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 Температура плавления 1215-1260 °C (2219-2300 °F) ; при присутствии воды и давления температура плавления значительно снижается - до 650 °C. Граниты являются наиболее важными породами земной коры. Они широко распространены, слагают основание большей части всех континентов и могут формироваться различными путями .
Энциклопедичный YouTube
1 / 3
✪ Свойства гранита и мела
✪ Как египтяне сверлили гранит - реконструкция древней технологии
✪ Как египтяне сверлили гранит: опыт Николая Васютина
Субтитры
Минеральный состав
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:
- Порфировидный 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, её крошению.
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 году 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, Na 2 O, Sr, но имеют более высокие концентрации K 2 O 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 давлении 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 .
Изменения
Применение
Гранит является одной из самых плотных , твёрдых и прочных пород . Используется в строительстве в качестве облицовочного материала. Кроме того, гранит имеет низкое водопоглощение и высокую устойчивость к морозу и загрязнениям. Вот почему он оптимален для мощения как внутри помещения, так и снаружи. Однако стоит помнить, что такое помещение будет иметь несколько более высокий радиационный фон , в связи с чем не рекомендуется облицовывать некоторыми видами гранита жилые помещения. Более того, некоторые виды гранита рассматриваются как перспективное сырье для добычи природного урана . В интерьере гранит применяется также для отделки стен, лестниц, создания столешниц и колонн, украшения лестничных маршей балясинами из гранита, создания вазонов, облицовки каминов и фонтанов. В экстерьере гранит часто используется в качестве облицовочного, строительного (бутовый камень для фундаментов, заборов и опорных стен) или кладочного материала (брусчатка, брекчия). Гранит используется также для изготовления памятников и на гранитный щебень . Первый добывается на блочных карьерах, второй - на щебневых. Из гранита изготавливают поверочные плиты вплоть до класса точности 000.солнечной системы
В настоящее время о происхождении гранитов известно довольно много, но некоторые принципиальные проблемы остаются пока нерешенными. Одна из них - это процесс образования гранитов. При частичном плавлении твердого корового вещества, ясно определимые твердые остатки - реститовые кристаллические фазы, не перешедшие в расплав - встречаются в них относительно редко. Небольшое количество остаточного материала можно видеть в S-гранитах и I-гранитах. Однако в Р- и А-гранитах реститовые фазы обычно не диагностируются. С чем это связано - с полным разделением твердых фаз и расплава в процессе подъема магматического материала, с последующим преобразованием твердых остатков, отсутствием критериев для их диагностики или же с дефектом самой петрологической модели - в настоящее время пока не выяснено. Проблема реститовых остатков вызывает и другие вопросы. При частичном плавлении амфиболсодержащих пород повышенной кислотности можно получить лишь около 20 % низкокалиевого гранитного материала. При этом должно оставаться 80 % безводного твердого остатка, состоящего из пироксена, плагиоклаза или граната. Хотя породы в нижней части континентальной коры имеют близкий минеральный состав, их обломки, вынесенные вулканами, не несут геохимических признаков тугоплавкого остаточного материала. Есть предположение, что этот материал был каким-то образом погружен в верхнюю мантию, однако прямые доказательства реальности этого процесса отсутствуют. Не исключено, что и в данном случае петрологическая модель нуждается в корректировке.
), что расплав непрерывно обогащается кремнием, натрием, калием и другими легкоплавкими компонентами. Поэтому Боуэн предположил, что граниты могут являться последними дифференциатами базальтовых расплавов.
Камень гранит – не просто самая распространенная порода на Земле. Камень гранит, свойства которого давно стали образцом для формирования мужского характера, олицетворяет мощь, несгибаемость, силу, неподвластность времени.Минерологам, конечно, хорошо известно, что гранит – минерал не вечный, и именно разрушенные выветриванием граниты составили основу для образования почв. Тем не менее, в общечеловеческом восприятии этот камень символизирует пафос, величие, надежность.
Гранитные валуны национальных парков, гранитные стены тысячелетних замков, гранитная брусчатка старинных мостовых. А еще гранитные памятники истории и культуры; стелы и статую, высеченные из красивого камня, огромные монолиты и мелкая цветная крошка... Гранит – самое что ни на есть полезное ископаемое!
