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
- 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.
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.
Все эти разновидности гранитного материала применяют для разных целей:
- из гранитных блоков возводятся строительные объекты и монументы;
- плиты используют во внешней и цоколя зданий, а также покрытия стен и внутри помещения;
- - для мощения улиц и дорог;
- щебень и крошка применимы в отделочных работах, декоративном оформлении и ландшафтном дизайне (), используют в производстве бетона для достижения высоких показателей прочности.
Гранитная отделка способна преобразить любое здание как изнутри, так и снаружи. Используя гранитные камни самых разных оттенков, начиная от насыщенно красного и заканчивая жемчужно-серым, дизайнеры успешно используют минерал для оформления интерьера. Грамотно сочетая его с деревом, металлом или керамикой, они создают удивительные объекты – зеркальные столешницы для кухни, дачные беседки, клумбы в стиле японского сада камней, монументальные полированные лестницы и другие шедевры.
Немного об обработке камня
Как уже было сказано выше, несмотря на твердость натуральной породы, она достаточно легко поддается обработке, а потому вопрос «что можно сделать из гранита», имеет десятки решений. Его можно резать, видоизменять поверхность камня посредством шлифовки до нужного состояния, а также играть с оттенками – делать светлее или темнее, для чего прибегают к специальным технологиям обработки.
Необработанный камень смотрится естественно и хорошо поглощает свет, но отшлифованные и отполированные до зеркального блеска плиты подчеркивают достоинства этого материала и красоту слюдяных вкраплений. При обработке породы методом скалывания получается интересный рельеф с искусственным эффектом игры светотени, а некоторые разновидности каменной породы серого цвета после термообработки получают молочно-белый оттенок.
Этот камень привлекал человека с древности, но сейчас с совершенствованием технологий обработки камня применение гранита в строительстве административных зданий и частных домов стало еще более доступно.
Случалось ли вам рассматривать щебень, который используют в строительстве или для засыпки железнодорожного полотна? Обычно это довольно красивые небольшие обломки зернистого камня серого или красноватого цвета.
Каменные зёрна ярко блестят на солнце, причём заметно, что структура минерала довольно неоднородна и состоит из частичек, разных по цвету. С большой вероятностью можно сказать, что камень является одним из видов гранита.
Что такое гранит?
Эта горная порода является синонимом твёрдости и крепости. Если хотят сказать о чём-то очень прочном, то говорят: твёрже гранита. И действительно, гранит является чемпионом по твёрдости среди горных пород, используемых в строительстве и отделке. Здания, возведённые из гранита, в течение сотен, а порой и тысяч лет стоят, удивляя нас своей красотой и долговечностью. Правда, в древности этот камень редко использовали для строительства, так как его очень тяжело обрабатывать, особенно вручную.
Даже невооружённым глазом видно, что в состав гранита входят частички разных пород, т.е. его состав неоднороден. Об этом говорит даже название породы, которое образовано от латинского слова «granum» ,означающего «зерно, частица» .
Разноцветные зёрна образуют великолепные природные узоры, благодаря которым гранит широко используется для отделки частных и общественных зданий, площадей, мемориальных комплексов и т.д. Высокая твёрдость и великолепная морозоустойчивость сделали гранит популярнейшей отделочной породой, которая отлично противостоит суровому российскому климату.
Происхождение гранита
В природе гранит разных видов образовывался двумя способами:
— из расплава магмы, остывшей и кристаллизовавшейся в глубине земной коры в условиях высокого давления, благодаря чему образовалась чрезвычайно твёрдая и зернистая порода высокой плотности;
— из смеси обломочных и осадочных пород, перемешанных с глинозёмом, которые в ходе тектонических процессов погрузились вглубь земной коры и там подверглись воздействию комплекса факторов – высокой температуры, сильного давления и раскалённых газов, что привело к спеканию частиц этих пород в твёрдый и прочный конгломерат.
Образование гранита происходило несколько миллионов лет назад. В этот период на нашей планете шли активные процессы горообразования, постоянно происходили землетрясения и , пласты горных пород поднимались на поверхность, а другие опускались вглубь земной коры.
