Условия образования гранита кратко

Обновлено: 05.07.2024

Распиловка

Шлифование

Снятие фаски

Инструменты

Прочая продукция

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

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.

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.

Состав гранита

Структура минерала состоит из зерен:

полевого шпата – 60%;
кварца – 30%;
слюды – 5-10%.
Вместе с полевым шпатом в камень попадают:
мусковит;
роговая обманка;
биотит.

Свойства гранита

Приведем такие характеристики минерала

6-7 единиц по шкале Мооса

Предельная прочность при сжатии в сухом и влажном состояниях

Соответственно 604 кг/см 2 и 550 кг/см 2

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:

Кремнезем – 72%.
Глинозем – 14,4%.
Жженая магнезия.
Двуокись титана.
Железный сурик.
Оксид калия.
Оксид натрия.
Оксид кальция.

На три последних элемента приходится в общей сумме 9%.

Виды гранита

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

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

В зависимости от текстуры и структуры минерала различают:

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.

Месторождения гранита

Гранит залегает по всему миру, поэтому он добывается практически везде. Месторождения распространены на берегах Атлантического океана в США. В России существует 50 мест, где активно добывают гранит.

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:

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

Также из гранита создают:

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

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:

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

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

Известно, что Кладовая Земли богата запасами полезных ископаемых. Они важны для природы и организмов, которые в ней живут. Кроме того, человек использует минералы в разных сферах своей жизни. Некоторые из них распространены практически во всём мире, например, гранит. В описании камня часто даётся не только информация о физических свойствах камня, но и другие интересные факты.

История и происхождение
Места добычи
Состав породы
Физические свойства
Цвет и рисунок
Другие разновидности
Сферы применения
Магическая и лечебная сила камня

История и происхождение

Учёные приводят две версии происхождения гранита. Одни специалисты считают, что природный камень возник из расплавившейся магмы, которая медленно остывала в земной коре. Со временем она образовалась в окаменелую структуру, и через много лет в ней кристаллизовались зёрна гранита различного размера.

Другие учёные склоняются к версии, согласно которой осадочные горные породы с песком и виды глины постепенно смещались из-за тектонических процессов в глубине земной коры. Высокие температуры и давление заставляли вещества расплавляться. Такой процесс назвали гранитизацией.

Большая часть гранитов в мире образуется в зонах коллизии. Когда две континентальные плиты сталкиваются друг с другом, слой коры на континенте увеличивается. Из-за утолщения на глубине 10−20 км появляются слоистые отложения расплава горной породы. Такое явление называется гранитным магматизмом.

Места добычи

Гранит распространён на всех материках нашей планеты. В США горная порода встречается вдоль побережья Атлантического океана, в северной части страны, центральной части плато Озарк, горах Блэк-Хилз. В основном минерал добывают в Вермонте, Висконсине, Джорджии и Южной Дакоте. В Европе большие объёмы породы можно найти в Германии, Италии, Испании, Португалии и Великобритании.

Камень распространён и в России. Крупные залежи гранита находятся на Урале, Кавказе, Дальнем Востоке, а также в Восточной Сибири и Карело-Кольском регионе. Существует больше 50 месторождений, где добывают штучный камень. Гранитный щебень и бут можно найти в таких регионах, как Прионежье, Приладожье, Карельский перешеек, Приморье, Восточное Забайкалье, Хабаровский край. Материал также есть в Архангельской, Воронежской, Свердловской и Челябинской областях. Минерал с высокой степенью декоративности имеются на северо-западе страны.

Известно не меньше 200 месторождений гранита на территории постсоветского пространства. Самыми крупными залежами полезных ископаемых богаты Украина (Запорожская и Полтавская область) и Белоруссия (Брестская область).

Состав породы

Минерал относится к классу магматических горных пород. Он представлен в виде кристаллов с зернистой структурой. Схема отражает три главных вещества, которые входят в состав гранита:

полевой шпат — 60−65%;
кварц — 25−35%;
слюды (биотит) — 5−10%.

От объёма шпата зависит цвет камня. Чаще можно встретить розовые, красные, серые и чёрные минералы. Редкие образцы имеют голубые или зелёные оттенки. Количество кварца влияет на полупрозрачность зерна. Чем больше в составе минерала биотита, тем больше на нём переливов при изменении угла обзора. Гранит состоит не только из алюминия, железа, кремния, калия, кальция, марганца, водорода, кислорода и натрия. Химическая формула разных экземпляров камня может включать такие второстепенные элементы, как вольфрам, литий, титан, хром и др.

Физические свойства

Одно из самых важных свойств гранита — его прочность. Чем меньше размер зёрен в камне, тем выше этот показатель. Этот минерал в два раза прочнее мрамора.

