Гранит
Гранит – является самым распространенным натуральным облицовочным материалом. Это обусловлено его уникальными физико-механическими свойствами – долговечностью, прочностью, относительно низким водопоглощением и конечно же его эстетическими свойствами и богатой цветовой палитрой.
По происхождению породы разделяют на три большие группы: изверженные, осадочные и метаморфические.
Изверженные (магматические) породы возникли при затвердевании раскаленного расплава вещества, слагающего земные недра, которое называется магмой. Они разделяются на глубинные, жильные (приповерхностные) и излившиеся.
Глубинные породы, как правило, равномернозернистые с хорошо видимыми невооруженным глазом зернами. Если изверженная порода имеет, как исключение, порфировую структуру, то вкрапления бывают крупных размеров, как правило, более 1 см, а основная масса явно зерниста. Глубинные породы не обладают пористостью и в большинстве случаев имеют массивную структуру. Они никогда не содержат вулканического стекла.
Какой камень для памятников, гранит лучше: черный серый красный
Жильные породы имеют, как правило, порфировую структуру и тонкозернистую или плотную основную массу. Минералы основной массы тонкозернистых пород иногда можно определить невооруженным глазом. Вкрапления могут быть образованы светлыми и темными компонентами. Некоторые жильные породы, главным образом светлые, могут иметь равномернозернистую структуру (аплиты, пегматиты). Наиболее характерна для жильных пород массивная структура.
Излившиеся породы имеют почти всегда неравномернозернистую порфировую структуру если они не полностью сложены вулканическим стеклом. Вкрапления бывают мельче, чем у жильных пород, а основная масса очень мелкозернистая, почти плотная. Обычное свойство излившихся пород — пористость. В некоторых из них хорошо различимы крупные поры, в других — поры очень мелкие, однако и те и другие видимы под лупой. Так, например, можно отличить плотный черный бзальт от черного кварцита.
К изверженным породам относят следующие группы:
Цвет. В целом имеет светлую окраску: светло-серую, серую, желтоватую, розоватую и даже красную.
Состав. Гранит состоит главным образом из кварца, калиевого полевого шпата, в меньшем количестве из плагиоклаза и слюды (мусковит и биотит). Вместе с тем он может содержать существенные количества других минералов (например, турмалина, касситерита). Гранодиорит от гранита макроскопически отличить трудно, так как по составу они почти одинаковы, только в гранодиорите кислый плагиоклаз преобладает над калиевым полевым шпатом и содержится больше слюды, особенно биотита.
Строение. Имеют массивную, в большинстве случаев равномернозернистую, а иногда и порфировую структуру.
Происхождение. Представляют собой глубинные породы, возникшие при медленном остывании магмы, а поэтому всегда отчетливо зернистые.
Структура и текстура горных пород
Цвет. Серо-зеленый, темно-зеленый до темно-серого с зеленоватым оттенком.
Состав. Главными составляющими являются плагиоклаз (лабрадорит или битовнит) и авгит. Может, однако, содержать биотит, оливин, амфибол и рудные минералы. Часто первичные минералы превращены во вторичные, главным образом в хлорит и кальцит (под воздействием соляной кислоты порода в некоторых участках шипит).
Строение. Диабазы имеют массивную и равномернозернистую битовую структуру. Характерны узкие пластинки полевого шпата , среди которых располагаются зерна первичного пироксена, чаще всего измененного. Порода тонко- и среднезернистая, часто содержит миндалины.
Происхождение. По существу, это базальт, возникший в раннем палеозое при застывании габбровой магмы, в большинстве случаев на поверхности земли или близко от поверхности. В последнем случае он залегает в форме лакколитов.
Цвет. В целом очень темный, почти черный, иногда с зеленоватым оттенком.
Состав. Существенную часть породы составляют основной плагиоклаз (Лабрадор) и пироксен. Может содержать заметные количества амфибола (амфиболитовое габбро) или оливина (оливиновое габбро) в редких случаях присутствует биотит. Темноцветных минералов содержится около 50 % от общего объема породы.