Гранит – от слова granum («зерно»)
Всякий гранит зернист. Его происхождение связано с вулканическими процессами. Магматические расплавы, принимающие в себя мелкие обломки ранее разрушенных пород, при остывании превращаются в граниты. Метаморфические процессы, приводящие к спеканию и частичному расплавлению обломков, тоже приводят к появлению гранита.Зачастую невозможно понять, какого рода генез присущ тому или иному гранитному массиву, однако вне зависимости от происхождения, физические свойства гранита едины.
Прочность – важная отличительная черта минерала. Камень выдерживает давление более 600-от килограммов груза на 1 см2 поверхности. Свойственна граниту и высокая плотность. Сантиметровый кубик камня втрое тяжелее такого же объема воды.
Твердость гранита (до 7 баллов по Моосу) обеспечивается наличием в составе минерала кварца. Именно кварц помогает камню выдерживать огромные (более 100˚) перепады температуры. Однако термостойкость гранита из-за того же кварца снижена: плавится камень при нагреве всего лишь до 700˚С – что не позволяло устоять гранитным сооружениям древности при сильных пожарах.
Тем не менее, эксплуатационные характеристики гранита считаются достаточно высокими для возведения самых пафосных строений. Опытным путем установлено: наилучшие свойства проявляет мелкозернистый гранит. Если зерно камня не превышает в диаметре двух миллиметров, архитекторы и строители легко находят применение отличному природному материалу!
Применение гранита
Тяжеловесность изделий из гранита ограничивает использование камня в массовом современном строительстве. Однако в жилых и общественных зданиях, спроектированных индивидуально, могут применяться гранитные ступени и подоконники, интерьерные и архитектурные элементы, мощение и облицовка.Наши далекие предки тоже были неравнодушны к красивому и прочному камню. Гранитные строения в Мачу-Пикчу, творения древнеегипетской архитектуры, массивные сооружения древних европейцев ставят сложнейшие вопросы перед историками. До сих пор неясно, как нашим пращурам удавалось обрабатывать камень, который поддается лишь алмазному инструменту?
В условиях современности гранит стал массовым строительным материалом, но не в виде плит и блоков, а как наполнитель бетона, балластный материал железнодорожных насыпей, подстилающий асфальтовый слой щебень.
Незаменимы и мостовые из гранитного бруска. Только мощеные природным камнем улицы держатся на крутых склонах гор. Асфальт в подобных условиях стекает.
Стремление имитировать всё и вся привело человечество к созданию керамогранита. Минеральные компоненты, смешанные с полимерной массой, не имеют ничего общего с природным гранитом. Однако некоторое внешнее подобие – наблюдается...
Гранит бывает красивым
Точнее, некрасивым гранит не бывает. Даже самый обычный серый гранит является прекрасным материалом, востребованным и у архитекторов, и у скульпторов. Включения различных минералов придают серому камню оттенки.Роговая обманка заставляет минерал потемнеть, отливая коричнево-зеленым. Светло-зеленым оттенком славится амазонитовый гранит. Торжественен и строг чернокварцевый гранит. Аметистовые граниты Швеции отсвечивают лиловым и розовым.
Добыча цветного гранита ведется повсеместно. Редчайшие голубые граниты вывозят с севера Европы. Красный порфировый гранит, добываемый в областях угасшей миллионы лет назад вулканической активности, расходится по самым дорогим и пафосным стройкам. Черный гранит – излюбленный материал скульптурных мастерских всего мира.
С давних времен и по наши дни мрамор и гранит олицетворяют силу и богатство власть предержащих. Символика камня не теряет своего значения и не меняет содержания на протяжении десятков веков! Однако немало легенд, касающихся гранита, рождено в наше время.
