花岗石矿资源概述

花岗石是饰面石材的商品分类名称，并非岩石学定义。花岗石是天然石材，一般指具有装饰功能、结构致密、质地坚硬、性能稳定、可加工成所需形状的各种岩浆岩、火山岩和部分深变质岩类岩石。常见的岩石有花岗岩、凝灰岩、闪长岩、安山岩、辉长岩、辉绿岩、蛇纹岩、玄武岩、片麻岩等。

　　花岗石主要用于建筑材料，常用于建筑物、构筑物的砌筑，建筑物的装饰，筑路；在化工、轻工领域用于制做各种耐腐蚀管、槽、容器；在环境保护领域用于废气、废液处理设备；在精密仪器制造领域用于制造测量仪具。

　　花岗石以其硬度高、耐磨损、耐腐蚀、具有装饰性为特点，在建筑业、建筑装饰业倍受欢迎。高级建筑物使用花岗石作室内外装饰，在世界上已成一种时尚。花岗石不仅可以使建筑物美观、耐用，而且已成为可以大宗出口换汇的商品。在中国花岗石建筑板材已经连续多年成为建材行业出口换汇最多的商品。

一、 矿石原料特点

(一) 工艺分类

　　中国当前已开发的花岗石依其抛光面的基本色调可以分为浅色、红色、黑色、稀有彩色四个系列。每个系列依其结构可以分为细粒、中粒、粗粒、大花(大斑晶)等不同品种。浅色系列花岗石应用最普遍，大多为中低档石材，常见的有浅灰色、浅粉红色、灰白色等，但纯白色和用于加工日式墓碑的细粒灰色较珍贵；红色系列、黑色系列一般属于中高档石材，我国著名的品种有四川的“中国红”、广西的“岑溪红”、山西的“太白青”、内蒙古的“丰镇黑”等。稀有彩色系列包括蓝色、绿色、咖啡色等以及带有变彩、星光等稀有品种，如新疆的“天山蓝”、河北的“燕山绿”、四川的“米易绿”、广西的“翡翠绿”、新疆的“星星蓝”等品种。中国花岗石工艺分类见表4.24.1。

表4.24.1中国花岗石工艺分类

(二) 花岗石矿物组成及主要特征

　　花岗石的矿物成分及矿石特征直接关系到其可加工性的难易、使用性能和装饰效果。几种常见花岗石的主要矿物组成及主要特征见表4.24.2。

表4.24.2常见花岗石的矿物组成及主要特征表

(三) 花岗石的化学及物理性能

　　
　　各品种花岗石的物理化学性质随岩性不同而异，同岩性而产于不同矿床的矿石也有所变化。

　　花岗石的化学成分对其利用有一定影响，特别是用于耐酸或耐碱更应注意，此外对花岗石的可加工性、抗风化耐腐蚀性的评价有一定意义。常见花岗石的主要化学成分见表4.24.3。

表4.24.3常见花岗石化学成分表

　　花岗石的物理性能是判断其可加工性的重要指标，也是其使用性能、使用范围的重要参考数据。常见花岗石的物理性能见表4.24.4。

表4.24.4常见花岗石物理性能表

二、 用途与工业技术要求

(一) 用途

　　在石材中，花岗石的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性明显的高于大理石，因此其应用更广泛。此外，花岗石花色一般较均匀，适于大面积装饰建筑物。

　　中国在20世纪80年代以来随着金刚石加工工具的普遍使用，花岗石加工由难变易，产量、用量增长很快，至1995年全国花岗石的产量、用量已是大理石的1倍，在建材出口商品中已成为换外汇最多的商品。随着经济的发展，花岗石的应用范围不断扩大，花岗石装饰板材大批量进入建筑装饰业，不仅用于豪华的公共建筑物，而且也进入了家庭装饰。花岗石的主要用途见表4.24.5。