Строение. Величина зерен от средних до крупных. Структура пассивная, как правило равномернозернистая, в редких случаях — порфировая. Образует небольшие по размерам тела и жилы.
Происхождение. Представляет собой изверженную глубинную породу.
Цвет. От темно-серого до черного.
Состав. Существенную часть составляют плагиоклазы (от лабрадорита до анортита); темноцветные составляющие — авгит, базальтическая роговая обманка, иногда оливин (оливиновый базальт) .
Строение. Базальты имеют массивную, а также порфировую структуру. Вкрапленники представлены главным образом темноцветными минералами — пироксеном и базальтовым амфиболом — и изредка темно-серыми плагиоклазами. Основная масса очень тонкозерниста, до плотной, и может содержать стекло.
В некоторых базальтах встречаются крупные шаровидные выделения желто-зеленого оливина. Иногда базальты имеют миндалекаменную структуру.
Происхождение. Базальты третичного периода образуют потоки и покровы, могут также встречаться в виде жил. Они возникали при затвердевании габбровой магмы на земной поверхности.
Цвет. Серый, темно-серый, желтоватый, красноватый или кирпично-красный.
Состав. Главными компонентами являются кварц, калиевый полевой шпат (ортоклаз) и слюда. Вкрапленники светлых минералов представлены главным образом полевым шпатом, реже кварцем, темноцветных — биотитом. Гранит-порфиры бывают значительно изменены и содержат вторичные хлорит, серпентин, серицит, каолинит и другие минералы.
Строение. Порода имеет массивную и порфировую структуры. Основная масса тонкозернистая, не содержит вулканического стекла.
Происхождение. Жильная порода, по составу отвечает гранитной магме. Слагает жилы в краевых частях гранитных массивов.
ГРАНИТЫ, ГРАНИТОИДЫ, ГРУППА ГРАНИТА
горняков, упомянутое как обозначение породы уже в 1557 г. Георгом Агриколой. Гнейс означает «гнездо рудных жил», т. е. породу, в которой ветвятся рудные жилы.
Гнейсы представляют собой светлые, обычно поблескивающие слюдой породы, сланцеватые или плитчатые, с многочисленными структурными разновидностями. Они составляют большую группу кристаллических сланцев, которые образовались в процессе орогенеза (при региональном метаморфизме) из изверженных пород большей частью гранитового, реже диоритового или сиенитового состава и из близких грауваккам крупнозернистых осадочных пород, более или менее богатых глинистым материалом. Гнейсы — это
преимущественно кварц-полевошпатово-слюдистые, реже — роговообманково-полевошпатово-кварцевые породы.
К ортогнейсам (греч. «артос» — истинный, настоящий) относят гранитовые, кварцево-диоритовые, грано-
диоритовые, сиенитовые гнейсы и многочисленные подтипы, возникшие из гранитов и близких им пород (гранитоидов). К парагнейсам (греч. «пара» — возле, около, рядом) причисляют метаморфизованные
(огнейсованиые) конгломераты и гравелиты, большинство двуслюдяных гнейсов, т. е. так называемые мета-
тектические гнейсы (кордиеритовые, силлиманитовые, гранатовые) и многие другие типы гнейсов.
Минеральный состав, текстура, структура. В зависимости от минерального состава и структурно-текстурных различий гнейсы получают особые названия.
Очковые гнейсы, например, представляют собой разности гнейсов, у которых ранее существовавшие крупнокристаллические выделения полевых шпатов, погруженные в тонкозернистую основную массу, деформированы вследствие механического воздействия (динамометаморфизма). Роговиковые гнейсы — это плотные, богатые биотитом разности гнейсов, напоминающие роговики. Во флазерных гнейсах минералы собраны в линзовидно вытянутые зернистые агрегаты, в стебельчатых гнейсах они образуют удлиненно-шестоватые агрегаты. В зависимости от регионально-тектонического размещения гнейсовые провинции оконтуриваются по специально выделяемым типам гнейсов, например по красным и серым гнейсам, комплексы которых состоят из орто- и парагнейсов, а также из многих других видов гнейсов, различающихся структурно-текстурными признаками.
