Гранит – самая распространённая горная порода на нашей планете, примерно на 90% он состоит из двух минералов: полевого шпата и кварца.
Как выглядел процесс его образования?
1.) История Земли представляет собой процесс непрерывного разделения элементов на всё новые и новые породы и минералы. Самое масштабное разделение произошло на начальных этапах возникновения планеты. Происходило это следующим образом: в жидкой и горячей планете Земля тяжёлые элементы устремлялись в глубь — так образовалось железное ядро.
Лёгкие частицы поднимались вверх – так более 4 млрд. лет назад появилась первая тонкая базальтовая кора. С течением времени её толщина становилась всё больше, но одновременно нижний слой базальтовой коры постоянно плавился и самые лёгкие частицы, пробивались вверх и образовывали в базальте гранитные островки. То есть для возникновения гранитов необходимы два условия: большое количество базальта и интенсивное внутреннее тепло, постоянно плавящее базальт.
Самые древние частицы гранита, которые нашли геологи, датированы возрастом около 4,4 млрд. лет. В тот период он только начал появляться и его было не много. За сотни миллионов лет его количество всё более возрастало и на поверхности планеты формировались многочисленные небольшие острова смешанного, гранитно-базальтового типа. Они соединялись и становились всё больше, пока в конце – концов не выросли до теперешних размеров.
Мрамор Гранит Оникс, в чем различие?
Постоянная бомбардировка метеоритами, безжизненные горы и камни, отсутствие стабильной земной коры, огромная Луна на небе (она тогда была гораздо ближе — 4 и 5 фото). Примерно так выглядела Земля на заре своего формирования. Продолжался этот период около 600 млн лет — от 4,6 до 4 млрд. лет назад
2.) Почему гранит не исчез за 4 млрд лет? Внутри Земли постоянно происходит круговорот мантии, она разогревшись поднимается от раскалённого ядра к поверхности и там остыв, погружается вниз. Похожий пример — конвекция воды в разогретом чайнике от горячей спирали, к стенкам и обратно к спирали. На полный оборот одного витка в кругообороте магматической конвекции уходит не менее 100 млн. лет.
Конвекционное движение магмы создало на Земле нечто вроде конвейера — в стыках континентальных плит земная кора погружается в магму и одновременно, происходит образование коры в Срединно-Океаническом разломе, через который непрерывно изливается базальт. Погружение происходит из-за того, что при встречном движении континентальных плит, одна из них подныривает под другую и погружаясь под её тяжестью плавится в магме. Называется этот процесс погружения и расплавления плит в мантии – субдукция
Секрет искусственного гранита Санкт-Петербурга практически разгадан… Фильм 9
Главная особенность гранита состоит в том, что он не подвержен этому процессу погружения и расплавления — он из-за своей лёгкости как пробка всегда остаётся на поверхности. Континентальная, гранитно-базальтовая плита всегда более толстая и одновременно менее плотная, чем тонкая океаническая базальтовая, поэтому при столкновении базальтовая плита вынуждена уходить под гранитную. Одновременно с этим расплавление плиты резко увеличивает интенсивность образования гранита и именно в зонах субдукции, его становится даже больше. В более редких случаях при столкновении примерно одинаковых континентальных плит, они начинают сминать друг друга, образуя сильную складчатость – так появились все высокие горы.
Срединно — Атлантический разлом, вышедший на поверхность в Исландии.
3.) Причины появления необычной слоёно-слоистой структуры гранитов.
Наверняка каждый, кто бывал в Карелии или Мурманской области видел эти скалы с прожилками.
Гигантские гранитные острова, на которых сейчас расположены все континенты, похожи на айсберги — большая часть находится в магме, а гораздо меньшая выступает над поверхностью. Например горный хребет «Скалистые горы» имеет нижнее гранитное основание в магме, глубиной более 60 км.