Состав гранита
Граниты разных сортов включают многие виды минералов, но в основе большинства лежит сочетание кварца и полевого шпата в различных пропорциях, с добавками других минералов. Состав гранита можно приблизительно определить по внешнему виду зёрен:
— кварц – прозрачные либо голубоватые, дымчато-белые кристаллики;
— серые и красноватые зёрна – полевой шпат;
— прозрачные либо чёрные блестящие пластинки – слюда;
— калиевый шпат – кремовые или розоватые зёрна;
— олигоклаз – жёлтые, зеленоватые или голубоватые зёрна;
— плагиоклаз – розовые зёрна.
Различные сорта гранита могут иметь серую, красноватую, розовую, зеленоватую или почти чёрную окраску, многочисленные цветные включения и небольшие прожилки. Цветовая гамма определяется минералами, которые вошли в его состав.
Применение гранита
Несмотря на множество превосходных качеств, широкое применение гранит нашёл лишь в последние двести лет, когда появилась достаточная технологическая база для его обработки. Античный и средневековый мир довольствовались более мягкими мрамором и песчаником, и только относительно недавно способы распила и шлифовки усовершенствовались настолько, что стала возможной достаточно быстрая и качественная обработка самых твёрдых горных пород.
Благодаря практически полному отсутствию пор гранит не пропитывается водой, поэтому без труда выдерживает многочисленные циклы замерзания и разморозки. Это позволяет использовать гранитные плиты в качестве наружной облицовки зданий и монументальных сооружений, для мощения улиц и площадей.
Полированный гранит используется и во внутренней отделке: из него выкладывают полы, изготавливают лестницы и колонны, плитами облицовывают стены, бассейны, ванные комнаты. Из гранита вырезают столешницы, подоконники, ванны и раковины, изготавливают скульптурные композиции. Но наибольшее количество добываемого камня дробится и используется в качестве щебня для засыпки дорог, производства бетона и в строительных работах.
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.
Это камень, имеющий природное происхождение. Он добывается во многих местах нашей планеты и есть вероятность, что его нет на других планетах Солнечной системы. Поэтому именно гранит в разных источниках называется «визитной карточкой Земли». Это одна из самых прочных пород в мире. В состав гранита входит большинство известных минералов: полевой шпат, кварц, а также слюдяные образования, имеющие различное происхождение.
Гранит - это минерал или горная порода? Такой вопрос часто задают люди, которые только начинают интересоваться геологией и минералогией. По своей сути - это горная порода. Как уже было сказано, он включает в себя разные минералы, и состав его неоднороден, в отличие от минералов (например, кварц, аметист, хризолит), которые однородны и по структуре, и по цвету.
Горная порода гранит распространена в нашей жизни повсеместно: в виде железнодорожных насыпей, надгробных памятников, облицовок стен, уличных элементов декорированных украшений. Гранитные изделия давно представляются людям самыми обычными и примелькавшимися взгляду. Часто мы просто проходим мимо, не заостряя внимания на том, каким разным может быть этот удивительный камень. Желающие могут познакомиться с ним поближе: ведь мало кто задумывается о том, из чего состоит гранит и какова история его возникновения.
Как возник гранит
Принято считать, что имеется два естественных способа, с помощью которых образовывался этот природный камень. Он мог возникнуть из расплавившейся магмы (застывшей вулканической лавы). В глубине земной коры магма медленно остывает, превращается в окаменелую структуру, в которой миллионы лет кристаллизуются зерна породы гранит, имеющие разную величину. Не случайно само название его происходит от латинского слова «granum», что означает «зерно».
Натуральный камень гранит образуется в природе и другим способом. Осадочная горная порода, а также глиновидный песок и разнопородные камни постепенно смещались путем тектонических процессов в глубины земной коры. Там, под действием высоких температур и давления, вещества расплавлялись и возникал такой процесс, как гранитизация .
Больше всего образование гранита происходит в так называемых местах коллизии. Две континентальные плиты сталкиваются друг с другом, из-за чего возникает увеличение слоя коры на континенте. Многие ученые полагают, что именно в результате утолщения коллизионных слоев коры появляются слои расплава гранита - на глубине от 10 до 20 км. Это явление получило название гранитного магматизма . Оно наиболее характерно для Андских батолитов, а также для островных дуг.
