花岗岩属于可再生资源还是非可再生资源
是非可再生资源,花岗岩是非可再生资源 。他需要长时间才能行成,所以算作非可再生资源,可再生资源是指被人类开发利用后,可以在较短时间内更新、再生,或者能够重复利用、循环使用的自然资源,如气候资源、生物资源、水资源和土地资源等.对于再生速度受到自身繁殖能力和外界环境条件影响的可再生资源,应有计划、有限制地加以开发利用.非可再生资源是指经人类开发利用后蕴藏量不断减少,在相当长的时间内不可能再生的自然资源,主要是指自然界的各种矿物、岩石和化石燃料,例如金属矿产、非金属矿产、煤炭、石油、天然气等矿产资源.由于非可再生资源的形成周期极为漫长,在人类历史时期几乎不能再生,因而对于这类自然资源,应尽可能综合利用。人类开发利用后,可以在较短时间内更新、再生,或者能够重复利用、循环使用的自然资源;经人类开发利用后蕴藏量不断减少,在相当长的时间内不可能再生的自然资源.
花岗岩是非可再生资源 。他需要长时间才能行成,所以算作非可再生资源,可再生资源是指被人类开发利用后,可以在较短时间内更新、再生,或者能够重复利用、循环使用的自然资源,如气候资源、生物资源、水资源和土地资源等.对于再生速度受到自身繁殖能力和外界环境条件影响的可再生资源,应有计划、有限制地加以开发利用.非可再生资源是指经人类开发利用后蕴藏量不断减少,在相当长的时间内不可能再生的自然资源,主要是指自然界的各种矿物、岩石和化石燃料,例如金属矿产、非金属矿产、煤炭、石油、天然气等矿产资源.由于非可再生资源的形成周期极为漫长,在人类历史时期几乎不能再生,因而对于这类自然资源,应尽可能综合利用。人类开发利用后,可以在较短时间内更新、再生,或者能够重复利用、循环使用的自然资源;经人类开发利用后蕴藏量不断减少,在相当长的时间内不可能再生的自然资源.
不可再生能源消耗,如煤和石油都是在地下深层中,经过漫长的演化而形成的,一旦被燃烧耗用后,不可能在数百年乃至数万年内再生,因而属于“不可再生能源”。除此之外,不可再生能源还有,煤、石油、天然气、核能、油页岩等,石油、天然气、煤炭等不可再生能源的价格急速上升,石油逐渐成了一种不可替代的能源,尤其是在亚洲国家,中国的石油消耗是目前世界第一的,人类越来越依靠这类东西,当有一天不可再生能源消耗完了,没有人会知道有什么后果。
核能的新发展将使核燃料循环而具有增殖的性质。核聚变的能比核裂变的能高出5~10倍,核聚变最适合的燃料重氢(氘)又大量地存在于海水中,可谓“取之不尽,用之不竭”。核能是未来能源系统的支柱之一,可人类目前是无法处理核废料的,依目前技术来看至少30年以内是不可能处理掉核废料问题的。
核废料的存放是举世瞩目的难题。目前常见的高放射性核废物,是采用地质深埋的方法。在如在花岗岩石等地质中凿一个位于1500米~3000米深的地下处置库,库的结构包括天然屏障和工程屏障,以防止废物中的放射性核素从包装物中泄漏,但很难保证在长达上百万年中包装材料不被腐蚀。一台1000兆瓦核电站的年核废物中含有15公斤的镎-237和30公斤的锝-99,如以非专业人员允许的年接受辐射剂量率为标准,那么上述核废物即使贮存100万年,仍高出允许剂量的3000万倍!如果直接排放,需用6亿吨水稀释镎-237,用3000万吨水稀释锝,才符合环境要求,这是做不到的。
