KAMEN.EXPERT

Состав и происхождение гранита

Гранит — это камень, имеющий природное происхождение. Он добывается во многих местах нашей планеты и есть вероятность, что его нет на других планетах Солнечной системы. Поэтому именно гранит в разных источниках называется «визитной карточкой Земли». Это одна из самых прочных пород в мире. В состав гранита входит большинство известных минералов: полевой шпат, кварц, а также слюдяные образования, имеющие различное происхождение.

Гранит — это минерал или горная порода? Такой вопрос часто задают люди, которые только начинают интересоваться геологией и минералогией. По своей сути — это горная порода. Как уже было сказано, он включает в себя разные минералы, и состав его неоднороден, в отличие от минералов (например, кварц, аметист, хризолит), которые однородны и по структуре, и по цвету.

Кварц и гранит

Горная порода гранит распространена в нашей жизни повсеместно: в виде железнодорожных насыпей, надгробных памятников, облицовок стен, уличных элементов декорированных украшений. Гранитные изделия давно представляются людям самыми обычными и примелькавшимися взгляду. Часто мы просто проходим мимо, не заостряя внимания на том, каким разным может быть этот удивительный камень. Желающие могут познакомиться с ним поближе: ведь мало кто задумывается о том, из чего состоит гранит и какова история его возникновения.

Как возник гранит

Принято считать, что имеется два естественных способа, с помощью которых образовывался этот природный камень. Он мог возникнуть из расплавившейся магмы (застывшей вулканической лавы). В глубине земной коры магма медленно остывает, превращается в окаменелую структуру, в которой миллионы лет кристаллизуются зерна породы гранит, имеющие разную величину. Не случайно само название его происходит от латинского слова «granum», что означает «зерно».

Натуральный камень гранит образуется в природе и другим способом. Осадочная горная порода, а также глиновидный песок и разнопородные камни постепенно смещались путем тектонических процессов в глубины земной коры. Там, под действием высоких температур и давления, вещества расплавлялись и возникал такой процесс, как гранитизация.

Гранитная гора

Больше всего образование гранита происходит в так называемых местах коллизии. Две континентальные плиты сталкиваются друг с другом, из-за чего возникает увеличение слоя коры на континенте. Многие ученые полагают, что именно в результате утолщения коллизионных слоев коры появляются слои расплава гранита — на глубине от 10 до 20 км. Это явление получило название гранитного магматизма. Оно наиболее характерно для Андских батолитов, а также для островных дуг.

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 →

Карьер

Химико-минералогический состав

Как уже было сказано, гранит представляет собой камень, имеющий зернистую структуру в форме кристаллов. Химическая формула гранита представлена такими базовыми элементами, как железо, кальций, магний и разнообразные щелочи.

Главные его составляющие — это кварц, минералы темноцветной формации и полевой шпат. Шпат обеспечивает те или иные оттенки, а если в камне много полупрозрачного зерна, значит, в его состав входит много кварца.

В зависимости от того, какие породы входят в тот или иной камень, минералогический состав гранита может быть разным. Например, если в нем преобладает плагиоклаз, а полевого шпата мало, он называется плагигранит. Если же в камне, напротив, полевого шпата больше, а темноцветов меньше — это аляскит.

Компоненты гранитной породы

Химический состав породы имеет такую схему:

  • содержание полевых шпатов (ортоклазовых и плагиоклазовых) — от 60 до 65%;
  • кварц, обеспечивающий высокие показатели прочности — от 25 до 30%;
  • темноцветные минералы гранита — от 5 до 10% (большей частью это биотиты).

В зависимости от того, какие полевые шпаты входят в состав камня, будет изменяться и его цвет. Самым распространенным является серый, на котором могут появляться разные оттенки: голубой, розоватый, красный, реже — зеленоватый. Окраска также зависит и от того, что входит в состав гранита из темноцветных минералов. Если искателям попадается порода, состоящая из биотита или роговой обманки, камень будет окрашен в темные тона. Существует довольно редкий вид, называемый янцевским, который имеет ярко выраженный оттенок зеленоватого цвета.