Происхождение. Гнейсы слагают области ядер антиклинорных сооружений (горных хребтов). Они протягиваются по простиранию на многие километры. Значительные районы континентальных массивов на
протяжении истории Земли, длящейся миллиарды лет, в результате постоянно повторяющихся орогенных
процессов преобразовались в гнейсы.
Гнейсы образуются при динамометаморфизме (дислокационном метаморфизме) при развальцевании и рас-
сланцевании масс пород, приобретающих способность к пластическому течению. Ортогнейсы имеют синорогенное происхождение, т. е. внедряющиеся магматические расплавы во время кристаллизации вовлекаются в очень медленно протекающее воздымание складчатых гор и подвергаются механической деформации (рассланцеванию) в процессе складкообразования.
Прилегающие осадочные породы, прогретые под воздействием теплоотдачи магмы, превращаются в парагнейсы. Эти процессы протекают на глубине 20—30 км при высоких давлениях и температурах. Степень преобразования пород убывает к краевым зонам горных систем. Так, породы, окаймляющие гнейсы, чаще всего представлены слюдяными гнейсо-еланцами, слюдяными сланцами и филлитами. Последние далее переходят в лишь слабо измененные глинистые сланцы.
лат. gramim — зерно; нтал. granito — гранит Граниты являются наиболее распространенными глубинными изверженными породами континентальных массивов.
Минеральный состав. Содержание кварца больше 10% и до 50%, калиевого полевого шпата (ортоклаз,
микроклин) и плагиоклаза (олигоклаз, альбит)—40—80%; темноцветные минералы — биотит, реже пироксен, роговая обманка и турмалин; светлые второстепенные компоненты — литионит и топаз.
Химическая характеристика. Содержание двуокиси кремния (SiO2) 65—80%, окиси алюминия (А12О3)10—
16%, окиси натрия (Na2O) и окиси калия (КгО) 5—9%, щелочных земель в форме окиси кальция (СаО) и окиси магния (MgO) 0,5—3,5%. Содержание окислов железа (FeO, Fe2O3) от 0,5 до 3,5%.
По химическому составу граниты и гранитные породы (гранитоиды) представляют собой богатые кремне-
кислотой, обогащенные щелочами, более или менее бедные магнием, железом и кальцием породы.
По определенным химическим признакам граниты подразделяются на несколько типов. Богатые кварцем
принадлежат семейству гранодиоритов, являющихся наиболее распространенным типом гранитов. В
группе гранита насчитывают около 120 разновидностей пород (31 глубинная порода — различные граниты, 48 жильных и 41 вулканическая порода). Важнейшими вулканическими породами гранитных магматических расплавов являются липариты, риолиты, дациты и кварцевые порфиры, .
Происхождение. Граниты представляют собой наиболее распространенные глубинные магматические породы (плутониты), которые слагают основную часть континентальных массивов. Гранитные расплавы
образовывались на протяжении геологической истории по-разному. Принято считать, что на ранней стадии развития земной коры отделение гранитных магм, как более легких, и их кристаллизация протекали интенсивнее и таким образом они внесли весьма значительный вклад в возникновение и упрочнение континентальных массивов. В более поздние эпохи развития Земли, особенно в связи с горообразовательными процессами, граниты образовывались из масс осадочных, глинистых и обломочных пород, которые вследствие тектонических перемещений попадали в более глубокие горизонты земной коры. Под воздействием высоких давлений и температур в сочетании с горячими газами («летучие компоненты») осадки подвергались расплавлению (переплавлению) с образованием гранитов, или же они были сложным образом «гранити-
зированы» посредством ионного обмена. Внедрение и кристаллизация гранитных расплавов протекали в
центральных частях крупных складчатых горных систем, где гранитные плутоны прорывали осевые зоны хребтов. Гранитные массивы встречаются на древних щитах, в горных областях и в корневых частях денудированных горных систем. Обособленно стоящие скалы гранитов демонстрируют типичные для этих пород формы выветривания, когда отчетливо различаются пологая плитообразная (матрацевидная) отдельность и крутая трещиноватость. Проникающие по трещинам поверхностные (трещинные) воды благоприятствуют быстрому выветриванию и в этих местах изменения пород бывают выражены сильнее.
