紋，多數(shù)只有彩色斑點(diǎn)，還有的是純色。其中礦物顆粒越細(xì)越好。

對(duì)花崗巖的工業(yè)技術(shù)要求因用途的不同而有不同的側(cè)重。

1.對(duì)天然花崗巖荒料的主要要求:

建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC-204-92)對(duì)天然花崗巖荒料的主要要求如下:

荒料必須具有直角平行六面體的形狀?；牧系拇竺鎽?yīng)與巖石的節(jié)理面或花紋走向平行。

荒料的規(guī)格尺寸要求長(zhǎng)度大于或等于140cm，寬度大于或等于60cm，高度大于或等于60cm。

外觀質(zhì)量要求同一批荒料的色調(diào)、花紋、顆粒結(jié)構(gòu)應(yīng)基本一致?；牧系娜苯?、缺棱、裂紋、色線、色斑的質(zhì)量要求應(yīng)符合表4.24.6的規(guī)定。

物理性能要求:密度不小于2.50g/cm3;吸水率不大于1.0%;干燥壓縮強(qiáng)度不小于60.0MPa;彎曲強(qiáng)度不小于8.0MPa。

2.對(duì)耐酸、耐堿花崗巖的質(zhì)量要求:

(1)耐酸花崗巖的質(zhì)量要求 主要化學(xué)成分要求:SiO2>70%~75%，含量越高耐酸性能越好;Al2O3>13%~15%;Fe2O3<0.5%;CaO<0.8%;MgO<0.4%;耐酸度大于97.5%。硬。熱阻率(經(jīng)過(guò)10~40次熱變化后的抗壓強(qiáng)度)大于16.2MPa，熔點(diǎn)1610℃，膨脹系數(shù)小于8×10-3，吸水率小于1.5%。

(2)耐堿花崗巖的質(zhì)量要求要求CaO、MgO含量高，含量越高耐堿性越好，有些耐酸石材SiO2含量高，但孔隙率小，亦可作為耐堿石材使用。

斑狀花崗巖亦稱"似斑狀花崗巖"，具有似斑狀結(jié)構(gòu)的花崗巖。

花崗巖屬侵入巖，容易形成似斑狀結(jié)構(gòu)，而一般不會(huì)形成斑狀結(jié)構(gòu)。具有似斑狀結(jié)構(gòu)的花崗巖，因其同樣具有"斑晶"，通常稱為斑狀花崗巖而較少稱為似斑狀花崗巖。

似斑狀花崗巖中，斑晶一般為正長(zhǎng)石，直徑可達(dá)1cm至數(shù)cm。