花崗巖大地構(gòu)造研究的若干重要問題

楊正權(quán)

摘要： 花崗巖的問題在于地質(zhì)、巖學(xué)，是討論最多、爭議最大的問題之一。30年代和60年代的辯論集中在花崗巖的形狀上?；◢弾r成因分析始于1970年代，主要談花崗巖的物質(zhì)來源和環(huán)境。本文基于花崗巖大地構(gòu)造研究的若干重要問題展開論述。

關(guān)鍵詞： 花崗巖;大地構(gòu)造研究;若干重要問題

【中圖分類號】P313【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）15-0287-01

引言：研究表明，只有地球在巨大的小行星上開發(fā)花崗巖（寬花崗巖），是非洲大陸最常見的巖石之一（山脈的40%至70%）。因此花崗巖（寬）是地球科學(xué)的重要組成部分，是研究非洲大陸特別是其大陸發(fā)展的核心組成部分之一。

1花崗巖大地構(gòu)造研究的主要內(nèi)容

花崗巖地理研究內(nèi)容可以從物理學(xué)、學(xué)科構(gòu)成和時代學(xué)院三個主要領(lǐng)域來估計，重點放在以下領(lǐng)域：（1）花崗巖籠物理（如熱能和晶體管化學(xué);研究熔巖上升運動和發(fā)電過程的物理特性和動態(tài)意義;研究熔巖管上升運動;收斂和解決巖石空間問題，包括研究花崗巖（帶）的形狀、大小和設(shè)計以及花崗巖的建造;（2）研究花崗巖變形的設(shè)計，即研究變形特性、演化理論、構(gòu)造變形過程（內(nèi)河）及其作為展示區(qū)域波動勢的構(gòu)造塊的意義：①花崗巖形態(tài)、變形型運動學(xué)標(biāo)志;①變形巖石不同階段的時間戳—變形的精確限制;（3）研究花崗巖類的線索，研究地殼構(gòu)造和地殼組成，包括花崗巖區(qū)塊觀測、大陸構(gòu)造和深層構(gòu)造結(jié)構(gòu)：①標(biāo)明地殼生長的花崗巖蘋果—描繪礦區(qū)發(fā)展的性質(zhì)和階段;①花崗巖源標(biāo)記—分離構(gòu)造塊的等溫排列—限制新舊殼之間的槳;①花崗巖深部的新發(fā)現(xiàn)和意義為大地構(gòu)造塊的劃分提供了詳細的基礎(chǔ)。（4）花崗巖的開發(fā)過程、構(gòu)造和大陸散射，包括等離子體變化特征和構(gòu)造環(huán)境;①大型花崗巖帶分散于大陸，為大陸基巖勘探奠定了基礎(chǔ)。

2板塊構(gòu)造環(huán)境

1979年s.皮特凱恩首先切斷了花崗巖與構(gòu)造環(huán)境成因之間的聯(lián)系，將海山和阿爾卑斯山這兩種不同類型分開，開辟了花崗巖成因的第一條河流，并進行了環(huán)境影響研究。花崗巖與建筑環(huán)境之間的關(guān)系從此成為重中之重。花崗巖類活動的背景通常分為火山?。╒AG）、板內(nèi)花崗巖（WPG）、同碰撞花崗巖（S-COLG）和洋中脊花崗巖（ORG）、Luandan花崗巖、瀝青鎂合金-鎂鎂合金、Alvarez石灰?guī)r研究的成因表明花崗巖巖石成因與巖石音樂活動的構(gòu)造塊大致一致。即s形花崗巖多為碰撞花崗巖，I形花崗巖一般形成火山弧環(huán)境，m形花崗巖位于脊柱中部，a形花崗巖一般位于裂谷環(huán)境?；◢弾r的動力類型、構(gòu)造環(huán)境和構(gòu)造階段大致相同。結(jié)果如下所示。（1）花崗巖的成因類型分為三大類：S-I-M-A、熔巖土改造-M-U型潛艇外殼、鐵礦系列。（2）構(gòu)造板塊的背景一般分為碰撞花崗巖（S-COLG）、火山弧花崗巖（VAG）、中板（ORG）、WPG （WPG）。（3）成因類型和板塊構(gòu)造環(huán)境可通過常數(shù)元素、薄土壤元素、微元素、R1-R2圖的典型表示、薄片曲面排列圖案、微生物元素蜘蛛圖、非活動元素（RB-Y + YB+ta、Rb-y+Yb、TA-YB、NB-Y）加以說明。判別方法需采用地質(zhì)產(chǎn)狀、巖相學(xué)特征、巖石化學(xué)成分、含礦性等方面綜合判斷。