Где находятся гранитные месторождения
Основное место, где залегает гранит - это горные массивы-батолиты, протяженность которых составляет около 4 км, а площадь - несколько гектаров. Иногда при добыче видно, что образовалось несколько слоев камня: гранит и его осадочная порода. Сам камень выглядит в виде широких пластов, чередующихся с представителями осадочных и метаморфических видов.
Как и другие полезные ископаемые, которые не являются большой редкостью, гранит получил распространение практически везде: его можно обнаружить на любом материке . Благодаря тому, что в течение миллионов лет древние горные породы постепенно вытесняли наверх более молодые образования, он вышел на поверхность и стал доступен для добычи.
Химико-минералогический состав
Как уже было сказано, гранит представляет собой камень, имеющий зернистую структуру в форме кристаллов. Химическая формула гранита представлена такими базовыми элементами, как железо, кальций, магний и разнообразные щелочи.
Главные его составляющие - это кварц, минералы темноцветной формации и полевой шпат. Шпат обеспечивает те или иные оттенки, а если в камне много полупрозрачного зерна, значит, в его состав входит много кварца.
В зависимости от того, какие породы входят в тот или иной камень, минералогический состав гранита может быть разным. Например, если в нем преобладает плагиоклаз, а полевого шпата мало, он называется плагигранит . Если же в камне, напротив, полевого шпата больше, а темноцветов меньше - это аляскит .
Химический состав породы имеет такую схему:
- содержание полевых шпатов (ортоклазовых и плагиоклазовых) - от 60 до 65%;
- кварц , обеспечивающий высокие показатели прочности - от 25 до 30%;
- темноцветные минералы гранита - от 5 до 10% (большей частью это биотиты).
В зависимости от того, какие полевые шпаты входят в состав камня, будет изменяться и его цвет. Самым распространенным является серый, на котором могут появляться разные оттенки: голубой, розоватый, красный, реже - зеленоватый. Окраска также зависит и от того, что входит в состав гранита из темноцветных минералов. Если искателям попадается порода, состоящая из биотита или роговой обманки, камень будет окрашен в темные тона. Существует довольно редкий вид, называемый янцевским, который имеет ярко выраженный оттенок зеленоватого цвета.
Свойства
Гранит - это горная порода, которая отличается завидной прочностью, поэтому именно она применяется в сфере строительства с давних времен. Камень служит очень долго, стоек к дождям и ветрам, способен выдерживать любые климатические условия. Мало кому известно о том, что пирамиды в Египте частично выполнены из гранитных блоков. Именно из этого камня были построены многие сооружения в Индии и древнем Риме. Обрабатывается и полируется он довольно легко, а степень можно довести до того, что поверхность плиты даже станет зеркальной.
По сравнению с мрамором, этот материал прочнее в два раза по причине того, что в состав гранита входит кварц. Во время применяются алмазные сверла. Известно, что, несмотря на свою красоту и великолепие, мрамор очень чувствителен к температурным перепадам, чего о граните не скажешь: он прекрасно сохраняет свои показатели эксплуатации в самых суровых условиях . Благодаря своей прочной структуре, камень подвержен поражению грибком гораздо меньше, чем другие материалы .
Уровень поглощения влаги у породы низкая: в этом ключевую роль играет мелкозернистая структура гранита. Если она более плотная - речь идет о породе с самыми лучшими свойствами. Они зависят от происхождения гранита. Происхождение камня, в свою очередь, определяет глубина его залегания, она влияет на его плотность и прочность.
То, что гранит относится к самым прочным материалам, а его эксплуатационные всегда находятся на должной высоте, во многом обеспечивается тем, что он почти не вбирает в себя влагу . Именно это стало главной причиной использования камня для оформления набережных. Кстати, подавляющее большинство гранитных берегов Невы была построена еще при Петре I, что лишний раз подтверждает долговечность гранита.
