花岗岩大地构造研究的若干重要问题

杨正权

摘要： 花岗岩的问题在于地质、岩学，是讨论最多、争议最大的问题之一。30年代和60年代的辩论集中在花岗岩的形状上。花岗岩成因分析始于1970年代，主要谈花岗岩的物质来源和环境。本文基于花岗岩大地构造研究的若干重要问题展开论述。

关键词： 花岗岩;大地构造研究;若干重要问题

【中图分类号】P313【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）15-0287-01

引言：研究表明，只有地球在巨大的小行星上开发花岗岩（宽花岗岩），是非洲大陆最常见的岩石之一（山脉的40%至70%）。因此花岗岩（宽）是地球科学的重要组成部分，是研究非洲大陆特别是其大陆发展的核心组成部分之一。

1花岗岩大地构造研究的主要内容

花岗岩地理研究内容可以从物理学、学科构成和时代学院三个主要领域来估计，重点放在以下领域：（1）花岗岩笼物理（如热能和晶体管化学;研究熔岩上升运动和发电过程的物理特性和动态意义;研究熔岩管上升运动;收敛和解决岩石空间问题，包括研究花岗岩（带）的形状、大小和设计以及花岗岩的建造;（2）研究花岗岩变形的设计，即研究变形特性、演化理论、构造变形过程（内河）及其作为展示区域波动势的构造块的意义：①花岗岩形态、变形型运动学标志;①变形岩石不同阶段的时间戳—变形的精确限制;（3）研究花岗岩类的线索，研究地壳构造和地壳组成，包括花岗岩区块观测、大陆构造和深层构造结构：①标明地壳生长的花岗岩苹果—描绘矿区发展的性质和阶段;①花岗岩源标记—分离构造块的等温排列—限制新旧壳之间的桨;①花岗岩深部的新发现和意义为大地构造块的划分提供了详细的基础。（4）花岗岩的开发过程、构造和大陆散射，包括等离子体变化特征和构造环境;①大型花岗岩带分散于大陆，为大陆基岩勘探奠定了基础。

2板块构造环境

1979年s.皮特凯恩首先切断了花岗岩与构造环境成因之间的联系，将海山和阿尔卑斯山这两种不同类型分开，开辟了花岗岩成因的第一条河流，并进行了环境影响研究。花岗岩与建筑环境之间的关系从此成为重中之重。花岗岩类活动的背景通常分为火山弧（VAG）、板内花岗岩（WPG）、同碰撞花岗岩（S-COLG）和洋中脊花岗岩（ORG）、Luandan花岗岩、沥青镁合金-镁镁合金、Alvarez石灰岩研究的成因表明花岗岩岩石成因与岩石音乐活动的构造块大致一致。即s形花岗岩多为碰撞花岗岩，I形花岗岩一般形成火山弧环境，m形花岗岩位于脊柱中部，a形花岗岩一般位于裂谷环境。花岗岩的动力类型、构造环境和构造阶段大致相同。结果如下所示。（1）花岗岩的成因类型分为三大类：S-I-M-A、熔岩土改造-M-U型潜艇外壳、铁矿系列。（2）构造板块的背景一般分为碰撞花岗岩（S-COLG）、火山弧花岗岩（VAG）、中板（ORG）、WPG （WPG）。（3）成因类型和板块构造环境可通过常数元素、薄土壤元素、微元素、R1-R2图的典型表示、薄片曲面排列图案、微生物元素蜘蛛图、非活动元素（RB-Y + YB+ta、Rb-y+Yb、TA-YB、NB-Y）加以说明。判别方法需采用地质产状、岩相学特征、岩石化学成分、含矿性等方面综合判断。

3鲍文反应序列与花岗岩构造演化的关系

地球上不同地区不同构造环境的岩石是对地球不同历史时期的地质构造演化的记录，鲍文反应序列的提出解决了岩浆分异的过程，而不同的岩浆分异也是不同构造环境的反应，因此可以用鲍文反映序列来解释不同时期的花岗岩演化特征。而威尔逊旋回解决了地球的构造演化规律，从裂谷形成开始，经过裂谷扩展成大洋，再经大洋收缩至最终闭合造山，完成一个构造旋回，而在其演化的过程中会形成各种不同类型的花岗岩。在鲍文反应序列中，岩浆岩早期首先结晶分异出超基性岩，越到晚期岩石越酸性;而在不同的构造背景中产出的岩浆岩组合也是不同的，裂谷、洋中脊、岛弧环境中以超基性、基性火山岩为主，碰撞造山之后岩石逐渐向中酸性演变，越到造山晚期，岩石越酸性，造山带后期演化的产物就是粗大的石英脉体。

4花岗岩机制砂对混凝土性能的影响

因为天然砂的高成本运输以及资源短缺，机制砂的使用越来越多，已经广泛应用于不同类型的普通混凝土以及高性能混凝土、自密实混凝土、纤维钢筋混凝土。但存在机制砂中细粉含量高以及颗粒的棱角性会增加混凝土拌合物的黏度，以及非均質性和高吸水性等问题，可能会影响混凝土在新拌合状态和硬化状态下的性能。机制砂的形状和表面纹理与天然砂存在差异，因此，研究机制砂对混凝土流变行为的影响非常重要。Westerholm等利用Bingham模型研究了机制砂对砂浆流变性质的影响，结果表明，机制砂的性质（如颗粒形状和细粉含量）会强烈影响砂浆的流变性、屈服应力和塑性粘度。Cortes等的研究发现，用花岗岩和石灰石机制砂替代天然砂，在保证相同流动度的条件下，很大程度地增加了砂浆中的浆料体积。（1）机制砂会显著影响混凝土的流变性能，增加混凝土拌合物的塑性粘度。机制砂取代率越大，在保证混凝土具有相同工作性能时，所需要的减水剂也越多。（2）Herschel-Bulkley模型可以充分表达机制砂混凝土的流变行为，高效减水剂在机制砂混凝土中的作用抑制了机制砂对塑性粘度的负面影响。（3）当坍落度控制在一定范围内时，机制砂不会对混凝土的抗压强度产生负面影响，甚至机制砂用量适当时还会提高混凝土的抗压强度。此外，随着机制砂取代率的增加，混凝土的弹性模量没有明显变化。（4）不同机制砂取代率的混凝土干缩率随着龄期的延长逐渐增大;徐变系数均随着龄期的延长先增大后趋于稳定。

结束语：关于花岗岩的成因及其分类，特别是它们的形成过程和大地构造环境已有着长期的研究历史，但至今仍未能取得较为圆满的统一认识，并且新问题、新认识还在不断出现。

参考文献

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