Чем нам полезен горные породы гранит

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 апреля 2020;
проверки требуют 5 правок.

Грани́т (через нем. Granit или фр. granit от итал. granito — «зернистый») — магматическая плутоническая горная порода кислого состава нормального ряда щёлочности из семейства гранитов. 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 — 2700 кг/м³, прочность на сжатие до 300 МПа. Температура плавления — 1215—1260 °C[1]; 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[2].

Минеральный состав[править | править код]

полевые шпаты (кислый плагиоклаз и калиевый полевой шпат) — 60-65 %;
кварц — 25-35 %;
слюды (биотит) — 5-10 %.

Средний химический состав: SiO2 68-73 %; Al2O3 12,0-15,5 %; Na2O 3,0-6,0 %; CaO 1,5-4,0 %; FeO 0,5-3,0 %; Fe2O3 0,5-2,5 %; К2О 0,5-3,0 %; MgO 0,1-1,5 %; ТіO2 0,1-0,6 %.[3]

Разновидности гранитов[править | править код]

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[править | править код]

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 петрогенных 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 давлении 10 кбар образуется обогащенный фтором расплав по петрогенным компонентам сходный с А-гранитами и гранулитовый (пироксенсодержащий) рестит.

Геодинамические обстановки гранитного магматизма[править | править код]

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[править | править код]

При химическом выветривании гранита из полевых шпатов образуется каолин и другие глинистые минералы, кварц обычно остаётся неизменным, а слюды желтеют и поэтому их часто называют «кошачьим золотом».

Полезные ископаемые[править | править код]

С гранитом 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 его месторождения связаны с апогранитами, пегматитами, грейзенами и скарнами. Для скарнов также характерны месторождения Cu, Fe, Au.

Применение[править | править код]

Станковая скульптура из красного гранита. Автор П. А. Фишман

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[4], 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.

Проблема происхождения гранитов[править | править код]

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 свидетельства. Так, имеются косвенные признаки существования гранитов на Венере[5]. Среди геологов существует выражение «Гранит — визитная карточка Земли»[6].
С другой стороны, есть веские основания полагать, что Земля возникла из такого же вещества, что и другие планеты земной группы. Первый состав Земли реконструируется как близкий составу хондритов. Из таких пород могут выплавляться базальты, но никак не граниты.
Эти факты привели петрологов к постановке проблемы происхождения гранитов, привлекавшей внимание геологов много лет, но и до сих пор далёкой от полного решения.

В настоящее время о происхождении гранитов известно довольно много, но некоторые принципиальные проблемы остаются пока нерешёнными. Одна из них — это процесс образования гранитов. При частичном плавлении твердого корового вещества, ясно определимые твёрдые 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 твёрдых фаз и расплава в процессе подъёма магматического материала, с последующим преобразованием твёрдых 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.

Есть и другие неясности при изучении процесса происхождения гранитов. Однако современные методы исследования достигли такого уровня, который позволяет надеяться на то, что правильные решения будут найдены в ближайшее время.

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 (в соответствии с рядом Боуэна[7]), что расплав непрерывно обогащается кремнием, натрием, калием и другими легкоплавкими компонентами. Поэтому Боуэн предположил, что граниты могут являться последними дифференциатами базальтовых расплавов.

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Глинка С. Ф., Левинсон-Лессинг Ф. Ю. Гранит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Романова М. М. История представлений о происхождении гранитов. — М.: Наука, 1977. — 187 с.

Ссылки[править | править код]

Гранит в БСЭ
Происхождение гранита (англ.)
Гранит. Каталог Минералов. Дата обращения 25 декабря 2017.

Источник

Эта горная порода сопровождает нашу цивилизацию на протяжении всей истории. Камень гранит – воплощение респектабельности, даже помпезности, незыблемости устоев.

Камень в истории цивилизации

Постройки из гранита сохранились со времен Античности и Древнего Египта.

Самые знаменитые сооружения:

обелиск в честь египетской богини Хатшепсут;
национальная гордость Испании Эскориал;
Мавзолей Ленина в Москве.

Мавзолей Ленина в Москве

Амазонитовый гранит упоминают Геродот и Плиний. Они связывают его с воинственным племенем амазонок, обитавшим на территории древней Скифии. Из камня изготовляли предметы быта, украшения, оружие.