导语:在这个地大物博的国家里,它所存在 的东西只有你想不到的,岩石,作为地大物博中的一种,更为我们所常见。相信我们只要随处走走,就会发现很多中类型的岩石,它们形状多样,色彩丰富。它们有着美丽的外表,也被人类起了很多好听的名字。花岗岩,当然了,由于它是火山爆发自然灾害的作用下形成的一种岩石。所以这种岩石我们在生活中并不多见,甚至可以说很难见。那我们就来了解一下这种美丽的岩石在生活中有什么用途吧。
花岗岩简介
花岗石是一种由火山爆发的熔岩在受到相当的压力的熔融状态下隆起至地壳表层,岩浆不喷出地面,而在地底下慢慢冷却凝固后形成的构造岩,是一种深成酸性火成岩,属于岩浆岩。花岗石以石英、长石和云母为主要成分。其中长石含量为40%-60%,石英含量为20%-40%,其颜色决定于所含成分的种类和数量。
花岗岩石材的作用
1.花岗石不易风化变质,外观色泽可保持百年以上,因而多用于外墙饰面。由于它对空气中的酸有很强的抗蚀能力,比大理石硬度高、耐磨,在耐久性方面是大理石、水磨石等其他石材所不能及的,因此是较为理想的建筑装饰。和大理石相比,花岗石在色彩和花纹上变化较少,但在质感方面却有较灵活的变化,同时在整体的感觉上显得较为庄严和古典。
2.花岗石的用途根据晶粒大小分:晶粒细小的可加以磨光或雕琢,作为装饰板材或艺术品中等粒度的常用于修筑桥墩、桥拱、堤坝、海港、勒脚、基础、路面等晶粒粗大的轧制成碎石,是混凝土的优良集料。 由于花岗石耐酸,还用做化工、冶金生产中的耐酸衬料和容器。
花岗岩石材的质量如何确保
质量控制主要在工艺和材料两方面。近年来,花岗石等石材装饰幕墙的实现流行采用饰板干挂工艺,其主要优点有安全耐久、清洁美观、施工便捷等等。此外,石材相关材料也是保证工程质量的关键,除石材外,主要有钢(铝)骨架材料,挂板,挂钩,结构胶和密封耐侯胶等。铝材表面的电镀层必须达到国家标准,钢材一定要进行热镀锌或用其它的防腐材料进行处理,以保证其不发生锈蚀。结构胶和耐侯胶必须符合国家标准,确保不发生渗油。
由于花岗岩这种石材很难开采,而且在社会生活生产中应用的地方较多,所以价格也不便宜,现在很多社会上的贪图利润的商家会投机取巧。所以小编告诫大家在选购这种石材的时候要严格把关,那要如何才知道自己所选的是否合格,首先我们要学会看,看它的外观、颜色以及纹理。好的花岗岩表面色彩均匀、花纹也很调和。其次,要确保它的防水等方面得性能是否合格。最重要的一点是看它是否有国家认证的相关证书,做到这些,你就可以放心挑选了。
花岗岩属于酸性(SiO2>66%)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。
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。
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,石英含量是各种岩浆岩中最多的,其含量可从2—5%,少数可达5—6%。
钾长石的含量一般比斜长石多,两者的含量比例关系常常是钾长石占长石总量的三分之二,斜长石占三分之一,钾长石在花岗岩中多呈浅肉红色,也有灰白、灰色的
1、旅游资源的概念
自然界和人类社会中凡是能够对旅游者产生吸引力,可以为旅游业开发利用,并可产生经济效益、社会效益和环境效益的各种事物和因素,统称为旅游资源。
2、了解旅游资源的分类:
自然旅游资源:地质地貌景观、水域风光、生物景观、天象与气象景观
人文旅游资源:遗址遗迹、建筑设施、旅游商品、人文活动
