ГРАНИТ (материал из Википедии)
Грани́т (итал. granito, от лат. granum — зерно) — кислая магматическая интрузивная горная порода. Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюд — биотита и/или мусковита. Граниты очень широко распространены в континентальной земной коре. Эффузивные аналоги гранитов — риолиты.
Плотность гранита — 2600 кг/м³, прочность на сжатие до 300 МПа.
Содержание
- 1 Минеральный состав
- 2 Проблема происхождения гранитов
- 3 Разновидности гранитов
- 3.1 Геохимические классификации гранитов
- 3.2 Геодинамические обстановки гранитного магматизма
- 3.3 Нерешенные проблемы гранитообразования
- 3.4 Крупнейшие месторождения гранита в России и странах СНГ
Минеральный состав
Минеральный состав гранита:
- полевые шпаты (кислый плагиоклаз и калишпат, причём последний преобладает) — 60-65 %;
- кварц — 25-30 %;
- темноцветные минералы (биотит, редко роговая обманка) — 5-10 %.
Проблема происхождения гранитов
ГРАНИТ или КЕРАМОГРАНИТ Как разобраться при заказе столешницы для кухни в этих материалах?
Граниты играют огромную роль в строении коры континентов Земли. Но в отличие от магматических пород основного состава (габбро, базальт, анортозит, норит, троктолит), аналоги которых распространены на Луне и планетах земной группы, о существовании гранитов на других планетах солнечной системы имеются лишь косвенные признаки. Так имеются косвенные признаки существования гранитов на Венере. Среди геологов существует выражение «Гранит — визитная карточка Земли».
С другой стороны, есть веские основания полагать, что Земля возникла из такого же вещества, что и другие планеты земной группы. Первичный состав Земли реконструируется как близкий составу хондритов. Из таких пород могут выплавляться базальты, но никак не граниты.
Эти факты привели первых же петрологов к постановке проблемы происхождения гранитов, проблемы, привлекавшей внимание геологов много лет, но и до сих пор далёкой от полного решения.
Автором одной из первых гипотез о происхождении гранитов стал Н. Боуэн — отец экспериментальной петрологии. На основании экспериментов и наблюдений за природными объектами он установил, что кристаллизация базальтовой магмы происходит по ряду законов. Минералы в ней кристаллизуются в такой последовательности (ряд Боуэна), что расплав непрерывно обогащается кремнием, натрием, калием и другими легкоплавкими компонентами. Поэтому Боуэн предположил, что граниты могут являться последними дифференциатами базальтовых расплавов.
Разновидности гранитов
По особенностям минерального состава среди гранитов выделяются следующие разновидности:
- Плагиогранит — светло-серый гранит с резким преобладанием плагиоклаза при полном отсутствии или незначительном содержании калиево-натриевого полевого шпата, придающего гранитам розовато-красную окраску.
- Аляскит — розовый гранит с резким преобладанием калиево-натриевого полевого шпата с малым количеством (биотит) или отсутствием темноцветных минералов.
По структурно-текстурным особенностям выделяют следующие разновидности:
Гранит и магнит
- Порфировидный гранит — содержит удлинённые либо изометричные вкрапленники, более или менее существенно отличающиеся по размерам от основной массы (иногда достигают 10-15 см) и обычно представленные ортоклазом или микроклином, реже кварцем. Порфировидные граниты, в которых зерна калиевого-натриевого полевого шпата розового цвета обрастают светло-серым плагиоклазом, приобретая округлые очертания, называются гранитом рапакиви. Такое строение способствует быстрому разрушению породы, ее крошению. Отсюда произошло и название. В переводе с финского рапакиви означает «гнилой камень».
Геохимические классификации гранитов
Широко известной за рубежом является классификация Чаппела и Уайта, продолженная и дополненная Коллинзом и Валеном. В ней выделяется 4 типа гранитоидов: S-, I-, M-, A-граниты. В 1974 г. Чаппел и Уайт ввели понятия о S- и I-гранитах, основываясь на том, что состав гранитов отражает материал их источника. Последующие классификации также в основном придерживаются этого принципа.
- S — (sedimentary) — продукты плавления метаосадочных субстратов,
- I — (igneous) — продукты плавления метамагматических субстратов,
- M — (mantle) — дифференциаты толеит-базальтовых магм,
- А — (anorogenic) — продукты плавления нижнекоровых гранулитов или дифференциаты щелочно-базальтоидных магм.
Различие в составе источников S- и I-гранитов устанавливаются по их геохимии, минералогии и составу включений. Различие источников предполагает и различие уровней генерации расплавов: S — супракрустальный верхнекоровый уровень, I — инфракрустальный более глубинный и нередко более мафический.
