Тренды дизайна. Квартира. Стили. Материалы. Напольные покрытия

Гранит состоит из минералов. Гранит

Всё, что Вы не знали о граните.

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.

Минеральный состав гранита:

полевые шпаты (кислый плагиоклаз и калишпат, причём последний преобладает) — 60-65 %;

кварц — 25-30 %;

темноцветные минералы (биотит, редко роговая обманка) — 5-10 %.

Проблема происхождения гранитов

Гранитные скалы.

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, граниты встречаются только на нашей планете и пока не установлены среди метеоритов или на других планетах солнечной системы. 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 диференциатами базальтовых расплавов.

Разновидности гранитов

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.

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.

Нерешенные проблемы гранитообразования

Крупнейшие месторождения гранита в России и странах СНГ

ения гранита в России и странах СНГ

Название месторождения Страна Регион

Изменения

Древнеегипетский саркофаг из гранита.

При выветривании гранитов из полевых шпатов образуется каолин и другие глинистые минералы, кварц обычно остаётся неизменным, а слюды желтеют и часто называются «кошачьим золотом».

Граниты и полезные ископаемые

С гранитами связаны месторождения Sn, W, Mo, Li, Be, B, Rb, Bi, Ta, Au Эти элементы концентрируются в поздних порциях гранитного расплава и в постмагматическом флюиде. Поэтому их месторождения связаны с апогранитами, пегматитами, грейзенами и скарнами. Для скарнов также характерны месторождения Cu, Fe, Au.

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 гранитом жилые помещения. В интерьере гранит применяется также для отделки стен, лестниц, создания столешниц и колонн. Используется для изготовления памятников и на гранитный щебень.

Что такое гранит?

Гранит - это глубинная, кислая, интрузивная (подземная) магматическая порода зернистого строения. Размеры зерен, которого колеблются от нескольких долей мм до нескольких см в поперечнике. Главные молекулы гранита - калиевые полевые шпаты, кислый плагиоклаз и кварц, небольшое количество темноцветных минералов. Гранит из интрузивных горных наиболее распространен.

Из чего состоит гранит?

Основные породы, которые присутствуют в граните: полевые шпаты - самые распространенные породообразующие минералы на их долю приходится свыше 50 % массы земной коры. Полевые шпаты относятся к алюмосиликатам каркасной структуры. По химическому составу полевые шпаты разделены на 4 группы: плагиоклазы, калинатровые, калиевые, калиево-бариевые.

Полевые шпаты могут быть представлены различными цветами: белый, серый желтый, розовый, красный и зеленый

Кварц - это породообразующий минерал с каркасной структурой. Характеризуется поперечной штриховкой на гранях призмы. Это один из самых распространенных минералов в земной коре. Разновидность халцедон, аметист, морион. Обычно кварц находят в излившихся горных породах - риолитах. Кварц используют в приборостроении, оптике как полудрагоценный камень. Кварц может иметь различные окрасы: бесцветный, белый, серый, бурый, розовый. Плотность кварца составляет около 2,5 - 2,6 г/см3. Его относят к пьезоэлектрикам - то есть при деформации он способен индуцировать электрический заряд.

Минералогический состав гранита.

Гранит включает в свой состав широкий перечень минералов. Кислый плагиоклаз - это породообразующие минералы, алюмосиликаты из группы полевых шпатов. Плагиоклазы представляют собой ряд минералов крайними членами, которыми являются альбит Na(AlSi3O8) сокращено Ab и анортит Ca (Al2Si2O8) (сокращено An). Обычно состав породы обозначают номером, соответствующий содержанию анортитов в процентах. Альбит № 0 - 10; олигоклаз №10 - 30; андезин № 30 - 50; лабрадор № 50 - 70; битовнит № 70 -90; анортит № 90 - 100.

Кварц

Основные цвета гранита. От чего зависит цвет гранита?

Минералы, входящие в состав горных пород могут иметь различную цветовую окраску. Это объясняют минеральным составом, из которого состоит горная порода. Так если в породе присутствуют Si, Al, K, Na, то они будут окрашены в светлые тона (кварц, мусковит, полевые шпаты). А если в породе будет присутствовать Fe, MgCa, то они будут иметь темный цветовой окрас (магнетит, биотит, амфиболы, пироксены, оливины).

Цветовая гамма минералов

Какие породы образуют гранит?