3、运用资料说明旅游资源的多样性
(1)自然环境的地域差异
(2)历史、文化背景和民间习俗的不同
(3)社会、经济、文化、科技发展水平
(4)人们的旅游动机复杂多样
扩展资料:
能源分类:
可再生能源(举例水能、风能、生物能、潮汐能、太阳能);非可再生能源(举例煤炭、石油、天然气等矿物能源和核能)。
能源基地建设:
⑴面临挑战:①人均资源量少;②人均能源消耗量低;③单位产值能耗高;④以煤炭为主能源消费结构;⑤能源安全受到威胁。
⑵采取措施:①扩大煤炭开采量;②提高晋煤外运能力,以铁路为主,公路为辅;③加强煤炭的加工转换:一是建设坑口电站,变输煤为输电;二是发展炼焦业。
能源的综合利用
⑴变革原因:产业结构单一、经济效益低下、生态环境问题严重。
⑵变革模式:结合铁矿、铝土矿等资源优势,构建三条产业链:煤电铝、
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锂是所有金属中最轻的元素。它广泛用于空气处理、电池、陶瓷、玻璃、冶金、制药和聚合物。应对全球变暖,可充电锂离子电池尤为重要,因为它们可以利用可再生能源(例如水电、太阳能或风能)为汽车和卡车提供动力,而不是通过燃烧化石燃料。
现如今,锂一般是从干旱沉积盆地下方抽出的盐水中提取出来的,或从花岗伟晶岩矿石中提取。卤水锂的主要生产国是智利,伟晶岩锂的主要生产国是澳大利亚。锂的其他潜在来源包括粘土、地热盐水、油田盐水和沸石。
锂矿资源成因
当冷却的岩浆开始结晶矿物时,锂会留在剩余的熔体中,直到接近尾声。 地球历史上的活跃板块构造通过洋中脊和火山弧下方地幔的部分熔化,将锂集中在大陆地壳中。熔体或岩浆上升,然后冷却,成为地壳中的一块新岩石,带来了大量可用的锂。
常见的岩石或沉积物类型中,锂浓度最高的是页岩(平均 66ppm)、深海粘土(平均 57 ppm)和低钙花岗岩(平均 40ppm)。这些微量浓度不足以形成矿床,甚至不足以形成锂是化学式一部分的矿物。当仅以此类微量浓度存在时,锂原子会替代常见的造岩矿物中的其他金属(通常是镁)。只有当有利因素的罕见组合排列时,锂矿物才会形成。
大多数已知的锂矿物存在于被称为锂-铯-钽 (LCT) 伟晶岩的粗晶花岗岩中。在锂资源方面,最重要的矿产是锂辉石和透锂长石(均为硅酸铝锂)和粉云母锂云母(钾锂铝硅酸盐)。沉积岩中的主要锂矿物是粘土锂蒙脱石。锂极易溶解。在岩石的风化过程中,它往往会在溶液中被去除并被河流带到大海中。因此,预计锂会在海洋中积累,就像钠的积累使海洋变咸一样。然而,值得注意的是,海水中锂的含量低于 1 ppm。原因可能是,海水中的锂被粘土矿物微量清除,并在海底软泥中积累。
锂矿床类型、特点
锂矿床大致可分为六大类,分别是:锂-铯-钽伟晶岩矿床、富锂花岗岩、封闭盆地的锂盐矿床、其他盐水中的锂、锂粘土矿床、锂沸石矿床。
01
锂-铯-钽伟晶岩矿床
锂-铯-钽伟晶岩发现于造山带的变质火成岩腹地,是板块汇聚的结果。大多数锂-铯-钽伟晶岩形成于大陆或微大陆之间的碰撞过程中,并与变质沉积岩熔融产生的富铝花岗岩有关。阿巴拉契亚山脉的数十个伟晶岩是在 3.7 亿至 2.75 亿年前的非洲和北美之间的长期碰撞中形成的。锂-铯-钽伟晶岩可以使用同位素年代学来确定年代。在伟晶岩中,通过利用铀 238 到铅 206 的衰变来确定矿物铌钽铁矿和锆石的年代。现在已经确定了来自六大洲的锂-铯-钽伟晶岩的年代。最古老的位于澳大利亚,形成于大约 2,829 兆年(Ma,或现在之前的百万年),年代最少的位于意大利,大约 7 Ma。在区域范围内,锂-铯-钽伟晶岩往往出现在富花岗岩旁边,锂和其他矿物的浓度最高。
