К какой группе относится гранит

Гранит: минеральный состав полезного ископаемого

Гранит по праву считается одним из самых популярных ископаемых, используемых людьми в быту. Но мало кто знает, что он является одним из самых прочных, а его состав можно назвать поистине уникальным. Из-за этого ему часто приписывают лечебные и магические свойства.

Состав гранита

Горная порода формируется при особых условиях. Это высокая температура, достигающая тысячи градусов, различные химические элементы, сильное давление и постепенное понижение температуры в земной коре. Все это влияет на процесс кристаллизации гранита и на его состав.

Химический

Образование массивов не обходится без химических веществ, которые обычным способом становятся частью камня. К основным элементам относят калий, магний, натрий, алюминий, железо, а также водород, кислород и т. д.

Божья Коровка. Гранитный камушек

В некоторых случаях порода может содержать титан, литий, вольфрам или хром. Но количество этих элементов будет незначительным. Все перечисленные выше вещества образуют минералы, которые впоследствии и формируют гранит.

Минеральный

Минералы — это однородные соединения, в составе которых встречается только одно вещество. Они же образуют породу. Если говорить о граните, то в нем встречаются следующие минералы:

1. Биотит. Его количество незначительное по сравнению с другими соединениями, так как не превышает 10 %. Биотит знаком многим как блестящая слюда, которая делает породу переливающейся. Как ни странно, но состав этого минерала очень сложный — в него входит большое количество известных химических элементов.
2. Мусковит. Это тоже слюда, но бывает разных цветов — желтого, зеленого, и даже серебристого.
3. Кварц. Его всегда около 20–35 % от всего состава. По сути, это оксид кремния, который по виду напоминает стекло.
4. Полевой шпат. Его в граните около 60 %. В состав этого камня входит огромное количество химических веществ.
5. Плагиоклаз. Этот камень — всего лишь окислившиеся металлы, а также кремний.

Минеральный состав гранита зависит от многих факторов. И больше всего на это влияет месторождение с уникальными минеральными и химическими элементами.

Базовые характеристики

Даже название этого камня указывает на его структуру — слово granum переводится как зерно. Гранит имеет соответствующую крупнозернистую кристаллическую структуру. Камень не зря признан одним из самых прочных и устойчивых к любым температурам. По этим характеристикам ему проигрывает даже мрамор.

Гранит нередко сравнивают с бетоном. И не зря, так как камень гораздо прочнее бетона. Исследования показали, что гранит способен выдержать гораздо больше давления (в 6 раз). Еще одна отличительная черта — это плотность гранита. Камень даже весит больше, чем бетон.

как отличить гранит от обычного камня?

Какого цвета бывает гранит

Благодаря соответствующему количеству минералов в своем составе гранит может иметь разную окраску. Чаще всего встречается серый гранит — он может быть светлее или темнее. Существует также уникальный черный камень, который при правильной огранке становится абсолютно гладким.

В зависимости от месторождения и других факторов он может быть:

• лиловым;
• оранжевым;
• красным;
• коричневым;
• белым;
• розовым;
• желтым;
• голубым;
• синим и т. д.

К примеру, если в составе будет много калия, натрия, алюминия, то цвета камня будут более светлыми. Железо, магний и кальций придают ему темный лиловый оттенок.

Влияние состава на декоративность

В зависимости от наличия тех или иных элементов, различают много марок гранита. Каждый вид отличается своими уникальными оттенками, структурой и зернистостью. Специалисты разделили породу на несколько групп:

1. Плагиограниты. Благодаря плагиоклазам камень этой группы имеет светло-серый оттенок. Если в нем есть шпаты, то они придают граниту светло-розовый оттенок.
2. Аляскиты. Большое количество калия, натрия и биотитов придает ему розовый цвет.

Это разделение условно, так как цветовая гамма камня значительно шире. Поэтому существует другая классификация:

1. Габбро, Black Galaxy и Absolut Black — черный гранит.
2. Капустинский и Империал Рэд — красный.
3. Батерфляй Грин, Маславский и Green Ukraine — зеленый.
4. Кристал Еллоу, Сансет Голд — желтый.
5. Азул Макаубас, Ультрамарин — синий.
6. Бэйнбук Браун, Дидковичский — цветной гранит.