Из гранита выстроен Санкт-Петербург: здания Академии художеств, Адмиралтейство, Исаакиевский собор, Александрийская колонна. Из камня выполнен постамент символа города – Медного всадника и облицовка набережной Невы, что запечатлел великий Пушкин в поэме «Медный всадник»: «В гранит оделася Нева».

Что представляет собой гранит

Гранит – распространенная кристаллическая горная порода:

Название переводится с латыни как «зерно», отображая структуру камня.
В составе породы доминируют калиевый полевой шпат (60-65%) и кварц (25-30%). Остальное делят плагиоклаз и слюды (биотиты, мусковиты). Эти несколько процентов создают включения, делающие граниты эстетически привлекательными и разнообразными. Например, кварц и слюда наделяют камень искристым блеском и переливчатостью.
Бывает мелко-, средне- или крупнозернистой. Чем мельче зерна, тем прочнее, «равнодушнее» к природным катаклизмам порода.
Почти не поглощает воду, не боится морозов, жары, колебаний температуры. Прочнее мрамора вдвое.

Камень добывают почти по старинке: в подошве массива сверлят углубления, забивают колышки. При появлении вертикальной трещины пробуривают шахты для пороха. Взрывом разламывают глыбу.

Так породу добывали в России еще при Петре I.

Как образовалась порода

Гранит – одна из главных составляющих земной коры.

Но как точно образовалась порода, неясно. Триста лет назад считалось, что это окаменевшие на морском дне кристаллы.

Сегодня версий две:

Поднимаясь к поверхности, базальтовая магма захватывала и спекала другие элементы. Остывая, они кристаллизовались, став зернистым гранитом.
Тектоническое смещение континентальных плит «загнало» разные горные породы вглубь Земли. Запредельные температура и давление обеспечили кристаллизацию (гранитизацию).

Две последние теории изучаются равноценно. Таким образом, происхождением гранита считаются вулканизм или гранитизация.

Древнейшим гранитным образцам около 3,8 млрд. лет.

Физико-химические характеристики

Для химика гранит – это кислая горная порода. Кислотность зависит от количества двуокиси кремния. Чем ее больше, тем светлее окраска гранита.

Тип горной породы	Магматическая горная порода
Цвет	светло-серый, розовый, красный, желтый, зеленоватый
Текстура 2	массивная порфировая
Структура 2	мелкозернистая среднезернистая крупнозернистая
Происхождение названия	от granum — зерно

Месторождения

Геологи недаром окрестили породу визитной карточкой планеты: залежи гранита опоясывают Землю повсеместно.

Россия располагает полусотней рудников:

Воронежская, Челябинская, Свердловская обрасти, Забайкалье, Хабаровский край, Урал поставляют белый, серый, коричневый камень.
Север Европейской части (Кольский полуостров, Ленинградская область, Карелия) – источник декоративной красно-розовой разновидности гранита.

Породу извлекают почти на всех континентах:

Европа. Пиренейский полуостров (Испания, Португалия), Болгария, ФРГ, Великобритания, Финляндия. Во Франции есть местность, названная «Берегом розового гранита».
Больше других дают Италия и Украина. На Сардинии добывают светлые серые и розовые камни, украинский «Кристаллический щит» (1000х200 км) проходит через всю страну.
Африка. Разноцветную породу поставляют Эфиопия (светло-серые камни), Сомали (красный порфир), Намибия (густо-синие граниты). Годовой объем гигантский: суммарно от 120 тыс. кубометров породы.
Обе Америки. США, Канада, Бразилия, Аргентина поставляют серый и цветной камень.
Азия. Казахстан, Таджикистан, Узбекистан снабжают мир зелено-голубым гранитом.
Красивое облицовочное сырье серых и розовых оттенков есть у Австралии, но она не растрачивает его.

Гранитные пласты формировались на глубине 10-15 км. Выветривание, осадки уменьшили глубину до десятков метров.

Мощность месторождений варьируется от небольших жил (до 10 м) до многокилометровых глыб (они называются батолитами).

Максимальная глубина залегания породы не установлена.

Классификация породы

Разнообразие гранитной породы породило необходимость упорядочить его. Основой классификаций выступают разные параметры.

По цвету

Стандартные цвета гранита – красный, серый, светло-кофейный, коричневый, голубоватый, розовый, черный. Редчайший вид – густо-синяя порода из Африки.

По структуре

В зависимости от присутствия химических элементов и минералов различают следующие виды камня:

Гнейсовидные. Равномерная структура мелкой зернистости плюс чешуйки слюды. Благодаря им граниты блестят.
Мусковитовые. Кварц в породе дополняют мусковит и ортоклаз.
Пегматоидные. Граниты с зернами примерно одинаковых габаритов и разновеликими включениями кварца и полевого шпата.
Порфировидные. Порода содержит включения ортоклаза и кварца.
Финляндские. Камни опознаются по круглым красно-серым вкраплениям ортоклаза.

Интересная разновидность – амазонитовый гранит. У него зеленовато-изумрудный до синевы оттенок. Нередко в составе камня присутствуют тантал и олово. Породу находят на Кольском полуострове, Урале, Мадагаскаре, в Африке (Зимбабве).

По включениям

Почти все граниты – пестрые камни с включениями темных оттенков. По этой характеристике различают аляскиты, лейкограниты, слюдяноые, биотитовые, пироксеновые экземпляры.

Наличие химических веществ создает литий-фтористую, щелочную, роговообманковую разновидность породы.

По содержанию темноцветных минералов выделяют следующие разновидности:

роговообманковый;
биотитовый;
роговообманково-биотитовый;
двуслюдяной;
слюдяной;
гиперстеновый (чарнокит);
авгитовый;
графитовый;
диопсидовый;
кордиеритовый;
малаколитовый;
пироксеновый;
энстатитовый;
эпидотовый.

По месту добычи

Гранитное сырье классифицируют по месту добычи. Почти всегда у рудника свой цвет:

Амазонитовый. Зеленые с голубизной камни.
Лезниковский. Красные, розовые и их смесь.
Корнинский, софиевский. Белые и серые всех оттенков камни.

Особняком стоит габбро. Это черные граниты с неоднородной текстурой. Она представляет собой гармоничный хаос из малоразличимых на темном фоне пятен, волн, вкраплений других конфигураций. Камень добывается в разных местах планеты.

Сферы применения гранита

Гранитные глыбы – древнейший строительный материал. Некоторым сооружениям сотни, даже тысячи лет.

Этому поспособствовали свойства гранита: устойчивость к морозам, жаре, перепадам температуры, агрессивным субстанциям; минимальная истираемость и водопроницаемость.

Общественные пространства

Применение нашлось фрагментам разных габаритов – от глыб до крошки:

Плитами облагораживают цоколи зданий (банки, офисы крупных фирм, органов власти, личные особняки).
Эти же пространства изнутри украшают лестницами, колоннами, скульптурой, другими элементами декора из камня.
Брусчаткой устилают, а бордюрами обозначают мостовую, площади, другие пространства.
Плитами выкладывают бассейны, фонтаны, набережные.
Крошка востребована ландшафтными дизайнерами.
Щебнем наполняют бетоны, утяжеляют асфальтовое покрытие, насыпь на железнодорожных путях.

Гранитная порода используется как напольное покрытие самых посещаемых объектов: станций метро, супермаркетов, аэровокзалов.

Гранитные стелы, обелиски, памятники – статусный сегмент в ритуальной сфере.

Сферы применения гранита

Изделия из гранита сохраняют кондиции 450-500 лет.

Бытовая сфера

Гранит популярен в «домашнем» исполнении:

Столешница, подоконник из него практически вечны. Даже посуда, снятая с плиты, или горячий утюг не повредит их.
Раковины, ванны, другая сантехника прочна, гигиенична (не впитывает запахи, бытовую химию, не боится кипятка, не ржавеет).
Благодаря теплопроводности камня, вода в ванне или раковине долго не остывает.

Ванная из гранита

Изделия смотрятся дорого, солидно.

Ювелирное дело, декор

Цветной гранит становится бусами, кулонами, подвесками.

Мастера вытачивают шкатулки, пепельницы, настольные наборы, шары, пирамидки.

Гранитовая шкатулка

Текстура камня делает каждую вещь уникальной.

Способы обработки камня

В зависимости от предназначения изделия выбирается способ обработки камня:

шлифовка;
лощение;
полировка.

Есть экзотичные для породы методы. Огранку применяют декораторы, бурчадированием получают зернистую нескользящую поверхность. Природный скол камня имитируют на памятниках.

Опасен ли природный гранит?

Еще со школы известно, что гранит впитывает радиацию. Однако пугаться не стоит: уровень в кондиционном сырье, тем более изделиях, не превышает нормы.

Опасным может быть влияние лишь некоторых видов камня.

Поэтому важно приобретать продукцию у продавцов, имеющих сертификат радиационной безопасности на товар.

Искусственный гранит

Развитие технологий позволило создать аналог натуральной гранитной породе.

Материал представляет собой композит из гранитной крошки, спаянной полиэфирной смолой.

Искусственным такой гранит считается с оговоркой: его основа натуральна.

У него выявлены достоинства и изъяны.

Плюсы воспроизводят природные свойства камня:

Долго сохраняет тепло.
Не трескается от перепадов температуры.
Не боится агрессивной бытовой химии.

Минусы:

В основе искусственного камня крошка. Она спаяна прочно, но не сравнится с природным монолитом. Поэтому искусственный гранит требует осторожности по сверхнагрузкам.
Полиэфирная смола делает материал подобным пластику. Это ощущается на ощупь и по излишнему блеску (природный гранит даже после полировки выглядит благородно-матовым).
Искусственный камень может поцарапаться.
Узор поверхности лишен гармоничных разводов, присущих натуральному камню.

По этим признакам легко отличить натуральный камень от искусственного аналога.

Однако недостатки компенсируются преимуществами:

Искусственный гранитный камень лишен микропористости, что делает невозможным проникновение вовнутрь грязи или микробов. Поэтому нашел применение в кухонном ассортименте.
Возможен больший диапазон цветов, оттенков, текстуры, формы.
Гарантированно нулевая радиоактивность.

Наконец, рукотворный материал в разы дешевле натурального.

Как ухаживать за гранитом

Натуральный гранит малоуязвим, но ухаживать за ним нужно:

Столешницы, подоконники, полы моют обычным моющим средством.
Для сохранения полировки поверхности ее не протирают абразивами и порошковыми моющими средствами.
Чтобы грязь, пыль, тем более остатки пищи не забивали поры натурального камня, поверхность обрабатывают восковыми полиролями. Образовавшаяся пленка попутно защитит от плесени, грибка, налета.

Если предстоит ремонт, лучше заранее покрыть поверхность пищевой или другой пленкой. Но коли краска все-таки попала, ее удаляют сильнодействующими очистителями для каменных изделий. Так же избавляются от наслоений жира, копоти.

Уход за искусственным камнем аналогичен. А сколы, трещинки ликвидируются акриловым пломбировочным составом.

Как отличить

Рукотворное происхождение материала определяется по безупречной гладкости, сильному блеску и «безликому» узору поверхности.

Можно отличить имитацию, постучав ложкой, ножом, другим металлическим предметом по поверхности. Натуральный гранит «откликнется» звонко, искусственный камень – приглушенно.

Стоимость

Гранитное сырье или готовые изделия в России можно купить по разной цене (тыс. руб.):

плита – 2,3+ (м2);
памятники – 6,1+ (единица);
плитка для отделки – 4,5+ (м2);
лестница – 2,5 (м2).

Самый дешевый – серый и красный камень. В разы дороже обойдется белый, цветной, черный гранит.

Магические возможности камня

Еще древние маги и колдуны приметили значение гранита как защитника от темных сил и недобрых людей. Недаром покои правителей и знати декорировались этим камнем.

Данное свойство актуально и сегодня. Его дополняют новые качества, выявленные эзотериками.

Это камень всех, кто учит и «грызет гранит науки». Педагогам поможет совладать с аудиторией, доносить знания максимально понятно и точно. Ученикам – глубже усваивать, излагать информацию, лучше запоминать. Просто быть умнее.

Значение имеет цвет:

Красный камень способен сделать человека интуитом, развить сообразительность, быстроту реакции. Заодно усилить креативность, находить небанальные решения.
Желтые разновидности показаны авторитарным, амбициозным натурам, чтобы не увлекались.
Магия серого гранита меняет жизнь к лучшему на всех планах: работа, финансы, любовь/семья, место жительства.

Гранитная порода любых оттенков чистит помещение от энергонегатива, делает человека общительнее. Такой талисман подойдёт застенчивым натурам.

Лечебные свойства

Литотерапевты «прописывают» гранит в нескольких случаях:

Бронхит, пневмония, астма.
ОРЗ, ОРВИ.
Сердечно-сосудистые недуги.
Болезни суставов, позвоночника.

Камень облегчит состояние, уменьшит боль, понизит температуру тела.

Гранит и Зодиак

Сверхпрочный гранит благоволит Овнам. Камень поможет им стать спокойнее, снисходительнее к ближнему, легче переживать поражения.

Другим знакам Зодиака тоже подходит, если человек знает, чего хочет и настойчиво идет к цели.

Источник