Гранит - это материал, который образовывался из магматических горных пород. Магматические горные породы - образуются при затвердевании остывающей магмы как под землей (интрузивные) так и на ее поверхности (эффузивные). По содержанию щелочей магматические горные породы делятся на породы нормального ряда (то есть отношение суммы щелочей к содержанию глинозема <1) , щелочного ряда (отношение >1). По содержанию кремнезема SiO2 могут быть кислыми (кремнезема от 67 до 75%) среднекислыми (от 67 до 52%) основными (от 40 до 52%) и ультраосновными (<40%)

Что делают из гранита?

Гранит это материал, который используется в строительной сфере. Но для того чтобы его использовать его необходимо обработать и предать определенные размеры и формы. После обработки данный продукт называют щебнем. может иметь различные размеры, начиная с 1 мм и заканчивая 120 мм (бутовый камень). Так же щебень может иметь классификацию по формам, то есть по содержанию зерен кубовидной формы. Кубовидная форма щебня напрямую характеризует уровень сцепления с вяжущими компонентами в растворе. Чем выше показатель кубовидности, тем меньше расход щебня и других материалов, так как он более компактен, а значит будут незначительные усадки, и следовательно конструкция будет обладать повышенной жесткостью.

Еще в школьные годы впервые с классом мы пошли на экскурсию в г еологический музей . Одно дело, когда все камни, минералы, породы показывают в учебниках, от которых порой просто тянет в сон (ну с кем не бывало), а другое, когда ты своими глазами можешь увидеть всю насыщенность, яркость, необычность камней различного происхождения. И еще с тех времен я запомнила один из наиболее часто встречающихся в декоративных и иных целях камень – гранит , который, как известно, считается «вечным» камнем.

Минеральный состав гранита

Итак, в состав гранита входят следующие минералы в процентном соотношении :

  • полевые шпаты- 60-65 %;
  • кварц - 25-35 %;
  • биотит - 5-10 %.

Именно бионит придает восхитительный отблеск данному камню, по которому можно легко определить данный камень.

В большем количестве в составе гранита находится кварц, с которым практически каждый из нас знаком, т.к. он имеет запоминающийся вид, напоминающий стекло (оксид кремния).

И наибольшим содержанием обладают полевые шпаты , которые представляют из себя группу, в которую входят кислые плагиоклазы и преимущественно калиевые полевые шпаты.

Разновидности гранита

В научных кругах принято разделять гранит по специфике минерального состава следующим образом:

  • плагиогранит - обладает светло-серым цветом;
  • аляскит - имеет розоватый окрас.

Заключение

Гранит – один из наиболее известных в научной и в повседневной жизни камней, обладает богатым минеральным составом и широко используется в различных сферах науки, техники и других областях (наружная и внутренняя облицовка зданий и прочее). Это один из древнейших материалов, используемых человеком на протяжении веков, в литературе он часто преподносится как камень мудрости, мощи, показатель силы и величия. Несмотря на то, что на сегодняшний день искусственно создано много прочных и недорогостоящих материалов, г ранит остается востребованным.

Остается сказать, что ученые до сих пор пытаются объяснить, почему гранит имеет такое соотношение минералов , что этому способствовало, и есть ли подобный состав на других планетах. Все это пока необъяснимо, что в очередной раз говорит о том, что это один из невероятнейших камней на Земле.

Название гранита произошло от латинского слова granum, которое в переводе означает «зерно». Данная горная порода действительно имеет кристаллическую крупнозернистую структуру. Происхождение гранита может быть магматическое, метаморфическое и смешанное.

Данная горная порода имеет кристаллическую крупнозернистую структуру

Магматическое или вулканическое происхождение гранитного массива связано с медленным остыванием и затвердением магмы в земной коре. Метаморфическим способом минералы возникают в процессе гранитизации, который представляет собой спекание и частичное расплавление обломков различных горных пород. Но зачастую геологам очень сложно определить, каким именно способом образуется гранит, тем более что ни на физические свойства, ни на химический состав это не влияет. Как правило, гранитные пласты огромных размеров залегают под континентами и являются основой для горных хребтов.

Основные физические свойства материала: прочность, плотность, устойчивость к высокой температуре и воздействию окружающей среды.

Если сравнивать данный камень с бетоном, то прочность первого будет намного выше. К примеру, он может выдержать давление в 6 раз больше, чем бетон. Плотность гранита является еще одной отличительной чертой, ведь по отношению к тому же бетону он весит на 12% больше.

