Види і властивості граніту

Гранит-кисла плутонічна гірська порода нормального ряду з сімейства гранітів. Складається з кварцу, плагіоклазу калієвого польового шпату і слюд-біотиту і / або мусковіту. Ці гірські породи дуже широко поширені в континентальній земній корі. Ефузивні аналоги гранітів — ріоліти.

Роль гранітів в будові верхніх оболонок Землі величезна, але на відміну від магматичних порід основного складу (габро, базальт, анортозит, норитах, троктолит), аналоги яких поширені на Місяці і планетах земної групи, ця порода зустрічаються тільки на нашій планеті і поки не встановлені серед метеоритів або на інших планетах сонячної системи. Серед геологів існує вираз «Граніт — візитна картка Землі».

З іншого боку, є вагомі підстави вважати, що Земля виникла з такого ж речовини, що й інші планети земної групи. Первинний склад Землі реконструюється як близький складу хондритів. З таких порід можуть виплавлятися базальти, але ніяк не граніти.

Ці факти про граніті привели перших же петрологів до постановки проблеми походження гранітів, проблеми, що привертала увагу геологів багато років, але і досі далекої від повного вирішення. Про граніті написано дуже багато наукової літератури.

Автором однієї з перших гіпотез про походження гранітів став Боуен — батько експериментальної петрології. На підставі експериментів і спостережень за природними об’єктами він встановив, що кристалізація базальтової магми відбувається по ряду законів. Мінерали в ній кристалізуються в такій послідовності (ряд Боуена), що розплав безперервно збагачується кремнієм, натрієм, калієм і іншими легкоплавкими компонентами. Тому Боуен припустив, що гранітоїди можуть бути останніми диференціатами базальтових розплавів.

Геохімічні класифікації гранітів

Широко відомої за кордоном є класифікація Чаппела і Уайта, продовжена і доповнена Коллінзом і Валеном. У ній виділяється 4 типи гранітоїдів: S-, I-, M-, A-граніти. У 1974 Р. Чаппел і Уайт ввели поняття про S — і I-гранітах, грунтуючись на тому, що склад гранітів відображає матеріал їх джерела. Наступні класифікації також в основному дотримуються цього принципу.

S — (sedimentary) — продукти плавлення метаосадочних субстратів,
I — (igneous) — продукти плавлення метамагматичних субстратів,
M- (mantle) — диференціати толеїт-базальтових магм,
А- (anorogenic) — продукти плавлення нижньокорових гранулітів або диференціати лужно-базальтоїдних магм.
Різниця в складі джерел S — і I-гранітів встановлюються по їх геохімії, мінералогії і складу включень. Різниця джерел передбачає і відмінність рівнів генерації розплавів: S-супракрустальний верхньокоровий рівень, I-інфракрустальний більш глибинний і не рідко більш мафічний. У геохімічному відношенні S — і I мають близькі змісту більшості петрогненних і рідкісних елементів, але є і суттєві відмінності. S-граніти щодо збіднені CaO, Na2O, Sr, але мають більш високі концентрації K2O і Rb, ніж I-граніти. Ці відмінності обумовлені тим, що джерело S-гранітів пройшов стадію вивітрювання і осадової диференціації. До M типу відносяться гранітоїди, які є кінцевим диференціатом толеїт-базальтової магми або продуктом плавлення метатолеітового джерела. Вони широко відомі під назвою океанічних плагіогранітів і характерні для сучасних зон СОХ і стародавніх офіолітів. Поняття А-гранітів було введено Ебі. Їм показано, що вони варіюють за складом від сублужних кварцових сієнітів до лужних гранітів з лужними темноцветами, різко збагачені некогерентними елементами, особливо HFSE. За умовами освіти можуть бути розділені на дві групи. Перша, характерна для океанічних островів і континентальних рифтів, являє собою продукт диференціації лужно-базальтової магми. Друга, включає внутріплітного плутони, не пов’язані безпосередньо з рифтогенезом, а приурочені до гарячих точок. Походження цієї групи пов’язують з плавленням нижніх частин континентальної кори під впливом додаткового джерела тепла. Експериментально показано, що при плавленні тоналитовых гнейсів при Р=10 кбар утворюється збагачений фтором розплав по петрогенным компонентів схожий з А-гранітами і гранулитовый (пироксенсодержащий) рести.

Геодинамічні обстановки гранітного магматизму

Найбільші обсяги гранітів утворюються в зонах колізії, де стикаються дві континетальні плити і відбувається потовщення континентальної кори. На думку деяких дослідників, в потовщеною колізійної корі утворюється цілий шар гранітного розплаву на рівні середньої кори (глибина 10 — 20км). Крім того, гранітний магматизм характерний для активних континентальних околиць (Андські батоліти), і, в меншій мірі, для острівних дуг.