Каждая марка камня совершенно неповторима именно благодаря уникальным химическим элементам в составе.

Альтернативная классификация гранитов

Существует немало различных классификаций, с помощью которых ученые делят граниты на группы. Если учитывать зернистость камня, то по структуре его можно разделить на:

• порфироидный гранит — есть длинные вставки кварца, ортоклаза и т. д.;
• рапакиви — финский гранит, известный своими красными вставками с серой окантовкой;
• пегматоидный — камень имеет симметричное расположение зерен;
• гнейсовидный — классическая мелкозернистая текстура.

Классификация по минеральному составу подразумевает такие виды гранита как щелочной, пироксеновый, биотит, двуслюдяной гранит, литий-фтористый, лейкогранит.

Природные свойства и форма залегания

Гранит — зернистый камень, твердость которого по шкале Мосса не менее 5–7, а температура плавления — более 1200 °С. Чаще всего встречается светло или темно-серый гранит со вставками слюды.

Гранит признан интрузивной магматической породой. Большое скопление породы образовывалось в зонах сталкивания континентальных плит. Помимо этого гранит формировался под воздействием высоких температур и химических веществ за счет перекристаллизации. Этот процесс носит название «гранитизация». Формы залегания по большей части — штоки, батолиты, лакколиты.

Самые крупные месторождения камня были обнаружены в Карелии. Это Дугорецкое, Ладожское и Купецкое. Есть огромное Шкурлатское месторождение в Воронежской области (считается самым большим в Европе). Не прекращается добыча камня в Беларуси (Мукашевичах). Более 100 лет длится добыча гранита-рапакиви на карьере Возрождение в Ленинградской области.

Сфера применения

Гранит обладает многими уникальными свойствами — высокой прочностью, длительным сроком эксплуатации, простотой обработки. Именно поэтому его используют в самых разных сферах. И чаще всего — в строительстве. Из гранита делают щебень различного размера, который применяют при заливке фундамента, а также при строительстве автомобильных дорог. Так как гранит легко хранится сотни лет, из него изготавливают памятники.

Его также используют:

• для облицовки зданий;
• оформления витрин, наружных стен, подземных переходов;
• для изготовления подоконников, столешниц, лестниц и других элементов интерьера;
• для покрытия полов.

Преимущества использования камня в качестве строительного материала следующие:

• экономичность;
• разнообразная цветовая гамма;
• выбор фактур;
• совместимость с другими материалами.

Состав породы уникален еще и тем, что ученые до сих пор не могут до конца объяснить весь процесс ее образования. При плавлении корового вещества помимо гранитного материала должны оставаться другие минеральные слои. Но при добыче этого полезного ископаемого такие слои не были обнаружены. Поэтому сложно сказать, что еще в глубинах земной коры скрывает гранитная порода.

Источник

Гранит

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.

Цвет — серо-розовый, чёрный, жёлто-серый.

Содержание

Минеральный состав

(кислый плагиоклаз и калиевый полевой шпат) — 60—65 %; — 25—30 %;
• темноцветные минералы (биотит, редко роговая обманка) — 5—10 %.

Проблема происхождения гранитов

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. [1] 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 — 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 калиево-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.

Источник

Происхождение, свойства, состав и интересные факты о граните

Гранит – это глубинная интрузивная магматическая порода, которая относится к разряду кислых (количество кремнезема 67-75%). Благодаря высокой прочности и твердости он широко применяется в строительстве, откуда и приобрел популярность. Из него делают предметы интерьера, брусчатку, плитку для пола, фасадов, фонтанов, каминов и многое другое.

Происхождение

Предположительно, это один из первых минералов, зародившихся на нашей планете. Он образовался порядка 300 млн. лет назад, относится к плутоническим горным породам, которые зародились глубоко под землей. Основные залежи расположены на глубине около 2 км. Огромные пласты образованы за счет тектонических напряжений, способствующих восхождению магмы. Таким образом создаются плиты, которые достигают нескольких сотен километров в обоих направлениях.

