Рассказ о камне гранит. Интересные факты о ископаемых. Геодинамические обстановки гранитного магматизма

23.06.2020

Существует два пути образования гранита. При первом этот камень образуется из магматического расплава, который на большой глубине в земной коре остывает и постепенно окаменевает. В результате получается зернистый кристаллический , состоящий из зерен различной величины.

Второй способ образования гранита – из осадочных, обломочных и глинистых пород, которые перемещались тектоническими процессами и попадали в глубокие слои земной коры, где высокие температуры, сильное давление и горячие газы плавили их, сдавливали и подвергали гранитизации.

Эти процессы проходили несколько миллионов лет назад, когда Земля подвергалась горообразовательным процессам.

Состав, виды и характеристики гранита

Гранит имеет кристаллически-зернистую структуру. В основе его химического состава лежат горные породы, обогащенные кальцием, железом, щелочами и магнием. Это полевые шпаты, кварц, темноцветные минералы. Преобладает в составе калиевый полевой шпат, который придает камню определенный оттенок, а кварц отвечает на наличие в граните полупрозрачных зерен. Также в состав этой породы могут входить и другие минералы, например, монацит или ильменит, но их содержание очень мало, и присутствуют они не всегда. Особенности состава гранита определяют существование различных видов: плагигранитом порода с преобладающим составом плагиоклаза и малым количеством полевого шпата, этот вид гранита имеет розоватый цвет; а аляскитом называют камень с преобладаем полевого шпата и без темноцветных материалов. Также существуют такие виды, как сиениты, тешениты, диориты. Разные виды гранита имеют различные цвета: есть серый, черный, красный, розовый гранит.

Эта горная порода очень прочная, поэтому ее с древних времен использовали . Гранитный камень необычайно долговечен, на него почти не влияют климатические условия, он водостоек, и многие архитектурные произведения, созданные несколько веков назад, отлично дожили до наших дней.

Среди них – знаменитые египетские пирамиды, часть которых была построена с использованием гранитных блоков. Из этого камня возводили постройки в Древнем Риме и Индии.

Эта порода также легка в обработке, хорошо полируется, принимает любую форму, с ее помощью можно даже создавать зеркальные поверхности. Гранит также используется для изготовления

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.

Физические свойства и характеристика

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.

Магматическое или вулканическое происхождение гранитного массива связано с медленным остыванием и затвердением магмы в земной коре

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.

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:

Аляксит — вовсе не содержит темноцветных вкраплений.
Лейкогранит — низкое содержание слюд.
Щелочной — гранит, в составе которого присутствуют щелочные амфиболы.
Биотитовый — 6-8% биотита.
Двуслюдяной — входят 2 элемента: мусковит, биотит.
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.

Гранит (итал. granito, от лат. granum - зерно). Твердость гранита вошла в пословицы. Эта горная порода способна сохранять свои прочностные, функциональные и декоративные характеристики на протяжении веков. Ее зернистая структура обеспечивает необходимую плотность для использования материала в экстерьере. Такой камень не боится ни перепада температур, ни влаги, ни механического воздействия. Его палитра предоставляет неограниченные возможности при воплощении дизайнерских решений. Если планируется купить гранит, то необходимо учитывать его вес, который является единственным объективным недостатком этой уникальной горной породы.

Химический состав: Гранит – кислая магматическая интрузивная горная порода, имеющая кристаллически-зернистую структуру. Порода богата кремнекислотой, обогащена щелочами, в меньшем количестве содержит железо, кальций и магний. Состоит из полевых шпатов (кислый плагиоклаз и калиевый полевой шпат) на 60-65 %, кварца на 25-35 %, и темноцветных минералов (биотит, редко роговая обманка) на 5-10 %. Благодаря шпату формируется цвет гранита, благодаря кварцу – его твердость. Наиболее часто встречаемая окраска гранита это светло-серая, но можно встретить и розовые, жёлтые, красные и даже зелёные оттенки этого минерала. В граните кварц находится в форме стекловидных и немного трещиноватых зёрен. Чаще всего они бесцветны, но встречаются редкие образцы с голубоватым оттенком, который может повлиять на общий цвет породы. По типам кристаллической структуры граниты разделяют на мелкозернистые (до 2 мм), среднезернистые (25 мм) и крупнозернистые (более 5 мм), цветом от белого до серого, розового и красного, с характерно мерцающими вкраплениями. Преобладающее большинство образцов являются пестроокрашенными. На форму рисунка влияет как строение камня, так и направление, которое было выбрано при распиливании монолита. Мелкозернистые граниты считаются самыми долговечными.

Физические свойства: Гранит, обладает высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды, в том числе атмосферных осадков и разных кислот. Не влияет на эксплуатационные характеристики и циклы замораживания и оттаивания, количество которых может достигать нескольких сотен раз

Плотность - 3,17 г/см3

Объемная масса (удельный вес) - 2,7 г/см3

Предел прочности при сжатии:

Во влажном состоянии - 550 кг/см2,

В сухом состоянии – 604 кг/см2

Истираемость - 1,4 г/см2м

Водопоглощение - 0,2%;

Коэффициент снижения прочности - 0,9

Твердость по шкале Мооса - 6-7

Особенности образования: Природный камень гранит представляет собой явнокристаллическую зернистую массивную вулканическую породу, образовавшуюся в процессе медленного остывания и дальнейшего затвердения магматического расплава на большой глубине. Также происхождение гранита возможно при метаморфизме, то есть в процессе образования гранитизации разных пород. При этом очень часто гранитным массивам приписывают то метаморфическое, то магматическое, а чаще – смешанное происхождение.