Твердость пород в первую очередь зависит от уровня поглощения влаги. Чем меньше процент влагопоглощения в камнях, тем прочнее они. В этом плане минерал является бесспорным лидером, поскольку благодаря своей глубине залегания он поглощает влагу лишь в пределах 0,2%. Во вторую очередь твердость гранита зависит от наличия в нем кварца, который, помимо всего прочего, обеспечивает еще и термостойкость. Температура плавления камня может достигать 700°С. Кроме того, благодаря той же водонепроницаемости он способен выдержать перепады температуры в пределах 100 градусов, поэтому количество циклов замораживания и нагревания может достигать не одну сотню раз.



В целом физические свойства и долговечность данного минерала зависят еще и от его структуры, согласно которой выделяют следующие виды гранита:

  • крупнозернистый;
  • среднезернистый;
  • мелкозернистый.

Наибольшую ценность представляет мелкозернистая структура менее 2 мм. Данная разновидность имеет лучшее сопротивление к механическим воздействиям и более высокую температуру плавки.

Несмотря на столь высокие показатели прочности и плотности, гранитные камни относятся к хорошо обрабатываемому строительному материалу. Их без проблем можно разрезать, отшлифовать и отполировать. Если минералы тщательно огранены, они приобретают гладкую и блестящую поверхность, не уступающую по красоте мрамору.

Станок для обработки гранита (видео)

Химический состав и разновидности

Если рассмотреть гранит в схеме разреза, можно четко увидеть вкрапления других минералов и структуру зерен. Даже краткое введение в его структурные особенности поможет понять, что делает этот камень уникальным.

Химический состав включает в себя в основном минеральный ряд, щелочь и кремнекислоту. Согласно средним показателям, в минеральный состав гранита входят полевые шпаты (плагиоклаз, ортоклаз, калиевый полевой шпат в количестве 60-65%), кварц (до 35%) и слюды (мусковит, биотит — 5-10%). В незначительных количествах могут присутствовать железо, магний и кальций.



Химическая составляющая этого природного минерала влияет и на его цвет. Вопреки распространенному мнению, тот или иной цвет камня определяется не наличием в нем кварца, который, как правило, вовсе бесцветный, а входящими в него полевыми шпатами и слюдами. А что касается кварца, то он предоставляет камню в основном блеск, хотя в природе встречаются черно-кварцевые экземпляры.


Чаще всего благодаря полевым шпатам образуются красные, розовые, оранжевые и серые оттенки. Редко в природе встречается голубой окрас и зеленый, или, как его еще называют, амазонитовый. Темный цвет породе придают слюды. Одним из наиболее распространенных по цвету считается розовый гранит, оттенок которого может иногда достигать светло-алого или даже насыщенно красного цвета.

Галерея: камень гранит (25 фото)


























Виды согласно химическому составу

Состав гранита не только влияет на цвет породы или структуру, но и определяет его разновидность. В зависимости от содержания в нем темноцветных элементов — слюд, — геологи выделяют следующие разновидности минерала:

  1. Аляксит — вовсе не содержит темноцветных вкраплений.
  2. Лейкогранит — низкое содержание слюд.
  3. Щелочной — гранит, в составе которого присутствуют щелочные амфиболы.
  4. Биотитовый — 6-8% биотита.
  5. Двуслюдяной — входят 2 элемента: мусковит, биотит.
  6. Литий-фтористый — содержит исключительно литиевые элементы.

Обработка гранита и мрамора (видео)

Полезные свойства и применение в строительстве

Благодаря простоте обработки, длительному сроку эксплуатации и замечательному внешнему виду природный камень гранит можно по праву считать универсальным материалом. Но на этом, конечно, описание преимуществ материала не заканчивается. Ведь свойства и применение его в строительстве поистине неограниченны.


Кроме перечисленных, стоит выделить такие полезные свойства данного строительного материала, как:

  • экологичность;
  • богатая цветовая гамма;
  • разнообразие фактур;
  • отличная совместимость с другими материалами.

Изначально гранитные массивы использовались для возведения масштабных сооружений: стадионов, церквей, театров. В современном строительстве он нашел широкое применение в изготовлении памятников и скульптур.

Из ограненного камня делают даже ювелирные украшения, бусы или браслеты.

Применение данного минерала можно также встретить в оформлении интерьеров. Любое изделие, будь то сооружение, памятник или простой подоконник, всегда выглядит очень элегантно.


Учитывая вышеизложенные характеристики гранита, неудивительно, что он является одним из наиболее распространенных строительных материалов в мире. Но ко всем преимуществам его следует добавить один существенный недостаток — тяжелый вес, который сильно ограничивает массовое использование гранита в строительстве. Даже при наличии современной техники гранитную плиту, весящую минимум 2700 кг на 1 м³, очень сложно транспортировать.