Практическое значение. Граниты, встречающиеся по всему миру в горных областях и денудированных горных системах, находят применение как камень для пьедесталов и памятников, тесовый (штучный) камень,
мостовой камень, щебень и гравий. Большое значение при добыче тесового и мостового камня (брусчатки) любого типа имеет система трещин, характерная для гранитных плутонов . Большей частью невидимые,
расположенные в геометрическом порядке, очень тонкие трещины способствуют раскалыванию гранитов в
определенных желаемых направлениях.
Граниты, кристаллизовавшиеся из магматических расплавов, отличаются присутствием продуктов
остаточной кристаллизации (пегматитовой, пневматолитовой, гидротермальной). В связи с этими фазами
кристаллизации образуются многие важные месторождения, содержащие руды молибдена, олова, вольфрама, золота, серебра, урана, висмута, меди, свинца, цинка, ртути, сурьмы и др., а также нерудные минералы — слюду, полевой шпат, берилл, многие драгоценные камни, плавиковый шпат, барит и др. Граниты являются важнейшими породами для образования почв, так как они широко распространены на земле и относительно легко поддаются выветриванию. При разложении полевых шпатов, с которыми преимущественно связан содержащийся в гранитах алюминий, последний переходит в каолинит с выносом натрия, калия и кальция. Каолинит химически представляет собой гидросиликат алюминия; он является наиболее
распространенной глинистой составной частью почв. Тонкоистертый кварц и другие минералы гранитов (слюды) также присутствуют в почвах в качестве механических примесей. Особое значение имеют выделения апатита (кальциевого фторфосфата). Этот минерал (вскрываемый при химических реакциях в почвах) вместе с другими химическими соединениями, особенно калийными, доставляет важнейшие питательные вещества для растений и тем самым — для дальнейших жизненных процессов.
ИсточникКакие бывают горные породы?
Минералы, как правило, редко встречаются поодиночке. Их совокупности образуют горные породы, которые представляют собой естественные природные агрегаты из множества минералов. Те минералы, которых в породе больше всего (20— 50%), геологи называют породообразующими, остальные, которых обычно не более 2 — 3%, — акцессорными минералами (от лат. accessorius — добавочный).
Каждая горная порода характеризуется степенью кристалличности, величиной и формой минералов, расположением мельчайших частиц относительно друг друга. По происхождению различают горные породы магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические горные породы
Магматические горные породы образуются обычно на большой глубине, где преобладают высокие температуры и давление. Они кристаллизуются из очень горячих природных расплавов (из магмы) с характерным силикатным составом. На долю полевых шпатов в них в среднем приходится около 60%, кварца — около 12%, пироксена — около 12%.
Глубинным магматическим породам присуще равномерное распределение зерен минералов. Магматические породы делят на две большие подгруппы: интрузивные (граниты, диориты, габбро) и эффузивные, т. е. вулканические (базальты, андезиты, липариты, дациты). Кроме того, по химическому составу условно выделяют кислые, основные и ультраосновные магматические породы.
К кислым относятся породы, содержащие в среднем 64 — 78% кремнезема (Si02): граниты, дациты, грано-диориты. Основные породы в среднем содержат 44 — 53% кремнезема: габбро, базальты, пироксениты и др. Ультраосновные породы содержат 30 — 44% кремнезема: дуниты, периотиты и др.