Чтобы образовать гранит, магма должна иметь такой же состав, что и сам камень, или меняться по мере восхождения. При медленном подъеме происходит кристаллизация минералов с преобладанием магния и железа. Они остаются в толще материала, т.к. имеют достаточно высокую плотность. Полевой шпат кристаллизуется позже, он формирует внешний вид.

При контакте с другими породами в структуре появляются примеси, что придает необычный вид. Они могут иметь размер от сотых миллиметра до нескольких сантиметров.

Состав

Название произошло из латыни «granum», что означает «зерно, зернистый». В нем присутствуют зерна:

• полевого шпата (плагиоклаза, ортоклаза, микроклина) – более 35%;
• кварца – до 25%;
• слюды (мусковит, биотит) – до 15%;
• амфиболы (роговая обманка).

Шпат определяет расцветку, плагиоклаз содержится в меньшем количестве или он вовсе может отсутствовать (щелочной гранит).

Что касается химического состава, в нем больше всего кремнезема (72%) и глинозема (14,5%). Также в нем имеются:

В большей степени присутствуют роговая обманка и слюдяной биотит, имеющие черный цвет. Светлые оттенки свойственны кварцу и ПШ. Поэтому классический гранит выглядит как смесь соли с перцем.

Свойства

Он встречается по всему земному шару, добыча ведется преимущественно там, где произошло серьезное разрушение коры. Плотное вещество с зернистой структурой характеризуется:

• плотностью – 2650-3200 кг/м3;
• сопротивлением сжатию – 80-270 МПа;
• температурой плавления – 1215-1260 °C;
• коэффициентом поглощения – 0,1-0,7 %;
• твердостью по Моосу – 6-7;
• водопоглощением – 0,15-0,5 %.

Чем крупнее зерно в структуре, тем меньше прочность материала на изгиб и сжатие. Для предметов, подверженный большой механической нагрузке, выбирают месторождения с плотностью 2650-2750 кг/м3.

На поверхности не остается царапин и повреждений, поэтому его часто используют в отделке пола. Его радиационный фон является допустимым для использования внутри помещений и на улице. Он не несет вреда для человека.

Он устойчив к температурам до 1200 градусов, отрицательным, поэтому не крошится и не разрушается. На такую поверхность можно поставить кастрюлю или сковородку, только снятую с огня. Но если температура превысит этот порог, произойдет хрупкое разрушение.

Самой распространенной классификацией является Чаппела-Уайта:

I-тип – полученный при извержении;

М-тип – из кристаллизованных мафических магм;

А-тип – сформированный в аногенных условиях.

В зависимости от минералов в нем различают аляскит (с преобладанием калиево-натриевого ПШ), плагиогранит (плагиоклаз), двуслюдяной (мусковит и биотит), биотитовый, щелочной, пироксеновый (кварц, ортоклаз, авгит).

Также можно классифицировать их по цвету, месторождению, структуре.

Бело-черный с преобладанием ПШ, кварца и амфиболы. Наиболее распространенное месторождение, часто используемое в строительстве.

Красный содержит много розового калиевого ПШ, оксид железа.

Белый с молочно-белым кварцем, светлым мутным полевым шпатом, а темные участки образованы мелкими зернами роговой обманки. 100% белую поверхность можно получить только искусственным путем, это ненатуральный материал.

Черный – чаще всего габбро, в нем присутствуют пироксен, плагиоклаз, темно-зеленый оливин.

Синий не встречается в природе, но международное сообщество отнесло к этой категории ларвикит и анортозит, в которых есть лабрадорит.

Зеленый – очень редкий, чаще является подделкой, полученной путем смешивания ингредиентов для получения искусственного камня с амазонитом.

Месторождения

Его добывают во многих странах, среди которых Германия, Чехия, Франция, Австрия, США, Россия. В нашей стране наиболее известные месторождения находятся в Карелии, Сибири, Архангельской, Воронежской, Свердловской области, на Забайкалье и т.д.

Источник