1. 花岗岩的形成与分类
花岗岩是一种非可再生资源,它的形成过程通常与大陆的构造作用、变质作用和成矿作用密切相关,需要长时间才能形成。花岗岩属于酸性岩浆岩中的侵入岩,多为浅肉红色、浅灰色、灰白色等,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1。
花岗岩形成的地质环境
1. 大地构造环境
花岗岩的形成与大地构造环境有着密切的联系。大地构造环境包括了板块构造、地质作用等因素,这些因素共同作用,使得花岗岩能够在特定的地质条件下形成。通过对花岗岩形成时的大地构造环境的研究,我们可以更好地理解花岗岩的成因和地质历史1。
花岗岩的形成通常与以下几个大地构造环境相关:
拉张型过渡壳:这种环境通常出现在裂谷形成以及大陆解体的拉张环境中。在这种环境下,上地幔中的热物质参与了岩浆的改造混染作用,然后地壳逐渐向过渡型演变,最终逐渐形成了拉张型过渡壳。
挤压型的过渡壳:这种环境可以进一步分为不成熟的岛弧和成熟的岛弧(安第斯型的大陆边缘以及含有前寒武纪地块的岛弧环境)。
非造山型花岗岩:这种花岗岩属于A型花岗岩,通常产出在大陆板块内。非造山型花岗岩的形成既可以和大陆碰撞带有关,也可以和克拉通之上的韧性剪切带有关。
造山型花岗岩:这类花岗岩可以进一步分为俯冲造山带花岗岩和部分I型花岗岩。造山型花岗岩的形成可能经历了大洋板块在向另一板块俯冲的过程中,由于两个板块之间的相互运动使温度升高,导致岩石中的暗色矿物发生脱水作用,从而使上覆楔形区的岩石发生部分熔融,最终形成花岗岩浆的过程。
2. 地质作用过程
花岗岩形成的地质作用过程主要包括岩浆侵入、地壳抬升、风化剥蚀和侵蚀搬运四个阶段。花岗岩属于酸性岩浆岩中的侵入岩,多为浅肉红色、浅灰色、灰白色等,具有中粗粒、细粒结构和块状构造。主要矿物为石英、钾长石和酸性斜长石,次要矿物则为黑云母、角闪石,有时还有少量辉石。副矿物种类很多,常见的有磁铁矿、榍石、锆石、磷灰石、电气石、萤石等。
3. 物质来源
花岗岩的物质来源是地幔或地壳部分熔融产生的。热量无法汇聚在很小的空间中,仅仅通过放射性元素所产生的热能并不能够产生熔融作用。因此,岩浆的形成方式有以下三种:通过位于岩石下部的岩浆的热传导作用,或者是由断裂、俯冲等的构造作用所产生的能量使岩石达到高温状态产生了熔融;构造抬升或者贯入而产生的降压作用;变质作用中固相线较低的物质组分发生变化。
4. 构造环境判别方法
判别花岗岩形成时的构造环境的方法主要有微量元素判别图解、岩石化学特征分析等。相对于常量元素,微量元素是一种更为灵敏的示踪剂,因此,对构造环境的判别也更为可靠。例如,可以通过分析岩石中的分异指数频率分布特征来划分造山和非造山的岩套。
虽然花岗岩不可再生,但是还是可以再生利用,比如石粉,石材加工废渣等的利用。
花岗岩的再生利用
尽管花岗岩本身不是可再生资源,但可以通过再生利用技术将花岗岩废料进行提纯和再利用。例如,内蒙古华宸再生资源科技有限公司采用全物理提纯工艺技术,突破了技术难关,最大限度利用了花岗岩石材废料资源综合利用,形成了工业规模化生产,达到了国内选矿的先进水平。经过物理提纯后的花岗岩废料中的有害物质铕原来的Fe、Ti含量大于2%,降低为Fe、Ti含量小于0.1%,用于高品质陶瓷原料回收率大于80%,剩下的20%的磁性物料和尾泥全部能生产用于深色、有机、无机人造石建筑材料,生产过程中的水全部可采用城市生活中水,长期循环使用,不会产生第二次污染。
此外,还有一种再生花岗岩的方法,以精选后的天然花岗石余料颗粒为填料,混合于树脂,固化后制成母板,后打磨现晶体断面状,经“抛光”,切割成所需尺寸的花岗石板材。这种方法能够展示天然花岗石最本质的特征,即天然花岗石晶体断面,色泽美丽,光亮照人,不老化、成本低、资源再利用等。
再生花岗岩的应用
再生花岗岩可以用于制作路面砖,这种路面砖具有抗折强度和劈裂抗拉强度高、抗冻性、耐磨性、抗滑性及透水性好等特点,设计强度达到35~40MPa。通过这种方式,既能够实现花岗岩废料处理,又能够对重新加以利用,达到环保和增加经济效益的目的,成本低而且有利于节约能源、节约土地,有利于环境保护,具有明显的社会经济效益7。
结论
总的来说,花岗岩形成的地质环境是一个复杂的系统,涉及到多种地质作用和大地构造过程。通过对这些过程的理解,我们可以更好地认识花岗岩的成因和地质历史。
综上所述,虽然花岗岩本身不是可再生资源,但由于再生利用技术的发展,我们可以将花岗岩废料进行有效利用,从而实现资源的循环和环境保护。通过这些方法,我们可以将花岗岩的使用寿命延长,并在一定程度上减少对非可再生资源的依赖。