Мифы о граните
Принято считать, что гранит дорог. На самом деле искусственный минерально-полимерный камень имеет более высокую розничную цену, чем распространенные сорта гранита. Хотя редкие и красиво оцвеченные разновидности природного камня – особенно в крупных монолитах – могут превосходить стоимостью любые стройматериалы.Есть мнение, что зернистость, трещиноватость и пористость – порок гранита. И что пользователь гранитного изделия обречен остаток жизни истратить на постоянный и непрерывный уход за полированным камнем. Реально же даже самые влагоемкие сорта гранита прекрасно обходятся обработкой гидрофобными смолами один раз в десять-двадцать лет.
Преувеличена и склонность гранита к растрескиванию под воздействием высоких температур. Будь гранит термически нестоек, его выветривание осуществлялось бы за несколько лет. На самом же деле естественное разрушение камня длится порой многие тысячелетия. На пейзажных фото гранит скал, валунов и утесов часто предстает перед нами в первозданном виде. Так что в домашних условиях горячая сковородка, поставленная на гранитную столешницу, вреда не принесет.
Считается опасным и уровень радиоактивного излучения гранита. Естественный фон камня действительно превышает уровень излучения на полянке березовой рощи примерно вдвое. Однако это ровно вдвое меньше уровня, допустимого по санитарным нормам.
Если спросить у первого попавшегося человека, какая горная порода является, по его мнению, наиболее прочной, то он с высокой долей вероятности скажет, что это гранит. Камень из этого минерала является очень твердым и практичным, а также довольно привлекательным на вид, и поэтому он очень часто применяется в строительстве. Кроме того, его нередко используют для создания различных декоративных элементов, в том числе памятников. Название данной породы происходит от латинского слова «granum», которое обозначает «зерно».
Из чего состоит гранит
Главными компонентами этой широко распространенной в земной поверхности являются полевой шпат и кварц. Как выглядит камень гранит? Фото и описания различных видов этой породы говорят о том, что данный камень может ощутимо отличаться по цвету, быть совсем не похожим на другие разновидности и принимать различные оттенки, начиная от бледно-розового и заканчивая серым. Окраска гранита, в основном, зависит от того минерала, который по своей массовой доле преобладает над остальными компонентами, входящими в состав данной породы. обычно представлен различными типами калиевого шпата и может быть дополнен альбитом или олигоклазом. А кварцевые вкрапления в граните имеют вид небольших по размеру стекловидных зерен. Последние могут быть как слегка голубоватыми, так и бесцветными. Кроме того, отвечая на вопрос о том, из чего состоит гранит, следует обязательно отметить включения из мусковита и биотита, а также такие элементы, как циркон, магнетит, титанит, апатит и алланит. Впрочем, их содержание в данном минерале очень и очень незначительно. Перечисляя все то, из чего состоит гранит, заметим, что при преобладании или нехватке тех или иных компонентов его начинают относить к другим разновидностям горных пород. Так, если в нем слишком мало калиевого полевого шпата и кварца, то он попадает в группу диоритов или кварцевых монцонитов. А если в граните окажется слишком большая плагиоклаза, то этот минерал будет считаться гранодиоритом, а при слишком низком содержании темноцветных минералов - лейкогранитом.
Залежи и добыча
После того как мы подробно рассмотрели, из чего состоит гранит, расскажем немного о том, где встречается данный минерал и где его добывают. В природе эта порода залегает довольно массивными пластами, известными как батолиты. Их толщина равна 3-4 км, а площадь нередко превышает 100 квадратных километров. Также залежи гранита могут принимать вид штоков и даек. Часто пласты этого минерала располагаются один над другим, а в качестве прослойки выступают осадочные или метаморфические породы. Месторождения гранитных пород существуют абсолютно на каждом материке.
Чаще всего они встречаются в тех местах, где проходили сильные эрозионные и денудационные процессы, из-за которых была нарушена целостность осадочных пород. В США залежи гранита расположены недалеко от плато Озарк, в предгорье Скалистых гор и в горах Блэк-Хилс. В России данный минерал, в основном, находится на территории Урала, в восточной части Сибири и на Дальнем Востоке.
В сравнении с человечеством гранит действительно можно считать вечным. Возраст даже наиболее молодых гранитов насчитывает 2 миллиона лет, в то время как возраст вида Homo Sapiens измеряется всего лишь десятками тысячелетий. Возраст же самых древних гранитов исчисляется миллиардами лет.
