Гранит — описание, происхождение и свойства горной породы

Гранит широко применяется в современной жизни. Его физические свойства, структура, состав делают минерал востребованным в производстве и строительстве. Камень является природным, поэтому экологичным материалом. У него есть радиоактивность, но для применения в повседневной жизни отбираются минералы с низкой излучаемостью.

Гранит известен богатой цветовой гаммой, которую ему придают элементы структуры – химические вещества, входящие в состав. Он разнообразный по фактуре, гармонично выглядит с другими материалами – деревом, кирпичом или мрамором. Массивы гранита использовались для возведения значимых зданий. Сегодня камень распространен больше.

Что такое гранит

Слово «гранит» происходит от латыни и означает «зерно». Материал является магматической плутонической породой. Он состоит из крупных зерен, максимальный размер которых достигает 1 см. Это превышает параметры зернистости мрамора. В геологии камень считается визитной карточкой земной коры, поскольку это один из основных компонентов состава верхнего слоя поверхности планеты и гор. Хотя предполагают, что гранит есть на Венере.

Уникальные природно-физические свойства камня делают его незаменимым во многих отраслях человеческой деятельности. Основное преимущество минерала – прочность. Он противостоит химическим и физическим воздействиям веками. На гранит не действуют микроорганизмы, особенно плесень или грибок. Этим объясняется его долгий срок службы.

Гранит ценится водонепроницаемостью, износостойкостью – неподверженностью истираниям и царапинам, а также невосприимчивостью к перепадам температуры. У минерала высокие дизайнерские качества. Он ценен в ландшафтном дизайне, интерьере и экстерьере.

Великая загадка: почему минералы в составе гранита имеют именно такое соотношение?

Еще один удивительный факт, ставящий в тупик практически всех геологов и химиков, может поразить кого угодно. Ведь если следовать общепринятой теории плавления твердого корового вещества, при образовании низкокалиевого гранитного материала, который составляет всего 20% от общей массы, должно остаться 80% твердого остатка, в котором нет воды. Это должны быть минералы: пироксен, тот же плагиоклаз или гранат. Но при исследованиях такие слои не обнаружены!

Что таят глубины земной коры с огромными слоями гранитной породы, остается только предполагать. Одно только неоспоримо: состав гранита поистине неповторим, если найти похожие породы на других планетах ученым до сих пор не удалось.

Происхождение гранита

Образование гранита – вопрос, породивший много теорий. Ученые XVIII века уверяли, что гранит возникает из кристаллов, которые осаживаются на дно моря. Столетием позже появилась теория, что камень является сгустком магмы, которая при поднятии на земную поверхность запекает другие материалы. Они остывают вместе с магмой и кристаллизуются. В прошлом веке считалось: гранит образуется в результате обмывания подземными водами горных пород. Под действием движения воды одни кристаллы смывает, а другие трансформируются в кристаллы.

Сейчас считаются верной две последние теории. Экспериментальные исследования доводят, что гранит формируется двумя способами:

• гранитизацией – претворением минералов в кристаллы под действием грунтовых вод;
• магматически – в результате извержений вулканов.

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. Подробнее о том, где добывают гранит →

Свойства гранита

Приведем такие характеристики минерала

Твердость	6-7 единиц по шкале Мооса
Плотность	3,17 г/см3
Предельная прочность при сжатии в сухом и влажном состояниях	Соответственно 604 кг/см2 и 550 кг/см2
Водопоглощение	0,2%
Температура плавления	+700 0С
Теплопроводность	3,49 Вт/(мK)
Радиоактивность	0,05 мкЗ/ч

Параметр массы гранита – 2500-2700 кг/м3.

Уровень поглощения влаги определяет твердость минерала: чем меньше в процентном соотношении водопоглощения, тем более прочным получается минерал. Низкая впитываемость влаги объясняется глубоким залеганием породы в недрах.

Минеральный состав гранита влияет на его структуру. Существуют такие структурные разновидности:

• мелкозернистый;
• среднезернистый;
• крупнозернистый камень.

