Минерал который входит в состав гранита

Основные характеристики гранита, мрамора и габбро

Что такое гранитный камень, знает, наверно, любой грамотный человек, также многие представляют, что делают из гранита. Этот материал, известный с незапамятных времен, в наше время используется повсеместно: для изготовления столешниц, отделки фасадов зданий, создания скульптур и прочее. Одна из самых древних пород, зарожденная в земной коре и образованная в виде скал, она уступает по твердости лишь алмазам, обладает многими другими замечательными качествами и свойствами.

История появления шкалы Мооса

Создателем системы определения твердости минералов является немецкий ученый Карл Фридрих Кристиан Моос. С юных лет он занимался изучением физики, химии и математики, а после окончания университета работал в шахте. В 1802 году Моос переехал в Австрию и начал работу над систематизацией коллекции минералов одного из крупных дельцов. Через 10 лет ученого пригласили в город Грац, где он участвовал в создании научной академии, известной как Грацкий университет.

Разделение гранита, зерна под увеличением.

Среди множества научных достижений Мооса наиболее известным является создание в 1811 году шкалы механической твердости камней. В то время это было выдающимся решением, поскольку минералы классифицировали исключительно по их химическому составу. Моос предложил удобную шкалу из 10 позиций, в которой наивысший балл присвоил самому твердому минералу алмазу, а низший – мягкому тальку.

Между ними расположились еще 8 эталонных пород по возрастанию механической твердости:

• тальк;
• гипс;
• известковый шпат (кальцит);
• плавиковый шпат (флюорит);
• апатит;
• ортоклаз;
• диоксид кремния – кварц;
• топаз;
• корунд;
• алмаз.

В настоящее время существуют 2 модификации алмаза, превосходящие его по твердости: фуллерит и лонсдейлит. Но шкала Мооса по-прежнему является актуальной. Твердость гранита составляет около 6,5 баллов – среднее между апатитом и ортоклазом. Для сравнения, характеристика мрамора всего 3,5 балла, что сравнимо с твердостью медной монеты.

Камни разных цветов могут иметь разные характеристики. Например, граниты с розовым оттенком, о которых можно прочитать здесь, бывают немного мягче твердых пород, поэтому чаще используются в декоративных целях.

Происхождение гранита

Данный натуральный камень считается одним из самых первых, появившихся на нашей планете, полагают, что он образовался еще 300 миллионов лет тому назад. Гранит является плутонической (или магматической) горной породой, а значит, формируется глубоко под землей, на глубине более двух километров ниже земной поверхности.

Тектонические напряжения, вызванные напряжениями в земной коре, способствуют восхождению магмы, при этом образуются крупные, зачастую просто огромные тела. Каменные подземные образования порой достигают нескольких сотен километров в длину и ширину, первоначальный слой глубинной породы зависит от места ее зарождения и физических условий, при которых происходит плавление.

Гранит Осторожно химический состав Химический анализ гранита

Гранит. Физико-механические свойства

Гранит (итал. granito, от лат. granum — зерно) — кислая магматическая горная порода. Гранит — это один из самых распространенных природных нерудных мате­риа­лов. Гра­нит повышенной твердости является платформой практически для всех континентов.

Граниты играют огромную роль в строении коры континентов Земли. Но в отличие от магматических пород основного состава (габбро, базальт и др.), аналоги которых распространены на Луне и планетах земной группы, граниты встречаются только на нашей планете и пока не установлены среди метеоритов или на других планетах солнечной системы. Существует выражение «Гранит — визитная карточка Земли».

Гранит — глубинная горная порода сложная по своему составу. Он в основном состоит из кварца (20…40)%, ортоклаза (40…70)%, слюды и других минералов (5…20)%. Цвет гранита определяется цветом ортоклаза и бывает разнообразных оттенков. Структура гранита зернисто-кристаллическая.