02
富锂花岗岩
一些含白云母的花岗岩包括富含锂、钽、锡和氟元素的区域。在中国江西省宜春矿,黑云母-白云母花岗岩的顶部分级为白云母花岗岩,然后变成锂云母花岗岩,已开采锂和钽。富锂花岗岩与 LCT 伟晶岩密切相关,在最近的全球锂资源评估中,两者并没有相互区分。
03
封闭盆地的锂盐矿床
封闭盆地卤水矿床估计占全球已探明锂资源的 58%。锂卤水沉积物是富含溶解锂的含盐地下水的积累物。正在生产中的锂矿床的平均锂浓度范围为 160 至 1,400 ppm,估计锂资源量为 0.3 至 630 万吨。生产中的锂矿床位于亚洲、北美和南美,位于赤道两侧的北部和干旱纬度带内。这些矿床具有许多共同特征,包括:(a) 干旱气候;(b) 包含盐湖或盐滩的封闭盆地;(c) 构造驱动的沉降;(d) 相关的火成岩或地热活动;(e) 含锂烃源岩;(f) 一个或多个充足的含水层,用于容纳盐水储层;(g) 有足够的时间浓缩盐水。
04
其他盐水中的锂
深层油田盐水可能含有高达百万分之几百的锂。在某些地方,盐水中的锂含量高达每升 692 毫克 (mg/L)。卤水占据 1,800 至 4,800 米深处约 200 米厚的石灰岩的孔隙空间。盐水被称为被困的海水,随后通过热液方式富集了锂和其他微量元素。油田卤水作为潜在的锂资源有两个缺点。首先,它们通常出现在比封闭盆地盐水更深的深度(大于 1 公里)。其次,除非它们恰好位于干旱气候中,否则使用便捷且廉价的太阳能蒸发方法回收锂将是不可行的。地热盐水是锂的另一个潜在来源。这些流体传统上从它们所含的热量中获得价值,这些热量可以转化为机械能——但一些地热流体含有异常溶解的金属,包括锂。据报道Simbol, Inc. 现在正在加利福尼亚-墨西哥边境沿线的索尔顿海地区从地热盐水中回收锂。
05
锂粘土矿床
世界上一小部分粘土矿床富含锂。含锂粘土矿床约占世界锂资源的 7%。锂粘土存在于火山口的湖泊的热液蚀变沉积物中。通过用硫酸浸出粘土来回收锂的方法已被证明是可行的。在土耳其,世界级的 Bigadiç 硼酸盐矿床形成于充满裂谷相关湖盆的热液蚀变沉积物中,含有相关的锂蒙脱石。
06
锂沸石矿床
唯一记录在案的锂沸石矿床来自东欧巴尔干地区的新近纪盆地系统。Jadar 盆地的中新世湖床包括油页岩、碳酸盐岩、蒸发岩和凝灰岩。这些地层自生地长有大量的 jdarite 层,这是最近公认的沸石家族的硼-锂硅酸盐矿物。据报道,翡翠岩层有几米厚。这个单一的翡翠矿床估计占世界锂资源的3%。
稀土是不可再生资源。
稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。
比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。
资源分布状态
在自然界中,稀土主要富集在花岗岩、碱性岩、碱性超基性岩及与它们有关的矿床中。稀土元素在矿物中的赋存状态,按矿物晶体化学分析主要有三种。
(1)稀土元素参加矿物的晶格,构成矿物必不可少的组成部分。这类矿物通常称之为稀土矿物。独居石(REPO4)、氟碳铈矿([La、Ce]FCO3)都属于此类。