Эрозия за миллиарды лет постепенно разрушила довольно толстый верхний слой гранитов Земли, после он был переработан различными способами, превратившись с добавлением других элементов в огромные количества: песка; глины; камней; почв и т.д. Поэтому рассматривая современные выходы гранита, мы должны понимать, что когда-то они были на большой глубине и над ними была толща гранитов в несколько километров. Под этой толщей присутствовало высокое давление и температура, именно воздействие этих условий за миллиарды лет преобразовало структуру гранита, сделав его сланцеватым.
Тот слой гранита, который мы видим европейском севере России имеет возраст от 2,5 до 3,5 млрд лет. В то время уже сформировалась твёрдая кора, но планета была весьма не приветливым местом — высокая вулканическая активность, отсутствие кислорода, температура более 100 градусов. Из-за высокого атмосферного давления (выше современного в 8-10 раз) и влажности всё было окутано плотными туманами постоянных испарений. Попав в такие условия человек прожил-бы считаные минуты.
Примерно так выглядела тогда поверхность Земли.
Интересным моментом является то, какими методами непрерывно уничтожается верхний слой гранитов — этот процесс происходит по разному.
Один способ разрушения оледенениями я уже подробно разобрал в статье: «Как появлялись оледенения и почему они двигались?» Ледники произвели наибольшие изменения поверхности балтийского щита. Но изобретательная природа имеет в своём арсенале ещё несколько способов воздействия на прочнейшие гранитные породы.
Это происходит в несколько этапов и путём смены растительных сообществ.
Сначала на скалах поселяются лишайники и мхи, они выделяют слабые органические кислоты, которые разрушают, гранитную поверхность, делая её шероховатой. Отмирая, мхи создают тонкий слой, слабо питательной почвы, на которой поселяются низкорослые кустарнички и травы (черника, брусника, карликовая берёза и т.д).
Слой почвы созданный отмершими травами, кустарничками и мхами постепенно становится достаточно толстым, что бы на нём начали поселяться деревья, поначалу развиваются быстрорастущие породы – берёза, ива, ольха и пр. После под их пологом появляются хвойные, которые постепенно вытесняют их.
Корни создают механические разрушения – на севере частые ветра и поэтому деревья что-бы не упасть (особенно сосны) вынуждены проникать в трещины и цепляться корнями за любые неровности. То есть энергия ветра, направленная на ствол, передаётся корням, а от них по принципу действия рычага – к скалам.
Полный процесс смены сообществ– от голой скалы, до сосново-елового леса, может занять от 100 лет до тысячелетий, всё зависит от условий (влажность, близость к морю, среднегодовые температуры, угол наклона рельефа и т.д.).
На фото — разные растительные сообщества на гранитных скалах. Фото специально подобраны так что на каждом видны все их типы (лишайники-мхи, кустарнички-травы, деревья).
Способы, которыми она воздействует.
Ледовая эрозия: попадая в трещины и углубления, дождевая и талая вода замерзает. Вода, как известно, превращаясь в лёд увеличивается в объёме, тем самым она расширяет трещины. Абразивно–речная эрозия: река, особенно если она быстрая и порожистая, несёт в себе массу каменно-песочных частиц. Они стачивают дно речного ложа и берега реки.
Так-же сюда можно добавить менее значительные воздействия перепадов температур: день-ночь, зима-лето и воздействие ветра.
Граниты в Карелии, да и вообще на европейском севере России — обыденная деталь ландшафта. Трудно себе представить, что эта гранитная монолитная масса, на которой теперь живописно раскинулись леса и озёра, когда-то очень давно существовала лишь в виде отдельных частиц, которые разрозненно плавали в жидкой магме.
Данная статья не является копией чьих-либо трудов или их отдельных фрагментов в виде кусков текста или цитат. Материалом для написания послужили книги по геологии и информация с геологических сайтов. При обнаружении неточностей или ошибок — просьба сообщить автору.
Примечание: статья не является академически-научной, т.к. для лучшего понимания многие научные положения и термины пришлось существенно упростить или пропустить. Все фото собственные, кроме древней Земли и Исландии — они взяты из интернета и подвергнуты обработке. Вербов А.Г.
