Во что превращается гранит

Во что превращается гранит Бесплатные экскурсии в музей Пиявки! Международный Центр Медицинской Пиявки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пиявок, их выращивании,

Выветривание гранитов

Общие черты. Метеорное выветривание, происходящее в настоящее время и во все эпохи прошлого, представляет собой весьма интенсивное метасоматическое преобразование с миграцией химических элементов в обоих направлениях — привнос и вынос их.

В зонах с умеренным климатом выветривание гранитов характеризуется дезинтеграцией и образованием глинистых минералов. В тропических зонах оно состоит в латеритизации, затрагивающей аналогичным образом любую силикатную породу и состоящей главным образом в разрушении силикатов, концентрации алюминия и окислов железа в их гидратированной минеральной форме, так же как и в мобилизации кремнезема, частично выщелоченного. В обоих случаях эти процессы выветривания могут привести к образованию почв (педогенез), когда в благоприятных зонах биологические факторы являются особенно активными. Мы не будем рассматривать латеритизацию 8 тропических зонах, которая не специфична для гранитов. По этому вопросу мы отсылаем читателей к работам Г. Эрхарта.

Гранит | Как это сделано?

Ниже мы рассмотрим нелатеритное выветривание гранитов и проследим его до разрушения их в дресву, т. е. до той стадии эволюции, когда еще можно говорить о «выветрелом граните». Последующие процессы входят в круг вопросов седиментологии, если существует перенос и переработка, или педогенеза: материал этих образований лишь более или менее отражает их гранитное происхождение, но они не характеризуют петрографии гранитных пород.

Описание. На гранитных плато выходы имеют необычный вид больших неправильных шаров в несколько метров в поперечнике. Иногда кажется, что отдельные шары лежат на поверхности Земли или же хаотично нагромождены. Чаще обнажается только их верхняя поверхность, в то время как остальное скрыто в подстилающей гранитной массе — плотной или более или менее ломкой и рассыпающейся в пыль. Выветривание приводит к дезинтеграции гранита, в результате которой он становится похожим на грубозернистый песок, называемый гранитной дресвой, при этом шаровидные отдельности остаются целыми, хотя уже более или менее сильно изменены по периферии. Если дресва удаляется поверхностными потоками, шары выступают над поверхностью почвы. Наблюдаемые переходы показывают, что выветривание начинается и развивается по сети параллелепипедальных трещин, существующих в любом граните. Оно сильнее подчеркивается на пересечениях трещин; поэтому вершины параллелепипедов округляются и в конечном счете гранитный блок принимает форму шара. С течением времени она будет выветриваться по периферии и также превратится в дресву. В обычных гранитах шары имеют грубо сферическую форму; в гранитах с плоскостной структурой они уплощены.

Глубина выветривания определяется глубиной легкого проникновения воды в трещины гранита, т. е. от нескольких метров до нескольких десятков метров. Глубже трещины гранита обычно слишком сжаты, чтобы быть явно водоносными. Это выветривание является всеобщим и абсолютно свежий гранит обнажается лишь в активно подновляемых эрозионных выемках или в забоях действующих карьеров. Когда поверхностные воды уносят дресву, происходит сортировка, создающая пласты еще более или менее полевошпатового кварцевого песка и пласты речных отложений глинистого состава.

Эволюция породообразующих минералов. Раздробление полевых шпатов и дезинтеграция кристаллических агрегатов гранита, по-видимому, обязаны развитию глинистых минералов. Последние работы уточнили известный с давних пор факт о сложности этих явлений выветривания. Исследования с помощью микроскопа или дифрактометра позволяют проследить эволюцию минералов.

С самого начала полевые шпаты теряют свою кристаллическую прозрачность, становятся молочно-белыми, непрозрачными, затем ломкими. Биотиты теряют свой блеск, становятся непрозрачными, зеленоватыми или золотистыми. Мусковиты остаются без изменения. Кварц лишь распадается на отдельные зерна в результате разделения мелких агрегатов, которые он образует в свежей породе.

Плагиоклазы подвергаются изменениям значительно легче, чем калиевый полевой шпат, который иногда сохраняется в дресве в виде мелкого гравия. Именно это приводит к образованию в геологических толщах аркозов путем цементации более или менее перенесенной и переотложенной дресвы. В наиболее основных плагиоклазах часто проявляется особая форма выветривания — соссюритизация (развитие пигмента клиноцоизита, хлорита и др. в выветрелом кристалле).

