Гранит история происхождения. Гранит

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.

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:

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

Применение гранита с древних времён имело не только эстетическую ценность, но и функциональную сторону. Сегодня камень полируют, шлифуют, поверхность обработанных образцов имеет множество названий – лощёная, пиленая, бучардированная. Для отдельных целей камень подвергают обработке огнём. И всё это разнообразие гранитовых материалов на совесть служит человеку.

Из камня получаются самые долговечные, практичные столешницы и подоконники, которые ещё и достаточно оригинальны за счет текстуры и окраса минерала. Есть даже модные тенденции, связанные с облицовкой этим материалом. Если раньше были популярны гладкие поверхности, то сегодня в ходу фактурированные элементы. Они обусловили использование гранита как напольного покрытия, чтобы избежать скольжения обуви. Стены с фактурным оформлением тоже в моде, это придает интерьеру богатый вид и задает основной тон стилевому решению.

Понятно, что у гранита свойства и зоны применения взаимосвязаны. Так, гигиеничность камня, влагостойкость позволяют создавать из него раковины и ванны. К тому же минерал обладает высокой термостойкостью, что только в плюс материалу, который используется для подобных помещений. Камень дает человеку в быту комфорт и эстетику.

И всё же главное, за что он любим веками, – это его презентабельность. Величественные лестницы, великолепная скульптура, гармоничные бордюры и брусчатка, монументальные сооружения из гранита создавались и будут создаваться впредь, пока минерал образуется в природе, пока позволяют запасы этого уникального «вечного» камня.

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

Гранит — это основной элемент континентальной коры. Камень известен своей твердостью, после того, как его добыли из карьера, он может практически без изменений существовать сотни лет под открытым воздухом. Изменения температуры, осадки не влияют на внешний вид и твердость этого материала. Благодаря твердости этого материала, гранитные здания, скульптуры существуют тысячи лет — из этого материала сооружали обелиски, вытачивали фигуры животных и людей еще в Древнем Египте. Представляем интересные факты о граните.

Заповедник Йосемити, США

Физические свойства

В переводе с латинского языка «гранум» обозначает «зерно». Камень представляет собой смесь из полевого шпата и кварца, также в составе могут быть другие минералы. В далеком прошлом вследствие вулканической деятельности эти вещества были в расплавленном состоянии, медленно остывая, они образовывали кристаллы. Так как эти кристаллы маленькие, они придают граниту зернистую структуру.

Материал хорошо проводит звук. Скорость распространения звуковых волн в 10 раз больше, чем в воздухе.

Гранит тяжелее воды в 2,5 раза.

Самый распространенный гранит имеет черный или серый цвет. Но этот камень существует во многих других цветах — он бывает зеленым, желтым, красным, оранжевым. Цвет зависит от того, сколько шпата присутствует в камне, а также от типа шпата. Если белый полевой шпат смешивается с белым плагиоклазом, получается белый или серый технический гранит, который называют гранодиоритом.

Самый крепкий гранит имеет мелкозернистую структуру. На открытом воздухе этот материал может простоять без видимых изменений до полутысячи лет. Конечно, изделия из этого материала могут стоять и много тысяч лет, только перепады температур, воздействие влаги может несколько повлиять на структуру, появляются микротрещины, которые могут с течением времени расширяться.

Существует искусственный заменитель — керамогранит. Его изготавливают с различными цветами и структурой. Этот материал не так прочен (твердость по шкале Мооса около 7, твердость гранита — 8), но удобен при изготовлении разных материалов.

Гранит может быть радиоактивен, поскольку в его составе может быть в небольших количествах уран, газ радон. Есть виды гранитов, радиация которых в 20 раз превышает предельно допустимую норму. Не следует бояться этого камня, так как он может быть опасен только внутри помещений (он может спровоцировать даже рак легких), гранит на улице не представляет значительной опасности для человека. В наше время черный гранит проходит проверку на предмет радиационной безопасности, которая должна подтверждаться Сертификатом, который свидетельствует, что уровень радиационного излучения не превышает предельно допустимых норм.

Применение

Из гранита делают:

• облицовочные плиты для отделки фасадов, стен, полов;
• тротуарную плитку и дорожную брусчатку, на западе США существует вид гранита «плутон», из него сделана брусчатка вокруг Белого дома в Вашингтоне;
• памятники, скульптуры;
• различные поделки для офисных столов;
• вазы;
• подоконники;
• ступени для лестниц;
• заборы;
• можно построить дом, целиком состоящий з гранита, но, если учитывать возможную радиоактивность камня, то постройка гранитного жилья — спорное решение.