(2)稀土元素以类质同象置换矿物中Ca、Sr、Ba、Mn、Zr等元素的形式分散在矿物中。这类矿物在自然界中较多,但是大多数矿物中的稀土含量较低。含稀土的萤石、磷灰石均属于此类。
(3)稀土元素呈离子吸附状态赋存于某些矿物的表面或颗粒之间。这类矿物属于风化壳淋积型矿物,稀土离子吸附于哪种矿物与该种矿物风化前所含矿母岩有关。
大理石和花岗岩在外表的花纹上有很大的不同。大理石的色彩更加丰富,花纹如变化多端,如山水画般写意。花岗岩的没有明显的图案,外表的花纹都是斑点状,比较单一。
2、形成原因不同
除了外表有很大的不同外,他们的形成原因也很不同。大理石是地壳中的岩石经过地壳中的高温与高压形成的变质岩。花岗岩则是地壳内部的岩浆被喷冷却形成或岩石被高温融化后冷却形成的岩浆岩。
3、硬度不同
它们在硬度也有很大的不同,大理石硬度低一些,容易受到空气、雨水等的侵蚀,所以它的莫氏硬度一般在3-5。而花岗岩的硬度高一些,所以不容易加工,所以它的莫氏硬度一般在6-7。
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最近,我们已经在花岗岩地球化学研究上取得了突出的成绩,这是一件好事,无疑应当继续予以深化和加强。但是,勿庸置疑的是,近半个世纪以来,尤其板块构造理论创建以来,花岗岩物理性质的研究被明显地忽略了。因此,当务之急是要加强花岗岩物理性质的研究,地球化学研究也要以物理研究为基础。花岗岩不同于玄武岩的特征表明,只有将花岗岩的化学和物理研究结合起来,才能开创花岗岩研究的新局面。
17.2.3.1 花岗岩物理性质研究
(1)花岗岩混合作用。岩浆是炽热的熔体,能够发生混合作用,玄武岩和花岗岩都是岩浆,因此,玄武岩和花岗岩都能够发生混合作用。但是,由于玄武岩和花岗岩物理性质的不同(如黏性、密度以及晶粥与熔浆的比例等),它们混合的机制、特征、成因并不相同。玄武质岩浆主要是化学混合,花岗质岩浆主要是物理混合。
花岗岩多多少少都经历了混合作用,根据混合的程度大致可以分为三种情况:(A)几乎很少混合的花岗岩,这是少数;(B)多多少少受到混合的花岗岩,这是绝大多数;(C)混合现象非常发育的花岗岩,这也是少数。对于前两类,我们仍然可以把花岗岩当成岩浆来对待。第三类花岗岩可以称为混合花岗岩(hybrid granite),已经不是通常意义上的花岗岩了。例如,花岗质岩浆A与花岗质岩浆B混合,产生的混合花岗岩(hybrid granite)既非A也非B,但也不是A+B=C(一种新的具有A和B之间过渡特征的岩浆)。如果是玄武岩,可能岩浆A(如N-MORB)与岩浆B(如OIB)混合可以得出岩浆C(E-MORB)。但是花岗岩不行,原因就在于花岗岩主要表现为物理混合而非化学混合。物理混合限制了化学元素在花岗岩中的扩散。例如,I型花岗岩A与I型花岗岩B混合,得出的花岗岩非A非B,但是,混合后的花岗岩仍然可以具有I型花岗岩的特征,虽然其意义既不同于花岗岩A也不同于花岗岩B。又如I型花岗岩A与S型花岗岩B混合,得出的混合花岗岩(hybrid granite)可能既非I型也非S型的,其意义就不清楚了。再如花岗质岩浆A与玄武质岩浆B混合,形成的混合产物在玄武质岩浆部分表现为暗色微粒包体C。在化学成分上,暗色微粒包体可能具有A+B=C的特征,可能相当于安山岩或闪长岩;但是,包体C的结构构造既不具有闪长岩的结构构造特征,也不同于玄武岩的结构构造特征。表明包体是两种岩浆混合的快速冷却的产物,而不是通常意义上的岩浆。看来,花岗岩物理性质对花岗岩混合作用的制约是非常关键的,但多年来很少有人问津。这可能是花岗岩混合之所以争论不休的最大难点,也是今后应当着重研究和探讨的。鉴于玄武岩混合是以mixing为主,花岗岩混合是以mingling为主(王涛,2000),而中文皆称“混合”,是否应当在术语上有所区别,也需认真考虑。
