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.