Свойства

Гранит — это горная порода, которая отличается завидной прочностью, поэтому именно она применяется в сфере строительства с давних времен. Камень служит очень долго, стоек к дождям и ветрам, способен выдерживать любые климатические условия. Мало кому известно о том, что пирамиды в Египте частично выполнены из гранитных блоков. Именно из этого камня были построены многие сооружения в Индии и древнем Риме. Обрабатывается и полируется он довольно легко, а степень полировки можно довести до того, что поверхность плиты даже станет зеркальной.

Процесс обработки детали из гранита

По сравнению с мрамором, этот материал прочнее в два раза по причине того, что в состав гранита входит кварц. Во время обработки применяются алмазные сверла. Известно, что, несмотря на свою красоту и великолепие, мрамор очень чувствителен к температурным перепадам, чего о граните не скажешь: он прекрасно сохраняет свои показатели эксплуатации в самых суровых условиях. Благодаря своей прочной структуре, камень подвержен поражению грибком гораздо меньше, чем другие материалы. О сходстве и различиях гранита и мрамора читайте здесь →

Уровень поглощения влаги у породы низкая: в этом ключевую роль играет мелкозернистая структура гранита. Если она более плотная — речь идет о породе с самыми лучшими свойствами. Они зависят от происхождения гранита. Происхождение камня, в свою очередь, определяет глубина его залегания, она влияет на его плотность и прочность.

То, что гранит относится к самым прочным материалам, а его эксплуатационные свойства всегда находятся на должной высоте, во многом обеспечивается тем, что он почти не вбирает в себя влагу. Именно это стало главной причиной использования камня для оформления набережных. Кстати, подавляющее большинство гранитных берегов Невы была построена еще при Петре I, что лишний раз подтверждает долговечность гранита.

Набережная в Санкт-Петербурге

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.

Классификация гранитоидов по структуре зерна

Размер и строение зерен у разных видов камня отличается друг от друга.

Разноцветные камни

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.

Крупнозернистый камень

Названия гранита, исходя из минерального состава

В зависимости от того, каков основной минеральный состав гранита, называются различные виды камней по-разному:

  • не содержащий темноцветных минералов — аляскит;
  • с малым содержанием темноцветов — лейкогранит;
  • биотит — если этот минерал в составе гранита составляет от 6 до 8%;
  • если в камне присутствуют биотит и мусковит одновременно — двуслюдяной гранит;
  • если камень содержит слюды из лития — это литий-фтористый гранит;
  • при высоком содержании щелочных составляющих — просто щелочной вид гранита;
  • редкий вид, состоящий из ортоклазовых, кварцевых пород и авгита — пироксеновый.

Разновидности гранита на основании его структуры

Структура зерен камня также бывает разной.

Ниже представлены основные виды гранита, названные, исходя именно из структуры его зерен:

  1. Порфировидный — характеризуется ярко выделяющимися длинноватыми вставками. Они отличаются от основной массы камня тем, что выступают из нее. Это кварц, ортоклаз, микроклин.
  2. Гранит пегматоидный — отличается симметричным и равномерным уровнем зернистости.
  3. Рапакиви — финский вид камня с округлыми вставками (красными с серым или серо-зеленым обрамлением).
  4. Гнейсовидный — самый обычный камень, имеющий мелкозернистую структуру.

Виды породы

Конечно, человеку, который впервые сталкивается с тем, что разновидностей гранита очень много, бывает непросто разобраться в том, какой из них является самым лучшим. Все зависит от того, с какой целью планируется применить этот материал. Вариантов применения очень много, а качество и надежность гранита значительно выше, чем у более популярного мрамора.

Известно, что мрамор быстро темнеет и портится под влиянием перепадов температур и высокой влажности, а гранит будет стоять очень долгое время, не меняя ни структуры, ни исходного цвета камня. К тому же, для любителей белого камня есть особые породы гранита, которые, при проведении должной обработки, неотличимы от мрамора на первый взгляд.

Благодаря прекрасным эксплуатационным характеристикам гранита, зарекомендовавшим себя в течение многих столетий, всегда имеется возможность использовать его в качестве надежного строительного материала, а также для выполнения элементов декора. Поскольку любое изделие из этого камня неприхотливо в использовании, особенного ухода этот камень не требует. Он выстоит перед любой непогодой и будет служить веками.

Единственный минус гранита — то, что среди стройматериалов он обладает наибольшим весом, что непременно должно быть учтено при проектировании мостов, монолитных домов и иных крупногабаритных сооружений.

Ссылка на основную публикацию