Какие минералы содержатся в граните
Стоит ли говорить, что гранит – это горная порода, одно из самых главных полезных ископаемых, которое активно используется сейчас в мире. Строительство, ландшафтное оформление, искусство – он нашел свое место в огромных отраслях жизни человека. Он не имеет замены, но учитывая его мультифокальный набор элементов, какой минерал не входит в состав гранита, какие его свойства, какова история происхождения – все это можно узнать в нашей статье.
Краткая информация о граните
Гранит – это минерал, а точнее, комплексное образование, имеющее естественное происхождение, поэтому способы его добычи очень разнообразны. Он имеет много видов, окрасов, отличается даже за плотностью или составом, поэтому полный разбор вопроса, какие минералы входят в состав гранита, будет полезным для составления полного представления об этом материале.
Несмотря на то, что в быту он получил звание «минерал», из-за своего внешнего вида, правильнее будет считать его горной породой. Ученые доказали, что учитывая его состав, нужно вывести четкую классификацию по химическому составу и плотностным характеристикам. Он состоит из минералов однородной структуры, поэтому изначально это ввело многих ученых в заблуждение, и ввело в обиход немного ложное название.
Его распространение повсеместно, даже человек, который не связан с горным делом, знает, насколько разнообразно это сырье. Памятники, заборы, оградки, садовые дорожки – все они могут очень сильно отличаться, хотя сделаны из одной горной породы. В этом и заключается главная сложность – от наличия в нем того или иного минерала, внешний вид, качество и плотность будут очень отличаться.
Как появился гранит на Земле
Ученые провели очень много исследований. Для того, чтобы определить, каким образом образовалась эта горная порода, почему ее состав настолько разнообразен. Сейчас существует 2 естественных обоснования его образования:
- Магматический;
- Метаморфический.
Во время извержения вулканов большое количество сырья расплавлялось при высокой температуре, не только металлы подвергались ее воздействию. Соединения из углерода меняли кристаллическую структуру, что и стало причиной возникновения горной породы. Но они были не одинакового состава, поэтому при застывании, в граните были вкрапления разнообразных минералов в граните, которые напоминали зерна. Даже слово «granum», от которого в дальнейшем и произошло название горной породы, означает – зернистый.
В основе возникновения гранита лежит воздействие высоких температур на различные соединения углерода, но расплавленная магма – это не единственный источник тепла на Земле. Ученые описывают процесс гранитизации – когда при движении тектонических плит воздействие на их слои было настолько сильным, что приводило к изменению кристаллической решетки минералов и сплавляло их в один пласт. Интересно то, что при похожем механизме, возникают два абсолютно разных продукта, так сильно отличающихся между собой.
Существует мнение, что гранитные образования – это визитная карточка Земли и он не имеет аналогов на других планетах. Найденные образцы на Венере и Луне всего лишь косвенные, при этом их состав совершенно отличается.
Минеральный состав гранита
Эта горная порода не состоит из одного минерала, а ее разные представители могут отличаться даже по химической структуре. Какие минералы входят в состав – полевой шпат, слюда, кварц. Подобным набором элементов обладает и гнейс, но его плотность сильно уступает гранитным образованиям, что ограничивает его применение в строительстве.
Полевые шпаты
Это основная часть состава горной породы гранит, ведь шпат составляет больше 50% от всего сырья. Но даже она отличается по количеству составных частей, поэтому в зависимости от того, какой химический элемент преобладает в ископаемом минерале, его плотностные и цветовые свойства будут очень отличаться между собой. Даже в этой неметаллической породе иногда встречаются примеси металлов или их ионы.
Основной частью шпата является плагиоклаза, которая и составляет кристаллическую решетку всего камня. Она делится на несколько видов, в зависимости от химического состава или соотношения составных элементов. Чистым являются только альбит (NaAlSi₃O₈) и анортит (CaAl₂Si₂O₈). Остальные похожи на олигокласт, имеющий в составе CaAl₂Si₂O₈ и NaAlSi₃O₈, но соотношение этих веществ будет 3/7, в андезите 1/1, в лабрадоре 7/3, в битовните 9/1.
Они легче поддаются плавлению, что объясняет превалирование этих веществ. Помимо их, можно встретить и минералы с калием (KAlSi₃O₈). Они являются самыми красивыми, например, лунный камень, который используется для украшений. Также можно найти ортоклаз, микроклин, санидин. Их плотность тоже выше, чем у кальциевых шпатов, как и температура плавления.