Биотит превращается в хлорит или вермикулит. Хлоритизация (пеннин) хорошо наблюдается под микроскопом. Вермикулит относится к категории вздувающихся слоистых силикатов и его образование обусловлено обменом основаниями с плагиоклазами и гидратацией.

Гранитная роговая обманка деградирует, переходя в разности зеленых вторичных, более или менее волокнистых амфиболов. В то же время за счет биотитов и амфиболов развиваются другие вторичные минералы, такие как лейкоксен, рутил, окислы железа. Местами новообразования кальцита, кварца и иногда альбита обособляются в форме мелких микроскопических пятен. Большая часть акцессорных минералов гранита (сфен, апатит, гранит, монацит, турмалин, рудные и др.) не поддается выветриванию и в виде «тяжелых минералов» концентрируется в слоях «черных лесков» — в осадках, образованных за счет переработки дресвы.

Многие из этих процессов выветривания указывают на тонкие метасоматические проявления в результате реакции между породообразующими минералами под влиянием инфильтрационных вод, химизм которых имеет, кстати, заметное влияние. Это явно вытекает из природы вышеуказанных вторичных парагенезисов. Селективность химических реакций выражается, например, в зональных плагиоклазах, ядро которых часто изменено, между тем. более щелочная периферия остается устойчивой. В железо-магнезиальных минералах наблюдается скорее обратное расположение зон изменения. Выветривание не состоит в простом распаде внутри породы, раздвигаемой вздутием слоистых силикатов: выветривание внутри кристаллов следует вдоль самых тонких трещин спайности, а также вдоль неразличимых под микроскопом путей, как во многих метасоматических процессах, связанных с нарушениями химического равновесия всех видов.

Особые случаи. Некоторые граниты, очевидно, свежие в своем первоначальном залегании, быстро, в течение нескольких лет, превращаются в дресву, когда они извлекаются из карьеров. Такую деградацию наблюдают, когда эти материалы используют для памятников или технических нужд, таких как производство щебня, гравия. Известным является гранит «рапакиви» Финляндии, название которого на финском языке происходит именно от этого обстоятельства.

Это свойство, кстати, неодинаковое в различных массивах рапакиви, не могло быть объяснено удовлетворительным образом. П. Эскола отметил, что для микроструктуры этого гранита характерны петрографические агрегаты с ровными контурами границ кристаллов. При ослаблении скрытых напряжений в породе она становится проницаемой для микрорастворов вследствие такой особенности структуры агрегата зерен. Мы полагаем, что можно было бы объяснить быстрое разрушение гранита весьма гипотетическими свойствами «интергранулярных пленок» Э. Вегманна. Ho может быть в самом деле существуют весьма различные случаи быстрого выветривания гранитов.

Р. Стрюйу, изучавший это явление во французских гранитах, думает, что гранитные тела, кажущиеся свежими в первичном залегании, в действительности же неуловимым образом подвергнуты выветриванию. В сооружениях из таких гранитов под влиянием атмосферных явлений изменяется равновесие и ускоряется выветривание. Речь, вероятно, идет о гранитах с розовым полевым шпатом. У калиевых полевых шпатов, способных включать в свою решетку железо, эта окраска может быть первичной. Окраска плагиоклазов обусловлена фиксацией железа в мелких участках со слегка выщелоченными основаниями (при метеорной экспозиции окраска становится коричневатой). Железо, фиксируя воду, выделяется в виде гидроокислов, которые, увеличивая объем породы, могут привести к ее распаду.

При метаморфизме граниты превращаются в гнейсо- граниты, ортогнейсы и т.п. Гипергенные изменения гранитов заключаются в их выветривании. Физическое выветривание ведет к дезинтеграции гранитных пород, превращению их в дресву и аркозовые пески. Химическое выветривание выражается в каолинизации полевых шпатов иногда с образованием пеликанита — смеси каолинита и опал а (пеликанитовые граниты Украины) и в развитии гидроокислов железа за счет темноцветных; этот процесс приводит к формированию глинистых пород.

Во что превращается гранит

Бесплатные экскурсии в музей Пиявки!

