Из каких минералов состоит гранит 5 класс

Из каких минералов состоит гранит 5 класс

Граниты — широко распространенная порода, встречающаяся на всех материках нашей планеты. Иногда они выходят на поверхность в областях, сложенных древними породами, где в результате эрозионных процессов были разрушены перекрывающие их отложения.

Однако в большинстве случаев застывшая магма, из которой образовались граниты, не достигает поверхности земной коры и застывает (кристаллизуется) на различной глубине, образуя тела неодинаковой формы и размеров.

Гранит — сложный по составу натуральный природный камень. В основном образован из полевых шпатов, слюды и кварца

В зависимости от пропорционального сочетания минералов приобретает различные цвета. Имеет богатую цветовую гамму: от черного — до традиционного красно-бордового с черным — до белого с серым.

Гранит бывает крупнозернистым, среднезернистым и с мелким зерном. Этот удивительный камень имеет богатую цветовую гамму: от традиционного красно-бордового варианта в черную крапинку до белого с серыми вкраплениями (и наоборот).

Горные породы, минералы и полезные ископаемые. Видеоурок по географии 5 класс

Самые распространенные граниты серые («Сибирский», Grey Quenna) и черные (Absolute Black, Nero Africa), но встречаются также породы розово-красных (Rosso Marina), белых («Мансуровский»), желтых («Жильтау») и зеленых (Forest Green) тонов.

В США граниты распространены вдоль побережья Атлантического океана (от штата Мэн на севере до штата Джорджия на юге), слагают крупные массивы на севере страны, в центральной части плато Озарк, в горах Блэк-Хилс и Передовом хребте Скалистых гор.

В России известно около 50 месторождений гранита, пригодного для использования в качестве штучного камня, а также бута и щебня, — на Карельском перешейке, в Прионежье и Приладожье, Архангельской и Воронежской областях, на Урале, в Приморье и Хабаровском крае, Восточном Забайкалье.

Крупное месторождение гранита находится на Украине. Через всю территорию страны, с северо-запада до юго-востока, протянулся Украинский кристаллический щит. Ширина его части, непосредственно выходящей на поверхность, составляет 200 км, а протяженность — около 1000 км. Именно на этой полосе и сконцентрированы основные месторождения декоративного камня.

1.Долговечность. Лучшие сорта мелкозернистого гранита начинают обнаруживать первые признаки разрушения более чем через 500 лет, поэтому его нередко называют «вечным» камнем;

2.Прочность. Гранит отличается высокой устойчивостью к трению, сжатию и истиранию. Это очень плотный (2,6-2,7 т/м) и прочный камень (его прочность при сжатии — 90-250 МПа — вдвое больше, чем у мрамора);

3.Устойчивость к воздействию атмосферных явлений и кислот. Гранит — идеальный камень для наружной отделки зданий.

4.Водонепроницаемость. Гранит практически не впитывает влагу (коэффициент водопоглощения — 0,05–0,17%). Именно поэтому гранит прекрасно подходит для облицовки набережных.

5.Экологичность. Вопреки бытующим предрассудкам, естественный радиационный уровень большинства гранитов соответствует 1-му классу — т.е. они радиационно безопасны и пригодны для всех видов строительства без ограничений;

География 5 класс (Урок№14 — Горные породы, минералы, полезные ископаемые.)

6.Богатство фактур. Неполированный, шершавый камень, поглощающий свет; отполированный до зеркального блеска, являющий миру неповторимую световую игру слюдяных вкраплений — декоративные возможности гранита способны удовлетворить даже самым сложным дизайнерским замыслам;

7.Совместимость с другими материалами. Гранит отлично сочетается с деревом, металлом, керамикой и другими материалами, используемыми в современном строительстве. Он «впишется» в любой интерьер — от классического до ультрасовременного;

8.Богатая цветовая палитра. Наиболее распространенным является серый гранит, однако встречается и красный, розовый, оранжевый, голубовато-серый, голубовато-зеленый.

В современном строительстве гранит используется настолько широко, что его, без преувеличения, можно назвать универсальным материалом.