География

Занимательные факты о географии гранита. Самые большие экспортеры — Италия, Китай, Индия.

Третья по высоте вершина мира — Кончеджанга (8450 метров) почти полностью покрыта гранитом. Восхождения на эту гору очень трудны — по статистике погибают около 22% альпинистов. Единственной женщиной, которой удалось взобраться на эту гималайскую вершину, была альпинистка Джинетт Харрисон, она сумела покорить Кончеджангу в 1998 году. Эверест состоит из известняка, К2 — из гнейса, по ним взбираться легче (но все равно очень трудно, на этих горах также большая смертность, на Эвересте по статистике погибают около 7 процентов альпинистов, на К2 — 23 процентов альпинистов).

Из гранита сложены много высоких гор – альпийский массив Монблан, ущелье Бугабос, массивы Пайн и Фицрой в Патагонии.

Гора Фицрой в Патагонии

Скалы в американских штатах Орегон, Калифорния, Колорадо сформированы из риолитов — вулканического аналога гранита. Риолиты распространены во всех областях мира, где была активная вулканическая деятельность. В основном риолиты белого цвета, оттенки зависят от вкраплений (кварц, плагиоклаз, санидин, биотит, магнетит).основном риолиты белого цвета, оттенки зависят от вкраплений (кварц, плагиоклаз, санидин, биотит, магнетит).

В Украине из гранита сложены берега реки Южный Буг. На этой реке также есть гранитные пороги. Эти пороги единственные в Центральной Европе, которые сохранились в том виде, в котором существовали на протяжении многих тысяч лет. Пороги в остальных местностях, как правило, затоплены водохранилищами. На основе гранитных скал образовался природный комплекс Гранитно-степное побужье, он находится в северно-западной части Николаевской области. Гранитно-степное побужье считается одним из самых старых участков суши Евразии (не являлась морским дном) на протяжении последних 60 миллионов лет. В природный комплекс входит экосистема реки Южный Буг между городами Первомайск (северная крайняя точка) и Южноукраинск (южная крайняя точка), а также экосистемы приток Южного Буга – Мертвовод (Актовский каньон), Арбузино. Здесь есть села Грушевка, Мигия, в которых есть Мигейские пороги – одни из немногих порогов в Украине, где в летнюю пору можно организовать тренировки по водному слалому и экстремальному водному туризму. На основе гранитных выходов на реке Буг создан Региональный ландшафтный парк «Гранитно-Степное Побужье».

Гранит. Альпинисты любят его, даже если он травмирует их плоть, крадет их снаряжение, заставляет чувствовать себя ничтожно маленькими. Вы наверняка знаете, каков гранит на ощупь, его запах, и как он становится золотым в последних лучах солнца, но вот несколько фактов, о которых вы не слышали...

1. Слово "Гранит" происходит от латинского granum, что означает "зерно". Отличительная, зернистая текстура гранита сформирована взаимосвязанными кристаллами, которые сформировались, когда расплавленная порода медленно остывала под поверхностью Земли, застывая в виде отдельных минералов кварца и полевого шпата, а также слюды и небольших количеств других полезных ископаемых. Размер кристаллов зависит от того, сколько времени застывала порода. Медленное остывание создает грубый гранит, по которому не полазишь без пластыря и перчаток - такой гранит в Vedauwoo, Вайоминг и в Joshua Tree, Калифорния.

2. Цвет гранита в основном зависит от типа полевого шпата в нем содержащегося. Если в граните содержится полевой шпат плагиоклаза, то цвет его, как правило, молочно-белый. У щелочных полевых шпатов диапазон цветов - от красного кирпича до изумрудно-зеленого и бледно-желтого - в зависимости от примесей и микроэлементов. Розовые граниты обязаны своим цветом красным или розовым щелочным полевым шпатам. Серый или белый гранит может содержать белый щелочной полевой шпат смешанный с белым плагиоклаза, но наличие щелочного полевого шпата вовсе не обязательно, и такие граниты технически называются гранодиориты или тоналиты.