Международный Центр Медицинской Пиявки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пиявок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом. Подробнее >>>

АгроБиоФерма «Велегож» в Подмосковье приглашает!

Принимаются организованные группы школьников и родители с детьми (от 12 до 24 чел.) по учебно-познавательной программе "Введение в природопользование" Подробнее >>>

Зимние учеты птиц России!

Приглашаем биологические кружки, профессиональных орнитологов и просто любителей птиц принять участие в программах зимних учетов птиц "Parus" и "Евроазиатские Рождественские учеты" в зимний сезон 2020-2021 годов. Подробнее >>>

Биологический кружок ВООП приглашает!

Биологический кружок при Государственном Дарвиновском музее г.Москвы (м.Академическая) приглашает школьников 5-10 классов на занятия в музее, экскурсии по вечерам, учебные выезды в природу по выходным и дальние полевые экспедиции в каникулы! Подробнее >>>

Соревнования по полевой ботанике "ВЕСЕННЯЯ ФЛОРА" пройдут в мае-июне 2020 года в онлайн-формате (определение растений по фотографиям). К участию в соревновании приглашаются школьники и взрослые любители природы, проживающие в средней полосе Европейской части России. Подробнее >>>

Международные дни наблюдений за птицами!

Союз охраны птиц России приглашает российских любителей птиц принять участие в акции и загрузить результаты своих наблюдений на www.biodat.ru Подробнее >>>

Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>

Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. Подробнее >>>

[ sp ]: ml об:

Минералы и горные породы России и СССР

Часть 2. Горные породы

Отдел I. МАГМАТИЧЕСКИЕ (ИЗВЕРЖЕННЫЕ) ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

НОРМАЛЬНЫЙ РЯД

ГРУППА КИСЛЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

ПОДГРУППА ГРАНИТОИДОВ

Происхождение названия породы. Название от лат. granum — зерно.

Морфологические признаки. Структура кристаллически-зернистая, в зависимости от размера зерен полевых шпатов и кварца — мелкозернистая (1-2 мм), среднезернистая (3-5 мм) или крупнозернистая (до 1 см ж более). Нередко также порфировидная. Текстура массивная.

Состав гранита: полевые шпаты — 60-65% (ортоклаз и плагиоклаз, причем первый преобладает), кварц — 25-30% и темноцветные минералы — 5-10% (главным образом биотит, значительно реже роговая обманка).

Цвет серый, желтоватый, розовато-серый до розового и мясо-красного.

Твердость высокая. В свежем (невыветренном) виде граниты весьма крепкие породы: временное сопротивление сжатию 1200-1800 кг/см 2, редко снижающееся до 1000 и иногда повышающееся до 3000 кг/см 2.

Отдельность матрацевидная, плитчатая, параллелепипедальная.

По структурно-текстурным особенностям различают следующие разновидности:

• пегматоидный гранит — равномернозернистая гранитная порода с размером выделений полевого шпата и кварца 2-3 см;
• рапакиви, или финляндский гранит, — порфировидный гранит, в котором обильные округлые вкрапленники красного ортоклаза величиной 3-5 см окружены каймой серого или зеленовато-серого олигоклаза, а основной массой служит агрегат зерен ортоклаза, плагиоклаза, кварца, биотита и роговой обманки;
• гнейсовидный гранит — равномерно- и обычно мелкозернистый гранит, в котором наблюдается общая грубо параллельная ориентировка чешуек слюды или призматических зерен роговой обманки.

Происхождение и распространение. Формы залегания разнообразны: интрузивные тела небольшого размера (жилы, кольдевые дайки, лакколиты, штоки и т.д.), обширные, обычно нёсколько вытянутые в одном направлении батолиты или массивы неопределенной формы, протягивающиеся на многие десятки и сотни километров и непрерывно переходящие в поля гранито-гнейсов и мигматитов (см. метаморфические горные породы).

Происхождение магматическое: продукт кристаллизации кислой магмы в глубинных зонах земной коры; гранитные породы образуются на месте древних осадочных сильно метаморфизованных пород в результате их частичного или полного плавления.