Для решения данной проблемы прибегают к различным методам, например добавлению различных примесей или созданию аналогов. Таким образом, на рынке строительных материалов появляется керамический и искусственный гранит, который однако по своим качествам значительно уступает природному.

Основными составляющими элементами гранита являются кварц и полевой шпат. Полевой шпат, как правило, представлен несколькими видами калиевого шпата, которые также могут быть дополнены олигоклазом или альбитом. За окраску гранита, в большинстве случаев, отвечает тот минерал, массовая доля которого преобладает над всеми остальными минералами, входящими в состав гранита.

Кварцевые вкрапления в гранте представлены в виде небольших стекловидных зерен, которые могут быть как бесцветными так слегка голубоватыми. Иногда в граните можно встретить небольшие включения из биотита и мусковита. В дополнение к этому в состав гранита входят такие элементы как магнетит, циркон, алланит, апатит и титанит, однако их содержание весьма и весьма незначительно.

При увеличении массовой доли плагиоклаза гранит превращается в другой минерал, который называется гранодиорит. Если же в граните отмечается низкое содержание кварца и калиевого полевого шпата, то его начинают относить к группе кварцевых монцонитов или диоритов. При недостатке темноцветных минералов в составе гранита можно говорить о том, что мы имеем дело с лейкогранитом.

В природе гранит встречается в виде массивных пластов породы, которые образовываются вследствие остывания вулканической магмы. В свою очередь остывание магмы происходит неравномерно, поэтому в тех местах, где данный процесс протекает более интенсивно можно встретить тонкозернистые разности гранита. Гранит-порфирами называют такие виды гранита, которые преимущественно состоят из отдельных крупных зерен, окруженных более мелкими кристаллами. В зависимости от наличия в составе гранита второстепенных минералов выделяют сразу несколько видов гранита, к примеру, мусковитовый, роговообманковый или биотитовый.

Как говорилось ранее, гранит в природе встречается в виде достаточно массивных пластов породы, которые называются батолиты. Очень часто, площадь батолитов достигает нескольких сотен тысяч квадратных километров, а их толщина 3–4 км. Также гранитные породы могут иметь вид даек и штоков. Нередко гранитные пласты располагаются друг над другом, а между ними находятся слои метаморфических или же осадочных пород.
Залежи гранитных пород можно найти абсолютно на всех материках. Наиболее часто гранитные породы можно встретить на поверхности в местах, где достаточно интенсивно проходили эрозионно-денудационных процессы, благодаря которым произошло разрушение осадочных пород. На территории США гранитные породы можно найти на побережье Атлантического океана, вблизи плато Озарк, в горном массиве Блэк-Хилс и в предгорье хребта Скалистых гор. Россия также богата залежами гранита, основная часть которых находится на Урале, Дальнем Востоке, в Восточной Сибири и вблизи кавказских гор.
В качестве строительного материала гранит используется уже достаточно давно. В большей степени такую популярность этот минерал получил благодаря своей высокой прочности, однородной структуре, разнообразной окраске, достаточно простым методам добычи и последующей обработки. К главным недостаткам гранита можно отнести его шероховатую поверхность, из-за которой гранит очень легко пачкается, во всем же остальном гранит является достаточно практичным строительным материалом.

Как правило, гранит используют либо в качестве литых облицовочных блоков, либо как дробленый наполнитель при строительстве железных дорог и прочих технических сооружений. Основные гранитодобывающие предприятия США находятся в Джорджии, Вермонте, Висконсине и Южной Дакоте. Гранитная крошка, или как ее еще называют щебень, применяется при производстве бетона, в дорожном строительстве или же в качестве железнодорожного балласта. Основные производители бутового камня и гранитного щебня в США расположены в тех же штатах что и добывающие компании.

На территории России на данный момент ведется разработка более 50 гранитных карьеров, в которых добывается гранит пригодный как для производства щебня, так и для вырезки массивных каменных плит. Большая часть из Российских месторождений гранита находятся в Воронежской и Архангельской областях, а также на Урале.

Часть месторождений разрабатываются непостоянно, а только по мере необходимости. В большей степени гранит идет на выработку бута и щебня, однако в некоторых случаях его используются и для производства облицовочных плит. Наиболее крупные месторождения высококачественной гранитной породы находятся на территории Украины. Большая часть из этих месторождений используется для добычи гранита идущего на производство щебня и бута.

Лучшие статьи по теме