Параметр минерала с мелкими зернами составляет 2 мм. Эта порода больше других ценится в различных отраслях. Камень имеет высокую сопротивляемость механическим воздействия, а температура его плавления более высокая, чем обычно.

Хотя у гранита высокая прочность и плотность, он хорошо поддается резке, шлифовке и другим методам обработки. У минерала получается тщательная огранка, на поверхности после обработки появляется почти глянцевый блеск, который равен мраморному.

По химическому составу в граните преобладают щелочи. Также есть магний и железо. Основу минерала составляют:

1. Кремнезем – 72%.
2. Глинозем – 14,4%.
3. Жженая магнезия.
4. Двуокись титана.
5. Железный сурик.
6. Оксид калия.
7. Оксид натрия.
8. Оксид кальция.

На три последних элемента приходится в общей сумме 9%.

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.

Виды гранита

В зависимости от доли минералов темных цветов в составе бывает такой гранит:

1. Плагиогранит – материал из плагиоклаза светло-серого цвета.
2. Роговообманковый – минерал с высоким содержанием роговой обманки.
3. Роговообманково-биотитовый – камень с высоким содержанием роговой обманки и биотита.
4. Аляскит – гранит из биотита и калиево-натриевого полевого шпата.

Плагиогранит роговообманковый

Роговообманково-биотитовый гранит
В зависимости от текстуры и структуры минерала различают:

• порфировидный – порода из микроклина, кварца и ортоклаза. Размеры этих элементов достигают 10-15 см;
• рапакиви – камень, название которого в переводе означает «гнилой». Это разновидность предыдущего минерала с высоким содержанием розовых зерен полевого шпата. К ним присоединяется светло-зеленый плагиоклаз. Форма рапакиви круглая. Минерал склонен крошиться.

Порфировидный

Рапакиви

Обработка камня

Камень очень прочный. Расколоть гранитный камень можно молотком, тесовиком, кувалдой. Можно разломить камень на две части, расколоть на несколько крупных частей, отбить некоторые части (околка) или подтесать, придав нужную форму, создав грани – ровные поверхности (граненый гранит).

Во время обработки для резки и шлифовки используют алмазные сверла. Исходнику легко придать нужную форму с помощью тески. Иногда требуется термообработка. Термообработанный гранит имеет шероховатую поверхность. Такую поверхность имеет и бучардированный гранит. Суть обработки состоит в ударно-вращательном воздействии специальных звездочек из твердых сплавов.

На карте условное обозначение гранита – крестики (плюсики) в рамке.

Также смотрите передачу про обработку:

Цвет гранита

На расцветку влияет состав, в особенности пропорции химических элементов – калиевого шпата, оксида железа и других. Основной компонент, который определяет цвет камня, – полевой шпат – плагиоклаз, ортоклаз, микроклин. Приоритетный цвет минерала – серый, что образуется из плагиоклаза. К нему добавляются включения темных тонов. Бывает:

• зеленый;
• красный – камень с преобладанием калиевого шпата, в котором много оксида железа;
• желтый;
• бурый;
• розовый;
• черно-белый – образовывается соединением кварца, амфиболы или шпата;
• белый – название для желтоватых или светло-серых пород. Чисто белого гранита в природе не существует. Оттенки желтого появляются из-за молочно-белого кварца, а светло-серого – полевому шпату такого же цвета.

Благодаря кварцу, который выглядит как зерна 2-25 мм прозрачного цвета, похожие на стекло, гранит мерцает под определенным углом обзора. Редко встречается голубоватый гранит, который получает свой оттенок от кварца.

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.

Использование гранита

Физические свойства, особенно высокая прочность гранита, и широкое распространение камня в природе делают его востребованным материалом в отраслях производства, строительстве, ландшафтном и интерьерном дизайне. Обозначим сферы использования, которые используют обработку гранита:

1. Химическая промышленность – ввиду устойчивости к воздействию солей и кислот.
2. Строительство: облицовка бассейнов, набережных, фонтанов, внешняя отделка зданий – из-за низкого процента водопоглощения и морозостойкости соответственно.
3. Ремонт: внутренняя отделка помещений – из-за малого коэффициента истирания.
4. Строительство дорог – ввиду малой истираемости и большой прочности.