Кварциты
Большое количество в составе горного ископаемого и кварца (SiO₂), но чаще он встречается в виде песков. Среднее содержание его в граните достигает 35%.
Также как шпатов, кварциты тоже делятся на несколько видов:
- псевдокубическая (кристобалит);
- гексагональная (тридимит);
- моноклинная сингония (коэсит);
- плотная октаэдрическая (стишовит).
Состав их одинаков, они отличаются по плотности. Образование кварцитов метаморфическое, для их получения нужно высокое давление. Самым редким из этих камней является стишовит. Его находят только в местах падения метеоритов, где достигается максимальное давление на породу.
В граните встречаются его смеси с другими веществами, но человеку известны и более чистые – аметист, кошачий глаз, оникс, гелиотроп, цитрин.
Слюда и ее разновидности
Меньше всего в гранитной породе находится слюды – до 10%. Но нельзя недооценивать ее роль в его образовании, ведь именно она обеспечивает его стойкость и плотность. В ее состав входит большое количество металлов, а молекулярная структура не решетчатая, а слоистая.
Основные виды слюды:
- мусковит KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂;
- биотит KMg₃(AlSi₃O₁₀)(OH)₂.
Вместо магния иногда могут встречаться соединения и с железом, и с фтором. Интересно то, что, несмотря на цементирующие свойства этого материала, слюда является радиоактивной. Ее использование в строительстве опасно для здоровья человека. Камни с повышенным количеством слюды используют в облицовке внешних поверхностей и для нежилых помещений.
Другие классификации гранита
Геохимическая классификация Уайта и Чаппела чаще используется в зарубежных странах. Различаются граниты по основному элементу, что показывает их состав и указывает на тип происхождения. Например, если горная порода образовалась в результате плавления метаосадочных субстратов – ее относят в группу S (sedimentary). Они имеют большие концентрации таких элементов, как K2O и Rb. А вот вещества магматического происхождения попадают в группу I (igneous), где преобладают CaO, Na2O. Это обусловлено тем, что они не попадают под влияние осадочных факторов – ветра или воды, или же их воздействие незначительно, в отличие от первой группы.
M (mantle) тоже магматического происхождения, но при их формировании образуются толеит и базальт. Большое количество гранитов, в состав которых входит этот тип, образуется в океанических плитах, поэтому их состав очень отличается от предыдущих. Последний тип – А (anorogenic). Его разительное отличие в том, что он образуется в щелочной среде, а не кислой. Их формирование происходит в нижних частях земной коры, где доступ кислорода к слоям минимален.
Наибольшее количество гранитов образуется при столкновении двух тектонических плит, поэтому максимальное скопление месторождений находится в гористой или складчатой местности. Этот процесс называется коллизия. Самое маленькое количество гранитов получается на дне океанов. Такое явление можно объяснить тем, что толщина земной коры в этой местности намного ниже, поэтому воздействие температуры и давления значительно снижается.
Заключение
В мире гранит – это очень распространенная горная порода, использующаяся в строительных и облицовочных целях. Минералы в составе гранита достаточно разнообразны, но в целом выделяют 3 группы для их классификации. Огромную роль в этом вопросе играет тип процесса формирования и среды, где они находятся. Структура минералов тоже очень важна – ведь от типа кристаллической решетки и соотношения элементов зачастую зависит плотность, долговечность и даже цвет.
Источник
Гранит представляет собой самую многочисленную в континентальной земной коре магматическую интрузивную горную породу. Свое название этот превосходный природный материал получил благодаря своей пористо-зернистой структуре (от лат. granum – “зерно”).
Гранит относят к кислым породам в связи с тем, что он содержит большое количество двуокиси кремния – SiO2. Кроме этого элемента, в состав гранита входит щелочь, а также магний, железо и кальций. Эта горная порода считается одной из самых прочных, твердых и долговечных, ее плотность равняется 2600 кг на кубический метр. В нашей статье мы рассмотрим состав гранита, а также расскажем о существующих классификациях этой горной породы, раскроем ее свойства и особенности.