Мелкозернистые граниты равномернее истираются, лучше сопротивляются механическим воздействиям, более атмосферостойкие, чем крупнозернистые. В строительных конструкциях граниты отличаются морозостойкостью и долговечностью вследствие малой пористости и незначительного водопоглощения, а также хорошей сопротивляемости коррозии. Граниты хорошо шлифуются и полируются, различные сочетания отдельных компонентов и изменение структуры обуславливают разнообразие цветов, оттенков и декоративного рисунка гранитов, поэтому граниты являются наиболее широко распространенным облицовочным декоративным материалом. Граниты позволяют изготавливать изделия больших размеров до 3 м.

В гранитах первого класса удельная активность радионуклидов не должна превышать 370 Бк/кг. Эти породы можно использовать без ограничений при любых видах строительных работ. К первому классу относят почти все граниты, добываемые в России и странах СНГ. Второй класс (370…740) Бк/кг разрешен для промышленного и дорожного строительства, а также наружной облицовки жилых зданий.

Сюда относят Токовское месторождение (Украина), гранит «Возрождение» (Ленинградская область) и привозимые из Финляндии Rossa Marina, Lappia Blue, Balmoral Red. Минералы, относимые к третьей группе (менее 2800 Бк/кг), можно использовать только для дорожного строительства вне населенных пунктов, а при удельной активности более 2800 Бк/кг — лишь по согласованию с Госсанэпиднадзором. Компания, продающая гранитные породы, обязана иметь свидетельство радиационного качества товара с указанием номера каждой партии.

Физические свойства — это внутренние, присущие данному природному камню осо­бенности, обуславливающие его различие или общность с другими природ­ными камнями и проявляющиеся как ответная реакция природных камней на воз­действие на нее внеш­них физических факторов. Минералы, входящие в состав горных пород, определяют физико-механические свойства.

Для природного камня, применяемого в строительстве, важны такие характеристики, как прочность, долговечность, обрабатываемость, истираемость, пористость, хрупкость, морозоустойчивость и декоративность.

Декоративность натурального природного камня определяется его цветом, рисунком и структурой, а также фактурой лицевой поверхности. Декоративные свойства облицовочного камня придают наружным и внутренним ин­терьерам свою неповторимую индивидуальность.

Источник

Что такое гранит?

Цвет гранита варьируется от белого и розового до практически красного, и зависит от пропорций минералов в составе. Например, если в камне присутствует большое количество калиевого полевого шпата, камень имеет розовый оттенок, если при этом присутствует оксид железа, материал приобретает насыщенный красный цвет.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ГРАНИТА

Сегодня очевидно, что минерал имеет гетерогенную природу, то есть образуется двумя путями: в процессе кристаллизации природного расплава магмы при его переходе в твердое состояние (остывания) и в результате метаморфизма – изменения магматических горных пород под воздействием высокой температуры и давления. Многие специалисты утверждают, что образование гранита вовсе невозможно без процесса метаморфизма.

Граниты залегают в верхней части земной коры и не присутствуют на дне океанов. Самые молодые минералы датируются возрастом 1-2 млн. лет, самые древние – 3,8 млрд. лет. Первоначально гранитные породы не выходили на поверхность, но сегодня граниты обнажены благодаря подъему пород кровли.

СВОЙСТВА ГРАНИТА

• Долговечность. Гранит известен как «вечный» камень. Действительно, мелкозернистые породы проявляют первые признаки износа и разрушения только через 500 лет. Гранитный саркофаг в Великой пирамиде в Гизе (построена примерно 4500 лет назад) практически не изменился со временем.
• Высокая прочность. Эта характеристика также зависит от величины зерен. Породы с мелкозернистым строением имеют предел прочности на сжатие порядка 300 МПа. При нарушении технологии добычи в камне могут образовываться тонкие трещины, которые практически не влияют на прочность на сжатие, но снижают прочность на растяжение.
• Высокая устойчивость к воздействию кислот и в целом природных явлений. Камень выдерживает порядка 300 циклов заморозки-оттаивания, что делает его одним из лучших материалов для наружной отделки.
• Средняя огнестойкость. В результате полиморфных превращений кварца гранит растрескивается при температурах выше 600°C. Прямого контакта с огнем камень не выдерживает, но все же он подходит для обустройства каминов (также как и мрамор), поскольку температура их внешней облицовки редко превышает 120°C. Температура плавления гранита составляет в среднем 1200°C, но в присутствии воды этот параметр существенно ниже – порядка 650°C.
• Водонепроницаемость. Коэффициент водопоглощения минерала равен 0,05–0,17%, что сравнимо с мрамором. Этот камень практически не впитывает влагу, что делает его идеальным для строительства фонтанов, набережных, бассейнов. Косвенно этот параметр влияет и на морозостойкость. Низкое водопоглощение является следствием низкой пористости материала. У гранитов поры занимают не более 1,5% от общего объема.