У дуже малих обсягах утворюються вони і в серединно-океанічних хребтах, про що свідчить наявність обособлений плагиогранитов в офиолитовых комплексах.

За змістом темноцвітих мінералів виділяють такі різновиди:

• роговообманковый
• біотитовий
• роговообманково-біотитовий
• двуслюдяной
• слюдяний
• гиперстеновый (чарнокіт)
• авгітовий
• графітовий
• диопсидовый
• кордиеритовый
• малаколитовый
• піроксеновий
• энстатитовый
• эпидотовый
• По різновидах калієвого польового шпату виділяються різновиди:
• микроклиновый
• ортоклазовый

Текстура гранітів масивна з досить незначною пористістю, що характеризується паралельним розташуванням мінеральних компонентів. За величиною зерен, що складають породу мінералів, розрізняють три структури граніту: дрібнозерниста з розмірами зерен до 2 мм, середньозерниста — від 2 до 5 мм і грубозерниста — понад 5 мм. Розміри зерен сильно впливають на будівельні властивості порід граніту: чим дрібніші розміри зерен, тим вищі міцнісні характеристики і довговічність порід.

Ці породи щільні, міцні, Декоративні, добре піддаються поліровці; мають велику гаму кольорів від чорного до білого. Граніту характерна об’ємна маса 2,6-2,7 т/м3, пористість менше 1,5%. Межа міцності при стисненні становить 90-250 МПа і вище, при розтягуванні, вигині і зрізі — від 5 до 10% від цього значення.

Гранітом називають явнокристаллическую крупно-, середньо — або дрібнозернисту масивну изверженную породу, що утворилася в результаті повільного охолодження і затвердіння на великій глибині магматичного розплаву. Граніт може сформуватися також при метаморфізмі, в результаті процесів гранітизації різних порід. Окремим гранітним масивам часто приписується то магматичне, то метаморфічне, а то і змішане походження.

Забарвлення переважно світло-сіра, але нерідкі також рожеві, червоні, жовті і навіть зелені (амазонитовые) різновиди називають гранітом.

Будова зазвичай рівномірнозерниста, більшість зерен має неправильну форму внаслідок обмеженого росту при масовій кристалізації. Зустрічаються порфіровидні гранітні масиви, в яких на тлі дрібно — або середньозернистою основної маси виділяються великі кристали польових шпатів, кварцу і слюди. Головні породоутворюючі мінерали граніту — польовий шпат і кварц. Польовий шпат представлений в основному одним або двома видами калієвого польового шпату (ортоклазом і/або мікрокліном); крім того, може бути присутнім натрієвий плагіоклаз — альбіт або олігоклаз. Колір граніту, як правило, визначає переважаючий в його складі мінерал — калієвий польовий шпат. Кварц присутня у вигляді склоподібних тріщинуватих зерен; зазвичай він безбарвний, в рідкісних випадках має блакитний відтінок, який може набувати вся порода.

У менших кількостях граніт містить один або обидва самих звичайних мінералу групи слюд-біотит і / або мусковіт, а крім того, розсіяну вкрапленість акцесорних мінералів-мікроскопічних кристаликів магнетиту, апатиту, циркону, алланіту і титаніту, іноді ільменіту і монациту. Спорадично спостерігаються призматичні кристали рогової обманки; в числі акцесоріїв можуть з’являтися гранат, турмалін, топаз, флюорит та ін. зі збільшенням вмісту плагіоклазу граніт поступово переходить в гранодіорит. Зі зменшенням вмісту кварцу і калієвого польового шпату гранодіорит відбувається поступовий перехід в кварцовий монцоніт, а потім — кварцовий діорит. Породу з низьким вмістом темноколірних мінералів називають лейкогранітами. У крайових зонах гранітних масивів, де швидке охолодження магми затримує зростання кристалів породоутворюючих мінералів, граніт поступово переходить в тонкозернисті різниці. До граніт-порфирам відносять різновид граніту, що складається з окремих великих зерен (вкраплень), занурених у більш дрібнозернисту основну масу, яка складається з дрібних, але ще помітних оком кристалів. В залежності від присутності другорядних, переважно темноцветних, мінералів розрізняють кілька різновидів граніту, наприклад, роговообманковие, мусковитовий або биотитовый.