Геохимическая классификация гранитоидов Уайта и Чаппела
Для удобства обозначения того или иного вида гранитного камня в середине 70-х годов прошлого столетия был сделан краткий анализ гранитоидов на основании их самых распространенных типов.
В этом анализе было выделено четыре типа камня - S, I, M, A:
- Sedimentary (S) - камень представляет собой результат плавления пород метаосадочного типа;
- Igneous (I) - продукт плавления субстратов из метамагмы;
- Mantle (М) - камень, образовавшийся из магм, в состав которых входят толеитовые и базальтовые породы.
Химический состав гранита S по большинству элементов близок к гранитоидам I при различиях в том, что камни S содержат мало кальция и натрия. В дальнейшем классификации появилась разновидность гранита типа А , отличающаяся по составу от камней субщелочного типа и состоящая из большого количества некогерентных химических элементов.
Классификация гранитоидов по структуре зерна
Размер и строение зерен у разных видов камня отличается друг от друга.
На основании этого гранит бывает следующих видов:
- если размер зерна не превышает 2 мм - мелкозернистый ;
- размер зерен до 5 мм - среднезернистый ;
- крупнозернистый вид - больше 5 мм.
Камень мелкозернистой разновидности будет иметь самый высокий уровень противостояния механическим повреждениям. Для него характерно более равномерное истирание со временем, устойчивость к ветрам и высоким температурам. Мелкозернистая фракция - всегда самая дорогостоящая. Она практически не вбирает в себя воду и при этом отличается высокой устойчивостью к пожарам.
При строительстве домов нередко используется крупнозернистый вид гранита. Он более дешевый, поэтому после пожаров часто можно увидеть лестницы из гранита, которые растрескались и больше непригодны к использованию.
Названия гранита, исходя из минерального состава
В зависимости от того, каков основной минеральный состав гранита, называются различные виды камней по-разному:
- не содержащий темноцветных минералов - аляскит ;
- с малым содержанием темноцветов - лейкогранит ;
- биотит - если этот минерал в составе гранита составляет от 6 до 8%;
- если в камне присутствуют биотит и мусковит одновременно - двуслюдяной гранит ;
- если камень содержит слюды из лития - это литий-фтористый гранит ;
- при высоком содержании щелочных составляющих - просто щелочной вид гранита ;
- редкий вид, состоящий из ортоклазовых, кварцевых пород и авгита - пироксеновый .
Разновидности гранита на основании его структуры
Структура зерен камня также бывает разной.
Ниже представлены основные виды гранита, названные, исходя именно из структуры его зерен:
- Порфировидный - характеризуется ярко выделяющимися длинноватыми вставками. Они отличаются от основной массы камня тем, что выступают из нее. Это кварц, ортоклаз, микроклин.
- Гранит пегматоидный - отличается симметричным и равномерным уровнем зернистости.
- Рапакиви - финский вид камня с округлыми вставками (красными с серым или серо-зеленым обрамлением).
- Гнейсовидный - самый обычный камень, имеющий мелкозернистую структуру.
Конечно, человеку, который впервые сталкивается с тем, что разновидностей гранита очень много, бывает непросто разобраться в том, какой из них является самым лучшим. Все зависит от того, с какой целью планируется применить этот материал. Вариантов применения очень много, а качество и надежность гранита значительно выше, чем у более популярного мрамора.
Известно, что мрамор быстро темнеет и портится под влиянием перепадов температур и высокой влажности, а гранит будет стоять очень долгое время, не меняя ни структуры, ни исходного цвета камня. К тому же, для любителей белого камня есть особые породы гранита, которые, при проведении должной обработки, неотличимы от мрамора на первый взгляд.
Благодаря прекрасным эксплуатационным характеристикам гранита, зарекомендовавшим себя в течение многих столетий, всегда имеется возможность использовать его в качестве надежного строительного материала, а также для выполнения элементов декора. Поскольку любое изделие из этого камня неприхотливо в использовании, особенного ухода этот камень не требует. Он выстоит перед любой непогодой и будет служить веками.
Единственный минус гранита - то, что среди стройматериалов он обладает наибольшим весом, что непременно должно быть учтено при проектировании мостов, монолитных домов и иных крупногабаритных сооружений.