Происхождение и места залегания гранита
Считается, что граниты формировались на протяжении длительного периода геологической истории всех континентов. Версий происхождения рассматриваемой породы две. Первая гласит, что гранит формируется в результате процесса кристаллизации магматического расплава. Согласно второй теории, рассматриваемый нами камень сформировался под воздействием ультраметаморфизма. Под влиянием давления, высоких температур и флюидов, поднимающихся из глубинных пластов земли, осуществляется процесс гранитизации.
Известно большое количество месторождений этой сверхпрочной горной породы, в том числе в США, Китае, Бразилии, странах Скандинавии и на Украине. В нашей стране также существуют богатые залежи этого природного материала. Его добывают в пятидесяти гранитных карьерах, в том числе в Архангельской и Воронежской областях, а также на Кавказе. Часто рядом с упомянутыми месторождениями находят различные руды, в том числе олово, медь, цинк, вольфрам, молибден и свинец.
Рассмотрим, что входит в состав гранита. Полевой шпат и кварц
По своим составляющим эта горная порода относится к полиминеральным, то есть состоящим не из одного компонента, а из нескольких. Одним из основных элементов, входящих в состав гранита, является полевой шпат. Он представляет собой минерал силикатной группы. Как правило, в граните его не менее 50 %, а то и все 60! Этот породообразующий минерал присутствует в породе в виде калиевого полевого шпата (ортоклаза, адуляра) и кислого плагиоклаза (олигоклаза, битовнита, лабрадора и т. д.). Другой важной составляющей гранита является кварц – очень твердый породообразующий минерал подавляющего большинства магматических пород. На его долю остается не более 30 % от общего объема рассматриваемой породы. Вкрапления его выглядят как небольшие стекловидные зернышки. В природном состоянии кварц бесцветен, а как горная порода в составе гранита приобретает различную окраску – желтую, розовую, красную, фиолетовую и т. д.
Темноцветные минералы и другие включения в составе гранита
Кроме кварца и полевого шпата, в этой кислой горной породе присутствуют и другие вкрапления. Обычно они занимают не более 10% от общего объема. Это биотит, литиевые слюды, мусковит и роговая обманка. Незначительную долю занимают акцессорные – например, апатит и циркон и щелочные минералы – турмалин, гранат и топаз. Итак, мы рассмотрели состав гранита. Схема наглядно показывает основные составляющие этого природного материала.
Виды гранита
В зависимости от особенностей минерального и химического состава гранита, выделяют некоторые его разновидности. Один из способов ранжирования построен на процентном содержании плагиоклаза в породе. Различают следующие виды гранита:
- щелочно-полевошпатовый (менее 10% плагиоклаза);
- собственно гранит (от 10% до 65% плагиоклаза);
- гранодиорит (от 65% до 90% плагиоклаза);
- тоналит (свыше 90% плагиоклаза).
Помимо процентного содержания полевого шпата, за основу для различения видов рассматриваемого камня берется содержание второстепенных темноцветных минералов. Согласно этой классификации, различают такие разновидности породы: аляскит – гранит, не включающий в себя темноцветные металлы, и лейкогранит – имеющий низкое их содержание. Двуслюдяной гранит – состоит, помимо полевого шпата и кварца, из мусковита и биотита, а щелочной содержит еще эгирин и амфиболы.
Структурные особенности породы
Существует и другая классификация, основанная на структурно-текстурных особенностях упомянутой горной породы. Преимущественно гранит имеет зернисто-кристаллическую структуру, но иногда бывает и порфировидным. В природной среде материал располагается массивными пластами, формирующимися в результаты остывания магмы. В связи с тем что она застывает неравномерно, образовывается гранит, имеющий разную структуру, в том числе мелко- и крупнозернистую. Образцы последней называются гранит-порфирами. Примером порфировидной горной породы с крупнозернистой структурой может выступать гранит-рапакиви (Финляндия). Он имеет вкрапления ортоклаза размером с куриное яйцо.
Окраска гранита
Минералы, входящие в состав гранита, могут окрашивать эту горную породу в различные цвета. Как правило, именно ортоклаз определяет цвет камня. Самой распространенной является светло-серая окраска. В России достаточно широко распространен материал красного цвета. В минеральный состав гранита с таким ярким окрасом входит полевой шпат, имеющий кристаллы гематита, иначе – оксида железа. Именно они придают горной породе кроваво-красный оттенок. Также попадаются камни желтой, голубой и розовой расцветки. Изумрудный оттенок порода получает за счет зеленого калиевого полевого шпата – амазонита. Иногда находят гранит необычной радужной расцветки. Она появляется благодаря полевому шпату, обладающему иризацией. Часто именно олигоклаз и лабрадор дают красивое переливчатое мерцание, особенно заметное при повороте камня. Вот такой это интересный материал, гранит.