Добыча гранита: Главной формой залегания являются батолиты, которые представляют собой огромный массив мощностью до 4 км и площадью в несколько гектаров. Обычно порода залегает в виде даек, штоков и других интрузивных тел. Иногда встречается, что гранитная магма образовала послойные инъекции. В этом случае гранит образует серию пластообразных тел, которые чередуются с метаморфическими и осадочными породами. Сегодня существует три основных способа – метод откалывания породы, метод взрыва и камнереза. Последний метод является наиболее популярным и дорогостоящим. Он позволяет избегать микротрещин и разрабатывать месторождения рационально. При методе камнереза гранит вырезают глыбами, которые впоследствии распиливают на плиты. Горно-геологические условия залегания гранитов позволяют добывать гигантские монолитные блоки - объёмами до нескольких сотен м3 и весом в тысячи тонн, что невозможно для каких-либо других видов природного камня. Полученные блоки обтесывают на штучный камень или применяют цельными в монументальной архитектуре. Камень распространен на всех материках, почти в каждой стране.

Область применения: Гранит это материал, использование которого начитывает тысячелетия. Наиболее известные сооружения из гранита, которые сохранились до нашего времени – это:

Трилиты Стоунхенджа, весом более 50 тонн (Англия, ІІІ-IV тысячелетие до н.э.),

Обелиск Хатшепсут, весом 343 тонны и высотой 28,58м (Египет, XV в. до н.э.),

Баальбекский трилитон, весом более 1000 тонн (Сирия, І –ІІІ в. н.э.) и пр.

Изделия из гранита могут сохранять первоначальную форму в течение многих столетий,Поскольку основными свойствами камня являются прочность и долговечность, т.е. способность сохранять свою фактуру обработки и зеркальную поверхность длительное время а также по причине трудно загрязняемой поверхности, гранит широко используется для внешней облицовки и отделки зданий и сооружений (цокольные плиты, парапеты, шары и пр.) и изделий для дорожно-уличного строительства (камень бортовой, брусчатка, шашка, бордюры и пр., а также применяется в местах, которые имеют высокую проходимость (офисы, банки, различные общественные здания, рестораны, бары, пешеходные переходы и многое другое). Гранит это камень, который практически не впитывает воду. Из-за этого он обладают высокой морозостойкостью. Также, благодаря тому, что эти свойства гранита имеют такие качественнее показатели, его прекрасно используют и во время строительства портов и набережных, фонтанов, колон и пр. В интерьере помещений гранит часто используют для отделки стен, из него изготавливают подоконники лестницы, балясины, урны, вазы, карнизы и другие сложно-профильные изделия. Также он устойчив перед резкими перепадами температур, что позволяет использовать его для приготовления кухонных столешниц, барных стоек. Гранит применяется также для выполнения предметов монументального искусства - пьедесталы, колонны, постаменты, стилобаты, и т.п.

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%;
– 5-10%.

Иногда вместе с полевым шпатом в состав гранита входят роговая обманка, биотит, . 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 , 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 , 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 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 . 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:

В XVIII считалось, что гранит – это осаждение кристаллов на морском дне.
В XIX веке стали считать, что гранит – это магма, которые поднимаясь к поверхности, захватывают и спекает другие минералы, остывает и кристаллизуется.
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:

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 . В Мурманской области находят серо-розовый гранит.
Украина известна .
В средней Азии: Казахстан, Таджикистан, Узбекистан. Здесь добывают редкий зелёно-голубой гранит.
Европа: Болгария, Португалия, Франция, страны Скандинавии. Испания и Сардиния славятся светло-розовым гранитом.
Китай, Индия, Шри-Ланка.
Африка.
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.

Вы знаете, что все материалы на Земле покоятся на мощных гранитных плитах? Гранит - это твердая горная порода, которая является одним из основных материалов, образующих внешнюю часть земной коры.

Название «гранит» происходит от слова «гранум», означающего в переводе «зерно». Речь, однако, как вы сами понимаете, не идет о зернах пшеницы или ржи. Зернами называют кристаллы кварца, слюды, полевого шпата, роговой обманки и других минералов, являющихся составными частями гранита. Цвет гранита может быть различным. Чаще всего он имеет сероватую или розоватую окраски, однако присутствие в нем примесей может изменить его окраску.

Гранит является вулканической горной породой. Как правило, он образуется в глубинах Земли при охлаждении расплавленной магмы. Магма - это смесь различных минералов, внешне похожая на тесто.

Гранит формируется в горных регионах. Скалы на поверхности Земли, подобно огромному одеялу, предотвращают слишком быстрое остывание магмы. Гранит оказывается снаружи только тогда, когда внешние покровы «выветриваются», то есть разрушаются под воздействием воды, ветра, льда или в результате перемещений в земной коре, когда гранитные глыбы выталкиваются на поверхность.

После этого, однако, уже сам гранит подвергается выветриванию. Первыми разрушаются кристаллы полевого шпата, превращающиеся в смесь глины и солей. Только кварц оказывается способным устоять перед воздействием сил природы. Со временем от гигантских гранитных скал остаются лишь обломки и минеральная пыль, которые вместе с остатками живых организмов образуют почву.

Гранит - один из самых прочных строительных материалов. Он идет на возведение фасадов больших зданий, монументов, а также на изготовление могильных плит и надгробий. Древние египтяне использовали его для строительства храмов и знаменитых пирамид.