花岗岩矿基本知识概述

　　花岗岩属于酸性岩浆岩中的侵入岩，这是此类中最常见的一种岩石，多为浅肉红色、浅灰色、灰白色等，多为中粗粒、细粒结构。花岗岩多为块状构造，也有一些为斑杂构造、球状构造、似片麻状构造等。

　　一、花岗岩的物化性质

　　1. 物理性质

　　密度和容重：密度大，通常花岗岩的密度在2.6～2.8g /cm³之间，这使得花岗岩成为一种质量较重的岩石。

　　孔隙率和吸水率：孔隙率小，一般在0.04～2.8%之间，表明花岗岩的结构相对紧密，不易吸水。其吸水率也小，通常在0.1～0.7%之间，进一步证明了其良好的防水性能。

　　硬度和耐磨性：硬度大，莫氏硬度通常在6~7之间，是岩石中硬度较高的类型之一。因此，花岗岩具有良好的耐磨性，适合用于需要承受磨损的场合。

　　抗压强度：抗压强度高，一般在100~300 MPa之间甚至更高。这使得花岗岩在承受压力时具有较高的稳定性，不易发生破坏。

　　变形特性：在载荷作用下，花岗岩首先会发生变形。随着载荷的增加，其变形会逐渐增大，直至发生破坏。花岗岩的变形特征在单轴压缩条件下表现为塑-弹性体，而在三轴压缩条件下，其抗压强度和弹性极限会显著增加。

　　电学性质：花岗岩具有一定的导电性，这主要归因于其内部含有一定量的导电矿物质，如黑云母、黄铁矿等。然而，与金属相比，花岗岩的导电性相对较弱，其电阻率通常较大，一般在60～10000 Ω·m之间。这种电学特性使得花岗岩在地球物理勘探、地质工程等领域中具有一定的应用价值，例如可以利用电阻率的不同进行花岗岩的识别和判别。

　　声学性质：在自然状态下，花岗岩的声速通常较高，因为其具有较高的密度和弹性模量。实验结果表明，花岗岩的声波速度一般在5000-6000米/秒左右。这一范围可能会因花岗岩的具体种类、质量以及测试条件的不同而有所变化。

　　2. 化学性质

　　主要化学成分：花岗岩的主要化学成分包括SiO2(二氧化硅)和Al2O3(三氧化二铝)，其中SiO2的含量约为65～85%，是花岗岩中含量最高的化学成分。

　　弱酸性：花岗岩的化学性质呈弱酸性，这与其高含量的SiO2有关。此外，花岗岩中还含有长石(钾长石、奥长石等)、石英以及少量的云母(黑云母或白云母)和微量矿物质(如锆石、磷灰石、磁铁矿等)，这些矿物的化学性质也共同影响了花岗岩的整体化学性质。

　　耐酸性和耐久性：花岗岩具有良好的耐酸性和耐久性，不易受酸性物质的侵蚀，也不易风化变质。这使得花岗岩在多种环境下都能保持稳定的性能和外观。

　　二、花岗岩的性状

　　花岗岩多为浅肉红色、浅灰色、灰白色等，这主要取决于其矿物成分和含量。中粗粒、细粒结构，块状构造，也有一些为斑杂构造、球状构造、似片麻状构造等。花岗岩属于很重要的岩石种类，有不少独特的物理性质。它的密度一般在 2.6 到 2.7 克/立方厘米，密度算比较高的。其比重通常在 2.6 至 2.8 之间，所以花岗岩这种岩石相对较重。花岗岩强度高、硬度大，属于特别坚硬的岩石。它的抗压强度一般在 100 到 300 兆帕(MPa)左右，所以在建筑跟结构工程里被大量当作耐用的材料。花岗岩硬度大概是 6 到 7(莫氏硬度)，这表示它能扛得住磨损和划伤。