Полы, лестницы. Гранит — материал с очень низким уровнем истираемости. Даже если по лестнице в ваших личных апартаментах за год пройдет 1 миллион человек, они смогут стереть ее ступени не более, чем на 0,12 мм;

Различные детали интерьера. Подоконники, карнизы, плинтусы, перила, столешницы для мебели, журнальные столики, барные стойки, балясины, колонны — высокая прочность гранита позволит этим предметам долгие годы сохраняться целыми и невредимыми, избежать механических повреждений воздействия температуры и влажности;

Фасадная и интерьерная отделка. Гранит — очень эргономичный материал, способный обеспечить вам комфортное пребывание в здании;

Элементы ландшафтного дизайна. Альпийская горка, рокарий, японские сады, декоративные водоемы — сделанные из гранита, эти модные композиции придадут вашему саду естественность и неповторимость.

Бордюры, ступени, брусчатка для мостовых. Гранит с успехом применяется в местах, где необходима большая «выносливость». Он устойчив к механическому воздействию, химическим загрязнениям и перепадам температуры — не меняет своих свойств в течение сотен циклов замерзания и оттаивания.

Облицовка набережных. Гранит практически не впитывает влагу — соответственно, при понижении температуры в порах камня не образуется дополнительное внутреннее давление от замерзшей воды, способное привести к образованию трещин и разрушению породы.

Гранитная брусчатка. Использование гранитной брусчатки исчисляется тысячелетиями. По знаменитым древнеримским мощеным дорогам можно прогуляться и сегодня; улицы, выложенные брусчаткой, вы обнаружите в старой части любой из европейских столиц; в современных городах каменные дороги постепенно приходят на смену асфальту и бетону.

Еще с первобытных времен человек привык доверять камню. Этот натуральный, живой, «чувствующий» материал снимет психологическое напряжение, принесет в ваш дом уют, спокойствие и комфорт.

Задумывались ли вы когда-нибудь о происхождении выражения «грызть гранит науки»? Почему, говоря о прилежных и способных учениках, мы вспоминаем именно гранит, а не любой другой камень? Оказывается, этому есть объяснение. По некоторым наблюдениям, гранит обладает способностью стимулировать умственную деятельность человека, помогая добиться успеха в научных изысканиях.

Источник

Как образовался гранит, его состав и область применения

Гранит является горной породой, что часто вводит людей в заблуждение, ведь многие считают камень минералом.

Многие обращали внимание на ее зернистую структуру, и определенно — она состоит не из одного вещества. Еще со школьных уроков по природоведению многие помнят, какие минералы входят в состав гранита.

Это в первую очередь:

Из подобного набора состоит и гнейс — то, что получается из гранита путем метаморфизма.

У гнейса и гранита формулы минерального состава практически идентичны, отличается лишь структура.

Каков же химический состав гранита?

Формула гранита: CaCO3

В образовании гранитного массива, прочнейшей горной породы после алмаза, корунда и топаза, участвует множество химических элементов, среди которых выделяют основные, определяющие состав гранита:

• Железо
• Калий
• Марганец
• Алюминий
• Кремний
• Натрий
• Кальций
• Кислород
• Водород

Средний химический состав гранита по Р. Дэли (%): SiO2 — 70,18; TiO2 — 0,39; Al2О3 — 14,47; Fe2О3 — 1,57; FeO — 1,78; MnO — 0,12; MgO — 0,88; CaO — 1,99; Na2О — 3,48; К2О — 4,11; Н2О — 0,84; Р2О5 — 0,19. Выделяют серии гранита: калиевые (Na2О: К2О менее 0,4), калиево-натриевые (0,4-4,0) и натровые.

Плотность невыветрелого гранита 2530-2720 кг/м 3 , пористость 0,2-4%, водопоглощение 0,15-1,30%, сопротивление сжатию 100-300 МПа.

В незначительных количествах встречаются также литий, хром, титан, вольфрам. Входя в состав сложных химических соединений, перечисленные элементы образуют минералы, которые в виде спрессованных мелких зерен формируют знакомый нам гранит.