В геохимическом отношении S- и I-граниты имеют близкие содержания большинства петрогненных и редких элементов, но есть и существенные различия. S -граниты относительно обеднены CaO, Na2O, Sr, но имеют более высокие концентрации K2O и Rb, чем I-граниты. Эти различия обусловлены тем, что источник S-гранитов прошёл стадию выветривания и осадочной дифференциации.
К M типу относятся граниты, являющиеся конечным дифференциатом толеит-базальтовой магмы или продуктом плавления метатолеитового источника. Они широко известны под названием океанических плагиогранитов и характерны для современных зон СОХ и древних офиолитов. Понятие А-гранитов было введено Эби.
Им показано, что они варьируют по составу от субщелочных кварцевых сиенитов до щелочных гранитов с щелочными темноцветами, резко обогащены некогерентными элементами, особенно HFSE. По условиям образования могут быть разделены на две группы.
Первая, характерная для океанических островов и континентальных рифтов, представляет собой продукт дифференциации щелочно-базальтовой магмы. Вторая, включает внутриплитные плутоны, не связанные непосредственно с рифтогенезом, а приуроченные к горячим точкам. Происхождение этой группы связывают с плавлением нижних частей континентальной коры под влиянием дополнительного источника тепла. Экспериментально показано, что при плавлении тоналитовых гнейсов при Р=10 кбар образуется обогащенный фтором расплав по петрогенным компонентам сходный с А-гранитами и гранулитовый (пироксенсодержащий) рестит.
Геодинамические обстановки гранитного магматизма
Наибольшие объёмы гранитов образуются в зонах коллизии, где сталкиваются две континентальные плиты и происходит утолщение континентальной коры. По мнению некоторых исследователей, в утолщённой коллизионной коре образуется целый слой гранитного расплава на уровне средней коры (глубина 10-20 км). Кроме того, гранитный магматизм характерен для активных континентальных окраин (Андские батолиты), и, в меньшей степени, для островных дуг.
В очень малых объёмах граниты образуются в срединно-океанических хребтах, о чём свидетельствует наличие обособлений плагиогранитов в офиолитовых комплексах.
Крупнейшие месторождения гранита в России и странах СНГ
Гранит Возрождение | Россия | Ленинградская область |
Гранит Кузнечное | Россия | Ленинградская область |
Карелгранит | Россия | Республика Карелия |
Расиалампи | Россия | Республика Карелия |
Гранит Джильтау | Казахстан | Джамбульская область |
Куртинский гранит | Казахстан | Алматинская область |
Покостовский гранит | Украина | Житомирская область |
Межиричский гранит | Украина | Житомирская область |
Капустинский гранит | Украина | Кировоградская область |
Суховязский гранит | Россия | Челябинская область |
Мансуровский гранит | Россия | Башкортостан, Учалинский район |
Южно-Султаевский гранит | Россия | Челябинская область |
Древнеегипетский саркофаг из гранита.
При выветривании гранитов из полевых шпатов образуется каолин и другие глинистые минералы, кварц обычно остаётся неизменным, а слюды желтеют и часто называются «кошачьим золотом».
Граниты и полезные ископаемые
С гранитами связаны месторождения Sn, W, Mo, Li, Be, B, Rb, Bi, Ta, Au Эти элементы концентрируются в поздних порциях гранитного расплава и в постмагматическом флюиде. Поэтому их месторождения связаны с апогранитами, пегматитами, грейзенами и скарнами. Для скарнов также характерны месторождения Cu, Fe, Au.
Применение
Гранит является одной из самых плотных, твёрдых и прочных пород. Используется в строительстве в качестве облицовочного материала. Кроме того, гранит имеет низкое водопоглощение и высокую устойчивость к морозу и загрязнениям. Вот почему он оптимален для мощения как внутри помещения, так и снаружи.
Однако стоит помнить, что такое помещение будет иметь несколько более высокий радиационный фон, в связи с чем не рекомендуется облицовывать некоторыми видами гранита жилые помещения. В интерьере гранит применяется также для отделки стен, лестниц, создания столешниц и колонн, украшение лестничных маршей балясинами из гранита, создания вазонов, облицовки каминов и фонтанов. Используется для изготовления памятников и на гранитный щебень.
ИсточникГранит
Гранит – это самая главная порода из состава земной коры. Именно граниты являются основой подавляющего большинства континентов. Имеют магматическое происхождение, формируются в результате различных природных процессов. Наименование породы в переводе с латинского означает зерно, что напрямую связано со структурой материала. Зернистый состав гранита представляют следующие минералы в соотношении:
- кислый и калиевый полевой шпат от 60% до 65%
- кварц от 25% до 30%;
- слюда от 5% до 10%.