Источник: aleksey-verbov.livejournal.com
Происхождение гранита
В переводе с латинского слово «гранит» означает «зернистый». Такое определение точно отражает облик этого минерала: он имеет выраженную зернисто-кристаллическую структуру. По прочности гранит находится рядом с алмазом — он способен резать стекло. Благодаря долговечности, возможности выдерживать огромные нагрузки гранит издревле используется в архитектуре. Некогда из него возводили гробницы и храмы, теперь им облицовывают фасады зданий, мостят дорожки, изготавливают из него надежные напольные покрытия и другие элементы интерьера.
Такие свойства гранит получил благодаря особенностям образования.
Химический состав гранитных пород
Обычная гранитная брусчатка с химической точки зрения представляет собой весьма сложное образование. Гранит состоит из множества минеральных компонентов, главными среди которых становятся:
- полевой шпат — до 60-65% общей массы;
- кварц — 25-35%;
- слюда — до 10% от общего состава;
- группа темноцветных минералов — примерно 5-8%.
Также гранит может содержать другие примеси, которые оказывают влияние на цвет, прочностные характеристики и другие эксплуатационные свойства материала. Химический состав может различаться в зависимости от месторождения. Обычно гранит из разных карьеров отличается цветом и зернистостью. Наиболее распространен минерал черного, серого, коричневого, красного и розоватого оттенков. Также встречаются граниты с зеленоватыми и даже синеватыми вкраплениями.
Чем больше в породе шпата, тем более выраженный серый оттенок имеет минерал. При большом количестве в составе биотита камень приобретает темный тон, иногда с зеленцой. Кварц может придавать голубоватый, розоватый тон, характерный гранитный блеск. Также от кварца зависит прочность гранита.
Как же образуется гранит
Гранитные породы имеют магматическое происхождение. Это значит, что они образуются в глубоких слоях земной коры, ближе к магме. Гранит формируется в местах, где континентальные плиты сталкиваются. При этом есть два нюанса в возникновении этого минерала, по которым гранит делится на две группы.
Первая группа — это камень, образованный непосредственно из магмы, которая изливается на большой глубине земной коры в ходе тектонических процессов. Такой гранит можно считать остывшей затвердевшей магмой. Этот гранит зернистый и кристаллический.
Вторая группа — перекристаллизованные осадочные породы. Такой гранит возник за миллионы лет существования планеты, когда глинистые породы, различные твердые обломки, образованные во время тектонических процессов, осели, проникли в глубокие слои коры, где уже присутствует раскаленная магма, и под воздействием очень высоких температур и давления перекристаллизовались, что превратило их в материал повышенной прочности. Такой процесс называется гранитизацией.
Оба типа гранита могут использоваться в строительных целях и обрабатываться различными способами, включая не только нарезку, но и шлифовку, полировку, пропускание через высокие температуры для придания поверхности особой матовой шероховатости.
Особенность гранита заключается в том, что его до сих пор не нашли на других планетах земной группы, несмотря на их общее происхождение. Пока есть только косвенные признаки возможности существования гранита на Венере, однако окончательного подтверждения нет до сих пор. Это позволяет геологам говорить, что гранит — визитная карточка Земли.
Источник: kurty.ru
Как в природе образуется гранит
Гранит— одна изсамых распространенных горных пород наземле. Вовсем мире этот материал которая широко используется встроительстве, монументальном искусстве имногих других областях.
Гранит состоит изкристаллов кварца, полевого шпата ислюды, атакже может содержать другие минералы. Взависимости отособенностей формирования горной породы иналичия примесей веесоставе цвет иструктура гранита могут отличаться.
Как иизчего образуется гранит?
Образование гранита вземной коре— сложный имногогранный процесс, зависящий отмногих факторов. Горная порода формируется врезультате кристаллизации материала, который затвердевает израсплавленного состояния или проходит метаморфизм. Так, гранит может образовываться наместе, где магма затвердевает внутри земной коры, или изглубинных пород, которые затем поднимаются кповерхности врезультате тектонической активности.