表4.24.5花岗石的主要用途

(二) 工业技术要求

　　对花岗石的工业技术要求因用途的不同而有不同的侧重。

　　1.对天然花岗石荒料的主要要求

　
　　建材行业标准(JC-204-92)对天然花岗石荒料的主要要求如下：

　　荒料必须具有直角平行六面体的形状。荒料的大面应与岩石的节理面或花纹走向平行。

　　荒料的规格尺寸要求长度大于或等于140cm，宽度大于或等于60cm，高度大于或等于60cm。

　　外观质量要求同一批荒料的色调、花纹、颗粒结构应基本一致。荒料的缺角、缺棱、裂纹、色线、色斑的质量要求应符合表4.24.6的规定。

　　物理性能要求：密度不小于2.50g/cm³；吸水率不大于1.0%；干燥压缩强度不小于60.0MPa；弯曲强度不小于8.0MPa。

表4.24.6对花岗石荒料的质量要求

　　2．对耐酸、耐碱花岗石的质量要求

　　(1) 耐酸花岗石的质量要求　　主要化学成分要求：SiO₂＞70%～75%，含量越高耐酸性能越好；Al₂O₃＞13%～15%；Fe₂O₃＜0.5%；CaO＜0.8%；MgO＜0.4%；耐酸度大于97.5%。

　　　　硬。热阻率(经过10～40次热变化后的抗压强度)大于16.2MPa，熔点1 610℃，膨胀系数小于8×10-³，吸水率小于1.5%。

　　(2) 耐碱花岗石的质量要求    要求CaO、MgO含量高，含量越高耐碱性越好，有些耐酸石材SiO₂含量高，但孔隙率小，亦可作为耐碱石材使用。青岛料石总厂生产的耐碱花岗石产品化学成分如下：SiO₂ 76.6%、Al₂O₃ 14.39%、(K₂O+Na₂O)9.07%、Fe₂O₃ 1.14%、CaO 1.34%、MgO 0.68%。

三、 矿 业 简 史

　　花岗石在地表分布很广泛，是人类最早发现和利用的天然岩石之一。在世界各地有许多古代开发利用花岗石的遗迹，如4 000多年前古埃及人建造的金字塔、古希腊的神庙、古印度的寺庙圣窟、古罗马的斗兽场等。

　　中华民族对花岗石的开发利用可以追溯到距今10 000年左右的新石器时代，在山西省怀仁鹅毛口石器制作场遗址，有遗迹表明当时人们已在河谷谷坡上开采裸露的花岗石(煌斑岩、凝灰岩)来制作石器。在广东南海西樵山也有这类发现。辽宁海城析木巨石大棚建筑，是新石器时代晚期人们利用花岗石的例证。西安碑林藏有公元前424年花岗石石雕马。赤峰一段秦汉古长城，使用了大量的剁斧石。在两汉时期的陵墓建筑、魏晋时期石窟造像、隋唐时期的陵墓石雕等众多文物中都可以见到古代利用花岗石的遗迹。宋朝(公元960～1279年)开发利用花岗石已很普遍，如福建泉州开元寺塔高48m完全用花岗石建造，泉州一带宋朝建造的石桥就有50座，都是取材于当地的花岗石。明清以来在宫殿、陵墓、桥梁、园林、王府等建筑中，石材已经成为不可缺少的建筑材料。中华人民共和国成立后，花岗石的开采与加工得到迅速发展，应用领域不断扩大，许多重大建筑大量使用花岗石，如北京的“人民英雄纪念碑”高达37.94m，仅碑心石重就达120t，是取材于山东青岛的花岗石；南京雨花台花岗石雕烈士群像；兰州“黄河母亲”花岗石巨型石雕；80年代以来全国各大城市新建的宾馆、饭店、写字楼、银行、商场等用花岗石、大理石作室内外装饰雨后春笋般地逐渐形成一种时尚，把大型公用建筑装点得更华美，当前全国花岗石装饰板材的耗用量已是10年前的500多倍。

　　中国对石材资源的记载首推《山海经》(公元前473～前221年)。几千年来中国虽然一直采掘和使用花岗石，但对花岗石的近代地质工作，却开展甚晚。解放前，仅章鸿钊在《石雅》中对中国古籍里有关石材的记载作过考证与汇集。在中国，长期未把花岗石视为独立矿产，对花岗石大量的地质工作始于20世纪70年代，1985年以来全国各地对花岗石矿床进行了空前广泛的地质工作，为矿山的现代化开采打下了良好的基础。截止1996年底，全国花岗石探明储量达17亿m³，为国内的大规模建设打下了良好的物质基础。