Граниты (от лат. granulum — зернышко) возникают при кристаллизации магмы на глубине более 2 км. Внешне граниты — среднезернистые или крупнозернистые породы, имеющие светлую (розовую, красную, серую) окраску. Цвет гранитов во многом зависит от содержания калиевого полевого шпата. В этих породах преобладающими являются кварц (30 — 35%), полевой шпат (50 — 60%), плагиоклаз (10 — 15%).
Акцессорных минералов бывает очень много: апатит, циркон, сфен, монацит, турмалин, биотит, магнетит и др. Насчитывается более двух десятков разновидностей гранитных пород. Среди них есть гигантозернистые пегматиты и мелкозернистые аляскиты. В зависимости от химического состава граниты могут быть плагиоклазовыми или щелочными. Плотность гранитов колеблется от 2,58 до 2,81 г/см3.
Граниты различаются по своей форме, происхождению и глубине образования. Удалось выяснить, что часть магматических расплавов, образовавших граниты, залегала на глубине 15 — 20 км, при этом были отмечены следы поднятия гранитной магмы со скоростью примерно 100 — 150 см в год. Мощности гранитных тел достигают 6 — 8 км.
Гранит — прочная горная порода с красивым рисунком расположения кристаллов. Когда хотят сказать о чем-то очень прочном, говорят «крепкий, как гранит». Действительно, из гранита делают фундаменты, опоры мостов. Гранитной брусчаткой выложены улицы. Нижние этажи городских зданий часто облицовывают этим камнем. Гранит может противостоять ветру, дождю и снегу.
Это объясняется особенностями его кристаллического строения, а внешний облик зависит от размеров породообразующих минералов и их цвета. Как правило, цвет гранита — это цвет его основного компонента — калиевого полевого шпата. Особой разновидностью гранитов являются пегматиты — крупно- и гигантозернистые магматические породы.
Из-за роста кристаллов кварца, проникающих сквозь полевые шпаты, пегматиты имеют вид «клинописи» на камне. Отсюда и такие названия, как «письменный гранит», «еврейский камень» и др. Из пегматитов добывают слюду, полевой шпат, драгоценные камни.
Гранит, как и всякая другая порода, может разрушаться на открытом воздухе, но происходит это медленно и едва заметно. Исторический опыт использования полированных плит гранита, которые подвергались воздействию резких колебаний температуры и атмосферных осадков, показал, что поверхность плит может начать изменяться только через 200 — 250 лет. Однако в современном мире выхлопные газы автомобилей, кислотные дожди и заводской дым существенно ускоряют процесс разрушения гранитов.
Магматические расплавы иногда прорываются по трещинам на поверхность, изливаясь в виде вулканических потоков. Излившиеся (эффузивные) потоки отличаются неравномерной кристалличностью, а отдельные минералы заключены в пористую или стекловидную массу. Кристаллы в ней практически не видны.
К таким горным породам относят базальты, которые по своему химическому составу являются основными породами (их плотность составляет 2,85 г/см3), и липариты — кислые породы с плотностью 2,59 г/см3. Базальтовый расплав бывает сильно насыщен газами. Попадая на поверхность Земли, газы улетучиваются, оставляя поры, в результате чего порода становится ноздреватой. Иногда газов настолько много, что образующаяся горная порода (пемза) становится легче воды.
Осадочные горные породы
Осадочные горные породы — это разрушенные при выветривании и перемещенные водой или ветром обломки пород разного размера и формы. Осадочные породы покрывают 75% поверхности Земли. Их объединяют в четыре группы: обломочные, вулканогенно-обломочные (чаще их называют вулканогенно-осадочными или пирокластическими), глинистые и биохимические.
Обломочные породы состоят из обломков минералов, горных пород, остатков органических тел (например, из известковых скелетов животных, стволов и веток деревьев и др.). Обломки бывают крупными (более 10 мм) и мелкими (от I до 0,01 мм), имеют различную форму, иногда слабоокругленную, а иногда шарообразную. В группу обломочных пород входят пески, алевриты, галечники и продукты их разрушения. Иногда обломки прочно скреплены глинистым веществом — природным цементом, который различается по своему составу и может быть кремнистым, карбонатным, железистым, глинистым. Плотность обломочных пород низкая — от 1.2 до 2.0 г/см2.