Головна форма залягання гранітів — батолиты, що представляють собою величезні масиви площею від сотень до тисяч квадратних кілометрів і потужністю 3-4 км. Вони можуть залягати у вигляді штоків, дайок і інтрузивних тіл іншої форми. Іноді гранітна магма утворює пошарові ін’єкції, і тоді граніт утворюють серію пластоподібних тіл, що чергуються з пластами осадових або метаморфічних порід.

Граніт – міцність назавжди

Граніт-напрочуд міцна скельна порода, стійка до дії води. Одна з наукових припущень свідчить, що граніт з’явився під впливом сильних мінусових температур з опадів магматичних порід. При будівлях пірамід в пустелі єгиптяни застосовували саме цей чудовий камінь. Слово «граніт «за походженням має латинське коріння і перекладається як»зерно». Піднесіть камінь до очей, і ви побачите, що він складається з величезної кількості різнокаліберних частинок, за своєю формою схожі на зернятка.

Будівельники, дизайнери і проектувальники, та й самі замовники із задоволенням використовують граніт нарівні популярним будівельним каменем-мармуром — для створення декоративних елементів на будівлях архітектури, пам’ятниках, для виготовлення скульптур і монументів і, власне, в якості будівельної речовини.Сучасні технології успішно вирішують питання шліфування створеного природою граніту, дозволяючи стройработникам і замовникам швидко отримувати якісний будівельний матеріал. Обробляти граніт досить легко, але в той же час він дуже довго зберігає свою природну красу, блиск, підкреслюючи бездоганність дизайнерського рішення.

Застосування

Масивність і щільність граніту, його широкі фактурні можливості (властивість приймати дзеркальну поліровку, при якій на світлі проявляється веселкова гра вкраплень слюди; скульптурна виразність неполірованого шорсткого каменю, що поглинає світло) роблять граніт одним з основних матеріалів монументальної скульптури. Граніт також використовують для виготовлення обелісків, колон і в якості облицювання різних поверхонь.

Найдавніший матеріал, незмінний супутник людини, елегантний і солідний, виразний і різноманітний, масивний і вічний, — ті якості, якими володіє граніт — кращий матеріал для створення середовища існування людини. Ваш інтер’єр може стати холодним або затишно-теплим, зухвало-розкішним або скромним, світлим або темним. Природа створила його настільки неповторним і різноманітним, що кожен виріб, фрагмент, облицьована поверхня унікальні. Головним достоїнством, властивим граніту, є його природна твердість. Відмінний матеріал для зовнішньої обробки фасадів, ступенів і підлог. Широка колірна гамма відкриває дизайнерам необмежені можливості. У більшості порід низькі стираність і водопоглинання. При сучасних умовах обробки граніт ріжуть і шліфують за допомогою алмазу. Крім того, можна досягти його дзеркального полірування. Це камінь, який використовується в будівництві, який найбільш інших протистоїть негодам, володіє дуже високим опором стиснення (від 800 до 2.200 кг/кв. см).

Застосовується для облицювання колон, балконів, сходів, монументів, меблів і т. п Гранітні породи — в звичайній мові, в технічному і комерційному розумінні, це назва визначає магматичні породи — як інтрузивні, так і ефузивні, що володіють твердістю і оброблюваністю, порівнянними з гранітом. Їх опір роздавлюванню і тиску в більшості випадків так само дуже високо. Ще гнейси, утворені породами вулканічного походження, які мають однаковий або трохи відмінним з гранітами мінералогічним складом, визначаються як гранітні породи. Тобто, гранітні породи, які використовуються як будівельні матеріали, що включають, крім науково певних гранітів, сієніт, діорит, габро, порфір, ліпарі, трахеї, андезит, базальт, діабаз, фельдшпатоід, гнейс, серицит, сланцевий кварцит, змійовик і інші різновиди та підвиди вище згаданих структур. Багато з перерахованих порід, від трахітів і далі, володіють комерційними назвами, певними їх використанням або виробником. Ніхто не продав би як граніт трахеї, ні гнейс, ні серицит, ні сланцевий кварцит, ні змійовик, також і з-за їх характерного зовнішнього вигляду, який часто неможливо ні з чим переплутати.

Гірська порода визначає тут тільки характеристики твердості і оброблюваності, дуже відмінні від подібних характеристик мармуру. Неясність і двозначність між комерційним, технічним і науковим назвами може виникнути, навпаки, між гранітами, сиеніти, діорити, порфірами за їх зовнішнього вигляду, який може бути дуже схожим для неспеціаліста і з достатньою легкістю призводить до обману, як за старих назв, так і з-за безлічі розшарувань в різних типах породи одного і того ж сімейства, або ж з вини інших причин.