Полевые шпаты

Это силикатные кристаллические соединения, которых в земной коре может содержаться до 50%, причем по большей части — в составе других пород.

Единой формулы они не имеют, и делят их по категориям исходя из наличия в кристаллической решетке тех или иных атомов металлов. По этому признаку различают плагиоклазы, калиевые и калиево-бариевые полевые шпаты.

В группу плагиоклазов входят:

1. альбит NaAlSi₃O₈;
2. олигоклаз CaAl₂Si₂O₈ и NaAlSi₃O₈ в пропорции 3:7;
3. андезин с тем же составом в пропорции 1:1;
4. лабрадор, состав тот же, пропорция — 7:3;
5. битовнит, 9:1;
6. анортит, чистый CaAl₂Si₂O₈.

В магматических горных породах плагиоклазы первыми формируют кристаллические решетки, и зачастую именно из них состоит бо́льшая часть породы. Калиевые полевые шпаты менее разнообразны по химическому составу, они имеют одну и ту же формулу — KAlSi₃O₈.

Разнообразие заключается в строении кристаллической решетки, и она в разных модификациях дает следующие минералы:

1. ортоклаз;
2. адуляр (лунный камень);
3. микроклин;
4. санидин.

Калиевые полевые шпаты более устойчивы, чем плагиоклазы, но, как и они, под воздействием эрозии становятся глиной. При замене некоторых атомов калия на барий получаются калиево-бариевые шпаты, но это редкое явление.

В составе гранита эти минералы составляют от 60 до 65%, и именно от них зависит цвет этой горной породы. Плагиоклазы придают камню серый цвет, калиевые соединения — розовый. Желтый, зеленый и голубой цвет придают камню как посторонние включения, так и катионы металлов в шпатах — натрий, калий, кальций, магний и другие металлы в них взаимозаменяемы.

Кварц и его модификации

Содержание кварца в земной коре велико. В некоторых местах его доля в земной коре доходит до 60%. Знаком он каждому в виде песка, при очистке которого от примесей доля SiO₂ (химическая формула кварца) возрастает. Другое его название, часто встречающееся в литературе — кремнезем.

При такой простой формуле у этого соединения существует целых четыре типа полиморфных модификаций:

1. псевдокубическая (кристобалит);
2. гексагональная (тридимит);
3. моноклинная сингония (коэсит);
4. плотная октаэдрическая (стишовит).

Модификации даны в порядке возрастания давления нужного для их образования. Естественно, что в природе чаще встречаются первые два минерала. Последний из них — стишовит — был получен в лабораторных условиях и иногда обнаруживается в местах падения метеоритов.

Большие кристаллические тела в природе можно встретить нечасто, зато различные объемные конгломераты отличаются большим разнообразием. Так, кварц составляет основную массу таких минералов, как аметист, агат, халцедон, оникс, кошачий глаз, цитрин, гелиотроп и других. Но в виде вкраплений он встречается куда чаще.

Гранит включает в себя до 35% этого минерала. Среди всех его компонентов кварц — самый живучий: по мере разрушения породы полевой шпат превращается в глину, а песок остается.

Роль слюды в граните

Этого минерала до 10% в составе гранита, схема его расположения в массиве равномерная. Именно слюда придает этой породе прочность. В свободном виде слюда — полезное ископаемое, нашедшее свое место в радиопромышленности и электроэнергетике. Но чаще оно является составной частью природных конгломератов, играя в них цементирующую роль.

Уникальность слюды заключается в ее структуре. Микроскопически она представлена пакетами, упакованными в одном направлении, а связи между слоями этих пакетов относительно слабые. Этим объясняется слоистая структура минерала, его анизотропия. В состав слюд входят катионы металлов и гидроксогруппы, а основа у них алюмосиликатная.

В граните представлены два вида слюд — мусковит KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂ и биотит KMg₃(AlSi₃O₁₀)(OH)₂, причем у последнего часть атомов магния заменена железом, а часть гидроксогрупп — фтором. Помимо своих цементирующий качеств слюда придает граниту радиоактивность, в связи с чем применение этого камня в строительстве ограничено наружными работами и нежилыми помещениями.