(2)花岗岩结晶分离问题。结晶分离本身就是一个物理问题。晶体能否发生重力分离,不仅与晶体和流体相间的密度差及晶体大小有关,还与岩浆黏度和屈服强度有关(马昌前,1989)。火成岩及其熔体的密度主要取决于矿物组成,在一定程度上也与结晶程度、温度、压力等因素有关(卡迈克尔等,1982)。重力场中的密度差(△p)将产生重力分异作用,直接影响到熔体在围岩介质中的运移上升和矿物晶体在岩浆房中的移动,而岩浆的流变学性质又受岩浆成分、晶体含量和物化条件等的控制。因而,深度、地温和岩浆上升速度等对结晶分异作用都有影响(马昌前,1989)。随着温度的降低,晶体从岩浆中晶出,由于晶体密度大于岩浆而发生下沉,堆积在岩浆房底部,遂形成似层状的由不同矿物和不同矿物组合组成的堆晶岩序列,(残余)岩浆成分也随之发生了变化。岩浆结晶分离作用的研究表明,重力分离作用不仅与晶体的密度、岩浆的黏性有关,还与晶体的大小有关。因为,只有当晶体生长到足够大时,才能克服岩浆的屈服强度而下沉。计算表明,夏威夷玄武岩的斑晶大小在2 ~3 mm之间,仍然不足以发生重力下沉。而且,岩浆成分愈酸性,屈服强度越大。因此,花岗岩中副矿物(如锆石、磷灰石等)由于晶体太小通常只能呈“浮尘状”飘浮在黏稠的岩浆中,虽然其密度很大,也很难结晶分离出来(张旗等,2007c)。因此,我们应当好好研究花岗岩的物理性质及其对花岗岩物质交换、岩浆演化和地球化学的限制和意义,然后再来考虑如何估量分离结晶作用对于花岗岩的意义。
此外,巨大花岗岩基的占位问题是很早就提出来但至今没有解决的一个重要的物理问题,相关的问题还有,花岗质岩浆的流动问题、环状侵入体的形成机制、塑性和脆性变形问题、制约岩浆黏性的因素(成分、温度、结构、密度、挥发分各起什么作用)、岩浆黏性、温度、压力和挥发分对晶体生长和晶粥形成的影响、不同花岗岩结构形成的条件、岩浆和岩石的关系、岩浆中主元素、微量元素和同位素扩散、交换的机制、岩浆黏性对热传导的影响、物理性质与化学性质的关系问题等等。上述问题国内已经鲜有人问津了,但都需要认真研究,有些还是很难回避的。忽视了对花岗岩物理性质的研究,花岗岩就缺了一条腿,也限制了人们对花岗岩化学性质的深入认识。
17.2.3.2 花岗岩地球化学问题
中酸性岩浆岩或花岗岩类的成分范围变化很大,例如,SiO2含量可从<60%变化到>70%。许多人把花岗岩成分的变化归结为岩浆分离结晶的结果,认为岩浆的演化可以从辉长岩经闪长岩演化到花岗闪长岩和花岗岩。实际上花岗岩能否演化,演化可以达到多大的范围,仍然是一个没有解决的问题。花岗岩极其复杂,花岗岩成分、结构的变化主要可能与源区组成、温度、压力、挥发分、部分熔融程度和过程、混合作用以及岩浆分异作用有关。其中,源区组成可能是最重要的因素,而结晶分离可能是最不重要的因素。物理学家对雪花的研究得出的结论是,雪花比人们想象的要复杂得多,天下没有两片同样的雪花。雪花的形成条件应当简单得多,无非受温度、冷凝速度、湿度以及杂质的影响,竟然也能得出这样的结论。相比雪花,花岗岩不知要复杂多少倍。因此,我们同样可以说,天下没有两片同样的雪花,天下也没有两块同样的花岗岩。