Изменения гранитов разнообразны. К эндогенным пневматолито-гидротермальным и гидротермальным (метасоматическим) изменениям относятся: мусковитизация — образование двуслюдяных и мусковитовых гранитов; турмалинизация — появление вкрапленности, прожилов или гнезд турмалина — шерла, дравита и т.п.; альбитизация — замещение первичных полевых шпатов, особенно калиевого, и отчасти кварца мелкозернистым сахаровидным агрегатом альбита с постепенным преобразованием гранита в альбитит — тонкозернистую белую породу существенно альбитового состава нередко участковой или полосчатой текстуры.

Характерными второстепенными минералами альбититов являются, кроме биотита, мусковита и кварца, литиевые слюды, флюорит, гранат, акцессорные берилл, касситерит, колумбит-танталит, циртолит; в альбититах, ассоциирующих с щелочными гранитами, также эгирин, щелочные амфиболы и акцессорные пирохлор, колумбит, малакон и др.

Грейзенизация состоит в замещении гранита агрегатом кварца и слюды (мусковита или лепидолита) нередко при участии топаза, флюорита, турмалина, берилла, касситерита, вольфрамита, иногда молибденита и др. (подробнее см. описание грейзена в разделе «Метаморфические горные породы»); хлоритизация выражается в замещении биотита и роговой обманки гранитоидов хлоритом; серицитизация — в замещении полевых шпатов гранита тонкочешуйчатым агрегатом серицита. При метаморфизме граниты превращаются в гнейсо-граниты, ортогнейсы и т.п.

Гипергенные изменения гранитов заключаются в их выветривании.

Физическое выветривание ведет к дезинтеграции гранитных пород, превращению их в дресву и аркозовые пески.

Химическое выветривание выражается в каолинизации полевых шпатов иногда с образованием пеликанита — смеси каолинита и опала (пеликанитовые граниты Украины) и в развитии гидроокислов железа за счет темноцветных; этот процесс приводит к формированию глинистых пород.

Гранит — наиболее широко распространенная в земной коре изверженная порода. Граниты развиты преимущественно в горных странах (Кавказ, Урал, Саяны, Тянь-Шань, Памир и др.), где осадочные породы смяты в сложные складки и нарушены разломами. Особенно же они характерны для областей, где на поверхности обнажаются древние кристаллические сланцы и гнейсы (Карелия, Правобережная Украина и Приазовье, Енисейский кряж, Юго-Западное Прибайкалье, Ю. Якутия и т.д.).

Одним из лучших сортов гранита, употребляемого для изготовления лестничных ступеней, колонн, памятников, для облицовки зданий, набережных и т.д., является гранит-рапакиви. Разработка его месторождений ведется в Карелии и на Урале (Бердяушский массив в Башкирии), в Киевской обл. Украины.

Аляскиты, некоторые лейкократовые граниты и альбититы перспективны как стекольное и керамическое сырье.

С гранитами (преимущественно измененными — альбитизированными и грейзенизированными) связано большинство месторождений олова, вольфрама, молибдена., висмута, тантала, бериллия и ряда других металлов.

В разделе Природа в фотографиях размещены также тысячи научных фотографий грибов, лишайников, растений и животных России и стран бывшего СССР, а в разделе Природные ландшафты мира — фотографии природы Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Африки, Австралии и Новой Зеландии и Антарктики.

В разделе Методические материалы Вы также можете познакомиться с описаниями разработанных экологическим центром "Экосистема" печатных определителей растений средней полосы, карманных определителей объектов природы средней полосы, определительных таблиц "Грибы, растения и животные России", компьютерных (электронных) определителей природных объектов, полевых определителей для смартфонов и планшетов, методических пособий по организации проектной деятельности школьников и полевых экологических исследований (включая книгу для педагогов "Как организовать полевой экологический практикум"), а также учебно-методических фильмов по организации проектной исследовательской деятельности школьников в природе. Приобрести все эти материалы можно в нашем некоммерческом Интернет-магазине. Там же можно приобрести mp3-диски Голоса птиц средней полосы России и Голоса птиц России, ч.1: Европейская часть, Урал, Сибирь.