Окраску породы формируют плагиоклазы и ортоклазы. Это разновидности полевого шпата, имеющие различные цветовые оттенки. Добываемая порода камня гранита может быть в красно-розовых тонах или серо-голубовато-зеленых цветов. Нередки встречи с черным гранитом, на окрас которого влияет наличие черного кварца. Весьма редкое явление – гранит, содержащий голубой кварцевый минерал.
Чем характерна гранитная порода
Главные свойства гранита, которые делают камень особенно популярным и востребованным, это его прочность и твердость. Данные качества позволяют использовать гранитные камни в различных областях жизнедеятельности человека. В частности, широко распространено применение гранита в строительстве, при изготовлении скульптур, памятников.
Физико-технические характеристики материала:
Прочность на сжатие в состоянии насыщения влагой
То же, в сухом состоянии
Благодаря тому, что гранит на 30% состоит из кварца, а также имеет крайне низкую величину водопоглощения, его прочностные показатели и твердость так велики. Однако несмотря на это, гранит хорошо поддается обработке резкой, шлифовкой, полировкой. Но справиться с ним могут только инструменты с алмазными кругами и наконечниками. Изделия из этого камня не теряют внешности долгие годы даже в самых сложных эксплуатационных условиях.
- Гранит не пугают температурные перепады в 100°С, морозы ниже -60°С и жара выше +50°С. Поэтому материал может использоваться в любом уголке России, невзирая на трудности климатических обстоятельств.
- Камню не страшны грибковые поражения и заражения плесенью.
- Высокая температура плавления делает гранитные продукты пожаробезопасными.
- Материал наделен отличной устойчивостью к внешним воздействиям, в том числе агрессивным.
Плюс экологическая чистота и гипоаллергенность, простота в уходе за изделиями. Хорошая стойкость к морозам/оттаиваниям обеспечивается способностью не впитывать воду. Данные свойства активно используют ландшафтные дизайнеры при оформлении набережных рек и берегов других водоемов.
Среди обывателей ходит много разговоров о возможной радиоактивности гранита. В его составе действительно присутствуют радиоактивные элементы. Но их доля настолько ничтожна, что изделия из этого камня излучают такое количество радиации, которое несравненно ниже получаемого каждым из нас на улице и в быту. Тем более, что всякое месторождение имеет паспорт с точными характеристиками добываемого сырья и рекомендациями по его применению.
Недостатком гранита можно считать большой удельный вес гранита. Данный фактор обязательно учитывается при составлении архитектурных и дизайнерских проектов.
Разновидности гранита
Классифицировать граниты можно по нескольким направлениям. Вот некоторые из них.
Каждый из этих типов имеет свои подвиды и разновидности. Главное, что к какой бы группе не принадлежал гранит, он наделен высокой твердостью. Поэтому при выборе материала потребитель обычно ориентируется на его цветовое решение и структуру камня.
Добыча и применение гранита
Гранит добывают карьерным методом, но по разным технологиям. Наиболее известными и распространенным являются следующие способы добычи гранитной породы.
- При помощи взрывов. Самая дешевая технология по затратам, но и самая губительная для крупных глыб. Поскольку при взрыве в толще породы возникает множество мельчайших трещин, что в конечном счете обязательно скажется на качестве производимой из камня продукции. Этот метод больше всего подходит для получения щебня и бута.
- Использованием воздушной подушки. В пробуренные скважины помещают специальные резервуары, в которые под высоким давлением нагнетается воздух. Впоследствии происходит разломы породы, размер и положение которых можно контролировать. При взрывных работах такая возможность отсутствует.
- Применение специального камнережущего оборудования. Данный способ самый дорогостоящий, но зато и самый результативный. Позволяет получать куски заданных размеров и наиболее продуктивно вести разработки.
Гранит широко используется в различных сферах строительного производства. Материал без натяжки можно назвать универсальным. Единственное ограничение – это его массивность и большой вес. Не каждое основание может выдержать гранитную отделку или лестницу. Поэтому применение гранитных элементов необходимо предусматривать еще на стадии проектирования.
Из гранита делают:
- покрытия для пола, лестничные марши, ступеньки, площадки;
- интерьерные детали в виде подоконников, карнизов, плинтусов, перил, балясин;
- предметы мебели – барные стойки, журнальные столики, кухонные и столовые столешницы;
- плитки и панели для облицовки фасадов, каминов, других поверхностей;
- малые архитектурные формы, детали садового дизайна, скульптуры,
Из гранита изготавливают брусчатку и бордюры для мостовых, площадей, дорожек, тротуаров. Материал используют скульпторы и ритуальные службы для создания памятников.
Источник