3鮑文反應(yīng)序列與花崗巖構(gòu)造演化的關(guān)系

地球上不同地區(qū)不同構(gòu)造環(huán)境的巖石是對地球不同歷史時期的地質(zhì)構(gòu)造演化的記錄，鮑文反應(yīng)序列的提出解決了巖漿分異的過程，而不同的巖漿分異也是不同構(gòu)造環(huán)境的反應(yīng)，因此可以用鮑文反映序列來解釋不同時期的花崗巖演化特征。而威爾遜旋回解決了地球的構(gòu)造演化規(guī)律，從裂谷形成開始，經(jīng)過裂谷擴展成大洋，再經(jīng)大洋收縮至最終閉合造山，完成一個構(gòu)造旋回，而在其演化的過程中會形成各種不同類型的花崗巖。在鮑文反應(yīng)序列中，巖漿巖早期首先結(jié)晶分異出超基性巖，越到晚期巖石越酸性;而在不同的構(gòu)造背景中產(chǎn)出的巖漿巖組合也是不同的，裂谷、洋中脊、島弧環(huán)境中以超基性、基性火山巖為主，碰撞造山之后巖石逐漸向中酸性演變，越到造山晚期，巖石越酸性，造山帶后期演化的產(chǎn)物就是粗大的石英脈體。

4花崗巖機制砂對混凝土性能的影響

因為天然砂的高成本運輸以及資源短缺，機制砂的使用越來越多，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于不同類型的普通混凝土以及高性能混凝土、自密實混凝土、纖維鋼筋混凝土。但存在機制砂中細粉含量高以及顆粒的棱角性會增加混凝土拌合物的黏度，以及非均質(zhì)性和高吸水性等問題，可能會影響混凝土在新拌合狀態(tài)和硬化狀態(tài)下的性能。機制砂的形狀和表面紋理與天然砂存在差異，因此，研究機制砂對混凝土流變行為的影響非常重要。Westerholm等利用Bingham模型研究了機制砂對砂漿流變性質(zhì)的影響，結(jié)果表明，機制砂的性質(zhì)（如顆粒形狀和細粉含量）會強烈影響砂漿的流變性、屈服應(yīng)力和塑性粘度。Cortes等的研究發(fā)現(xiàn)，用花崗巖和石灰石機制砂替代天然砂，在保證相同流動度的條件下，很大程度地增加了砂漿中的漿料體積。（1）機制砂會顯著影響混凝土的流變性能，增加混凝土拌合物的塑性粘度。機制砂取代率越大，在保證混凝土具有相同工作性能時，所需要的減水劑也越多。（2）Herschel-Bulkley模型可以充分表達機制砂混凝土的流變行為，高效減水劑在機制砂混凝土中的作用抑制了機制砂對塑性粘度的負面影響。（3）當(dāng)坍落度控制在一定范圍內(nèi)時，機制砂不會對混凝土的抗壓強度產(chǎn)生負面影響，甚至機制砂用量適當(dāng)時還會提高混凝土的抗壓強度。此外，隨著機制砂取代率的增加，混凝土的彈性模量沒有明顯變化。（4）不同機制砂取代率的混凝土干縮率隨著齡期的延長逐漸增大;徐變系數(shù)均隨著齡期的延長先增大后趨于穩(wěn)定。

結(jié)束語：關(guān)于花崗巖的成因及其分類，特別是它們的形成過程和大地構(gòu)造環(huán)境已有著長期的研究歷史，但至今仍未能取得較為圓滿的統(tǒng)一認識，并且新問題、新認識還在不斷出現(xiàn)。

參考文獻

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