Геологи называют гранит «визитной карточкой» планеты Земля. Многие другие горные породы встречаются и на других планетах и их спутниках, имеющих твердую поверхность, а вот гранит не обнаружен пока нигде, кроме Земли. Между тем, все планеты Солнечной системы формировались из одного газопылевого облака. Это делает проблему происхождения гранита особенно загадочной.
История вопроса
Геологи XVIII века связывали происхождение гранита с древним океаном. Они считали, что из морской воды на дно оседали кристаллы, из которых и образовался гранит. Ученых, придерживавшихся таких воззрений, называют нептунистами.
В начале XIX века появилась другая теория, приверженцев которой назвали плутонистами. Они считали, что гранит породила вулканическая магма. Эти ученые представляли себе процесс формирования гранита следующим образом: горячие водные растворы, идущие из земных глубин, растворяют некоторые химические элементы, входящие в состав горных пород. Их место занимают другие элементы, принесенные водными растворами, так и образуется гранит.
Такое представление тоже было весьма далеко от истины. Но не следует забывать, что в то время в распоряжении ученых было мало сведений о составе гранитных пород, да и физико-химические процессы, происходящие в земной коре, были не вполне ясны. И все-таки направление было верным: образование гранита действительно связано с магмой и вулканической деятельностью.
Современное представление о возникновении гранита
Процесс образования гранита объяснил американский геолог Н.Боуэн. Он связал происхождение этой горной породы с кристаллизацией базальтовой магмы. Это объясняет, откуда гранит мог взяться на Земле, если его нет на других планетах и спутниках Солнечной системы, ведь базальтовые породы там есть. Кристаллизация минералллов в базальтовой магме идет в определенной последовательности, которая была названа «рядом Боуэна». Происходит постепенное обогащение расплава различными легкоплавкими химическими элементами – натрием, калием, . Результатом этого процесса и становится гранит.
Магматическое происхождение гранита на сегодняшний день можно считать доказанным. Даже современные извержения вулканов нередко выносят на поверхность магму, близкую по составу к граниту.
Существует два пути образования гранита. При первом этот камень образуется из магматического расплава, который на большой глубине в земной коре остывает и постепенно окаменевает. В результате получается зернистый кристаллический , состоящий из зерен различной величины.
Второй способ образования гранита – из осадочных, обломочных и глинистых пород, которые перемещались тектоническими процессами и попадали в глубокие слои земной коры, где высокие температуры, сильное давление и горячие газы плавили их, сдавливали и подвергали гранитизации.
Эти процессы проходили несколько миллионов лет назад, когда Земля подвергалась горообразовательным процессам.
Состав, виды и характеристики гранита
Гранит имеет кристаллически-зернистую структуру. В основе его химического состава лежат горные породы, обогащенные кальцием, железом, щелочами и магнием. Это полевые шпаты, кварц, темноцветные минералы. Преобладает в составе калиевый полевой шпат, который придает камню определенный оттенок, а кварц отвечает на наличие в граните полупрозрачных зерен. Также в состав этой породы могут входить и другие минералы, например, монацит или ильменит, но их содержание очень мало, и присутствуют они не всегда. Особенности состава гранита определяют существование различных видов: плагигранитом порода с преобладающим составом плагиоклаза и малым количеством полевого шпата, этот вид гранита имеет розоватый цвет; а аляскитом называют камень с преобладаем полевого шпата и без темноцветных материалов. Также существуют такие виды, как сиениты, тешениты, диориты. Разные виды гранита имеют различные цвета: есть серый, черный, красный, розовый гранит.
Эта горная порода очень прочная, поэтому ее с древних времен использовали . Гранитный камень необычайно долговечен, на него почти не влияют климатические условия, он водостоек, и многие архитектурные произведения, созданные несколько веков назад, отлично дожили до наших дней.
Среди них – знаменитые египетские пирамиды, часть которых была построена с использованием гранитных блоков. Из этого камня возводили постройки в Древнем Риме и Индии.
Эта порода также легка в обработке, хорошо полируется, принимает любую форму, с ее помощью можно даже создавать зеркальные поверхности. Гранит также используется для изготовления