Камень делят на три группы:

Мелкозернистые. Размер зерна меньше 2 мм. Такие минералы отличаются высокой степенью прочности, устойчивостью к разрушениям и водонепроницаемостью. Считаются самыми дорогими и востребованными из-за высокого качества.
Среднезернистые. Размер зёрен варьируется в пределах 2−5 мм. Характеристики этого вида немного хуже предыдущего, но он тоже часто используется в строительстве.
Крупнозернистые. Зёрна, превышающие 5 мм, делают материал менее огнестойким. При температуре выше 600 °C камень повреждается и увеличивается в объёме.

Плотность породы составляет 2600 кг/м3, твёрдость по Моосу — 5−7. Температура плавления — 1215−1260°C; при присутствии воды и давления она может снизиться до 650 °C. Средний удельный вес камня — 2700−3000 кг/м2. Гранит характеризуется низким водопоглощением и малым коэффициентом истираемости. Камень довольно легко обрабатывается и полируется, после чего сохраняет зеркальную поверхность на продолжительный период. Минерал также поддаётся теске. Ему можно придавать любые формы.

Камень сохраняет свои характеристики даже в самых суровых окружающих условиях. Гранит считается экологичным и эргономичным материалом. Любые разновидности этой горной породы безопасны для людей и животных. Горная порода не излучает радиацию. Никаких ограничений в применении гранита при строительных работах нет.

Некоторым разновидностям камня получается придать декоративную фактуру только после термической обработки. Обычно это необходимо для материалов светло-серых оттенков, которые после отделочных работ становятся почти сахарно-белыми.

Цвет и рисунок

Самым популярным считается красный или ярко-розовый лезниковский гранит. Есть и другие разновидности камня, которые названы в честь их месторождения, например, корнинский, софиевский или жежелевский минерал серого цвета.

Красивым гранитом считается амазонитовый вид зелёного или бирюзового оттенка. Их цвет обусловлен содержащимся в породе зелёным полевым шпатом. Не менее привлекательны образцы аметистового цвета с лилово-розовым отливом. Самая редкая разновидность камня — экземпляры с голубым кварцем. В некоторых местах можно найти чёрный гранит. Встречаются минералы и в белом цвете. Такие образцы внешне напоминают мрамор. Камень может быть не только белоснежного окраса, но и таких оттенков, как светло-зелёный, перламутровый или бледно-жёлтый.

Рисунок гранита зависит от скоплений включений тёмного цвета. Обычно в природе встречаются минералы с пятнистым или крапчатым узором. Некоторые образцы обладают полосато-волнистыми рисунками. Изредка можно встретить гранит с узором, напоминающим кружки или цепочки. Пунктирный рисунок образуется на породе, если в ней есть вкрапления шпатовых кристаллов плоской формы.

Другие разновидности

Существует немало классификаций камня по разным признакам. По характеру и содержанию тёмноцветных вкраплений гранит разделяют на следующие виды:

Аляскит. Не содержит тёмных вкраплений.
Биотитовый. Объём биотита в минерале варьируется в пределах 6−8%.
Лейкогранит. Низкий уровень содержания тёмноцветных частиц.
Двуслюдяной. Такой минерал включает биотит и мусковит.
Литий-фтористый. В камне содержатся слюды из лития.
Пироксеновый. В составе имеются авгит, кварц и ортоклаз.
Щёлочный. Характеризуется наличием щёлочных составляющих.

Гранит классифицируют и по структуре зёрен. Порфировидный камень отличается ярко выделенными длинными вставками, которые выступают из основной массы породы. Пегматоидному граниту свойственен симметричный и равномерный зернистый рисунок. Финский камень рапакиви характеризуется округлыми вставками с серым или зеленоватым обрамлением. Гнейсовидный минерал имеет мелкозернистую структуру.

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.

Магическая и лечебная сила камня

Гранит обычно используют в строительстве. Ему мало придают особого значения. Но граниту характерны определённые магические и лечебные свойства, как и любому другому камню.

В древние времена минерал был в почёте. Из него строили бани для императоров и королей. Камень использовался и в качестве оберега. Люди считали, что гранит защищает от негативной энергии и эмоций. Поэтому человек, который носил амулет из этого камня, мог не бояться тёмных сил.

Из минерала изготавливают амулеты и обереги для людей, которые посвящают свою жизнь науке или образованию. Гранит благотворно сказывается на памяти, умственных способностях и коммуникабельности человека. Красные виды камня обостряют интуицию, развивают мышление и избавляют от амбиций. Минерал часто используется учениками, студентами, преподавателями и воспитателями в качестве помощи и поддержки.