Магматическое происхождение гранита: расплавление иохлаждение
Чаще всего гранит образуется врезультате глубинного охлаждения расплавленной магмы под землей. Когда магма поднимается кповерхности земли, она может охлаждаться изатвердевать, образуя гранитную горную породу. Расплавленный материал содержит различные минералы, которые кристаллизуются помере охлаждения. Один изключевых факторов, влияющих наформирование гранита— это скорость охлаждения. Если материал охлаждается медленно, кристаллы могут вырасти крупными, что приводит кобразованию гранита.
Метаморфизм
Впроцессе метаморфизма горные породы подвергаются высоким температурам идавлению, что приводит кизменению ихструктуры исостава. При этом кристаллы кварца иполевого шпата могут сливаться вместе, образуя гранит. Некоторые типы метаморфизма могут способствовать образованию гранита издругих горных пород, таких как сланец или гранулит. Гранит может образоваться иизпесчаника, при условии, что тот подвергнется метаморфизму.
Прочие факторы, влияющие наобразование гранита
Существуют идругие факторы, влияющие наобразование гранита. Важную роль впроцессе кристаллизации минералов играет вода. Вода может содержать химические элементы, которые способствуют образованию кристаллов кварца иполевого шпата (например, калий инатрий). Вода также повышает скорость охлаждения, что может привести кобразованию мелких кристаллов, характерных для гранита.
Эрозия иотложение— ещё два фактора, которые могут влиять наобразование гранита. Впроцессе эрозии горные породы могут разрушаться иперемещаться, что приводит кобразованию осадочных пород. Отложение также может привести кобразованию гранита, если материал будет содержать достаточное количество кварца, полевого шпата ислюды.
Наконец, метеоритные воздействия также могут способствовать образованию гранита. При падении метеорита наземлю может происходить сильное давление ивысокие температуры, что приводит кобразованию гранита.
Происхождение гранитных пород ииххарактеристики
При остывании магмы горная порода получает полнокристаллическую структуру, которая определяет характеристики камня. Гранит состоит восновном изкалиевых шпатов икварца, атакже может содержать альбит или олигоклаз. Окраска гранита зависит отсоотношения минералов.
Внекоторых видах гранита можно увидеть такие включения, как мусковит, биотит, роговая обманка, циркон, магнетит, апатит, алланит, титанит, новнебольших количествах. Если вграните много плагиоклаза, тоего называют гранодиоритом.
Граниты встречаются повсему миру. Они могут быть тонкозернистыми или содержать крупные кристаллы. Породу, вкоторой крупные зерна окружены мелкими кристаллами, называют порфировым. Месторождения гранита часто находятся врегионах синтенсивными эрозионно-денудационными процессами, когда осадочные породы разрушаются.
Месторождения гранита обычно представлены обширными пластами, которые называются батолитами. Площадь одного участка может достигать нескольких сотен тысяч гектар, атолщина может быть до4км. Гранитные пласты могут располагаться друг над другом, спрослойками осадочных или метаморфических пород.
Основные месторождения гранита
Известные навесь мир месторождения гранита— это Шотландские горы, горы Кукарага вБразилии, горы Кингс вЗападной Австралии, горы Барабар вИндии игоры Сьерра-Невада вКалифорнии, США.
ВРоссии гранит добывают наУрале, вКарелии, вХабаровском крае, вЛенинградской области, атакже вдругих регионах. Как правило, это серый, белый икрасно-коричневый гранит. Самые востребованные уральские месторождения— Камбулатовское иМансуровское. ВЗабайкалье иИльменских горах добывают амазонитовый гранит.
Насеверо-западе России распространен декоративный рапакиви. ВЛенинградской области особенно славятся серый гранит изДымковского месторождения игранит изместорождения Возрождение вВыборгском районе.
Крупные месторождения гранита можно также обнаружить натерритории Казахстана. Здесь добывают самые редкие сорта натурального камня, которые редко встречаются вприроде. Особенной популярностью пользуется куртинский гранит.
Источник: www.artmarblestudio.ru