С течением времени гранит разрушается и превращается в глину и песок. Разрушение гранита происходит под действием тепла и холода, воды и воздуха. Чтобы видеть, как действует на гранит тепло и холод, сделаем такой опыт. Опыт 1. Обмотаем кусок гранита проволокой. Обернув другой конец проволоки бумагой и держа его в руке, будем накаливать кусок гранита в пламени спиртовки или примуса. Накалим гранит посильнее и быстро опустим его в холодную воду. Если мы сделаем так несколько раз, гранит растрескается и распадется на мелкие кусочки. Чтобы понять, почему от нагревания и быстрого охлаждения разрушается гранит, сделаем такой опыт.

Во что превращается гранит

Все в природе изменяется, не остается без изменения и гранит. С течением времени гранит разрушается и превращается в глину и песок. Разрушение гранита происходит под действием тепла и холода, воды и воздуха.

Чтобы видеть, как действует на гранит тепло и холод, сделаем такой опыт.

Опыт 1. Обмотаем кусок гранита проволокой. Обернув другой конец проволоки бумагой и держа его в руке, будем накаливать кусок гранита в пламени спиртовки или примуса. Накалим гранит посильнее и быстро опустим его в холодную воду. Если мы сделаем так несколько раз, гранит растрескается и распадется на мелкие кусочки.

Чтобы понять, почему от нагревания и быстрого охлаждения разрушается гранит, сделаем такой опыт.

Опыт 2. Возьмем медный пятак, гладкую деревянную дощечку и пару гвоздей. Вобьем гвозди в дощечку так, чтобы пятак свободно проходил между ними, только слегка их касаясь. Теперь возьмем пятак щипцами за край и нагреем его в пламени спиртовки. Положим нагретый пятак на дощечку и посмотрим, проходит ли он между гвоздями. Оказывается, нагретый пятак между гвоздями не проходит. Почему? Да потому, что от нагревания и он стал больше. Пройдет несколько минут, остынет пятак и снова будет свободно проходить между гвоздями. Стало быть пятак от нагревания расширился, а от охлаждения сжался. Такие же опыты проделывали и с другими твердыми телами и всегда оказывалось, что при нагревании они расширяются, а при охлаждении сжимаются. При этом разные тела расширяются неодинаково — одни больше, другие меньше.

Так же и гранит при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. Когда мы нагрели гранит, он расширился, и снаружи расширился больше, чем внутри. Когда же мы быстро охладили нагретый гранит, он сжался, и снаружи сжался больше, чем внутри. От этого растрескивается и распадается на кусочки гранит. Кроме того, гранит ведь неоднородный камень. Он состоит из соединенных между собой кусочков полевого шпата, кварца и слюды. При одинаковом нагревании и охлаждении различные составные части гранита расширяются и сжимаются неодинаково. Поэтому при нагревании н быстром охлаждении еще больше растрескивается гранит и распадается на кусочки.

То же происходит с гранитом и в природе. Днем гранит сильно нагревается солнцем и расширяется, ночью же он охлаждается и сжимается. Так от резкой смены тепла и холода разрушается гранит в природе на все более и более мелкие кусочки. У подножья гранитных гор и скал всегда можно встретить крупные и мелкие куски гранита. Они получились от разрушения гранитных гор и скал. Так же разрушаются горы и скалы, состоящие и из других каменных пород.

Куски гранита разрушаются далее бурными горными потоками, а также медленно сползающими с гор льдами — ледниками. Горные потоки и ледники размывают и перетирают куски гранита. Так со временем гранит распадается на крупинки кварца и полевого шпата и чешуйки слюды.

От перетирания крупинки кварца превращаются в кварцевый песок. А измельченные полевой шпат и слюда под действием воздуха и воды превращаются в глину. Образовавшиеся глина и песок разносятся водой, развеваются ветром.

Вот откуда взялись эти громадные массы песка и глины, которые мы всюду встречаем в природе. В течение миллионов лет они образовались от разрушения гранита.

В зонах с умеренным климатом выветривание гранитов характеризуется дезинтеграцией и образованием глинистых минералов. В тропических зонах оно состоит в латеритизации, затрагивающей аналогичным образом любую силикатную породу и состоящей главным образом в разрушении силикатов, концентрации алюминия и окислов железа в их гидратированной минеральной форме, так же как и в мобилизации кремнезема, частично выщелоченного. С течением времени она будет выветриваться по периферии и также превратится в дресву. В обычных гранитах шары имеют грубо сферическую форму; в гранитах с плоскостной структурой они уплощены.