Осадочное происхождение имеют многие минералы — кальцит, доломит, гипс, галит, сильвин, ангидрит, лимонит и др. Их относят к минералам — индикаторам осадочных пород. Они могут возникать в самых разных физико-географических условиях. Например, железистые породы образуются на дне морей и озер, а также в болотах.
Особенно разнообразны известняки. Они накапливаются на дне морей или озер, встречаются в долинах рек и вблизи источников, где в воде много извести. Это широко распространенные известковые туфы — травертины.
Пирокластические породы находят вблизи действующих или давно потухших вулканов. Эти породы тесно связаны с вулканическими процессами, и поэтому их можно встретить как на суше, так и под водой, вблизи подводных вулканов. Они представляют собой смесь вулканических пеплов, песков, шлаков, пемзы и даже вулканических бомб. Глинистые породы разнообразны.
Встречается более 50 разновидностей глин, которые отличаются по своим минеральному, химическому и органическому составам. Их объединяет преобладание частиц, размеры которых колеблются от 0,01 до 0,001 мм.
Существуют две разновидности таких пород — глины и аргиллиты.
Биохимические породы образуются на дне озер, морей и океанов. К ним, например, относятся известняки-ракушечники, коралловые рифовые известняки, планктонные и фораминиферовые илы, озерный мел, диатомиты (диатомовые илы), сапропели (водорослевые илы) и другие, на суше — торф.
Метаморфические горные породы
Метаморфические горные породы образовались в результате изменения (метаморфизма) толщ осадочных или магматических пород. При сильном и длительном их сжатии, а также под воздействием высоких температур и газов в породах происходит изменение состава минералов, появляются новые минералы; эпидот, хлорит, тальк, серицит, графит и др.
Самая известная из таких пород — мрамор, образующийся при метаморфизме известняков. Чистый, белоснежный мрамор может просвечивать в слое толщиной до 30 см, что придает мрамору характерное для него мерцание. Под воздействием сжатия и высоких температур вулканические и осадочные породы превращаются в гнейсы, а каменные угли — в графиты. Пейсы — метаморфическая горная порода.
Насчитывают около 40 разновидностей гнейсов. Их чаще всего можно встретить в Финляндии, Карелии, Восточной Сибири, в Канаде. Для гнейсов характерны серый или зеленовато-серый цвет, тонкая полосчатость из темных, почти черных и светлых прослоек, включения сплюснутых минералов и обломков пород.
В гнейсах видны следы микроскладок и изгибов слоев.
Гнейсы образуются при температурах от 400 до 900°С и давлении в 3 — 9 тыс. атмосфер. Такие условия существуют только в глубоких недрах Земли.
Образование гнейсов протекает в несколько этапов. Сначала осадочные породы (илы, пески) превращаются в глины и песчаники, а иногда в глинистые сланцы. Обычно это происходит в верхних горизонтах земной коры, где еще невелики температура и давление.
Затем по мере погружения в глубину и с возрастанием температуры и давления сланцы и песчаники резко уплотняются, теряя при этом воду; минералы «расплющиваются». Смена геологических условий приводит к появлению характерных листовидных и чешуйчатых «метаморфических» минералов: хлорита, талька, силиманита, ставролита и др.
Высокие температуры и горячие магматические расплавы способствуют частичному расплавлению уже измененных пород. На последнем этапе гнейсы приобретают пластичные свойства и способны сминаться в складки, образуя иногда даже характерные гранито-гнейсовые купола. Эти преобразования происходят очень медленно и постепенно. Возраст гнейсов в большинстве районов Земли составляет 2 — 2,4 млрд. лет. Чем древнее такие породы, тем больше фаз метаморфизма они испытали.
Источник