Состав и свойства горной породы
Этот природный материал имеет множество замечательных свойств, делающих его незаменимым во многих областях, особенно в строительной сфере. Во-первых, гранит долговечен. Он может служить на протяжении длительного времени, сохраняя свой первоначальный внешний вид. Иногда его называют в народе “вечным камнем”, а все потому, что с ним совершенно ничего не происходит на протяжении столетий.
Во-вторых, этот материал отличается чрезвычайно высокой прочностью. Изделия из него не подвержены износу. Кварц – минерал в составе гранита – делает эту горную породу настолько прочной, что при ее обработке, шлифовке и резке используют пилы со специальным алмазным покрытием. В-третьих, одним из важнейших свойств гранита является его устойчивость к любым воздействиям внешней среды, а также к кислотам. Он не требует обработки и защиты от разнообразных окислительных и физических воздействий. Лишь при температуре выше 600 градусов он может изменить свою структуру и потрескаться. В-четвертых, гранит устойчив к влаге, он практически водонепроницаем, не впитывает воду и не подвергается разрушению из-за осадков. Веками строения и памятники из гранита могут сохранять свой первозданный вид. И, наконец, немаловажно и то, что гранит экологичен. Он совершенно безопасен для человека. Все эти свойства делают рассматриваемую горную породу ценнейшим строительным материалом.
Применение гранита
Упомянутый камень широко используется для строительных и облицовочных работ, так как отличается долговечностью, резистентностью к воздействиям окружающей среды и особой прочностью. Благодаря устойчивости к трению и сжатию, его очень часто используют во внешней и внутренней отделке помещений.
Гранит имеет высокую сопротивляемость к загрязнениям, поэтому его нередко применяют в изготовлении перил, лестниц, колонн, столешниц, подоконников и барных стоек. Часто гранитными плитами оформляются камины и фонтаны, ведь он устойчив и к температурным перепадам, и к впитыванию влаги. В экстерьере эту породу часто используют как облицовочный, кладочный или строительный материал. Гранитной брусчаткой выкладывают тротуары, дороги и мосты, часто отделывают пирсы, набережные улицы и площади. Из гранита изготавливают заборы, опорные стены, им украшают фасады и стены зданий. Причем для этого может использоваться порода самых разнообразных расцветок. В России наиболее часто применяются серые, белые, красные и коричневые сорта. К сожалению, добыча и обработка магматических пород трудна и дорогостояща, поэтому этот материал редко используют для строительства обычных зданий. В основном он применяется для оформления объектов, имеющих серьезную архитектурную ценность.
Памятники архитектуры из гранита
После правильной шлифовки поверхность гранита становится как бы зеркальной, одновременно отражая и поглощая световые лучи. Поэтому камень смотрится очень богато и эффектно, что позволяет использовать его для изготовления монументальных скульптур и архитектурных композиций. Примером красоты, изящества и долговечности гранита могут выступать памятники архитектуры, исторические здания и сооружения, воздвигнутые во многих странах, в том числе и в России. Любое гранитное строение отличается особой величественностью и монументальностью, поражая воображение своей мощью и красотой.
Источник
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.
Физико-химические свойства
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:
Плотность г/см3: 3,17
Твёрдость по шкале Мооса: 6 – 7
Водопоглощение: 0,2%
Предел прочности при сжатии в сухом состоянии: 604 кг/см2
Во влажном состоянии: 550 кг/см2
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 яшмы, малахита, нефрита 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:
- 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 камень белого, серого и коричневого цвета. В Ленинградской области, Карелии, на Кольском полуострове месторождения розового, красного и жёлтого камня. В Мурманской области находят серо-розовый гранит.
- Украина известна красным камнем.
- 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.
Камень гранит 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.
Если понравилась статья ставьте палец ВВЕРХ и ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на мой канал Всё про амулеты, впереди много всего интересного!
Читайте первоисточник здесь.
Источник