花岗岩是晶粥,本身就是不均匀的混合体,就像一盘木须肉一样,由鸡蛋、肉丝、木耳、黄花、菠菜等配成,你不可能每一筷子夹上来的菜中上述组成都是同样比例的。又如包饺子,如果肉馅用了500克猪肉、500克白菜、200克韭菜、50克葱、5克姜,将它们切碎,在搅拌机中搅拌拌匀,再加上10克盐、10克酱油、5克香油,包成100个饺子。同样你不可能指望每个饺子中都是成分均匀的,即有5克猪肉、5克白菜、2克韭菜、0.5克葱,0.1克盐和酱油以及0.05克姜和香油吧。一个花岗岩体如果由石英(20%~25%)、斜长石(40%~50%)、钾长石(20%~30%)、角闪石(5%~10%)、黑云母(5%~10%)以及少量锆石、磷灰石、榍石组成,你采集的每一个样品的成分都不可能是一样的。倘若有一个出露很好的、野外观察成分均匀的花岗岩,你在10×10 m2的范围内每隔1 m采一个样品,共采集100个,也没有2个样品的数据会完全一样。因为,花岗岩在熔融的源区时的源区组成可能就有差别,熔融的温度不可能在一个大的范围内统统一样,水和挥发分的加入比例不一样,花岗岩如果没有经过很长时间的充分对流(由于花岗岩的黏性也大大限制了物质均一化的程度)、花岗岩原始组成的不均一将被保存下来,再加上花岗岩向上迁移期间的流动分异作用、温度不均造成的先后结晶作用、与围岩的混染作用、基性岩浆的侵入作用以及与花岗岩的局部混合作用(造成暗色微粒包体)。因此,一个花岗岩体无论大小,都不可能是均匀的。正所谓均匀是相对的,不均匀是绝对的。石英富Si,斜长石富Al、Ca和Sr,钾长石富Al和K,角闪石富Mg和Fe,黑云母富K和Fe,锆石富Zr,磷灰石富P,榍石富Ti和Ta等等,它们含量上的变化必然反映在某些元素或元素比值的此消彼长上,于是在哈克图解中就存在某种关系,有的有相关性,有的无相关性,有的正相关,有的负相关,这又有多大意义呢?许多人忙不迭地用结晶分离或混合或AFC过程来解释,其实完全没有必要。因为,这是自然界再自然不过的现象了,是不需要解释的。一定要去解释,无异于画蛇添足。就说MORB吧,道理是一样的,从某个洋脊打捞或钻孔取出来的100个这样的MORB样品中也不可能有完全一样的2个样品。何况玄武岩比花岗岩矿物颗粒细得多,成分均匀得多。
如果一个花岗岩体由钾长花岗岩、二长花岗岩和花岗闪长岩组成,成分变化略微大一些,我们必须了解它们是否同一个侵入体,是否同时代的,它们之间的接触关系是怎样的,然后才能对其变化作出恰当的合情合理的解释。不能不问青红皂白,统统放到哈克图解中去一厢情愿地解释一通,这种简单、粗糙的研究方法无任何可取之处。如果我们发现其中的花岗岩和二长花岗岩之间不存在侵入接触关系,而花岗闪长岩与花岗岩之间有明显的侵入接触关系,那么我们解释花岗岩和二长花岗岩的关系和解释花岗岩与花岗闪长岩的关系就应当不一样。例如上述花岗岩、二长花岗岩和花岗闪长岩,我们首先要了解不同岩体各自的地球化学特征,为此我们可以按照上面提到的方法,运用统计学规律,考虑不同岩体的规模,采集必要数量的样品。分析的结果必然是每个岩体的数据有一个变化的范围,这是花岗岩自身不均匀性的反映。为了研究上述3个岩体之间的关系,我们暂时搁置各个岩体自身变化的原因,对各个岩体取平均值和变化范围作为对比的基础,而不以全部数据投点来看变化的规律。