　　三、花岗岩的来源

　　花岗岩，作为岩浆岩的一种，广泛分布于地壳之中。它是岩浆在深部地壳逐渐冷却和凝结的产物，属于深成酸性火成岩。与玄武岩相比，花岗岩的形成过程更为独特：在岩浆喷发时，它处于地下深处，经过高压环境的磨砺，形成了质地紧密、坚硬无比的岩石。此外，部分花岗岩还经历了岩浆与沉积岩的变质作用，形成了片麻岩类或混合岩化的岩石。

　　四、花岗岩的作用

　　花岗岩在建筑、道路与桥梁建设、工业以及环保与景观等多个领域都具有重要的应用价值。其优异的物理和化学性质以及丰富的资源储量使得它成为了一种不可或缺的建筑材料和工业原料。

　　1.建筑领域

　　结构材料：花岗岩因其高硬度、高抗压强度和耐久性，常被用作建筑物的承重结构材料。在建筑物的墙体、柱子、地基等关键部位，花岗岩能够承受巨大的压力和重量，确保建筑物的稳定性和安全性。

　　装饰材料：花岗岩的丰富色彩和独特纹理使其成为建筑装饰的优选材料。无论是室内还是室外，花岗岩都可以用于地面铺设、墙面装饰、台阶、窗台等部位，为建筑物增添美观度和豪华感。其光洁的表面和多样的色彩选择，能够满足不同建筑风格和设计需求。

　　特殊用途：在特定场合下，花岗岩还可以被加工成各种形状和尺寸，用于制作纪念碑、雕塑、墓碑等具有特殊意义的艺术品。这些艺术品不仅具有观赏价值，还承载着深厚的历史和文化内涵。

　　2.道路与桥梁建设

　　路面材料：花岗岩的高耐磨性和抗压强度使其成为道路铺设的理想材料。在高速公路、城市道路、乡村小道等路面铺设中，花岗岩能够承受车辆的重压和磨损，保持长久的平整度和稳定性。同时，其防滑性能也提高了道路的安全性。

　　桥梁结构：在桥梁建设中，花岗岩常被用作桥墩、桥台等承重结构的材料。其优异的力学性能和耐久性确保了桥梁的安全性和使用寿命。特别是在一些需要承受大跨度、高荷载的桥梁中，花岗岩更是发挥了不可替代的作用。

　　3.工业领域

　　石材加工：花岗岩是石材加工行业的重要原料之一。通过切割、打磨等工艺处理，可以将其加工成各种规格的石板、石条、石雕等产品。这些产品广泛应用于建筑、园林、景观等领域，为人们的生活和工作环境增添了美感。

　　工业原料：花岗岩还可以作为磨料和填料的原料。在冶金、化工、机械等行业中，花岗岩磨料和填料被广泛应用于研磨、抛光、填充等工艺过程中。其高硬度和耐磨性使得这些产品具有出色的使用效果。

　　4.环保与景观

　　环保材料：花岗岩作为一种天然石材，具有环保无污染的特点。在生产和加工过程中产生的废弃物相对较少，且易于处理和回收再利用。同时，其长期使用过程中也不会对环境造成污染或破坏。这使得花岗岩成为了一种绿色、环保的建筑材料。

　　景观材料：花岗岩的丰富色彩和纹理在景观设计中具有广泛的应用价值。无论是公园、广场还是住宅小区等场所，都可以利用花岗岩来打造独特的景观效果。其坚硬的质地和耐久的性能使得景观作品能够长期保持美观和完整。