Экологичность гранита – камень преткновения, как среди поставщиков, так и покупателей. Как правило, этот минерал неопасен для здоровья человека. Уровень излучения большинства видов гранита не превышает 0,05 мкЗв/час, тогда как на одного человека ежечасно приходится до 0,25 мкЗв/час – это средняя величина, состоящая из космического фона, наземных излучений и инкорпорированных излучений (полученных с водой и пищей).

Да, некоторые породы гранита используются для добычи урана, но в строительстве такой камень не применяется. Мифы о сильном радиационном фоне минерала – это именно мифы, не имеющие к реальности никакого отношения. Породы с действительно опасным радиационным фоном составляют не более 2-3% от общего добываемого объема.

СОСТАВ ГРАНИТА. МИНЕРАЛЫ.

Гранитная порода – это всегда комбинация кварца и полевого шпата. Разница только в процентах содержания этих минералов. Если говорить только о химическом составе камня, то он состоит из кремнезема (72%), глинозема (14,4%), оксидов калия, натрия и кальция, которые суммарно занимают порядка 9%. Кроме этого, в граните присутствуют: жженая магнезия, железный сурик и двуокись титана.

Основным веществом, определяющим цвет камня, является полевой шпат: микроклин, ортоклаз и плагиоклаз. Кроме этого, в состав гранита входят кварц, слюда и амфиболы.

Как минералы влияют на цвет гранита:

• Черно-белый. Крапчатая порода – результат равных долей шпата, амфиболы и кварца.
• Белый. Чисто белого гранита в природе нет, под этим термином подразумевают светло-серые и желтоватые породы. Такие оттенки придают камню молочно-белый кварц и светлый полевой шпат.
• Красный. Это розовый гранит с обилием калиевого шпата. Красный оттенок материалу придает оксид железа.
• Серый. Слоистый камень с пятнистым рисунком, состоящий преимущественно из плагиоклазов.

ДОБЫЧА ГРАНИТА

Добыча гранита принципиально отличается от способов добычи других полезных ископаемых. Как и в случае с мрамором, здесь важно сохранить целостность блоков и предотвратить образование трещин, которые значительно снижают прочностные характеристики материала. Есть три основных метода добычи камня:

• Буровзрывной. Дешевый, кустарный и, по сути, «варварский» метод. В результате взрывов образуются блоки с высокой трещиноватостью и большим (часто до 30%) количеством отходов. В массиве породы бурятся шурфы, в которые закладывается промышленная взрывчатка. Один подрыв требует от 10 до 30 скважин и несколько тонн взрывчатого вещества. Спрогнозировать поведение массива породы при подрыве практически невозможно. После взрыва образовавшиеся глыбы сортируются и отправляются на распил.
• Откалывание воздушной подушкой. Участок выработки оконтуривается пробуренными отверстиями, в которые закачивается воздух под высоким давлением. В результате каменные глыбы отделяются от массива, причем в этом случае можно точно спрогнозировать область разлома. Методика не приводит к разрушению и крошению породы, не вызывает появление трещин в блоках. В итоге ресурс месторождения расходуется более рационально.
• Камнерезный. Для отделения блоков используется специальное оборудование с алмазными резаками. В результате добываются массивные (40-60 т) блоки правильной формы, которые извлекаются из участка выработки тяжелыми кранами. Метод получил широкое распространение в Европе.