Как образовался гранит?

Проблема образования гранита до сих пор является предметом научных споров. И дело тут не в том из каких минералов состоит гранит, а в местах его образования и условиях, способствующих возникновению таких структур. По умолчанию гранит относится к магматическим породам, то есть его образование, так или иначе, связано с древним вулканизмом и застыванием магмы.

При вулканической деятельности в безводных условиях образуются базальты, а другие магматические породы (пемза, туф) получаются при попадании лавы в воду. Существует гипотеза, согласно которой гранит — продукт частичного расплава, и в нем сохранены некоторые твердые включения. Ее автором стал Н. Боуэн, занимавшийся экспериментальной петрологией. Он установил, что гранитные массивы связаны с базальтовыми, и способ их залегания говорит об образовании гранита совместно с базальтом.

Другие ученые разрабатывают теории выплавки более легкоплавких элементов из массива магматических пород, а третьи придают большое значение гранитизации пород благодаря влиянию воды и ионного обмена.

Все эти теории могут объяснить происхождение конкретных гранитных залежей, но ни одна из них не применима полностью. Во всяком случае, объяснить, каким путем образовались гранитные пласты материков, они не могут.

Свойства, применение и факты

Гранит — тяжелый материал. Его плотность составляет 2600 кг/м³, что сопоставимо с бетоном. Его прочность тоже велика, около 300 МПа, и конструкции из гранита имеют прекрасную несущую способность. Температура плавления составляет более 1200 градусов, но в присутствии воды она снижается.

Использование человеком

Как строительный материал гранит стал использоваться с древности. Сейчас он является одним из вариантов наружной отделки, и его можно найти на станциях метро, набережных — в наружном дизайне он используется широко. В отличие от мрамора он более стоек к действию осадков и мороза. По своим потребительским свойствам гранит делят на три группы:

1. мелкозернистый;
2. среднезернистый;
3. крупнозернистый.

Наиболее востребованной группой является первая. Она наиболее устойчива к перепадам температуры и воздействию воды.

Последнее свойство сделало этот камень очень востребованным в дорожном строительстве и ритуальном бизнесе. Гранитная брусчатка и поребрики долговечнее, чем бетон и асфальт, а памятники из него стоят больше мраморных и из нержавеющей стали. В последнее время часто можно встретить клееные поделки из искусственного камня, но натуральный гранит до сих пор в глазах потребителя ценится выше.

Во внутренней отделке гранитные изделия не так популярны и, более того, не рекомендованы к использованию. От них идет повышенный радиационный фон, регистрируемый счетчиком Гейгера.

В производстве бетона широко используется гранитный щебень. Он более дорог, чем известняковый, но в условиях агрессивных грунтовых вод именно гранит показывает себя с лучшей стороны; он более устойчив к химической агрессии.

Интересные сведения

О граните знают все и очень много. Но некоторые факты о нем до сих пор впечатляют:

• Весь гранит, что есть на земле, был поднят в результате тектонических процессов. Но основной пласт его залегания до сих пор покрывает материковую земную кору сразу же за базальтом.
• В этой горной породе содержится кислород, причем его количество составляет половину того, что используется биосферой планеты.
• В горном массиве Гималаи самая высокая вершина — Эверест — состоит из известняка, а третья по высоте целиком гранитная. Из гранита состоит также Монблан в Альпах и часть массива Кордильер.
• Скорость звука в граните в 10 раз выше, чем в воздухе.
• На вершину египетских пирамид в древности устанавливали пирамидон. Он был не известняковый, как вся пирамида, а гранитный.
• Среди посторонних включений в этой горной породе часто встречается уран. Некоторые рассматривают гранит как потенциальный источник этого элемента в будущем.

Этот камень еще не раскрыл всех тайн людям, и особенно это касается его происхождения. Почему из всех планет нашей системы он есть только на Земле, так никто и не понял. Но это ничуть не мешает людям ценить гранит и использовать его.

Источник