下一步,我们将3个岩体的平均值及其变化范围分别展示在不同的哈克图解中,以观察它们变化的情况和相互之间的关系。可能有一种情况,3个侵入体分别代表3个不同的源岩,则从哈克图解中我们可以了解到不同源岩差异的情况,推断源岩的特征。还可能出现另外一种情况,3个侵入体中有两个关系更加密切,我们就应当结合野外情况考虑这两个关系密切的侵入体是否存在物质交换作用的可能性?例如发生了一定程度的混合作用(如果有混合的现象,尤其在侵入体接触部位)?例如两个侵入体侵位共用了一个通道(存在过渡的接触关系或有流动构造的佐证)?及其他的可能性。
这里我们特别强调一下时代问题,过去由于条件的限制,我们很难对不同的花岗质侵入体进行精确的定年,现在应当是有条件了,但是,根据目前所发表的资料,我们对岩体侵位时代的研究仍然远远落后于实际的需要。仍然以上述3个侵入体为例,如果它们的同位素年龄在误差范围内<1~3 Ma,则我们的上述讨论可能是有效的;如果它们的时代差别较大,则上述讨论很可能就是无效的。因为,花岗质岩浆只可能在一段较短的时间内保持熔融状态,超过了一定的时间,花岗质岩浆就固结了,就谈不上相互之间的物质交换了。至于多少时间花岗岩就固结了应视花岗岩就位的具体情况而定。在这方面,美国对加利福尼亚Tuolumne岩体的研究和杨富全等(2007)和马寅生等(2007)最近报道的天津蓟县盘山岩体是两个很好的实例(见本书第13章第13.4节及图13.3、图13.4和图13.5)。上述两个岩体都属于环状侵入体,都是由不同成分花岗岩相继侵入形成的,或外部早内部晚(如Tuolumne侵入体),或内部早外部晚(如盘山岩体),都不是一次侵位分异形成的。
当然,情况是极其复杂的,在一个地区得出的结论不大可能一成不变地应用到另一个地区,上述实例并非到处可用。但是,不论怎样,我们的研究应当更加深入和细致,我们的结论应当既符合地球化学规律,也有野外观察或薄片现象的支持。新一轮的研究要将花岗岩性质与时代的研究密切结合起来,不能只顾一头而忽视另一头。那种只重视花岗岩地球化学而不重视花岗岩时代的研究方法或相反只重视花岗岩时代而不重视花岗岩地球化学的研究方法,已经很难适应目前研究的趋势了。
浙闽中生代岩浆岩究竟是岛弧的还是板内的争论了多少年了。我们如何看待我们的数据?许多人包括外国人非常注重元素的比值,而本书作者特别关注元素的含量。我们认为,元素含量是岩石最具本质的特征,比值是元素含量的延伸,是派生的。例如,大家都知道T/Ta比值对于判断玄武岩构造环境提供了重要的信息,MORB的Ta的平均值为0.18×10-6,Th为0.20×10-6,因此MORB的Th/Ta比值近似等于1,代表板内或洋脊环境;而岛弧玄武岩平均的Ta=0.1×10-6,Th=0.37×10-6,其Th/Ta比值接近4(以上引自Pearce et al.,1984b)。但是,例如,我们在浙闽地区有Th/Ta比值高达4或更高的玄武岩和辉长岩,我们能够判断它是岛弧的吗?在判断之前,我们是否还应当看看它们的Ta含量是多少,Th含量是多少。如果其Ta含量超过0.2×10-6,岛弧的可能性还有多大?这时的高的Th/Ta比值是否应当另外去解释呢?又如REE数据,我们的个别文章喜欢计算总REE含量,或总LREE和总HREE含量,而不发表具体的REE数据,其实对于不同类型的花岗岩来说,总REE含量是没有多少意义的,倒不如公布La和Yb的含量以及负铕异常的比值更有价值。