　　五、花岗岩的分布情况

　　花岗岩在各大洲均有发现。在亚洲，中国、印度、日本等国家拥有丰富的花岗岩资源，中国的花岗岩产地遍布全国，从东北的辽宁到南方的广东、福建，再到西部的四川、新疆等地，均有大量花岗岩产出。这些地区的地质条件有利于花岗岩的形成和保存。在欧洲，花岗岩同样广泛分布，如英国、法国、德国等国家都有著名的花岗岩产地。这些地区的花岗岩不仅用于建筑和装饰，还成为了当地的文化和历史象征。在北美洲，美国和加拿大是花岗岩的主要产地。美国的花岗岩资源尤为丰富，从东部的纽约州到西部的加利福尼亚州，都有大量的花岗岩矿床。这些花岗岩被广泛应用于建筑、道路铺设和纪念碑制作等领域。在南美洲，巴西、阿根廷等国家也拥有丰富的花岗岩资源。这些地区的花岗岩以其独特的颜色和纹理而闻名，被广泛用于高端建筑和装饰项目。此外，非洲和大洋洲也有花岗岩的分布。例如，非洲的南非、埃及等国家，以及大洋洲的澳大利亚和新西兰，都有花岗岩的产出。

　　六、我国主要的花岗岩矿区

　　中国已探明的花岗岩产地多达297处，这些产地遍布在26个省、自治区、直辖市，唯独缺少台湾省的统计数据。在各地区的花岗岩储量中，山东省以32%的占比高居榜首。而山东、浙江、福建、广东和广西五省的花岗石产量更是占据了全国总产量的近七成。这些地区的花岗岩岩体经过长期的风化侵蚀，形成了大面积的裸露，其表面呈现出球状或薄层状的风化特征，使得开采条件相对较为理想。

　　华东地区花岗岩分布：华东区是花岗石的重要产区，其产量约占全国的60%。特别是福建，作为中国最大的花岗石生产基地，拥有80多个品种，包括“厦门白”、“峰白石”等，以浅色系列花岗石而闻名。此外，山东的花岗石产量也颇为可观，主要集中在荣城、临沂等地，所产花岗石有45个品种，如“济南青”等。浙江的花岗石企业数量也较多，所产花岗石品种丰富，如“一品梅”等。

　　华南地区花岗岩分布：在华南区，广东的花岗石板材年产量位居全国第二，达到3700多万m2。该省矿点众多，如深圳、惠州等地，所产花岗石品种繁多，如“西丽红”等。广西的花岗石企业则主要分布在岑溪、桂林等地，所产花岗石板材年产量达680万m2。其中，“岑溪红”被誉为驰名中外的花岗石品种。

　　华中地区花岗岩分布：华中区的花岗岩生产以河南的“太行红”与湖北的“三峡红”等多样化品种著称。河南的花岗石企业主要分布在辉县、郑州等地，全省花岗石板材产量为390万平方米。湖北的花岗石企业则集中在宜昌、黄石等地，所产花岗石板材年产量为180万m2。这些地区的花岗石品种多样，如河南的“太行红”和湖北的“三峡红”等。

　　七、花岗岩的分类

　　花岗岩可以根据其矿物成分进行分类，例如黑云母花岗岩、白云母花岗岩、角闪花岗岩和二云母花岗岩等。此外，根据其结构构造，花岗岩又可分为细粒、中粒、粗粒花岗岩，以及斑状、似斑状、晶洞花岗岩等。花岗岩中还含有副矿物，如锡石、铌铁矿、铍、锂云母和电气石等，这些副矿物的存在也影响了花岗岩的物理性质和用途。同时，花岗岩在地质过程中常经历长石化、云英岩化和电气石化等自变质作用，这些作用使得花岗岩在成分和结构上更加复杂多样。值得注意的是，花岗岩是一种分布广泛的岩石，几乎在各个地质时代都有产出，这也为其在建筑、装饰和园林等多个领域中的广泛应用提供了基础。

　　花岗岩的社会地位，在人类文明史中虽历经沉浮，却始终扮演着不可替代的角色。从远古时代的石器工具，到现代都市的摩天大厦;从园林景观的假山石阶，到精密工业的仪器基座，花岗岩以“沉默的守护者”姿态，见证着人类从蛮荒到文明的跨越。它不仅是建筑与工程的基石，更承载着人类对永恒与稳定的追求。