Поскольку гранит обладает целебными свойствами, его применяют в литотерапии. Он помогает облегчить боли при астме, бронхите, пневмонии и патологиях сердечно-сосудистой системы. Кроме того, камень положительно сказывается на состоянии позвоночной системы и суставах. Минерал помогает снизить температуру при простудных болезнях и вирусных инфекциях.

Гранит любят за его презентабельный вид и высокие качественные характеристики. Поэтому он служит отличным декоративным материалом не только для различных построек, но и для величественных сооружений.

Как и из чего образуется гранит?

Гранит – разновидность породы магматического происхождения, которая практически повсеместно присутствует в составе континентальной земной коры. Этот камень имеет сложный минеральный состав, основную часть которого составляют:

большая группа так называемых темноцветных минералов (около 5-8%).

Кроме того, в составе гранита в незначительных количествах могут находиться и другие примеси, которые иногда влияют на внешний вид камня. Добываемый на разных месторождениях гранит может быть разных цветов – чёрный, серый, коричневый, красный, розовый. Это зависит от состава породы. Купить гранит любого цвета сегодня не является проблемой.

Образование гранитных пород из перечисленных выше минералов происходило под воздействием высоких температур и давления. Присутствие в его составе полевого шпата, который может быть разных оттенков, и некоторых примесей определяет цвет гранита. А блестящие полупрозрачные зёрна, делающие гранит одним из самых красивых облицовочных материалов, обязаны своим происхождением входящему в состав породы кварцу.

Происхождение гранитных пород

По своему происхождению весь гранит – порода магматическая, образованная в глубоких слоях земной коры в зонах столкновения континентальных плит. Под океаном он практически не образуется. Однако пути образования данной породы могут существенно отличаться. В соответствии с типом процессов образования гранит можно разделить на две большие группы:

Собственно из магмы, непосредственно изливающейся на больших глубинах в земной коре при тектонических процессах, образуется первый тип гранита. Фактически, это застывшая и затвердевшая магма – кристаллический зернистый гранит.
Граниты могли образовываться и другим путём. Во время тектонических процессов, которые шли на Земле много миллионов лет назад, разнообразные осадочные, глинистые, обломочные породы могли оседать, тем самым проникая в глубокие слои коры с раскалённой магмой, где они подвергались мощному воздействию очень высоких температур и сильному давлению. В результате происходила их перекристаллизация и формировалась гранитная порода особой прочности. Этот процесс также называют гранитизацией.

Независимо от путей, которыми шло образование породы, все виды гранита представляют собой уникальный строительный и облицовочный материал повышенной прочности, при помощи современных технологий прекрасно поддающийся обработке, в том числе, шлифовке вплоть до образования зеркальной поверхности.

Гранит – специфически земная порода, обнаружить которую на других планетах до сих пор не удалось никому.

Название камня пришло к нам с латыни – "granum" означает "зерно, зернистый". Это самое точное определение его внешнего вида. По цвету классическим считается бело-черный – соль с перцем. Но в зависимости от особенностей формирования породы, примесей в составе его цвет и структура могут отличаться.

Это магматическая порода, образованная в нижних слоях земной коры. Ее глубина залегания составляет порядка 2 км, но в некоторых случаях она выходит на поверхность в результате тектонического разлома и пр.

Для образования гранита понадобятся:

полевой шпат 35-65%;
кварц 25-35%;
слюда 5-10%;
роговая обманка 5-8%.

В нем содержится 72% кремнезема, что позволяет классифицировать его, как кислую породу.

Особенности формирования

Ученые считают, что это одна из первых пород, зародившихся на земле. Для ее образования требуется выход магмы, она изливается на большой глубине в результате тектонических процессов. Если это происходит медленно, кристаллизуются минералы с магнием и железом в составе. За счет высокой плотности они остаются в толще материала. А полевой шпат кристаллизуется позже, он обеспечивает знакомый нам внешний вид. Уникальные рисунки и оттенки обусловлены присутствием дополнительных включений. Например, оксид железа придает минералу красный оттенок, а лабрадорит – голубой. Такой способ формирования обеспечивает кристаллическую зернистую структуру.

Есть еще один способ образования камня – гранитизация. В этом случае происходит оседание обломочных, глинистых, осадочных пород, проникновение их в глубокие слои коры, где находится раскаленная магма. Здесь под действием высокой температуры и давления происходит перекристаллизация, что придает камню прочность.

Таким образом, каждое месторождение является уникальным, созданным самой природой. Поэтому не стоит ждать повторяющихся узоров на поверхности. Это свойство характерно для каждого натурального камня.

Высокая прочность, полученная в результате этих процессов, позволяет использовать его для внутренней и наружной отделки зданий, создания архитектурных объектов, строительства несущих конструкций вроде колонн и прочих элементов.

Читайте также: