Гранит камень. Свойства гранита

Минеральный состав

• калиевый полевой шпат - 20 - 35 %
• кислый плагиоклаз (N 10 - 40) - 25 - 35 %
• кварц - 25 - 40 %
• темноцветные минералы (биотит, редко роговая обманка) - 5 - 10 %

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 - 15см) и обычно представленные ортоклазом или микроклином , реже кварцем.
• гранит графический,
• письменный и др.

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

По разновидностям калиевого полевого шпата выделяются разновидности:

• гранит микроклиновый
• гранит ортоклазовый

Проблема происхождения гранитов

Граниты играют огромную роль в строении верхних оболочек 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 Боуэн - отец экспериментальной петрологии . На основании экспериментов и наблюдений за природными объектами он установил, что кристаллизация базальтовой магмы проиходит 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 дифференциатами базальтовых расплавов.

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 не редко 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 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 континетальные 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 - 20км). 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

Изменения

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

Гранит известен с древнейших времен. Это одна из наиболее известных горных пород. Встречается этот камень практически на всех материках Земли. Временами он выходит на поверхность в местах залегания вековых пород, поврежденных эрозией. Но чаще всего застывшая магма (из чего состоит гранит) не достает земной поверхности и застывает на разной глубине, образуя неодинаковые по размеру и конфигурации тела. Именно из разрушенных горных пород и состоит почва. Из чего же он состоит?

Состав гранита

В состав гранита входят:

• полевые шпаты;
• слюда;
• кварц;
• некоторые темноцветные минералы.

Плагигранит - в его составе большую часть занимает плагиоклаз, а меньшую - полевой шпат. Этот тип имеет розоватый цвет.

Аляскит - здесь господствует полевой шпат, а вот темноцветных материалов в нем мало.

А еще бывают: сиенит, тешенит, диорит . Различные типы имеют несходный цвет. За оттенок камня отвечает содержание полевого шпата, который привносит в горную породу определенную окраску: от светло-розового до зеленоватого, черного, серебристого, золотистого и др.

Гранит имеет зернистую поверхность. За размер "зерен" отвечает кварц. Принято классифицировать эту горную породу еще и по размеру зерен на:

• мелкозернистый (зерно размером менее 2мм);
• среднезернистые (зерна размером 2-10мм);
• крупнозернистые (зерна размером более 10мм).

Самыми лучшими считаются мелкозернистые камни : они меньше противостоят механическим влияниям, более однородно истираются при использовании, устойчивее к влиянию погоды, меньше растрескиваются при нагреве.

Граниты с более крупными зернами немного менее устойчивы к нагреванию: при увеличении температуры выше 600 градусов, они начинаются расти в объеме и трескаться. Поэтому иногда после сильных пожаров в домах, где присутствовали гранитные лестницы, можно увидеть, что каменные ступеньки слегка потрескались.

Основное свойство гранита - это его прочность . Что такое гранит? Это в первую очередь очень прочный материал, не подверженный механическим воздействиям, перепадам температур (ему не страшны перепады свыше 100 градусов: он одинаково хорошо себя "чувствует" и при +50 градусах, и при -60 градусах), не подвержен грибковым заражениям, пожаропрочен (температура плавления +700 градуов), устойчив к воздействиям кислот. Даже в наиболее сложных условиях этот камень остается безупречным и сохранят собственную прочность. Резка и шлифовка его осуществляется только при помощи алмазных инструментов.

Характеристики:

Прочность материала зависима от его коэффициента влагопоглощения. Величина этого коэффициента у этой горной породы превосходит все остальные материалы и зависит от места добычи: более плотные слои залежи являются условием наличия отменной оценки породы. Глубина залегания породы, которой и обусловливается прочность и плотность гранита, в дальнейшем будет определять область применения камня.

Месторождения гранита

Встречается почти на всех материках. Можно даже сказать, что эта горная порода - визитная карточка нашей планеты.

В России наиболее крупные месторождения находятся на Урале, Дальнем Востоке, Восточной Сибири, Кавказе, Кольско-Карельском (Карело-Мурманском) районе. В целом установлено свыше полусотни месторождений, где добывают штучный камень. Много месторождений занимаются добычей на бут и щебень, иногда из них извлекают и гранитные глыбы, каковые используют для изготовления облицовочных плит. Временами полученные блоки обтесывают для штучного камня или для архитектуры (изготовления монументов).

На постсоветском пространстве наиболее значимые залежи в Запорожской области Украины (Мокрянское), в Полтавской области Украины (Малокохновское), в Брестской области Беларуси (Микашевичи). В общем же на местности бывшего СССР разработано свыше двух сотен месторождений гранита.

Европа тоже богата залежами гранита. Например, итальянский камень (о. Сардиния) - роскошного светло-розового цвета "лимбара", "сардо роса" и др. (Италия - мировой лидер по созданию облицовочных материалов и изделий). Во Франции основные залежи расположены в Бретани, а всего во Франции добывается более сотни видов этого камня. В Великобритании, Шотландии. Испания имеет большую группу месторождений высокодекоративного камня, который активно экспортирует. Швеция, Финляндия (финны одни из крупнейших поставщиков гранитных глыб всему миру), Германия (Бавария, Нижняя Саксония), Португалия.

Известно, что и на Африканском континенте огромные залежи, но из-за слабой изученности этого региона затруднительно сказать, какие будут характеристики горной породы, добываемой там.

Америка так же изобилует месторождениями этого "вечного" камня: в Северной Америке добыча ведется в штатах Висконсин, Джорджия, Вермонт и др., есть залежи и в Канаде; в Южной Америке - Бразилия, Аргентина.

А в Австралии добывается известный сорт гранита "лабрадор блю" голубого цвета.

Применение

Благодаря своей прочности гранит с древнейших времен использовался в строительстве : этот камень очень долговечен, на него практически не влияют никакие внешние раздражители (даже при строительстве известных всем пирамид в Египте применялись гранитные блоки), поэтому изделия этого камня хорошо сохранились на протяжении многих веков.

Камень хорошо поддается обработке, отлично шлифуется, полируется (можно даже создавать зеркальную поверхность), поэтому его часто используют при производстве облицовок, столешниц, памятников, лестниц и, разумеется, многих деталей интерьера .

Заблуждения о граните

Почему-то многие считают, что гранит очень недешев по своей цене. Истина заключается в том, что искусственный камень зачастую будет иметь гораздо более высокую цену, нежели ходовые сорта натурального. Разумеется, этот постулат не применим к стоимости редких сортов камня.

Утрировано и мнение, что гранит подвержен растрескиванию при высоких температурах. Это далеко не так: естественное разрушение камня длится много веков.

И самое распространенное заблуждение - это заблуждение о радиационном фоне, излучаемом камнем. На самом деле этот уровень в два раза меньше, чем установленные предельно-допустимые нормы.

Итогом всего вышеизложенного может быть факт того, что гранит - камень предельно прочный, красивый и экологичный .

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.

В качестве камней, обладающих магическими свойствами, привычно видеть драгоценные или полудрагоценные камни в виде перстней, подвесок, фигурок или жеод. Гранит совсем иной. Из него не получится украшение, он ассоциируется с памятниками и величественными зданиями. Между тем он тоже обладает магической силой и может использоваться как талисман.

В переводе с латинского «гранит» означает «зерно». Это описывает его структуру. Гранит действительно состоит из зёрен различных минералов. В современной геологии к граниту принято относить минерал с таким составом:

• доля полевых шпатов – 60% породы;
• кварц – 30%;
• слюда – 5-10%.

Иногда вместе с полевым шпатом в состав гранита входят роговая обманка, биотит, мусковит. В зависимости от состава, цвет гранита может отличаться. Чаще всего это серый камень с более тёмными включениями, но находят красный, бурый, розовый, жёлтый, зелёный гранит. Кварц в составе гранита выглядит как стекловидные прозрачные зёрна от 2 до 25 мм. При определённом угле зрения они придают камню мерцающий блеск. Реже встречаются разновидности с включениями голубоватого кварца, который окрашивает всю массу полевого шпата.

Характеристики камня:

Благодаря своим особенностям и распространённости в природе гранит широко применяется в строительстве и производстве. Большое количество разновидностей даёт простор для фантазии дизайнеров.

Применение гранита

Гранит не боится воздействия кислот и солей, поэтому данный камень можно применять в химической промышленности. Маленький коэффициент водопоглощения делает гранит незаменимым материалом для облицовки бассейнов, фонтанов, набережных. Благодаря морозоустойчивости гранита он является материалом для внешней отделки зданий. Гранит мало истирается, поэтому его применяют во внутренней отделке помещений с большой проходимостью, также это материал для строительства дорог. Вот только некоторые примеры его использования:

• колонны;
• памятники;
• парапеты;
• брусчатка, бордюры;
• напольная плитка;
• настенные панели;
• ступени лестниц;
• подоконники;
• столешницы;
• вазы;
• карнизы;
• детали производственных станков;
• жернова;
• основания высокоточных приборов;
• материал для железнодорожных насыпей.

Гранит подвержен выветриванию и плавится при температурах свыше 700 градусов. Но между тем до нас дошло много гранитных памятников архитектуры тысячелетней давности: древнеегипетские, древнеримские, греческие сооружения. Многие не дошли до наших дней, уничтоженные войнами и природными катастрофами.

Пример тысячелетних гранитных сооружений:

• Стоунхендж. Его камни весят более 50 тонн;
• обелиск Хатшепсут, весом 343 тонны;
• испанский монастырь Эскориал.

В период правления Петра I добыча , малахита, и других камней достигла своего пика. При строительстве Санкт-Петербурга преимущественно применялся гранит. «В гранит оделася Нева». Это здания Академии художеств, Фондовая биржа, Адмиралтейство, Исаакиевский собор.

Гранит может добываться огромными многотонными массивами. Например, постамент статуи Медный всадник в первоначальном виде имел вес 2 000 тонн или Александрийская колонна, которая в необработанном виде была камнем высотой более 30 метров.

Как добывается гранит

Единственный минус гранита – сложность добычи и обработки. Полируют камень исключительно алмазными инструментами. Остаётся загадкой, как раньше добывали огромные камни для строительства величественных дворцов.

Есть предположение, что в древности камни отделяли от массива медными пилами с применением в качестве абразива корунда. Современные эксперименты доказывают, что это возможно. Хотя есть и противники этой теории. Они утверждают, что характер следов на камнях говорит о том, что применялись инструменты, подобные современным алмазным фрезам. Но археологические раскопки эту теорию не подтверждают. Учёными найдены только простейшие орудия труда.

В петровские времена для отделения гранитных глыб в подошве массива сверлились углубления, в них забивались столбики. Работа делалась до первой вертикальной трещины. Затем в камне пробуривались шахты для закладки пороха. Взрывом плита отламывалась. Таким же методом камень разламывался на более мелкие части.

Сейчас добыча камня ведётся подобным образом. В массиве бурятся отверстия глубиной до 7 метров, в них закладывается взрывчатка, с помощью которой плита и откалывается.

Как гранит образуется

Этот вопрос был долгое время предметом дискуссий.

Развитие теорий:

1. В XVIII считалось, что гранит – это осаждение кристаллов на морском дне.
2. В XIX веке стали считать, что гранит – это магма, которые поднимаясь к поверхности, захватывают и спекает другие минералы, остывает и кристаллизуется.
3. В XX веке к предыдущей теории добавилась ещё одна. Гранит – результат действия горячих источников, которые размывают и трансформируют горные породы. Одни составляющие вымываются, другие кристаллизуются и спекаются.

Сейчас две последние теории развиваются. Принято считать, что они обе имеют право на существование. Часть гранитных массивов образована магматическим способом, часть гранитизацией.

Месторождения гранита

Сейчас гранитные породы залегают недалеко от поверхности земной коры и реже на океанском дне. Формирование их происходило на протяжении всей истории земли. Самые старые образцы датируются 3.8 млрд лет.

Изначально полевой шпат залегал далеко от поверхности, на глубине 10-15 км. Но постепенно осадочные породы размывались и выветривались, благодаря чему гранитные плиты обнажились.

Гранит составляет 77% от всех магматических пород вблизи поверхности земли. Месторождения его различны. Это небольшие жилы 1-10 метров или огромные пласты, составляющие целые гранитные пояса. Максимальная глубина таких образований неизвестна. Например, В Перу пласт гранита обнажён на 4 км, но это не предел.

Сейчас разработки гранита ведутся во многих странах. Наиболее известные:

1. В России это Хабаровский край, Приморье, Забайкалье, Урал. Здесь добывают , серого и коричневого цвета. В Ленинградской области, Карелии, на Кольском полуострове месторождения розового, красного и жёлтого камня. В Мурманской области находят серо-розовый гранит.
2. Украина известна красным камнем.
3. В средней Азии: Казахстан, Таджикистан, Узбекистан. Здесь добывают редкий зелёно-голубой гранит.
4. Европа: Болгария, Португалия, Франция, страны Скандинавии. Испания и Сардиния славятся светло-розовым гранитом.
5. Китай, Индия, Шри-Ланка.
6. Африка.
7. Северная Америка.

Богата гранитом Австралия, здесь есть залежи голубого гранита, но до конца месторождения не изучены и добыча камня не развита.

Магические и лечебные свойства

Может показаться, что гранит слишком прост, чтобы иметь какие-то необычайные свойства. Он слишком привычен, чтобы его использовали в магических целях. Но специалисты выделяют такие его свойства:

• меняет жизнь к человека к лучшему. Это могут быть любые изменения: в финансовом плане, в любовных отношениях, смена работы или повышение, смена места жительства;
• расслабляет;
• чистит помещение от негативной энергии;
• повышает коммуникабельность, помогает найти взаимопонимание с другими людьми;
• повышает интуицию, делает человека отзывчивым и гибким;
• благотворно влияет на суставы и позвоночник.

В качестве талисмана камень гранит рекомендуют использовать тем, кто занимается научной деятельностью, поскольку он повышает концентрацию, внимание, улучшает память и стимулирует умственную деятельность. Улучшая коммуникативные способности, помогает подобрать подход даже к самым нерадивым ученикам.

Могут использовать все люди, ведь у него мирная энергетика, он никому не способен навредить.

Гранит – символ мужественности, несокрушимости, прочности и долговечности. Это уникальный минерал из самых глубин земли. Он пережил катаклизмы, зарождение различных форм жизни, тектонические процесс в толще земли. Сейчас этот камень возрастом миллионы лет служит человеку.

Когда я представляю себя восхитительно богатой (мечты-мечты), помимо всего прочего, я думаю о том, что полы в моем доме будут из мрамора. Еще мне однозначно нужен столик из малахита. А гранит я не люблю. Скучный материал, ассоциирующийся у меня с надгробиями.

Но если рассматривать его в качестве горной породы, а не детали интерьера, то все становится интереснее.

Что такое гранит и откуда он берется

Гранит - это самая распространенная горная порода нашей планеты. Значительная часть коры Земли состоит из гранита. А вот на других планетах его пока найти не удавалось.

Гранит принято относить к магматическим горным породам, т. е. получившимся в результате застывания магмы. Но есть и другой, не магматический, путь его образования. Иногда природные процессы приводят к тому, что другие горные породы внезапно превращаются в гранит. Этот процесс называется гранитизацией.

Гранит также считается плутонической породой. Не потому, что с Плутона, а потому, что так называют породы с глубиной залегания более 4 км.

Состав и свойства гранита

Гранит бывает разного происхождения, процентного состава и цвета, но по структуре он всегда зернистый, чем и обязан своему названию ("granum" - зерно).

Состоит гранит из следующих минералов:

• полевые шпаты;
• кварц;
• слюда.

Полевые шпаты - самая значительная часть состава, в граните их более 50%

Гранит известен своими прочностью, твердостью и долговечностью. Хотя и он не вечен, конечно, а так же подвержен выветриванию, как и другие горные породы.

Присутствие гранита несколько повышает радиационный фон, но сколько-нибудь опасной дозы радиации от него получить не удастся.

Использование гранита

Эта порода используется, в основном, в строительстве.

Зданий из цельного гранита не строят, но он незаменим в качестве облицовочного материала, прекрасно подходит для мощения улиц.

Приятным дополнением к прочности гранита является его устойчивость к загрязнениям. Это тоже делает его ценным материалом. Обычны и памятники из гранита.

Особую ценность представляет гранит редких цветов, например, голубого.