Также из гранита создают:

1. Элементы уличной дороги: бордюры, брусчатку.
2. Архитектурные формы: памятники, колонны, брустверы, лестничные ступеньки.
3. Элементы внутреннего декора и отделки: настенную и напольную плитку, столешницы, подоконники, карнизы, вазы.
4. Производственные детали: элементы заводских станков и измерительных приборов высокой точности, жернова.
5. Железнодорожные насыпи.

Сферы применения

Прочная горная порода применяется в архитектуре с древних времён. Не все люди знают, что египетские пирамиды строили с применением гранита. Много сооружений было построено в Древнем Риме и Индии. Камень, которому характерна долговечность, выдерживает любые климатические условия. Ему не страшны ни ветра, ни дожди.

Сегодня из гранита делают не только различные здания, но и лестницы, ступени, бордюры, уличную плитку. Минерал применяют при возведении памятников, скульптур, ваз, колонн, мостов, лавочек, искусственных водоёмов и иных архитектурных объектов. Натуральный материал часто используется при создании столешниц.

Отличные эксплуатационные характеристики гранита позволяют использовать его не только для наружных, но и внутренних работ. Его применяют при облицовке стен и пола в доме или квартире. Любое изделие из надёжного строительного материала отличается неприхотливостью в применении. Чтобы поддерживать отделку в первоначальном виде, не требуется сложный уход.

Когда люди решают выбрать для отделки своего жилья гранит, они часто сомневаются в выборе подходящего варианта камня. Среди большого видового разнообразия сложно определить, какой материал считается лучшим. Выбор минерала зависит от цели его применения. Следует упомянуть, что новой перспективой в строительстве выступает жидкий гранит, который может заменить цемент.

Камень гармонично смотрится в комбинации с мрамором. Предметы с сочетанием этих материалов выглядят привлекательно и величественно. А иногда белый гранит может заменить мрамор, на который он очень похож после должной обработки. Поскольку камень долговечнее мрамора, при эксплуатации он не теряет ни исходного оттенка, ни структуры, ни текстуры. Гранит имеет только один недостаток: он обладает наибольшим весом среди строительных материалов, что обязательно нужно учитывать при возведении мостов, монолитных домов и других крупных сооружений.

Интересные факты о граните

Хотя камень выветривается, до наших дней дожили архитектурные, культовые и другие сооружения, предметы и изделия, у которых высокая культурная ценность. Приведем некоторые архитектурные памятники древности:

1. Эскориал – монастырь в Имспании.
2. Стоунхендж – английский памятник культуре древних народов. Общая масса его камней равна 50 тоннам. Удивляет, что это сооружение рукотворное.
3. Храм Хатшепсут – святилище на честь правительницы Древнего Египта, общая масса которого – 343 тонны.
4. Постамент для статуи Медного всадника весом 2 000 тонн.
5. Александрийская колонна – первоначально это был необработанный камень высотой 30 метров.

Эскориал

Стоунхендж

Храм Хатшепсут

Александрийская колонна
Гранит активно использовали в строительстве Санкт-Петербурга, в особенности таких зданий:

• Исаакиевский собор;
• Адмиралтейство;
• Фондовая биржа;
• Академия художеств.

Популярные темы сообщений

• Город Тула
  На территории нынешнего города жили вятичи. Тут было небольшое поселение. Которое не чем не выделялось среди других таких же населенных пунктов. Городок относился к Рязанскому княжеству, а в XVI века перешёл к Московскому. Из – за того,
• Растения Краснодарского края
  В юго-западной части России расположился замечательный край. Его название Краснодарский край. Здесь особенная природа с ее растительностью и животным миром. Благодаря умеренному климату территория Краснодарского края характеризуется теплым
• Бабочка-капустница
  Бабочку капустницу можно встретить на территории Азии, Северной Африки и Европе. Больше всего она выбирает места для обитания на лугах, опушках и полянах. Большое скопление капустниц можно наблюдать у железных и проселочных дорог.