一種顯晶質酸性深成巖。以長石、石英淺色礦物為主,總量一般超過80%。肉紅色至淺灰色。相應的噴出巖是流紋巖。granite一詞於1596年首次提出,用以形容一種粒狀的巖石。

  礦物成分 石英為花崗巖的主要礦物,其量為20~50%。長石以鉀長石為主,斜長石為次,長石總量一般為60~70%。暗色礦物主要為黑雲母,有時伴有白雲母、普通角閃石或(和)輝石。色率一般低於10。副礦物含量通常常小於1%,偶爾高達3%,常見的有磁鐵礦、鈦鐵礦、鋯石、磷灰石和榍石等。

  種屬 在花崗巖中首先根據斜長石劃分出兩個種屬:斜長石是更長石或鈉質中長石的稱鈣堿性花崗巖;若為鈉長石並含堿性暗色礦物(如鈉閃石、鈉鐵閃石和霓輝石等)的則稱堿性花崗巖。鈣堿性花崗巖又可按鉀長石與斜長石比值細分(見火成巖)。

  化學成分 花崗巖是SiO2過飽和的巖石。SiO2>65%,並以下列氧化物克分子數關系表示其化學特征:①Al2O3Na2O+K2O,而且Al2O3Na2O+K2O+CaO,稱準鋁質,大多數花崗閃長巖和英雲閃長巖屬準鋁質花崗巖,常含角閃石或輝石。②Al2O3Na2O+K2O+CaO,稱過鋁質,黑雲母花崗巖往往屬於此類。除含黑雲母外,有時兼含少量(不足5%)的白雲母、堇青石、紅柱石、石榴子石等高鋁質礦物。③Al2O3Na2O+K2O,為過堿質,稱堿性花崗巖,含一定量的堿性暗色礦物。

  結構構造 常呈半自形等粒結構,其中暗色礦物具有較完整的晶形,長石常具部分的晶形,但斜長石形態一般較鉀長石完整,石英一般為他形。按平均粒徑可有細粒、中粒和粗粒之分。花崗巖有時也具有特征的文象結構,表現為鉀長石和石英的規律連生,石英在鉀長石中呈定向排列,猶如象形文字。花崗巖有時呈斑狀結構,斑晶主要為長石和石英,稱斑狀花崗巖。在花崗巖中,可以存在各種巖石包體。按成因大致可分3種類型:①捕虜體,為不規則的圍巖碎塊,富集於巖體邊部。它們與巖漿發生不同程度的反應,是巖漿侵入作用的重要標志。②析離體,由巖漿早期結晶的礦物凝聚而成,一般色率較高,但粒徑與周圍巖石無明顯差別。③殘留體和殘影體,是早期巖石受到交代作用逐漸被改造為花崗質巖石時由於改造不徹底而在巖體內留下瞭早期巖石的殘跡,隱約可見原有巖石的層理和片理。此外,有些花崗巖,特別是堿性花崗巖和堿長花崗巖,常可見晶洞構造。洞壁內有石英、電氣石、綠柱石等晶簇生長,洞體大小不均,一般為幾毫米,有時達數十厘米。由於花崗巖漿冷卻結晶過程中的收縮作用,在巖體內部可發育原生節理,即縱節理、橫節理和水平節理等。在自然營力的長期作用下,由於某些巖塊的崩落,常造成陡峭的峰巒,是理想的遊覽勝地。馳名中外的黃山風景區便是由花崗巖組成的。

  分佈 花崗巖類是構成大陸地殼的主要巖石類型之一,廣泛分佈於不同時代的褶皺帶和前寒武紀地盾區。中國花崗巖類的分佈廣泛,尤其在中國東南和東北諸省,分佈更為集中。中國東南花崗巖出露面積達20餘萬平方公裡,約相當於該區總面積的1/5。