3. Граниты формируют самые высокие в мире скалы, в том числе северо-западную стену великой Транго Тауэр в Пакистане, вероятно, самой высокой 5500-футовой скалы. Транго состоит из гранита Baltoro, который также сформировал горную группу Латок, которая включает Огре, Машербрум и K7. Примерно такие же высокие некоторые стены восточных фьордов Баффиновых островов, например Polar Sun Spire (высота стены 4,700-5,000 футов). Другие крупные гранитные стены и пики включают массив Монблан, ущелье Рут на Аляске, Bugaboos в Канаде, массивы Фицрой и Пайн в Патагонии.

4. Граниты City of Rocks, штат Айдахо, Cochise Stronghold, Аризона, Mount Lemmon, Аризона и Little Cottonwood Canyon, Юта, хоть и отличаются, все образовались примерно в одно время, около 30 миллионов лет назад, в период, который геологи называют "магматические вспышки". За это время океаническая плита, которая заходила под Северную Америку развалилась, обнажив дно североамериканской континентальной плиты для горячих пород мантии. Этот нагрев проявил новые очаги магмы, и в конечном итоге создал гранит - названный плутонов - который можно встретить на западе Америки.

5. Весь гранит, который есть на поверхности Земли в свое время был поднят с глубины, обычно от одного до 20 километров. Если подобная гранитная магма охлаждается на поверхности, как часть потока лавы или вулканического извержения, она формирует риолиты или риолитовый туф. Так сформированы, например, большинство скал на Penitente Каньон, штат Колорадо, ущелье Owens River, штат Калифорния, и Smith Rocks, штат Орегон.

6. Пегматит - самый пресловутый "представитель" в Черном Каньоне Колорадо, и состав пегматита похож на гранит. Пегматиты определяются по их чрезвычайно большим кристаллам - где-то от дюйма или двух в поперечнике, до более 20 футов. Они быстро разрастаются из малейших частиц магмы в гранитную систему, а магма бывает часто насыщена водой и часто имеет необычную концентрацию элементов, которые не совместимы с остальными частицами в кристаллах гранита. Так что, когда, в следующий раз ты вырвешь зацепку, осмотри ее, перед тем как выбрасывать: а все из-за этих самых элементов, ведь пегматиты очень часто хранят в себе редкие драгоценные камни и минералы, такие как аквамарин, изумруд и турмалин.

7. Самая высокая в мире гранитная гора - Канченджанга (8586 метров), которая по высоте занимает в мире третье место, после Эвереста (8848 м) и К2 (8611 м). Канченджанга, наряду с соседними пиками Макалу и Жанну, построен из толстого лист из светлого гранита протяженностью 2,5 мили, который образовался из расплавленной породы глубоко в коре Гималаев. Вершина Эвереста, с другой стороны, состоит из известняка. А склоны К2 вырезаны из гнейсовых пород.

8. Гранит Эль-Капитана отличается от гранита Халф Дома. Граниту Эль-Капитана 102 миллионов лет, и он перемежается с диоритом, изверженной породой темного цвета, которая видна на юго-восточной стене. Халф Дом состоит из младших гранодиоритов (то есть он содержит более высокий процент плагиоклаз полевого шпата, чем настоящий гранит), которые образовались 87 миллионов лет назад. Оба гранита Эль Капитана и гранодиорит Халф Дома являются частью батолита Сьерра-Невада, огромного пространства изверженных горных пород, которые образовались в недрах цепи вулканов - аналогичных современным Андам - существующим на западном побережье Калифорнии около 100 миллионов лет назад.

9. Плотность гранита составляет около 162 фунтов на кубический фут, около двух с половиной раза тяжелее, чем тот же объем воды. Гранит является основным компонентом континентальной коры. Базальт, основной компонент океанической коры, гораздо плотнее, около 187 фунтов на кубический фут. Песчаник переменной плотности, но обычно составляет около 137 фунтов на кубический фут. По весу, весь гранит - это примерно 50% всего кислорода.

10. Гранит является радиоактивным. Как и многие другие природные материалы, он содержит незначительное количество урана. Некоторые граниты, однако, может иметь от 5 до 20 раз превышающее нормальное количество урана, побочным продуктом которого является газ радон, который может вызывать рак легких. Но не беспокойтесь о существенном радиационном воздействии в результате лазанья в Йосемитах. Наибольшее беспокойство вызывают плохо проветриваемые подвалы, окруженные почвой с гранитными выходами.