Существуют альтернативные способы добычи гранита: буроклиновый, когда в камне пробуриваются скважины и в них закачивается жидкость, и метод «тихого взрыва», подразумевающий закачку в отверстия невзрывчатой расширяющейся смеси.

Наряду с мрамором, гранит – один из самых востребованных натуральных материалов в строительной и отделочной сфере. Из него получаются великолепные барельефы, памятники, пилястры и другие декоративные элементы.

Источник

Состав гранита

Гранит — горная порода, образовавшаяся в глубинах Земли. Когда раскалённая магма находит выход на поверхность, начинается извержение вулкана. Если расплавленная масса не пробила путь наверх, на глубине формируется геологическое тело из затвердевшей магмы. Существует несколько разновидностей глубинных горных пород, одна из них — гранит.

Из чего состоит гранит

В состав гранита входят следующие минералы: кварц, полевой шпат, слюда. Минералы образуют плотную породу, где отдельные зёрна крепко связаны между собой. Есть разновидности гранита с мелкими зёрнами, в некоторых видны отдельные кристаллы размером до 5–8 см. Цвет породы обусловлен цветом главных минералов — полевого шпата, кварца. Содержание полевого шпата — от 60 до 65 %, кварца — 25–35 %. Количество слюды не превышает 5–10 %.

Кварц

В гранитах кварц — самый твёрдый минерал, в виде кристаллов встречается очень редко, обычно образует белые, серые зёрна неправильной формы. Правильные кристаллы формируются в пустотах (внутри жильных тел).

Кристаллы кварца имеют форму 6-угольных столбиков со скошенной макушкой. Его цветные разновидности имеют свои названия. Бесцветные кристаллы называются горный хрусталь, фиолетовые всех оттенков — аметист, медовые — цитрин, дымчатые — раухтопаз, чёрные — морион.

Рис. 1. Сросток кристаллов аметиста.

Специалисты выращивают искусственный кварц, который по свойствам не отличается от природного.

На Урале в начале ХХ века была гора (Хрустальная гора), состоящая из белого плотного кварца. В 30-е годы началась добыча кварца, карьер работает до сих пор.

Полевой шпат

Полевой шпат в гранитах имеет белый, серый, розовый, светло-коричневый, кирпичный цвет. При раскалывании распадается на таблички.

Слюда

Самый мягкий минерал в граните. Наблюдается в виде тонких пластинок чёрного, тёмно-коричневого цвета. В некоторых разновидностях гранита встречается серая слюда мусковит.

Кристаллы слюды — это тонкопластинчатые 6-угольные столбики. Острым ножом можно расщепить их на отдельные почти прозрачные пластинки.

До XIII века оконного стекла ещё не было, в богатых домах использовали пластины мусковита. Переплёт изготавливали из свинца.

Рис. 2. Слюдяное окно.

Использование гранита и его минералов

Гранит и его составляющие используются в разных отраслях.

Кварц — сырьё для производства обычного и огнеупорного стекла, водяных фильтров, применяется в металлургии, машиностроении, электротехнике и электронике. В виде природных кристаллов и огранённых камней вставляется в ювелирные украшения.

Полевой шпат необходим для изготовления керамики, резиновых изделий, зубной пасты, нужен в машиностроении и электротехнике.

Слюда используется в производстве красок, электроизоляции.

Цельные глыбы гранита служат основанием для памятников, например, основание «Медного всадника». Облицовка стен метро, городских лестниц, фасадов зданий — полированные гранитные плиты. Гранитный щебень востребован для засыпки дорожного основания.

Рис. 3. Медный всадник.

Что мы узнали?

Гранит — глубинная горная порода, состоящая из кварца, полевого шпата и слюды. Составляющие гранита применяются в разных сферах: в производстве стекла и керамики, красок, резиновых изделий, для декоративных работ. Описание гранита и его минералов можно включить в доклад для детей 2 класса на урок по окружающему миру.

Окружающий мир Папоротники – характеристика растения для доклада или сообщения (3 класс, окружающий мир)

Источник