  產狀 花崗巖常見的產狀有花崗巖穹窿、巖基、巖株、巖蓋和巖墻等。多分佈於大陸地殼的上層。按巖體形成的深度不同可分淺帶巖體、中帶巖體和深帶巖體。淺帶巖體與圍巖呈明顯交切關系,有時與同源的火山巖共生,甚至直接發育於破火山口內,稱為次火山花崗巖。中國東部沿海有些燕山期花崗巖屬於此類。中帶巖體多數呈大巖基,一般為復式的,往往在復背斜軸部或穹窿構造的中心侵位。深帶巖體常表現為同造山型,圍巖一般是角閃巖相至麻粒巖相的變質巖,常與各種類型混合巖伴生。

  成因 花崗巖是多種成因的。就形成方式說,有兩種基本形式,即巖漿侵入和花崗巖化。①侵入花崗巖的巖漿來源一般認為有兩種途徑:結晶分異和部分熔融。結晶分異作用理論,認為花崗質巖漿可以由玄武質巖漿結晶分異而形成。根據結晶分異實驗,從玄武質巖漿中分離出的花崗質巖漿的數量隻約5%。這表明由玄武質巖漿結晶分異而產生的花崗巖的可能性是存在的,但其分佈極為有限。這種成因的花崗巖類往往與各個地質時期形成的基性火山巖或蛇綠巖套共生,巖性上大都是英雲閃長巖或花崗閃長巖。1958年美國巖石學傢O.F.塔特爾成功地完成瞭鈉長石-鉀長石-矽酸-水四元系在高溫高壓下的部分熔融實驗。發現在不同水分壓下在液相面上相應地都有一低共熔點。以2×108帕水分壓為例,低共熔點溫度為670℃,共熔混合物的成分是35%石英+40%鈉長石+25%鉀長石。這與普通花崗巖的成分很相似。塔特爾實驗表明:當地溫梯度為30℃每公裡小時時,在地表以下約20公裡深度,溫度可達約630℃,水分壓力可達4×108帕。在具備瞭這些條件的地殼深處,固態的陸殼物質開始發生部分熔融,出熔的部分便相當於花崗質巖漿。為瞭證實低熔組分與天然花崗巖成分的一致性,塔特爾等將酸性巖的化學成分作瞭三組分投影(見圖),

發現投影點極密區與低共熔點相接近。這有力證明瞭許多花崗巖是巖漿成因的。②自然界也存在非巖漿成因的交代花崗巖。不僅在前寒武紀地盾區,而且在不同時代的褶皺帶中均可發生 花崗巖化作用,形成交代成因的花崗巖。

  70年代,許多學者開始致力於花崗巖起源物質的研究。通過鍶、釹、氧、硫、鉛等同位素組成的測定,發現花崗巖的許多特征與其起源物質的特性有內在聯系。澳大利亞學者B.W.查普爾等1974年提出把花崗巖類劃分為兩種成因類型:I型和S型。I型花崗巖由未經地表風化的火成巖源巖部分熔融形成,通常是準鋁質的;S型花崗巖由沉積巖源巖經部分熔融產生,通常是過鋁質的。中國學者徐克勤等(1984)針對中國東南部花崗巖類的巖石學、地球化學、同位素的特征,按花崗巖起源物質,將花崗巖劃分為幔源型、同熔型和陸殼改造型三種成因類型。吳利仁(1985)根據巖漿生成的物質來源,將花崗巖(和相應火山巖)劃分為幔源型(M型)、幔殼(陸殼)混源型(MC型)和殼源型(C型)。

  礦產和用途 與花崗巖直接或間接有關的礦產主要有鎢、錫、鈹、鈮、鉭、鈾、金、銅、鉬、鉛、鋅等。主要分佈於環太平洋成礦帶內,包括美洲西部和亞洲東部。中國東南地區尤以鎢、錫、鈹、鈾等工業礦床為著名,主要與燕山期花崗巖有關,並往往表現出成礦元素的富集與巖體成分有一定的相關性:鐵、銅礦床主要與弱酸性的閃長巖有關;鎢、錫、鈹、鈮、鉭、鈾主要與普通花崗巖有關。花崗巖由於暗色礦物含量低、不易形成銹斑,容易加工而又美觀堅固,是雄偉建築物的理想石料。(見彩圖)

花崗巖 8×12厘米 產地:廣東臺山 中國地質博物館標本工廠供稿