Гранит

Химический состав камня

Гранит всегда состоит из кварца и полевого шпата, также в нем присутствуют другие (вспомогательные) минералы. Если рассматривать химический состав, больше всего в этом камне содержится кремнезема SiO₂ (72,04%), второе место занимает глинозем Al₂O₃ (14,42%). Также имеются компоненты:

K₂O – оксид калия, светло-желтого оттенка – 4,12%;

Na₂O – оксид натрия, в виде бесцветных кристаллов – 3,69%;

CaO – оксид кальция, кристаллическое белое вещество – 1,82%;

FeO – вюстит (или монооксид железа), черный минерал – 1,68%;

Fe₂O₃– железный сурик, красно-коричневый – 1,22%;

MgO – жженая магнезия, представляет собой белый рыхлый порошок – 0,71%;

TiO2 – двуокись титана – 0,3%;

P₂O₅– фосфорный ангидрид – 0,12%;

MnO – монооксид марганца – 0,05%.

Наиболее распространенными вспомогательными минералами являются амфиболовая роговая обманка и слюдяной биотит, оба вещества имеют черную окраску. А так как кварцу и ПШ свойственны светлые цвета (от розового до белого тона), в сочетании с минералами классический гранит выглядит как смесь соли с перцем.

Свойства и применение гранита

Чаще всего камень используют в строительстве, учитывая его прочность, устойчивость к погодным воздействиям, температурам. Он не впитывает влагу, что оправдывает использование материала вблизи водоемов.

Сферы применения натурального и искусственного материала (керамогранита):

облицовка зданий;
оформление набережных, центральных улиц, станций метро, подземных переходов;
изготовление столешниц, подоконников;
покрытие полов в частных владениях, музеях, театрах;
оформление лестниц;
изготовление памятников на могилу;
добавление в состав для покрытия автодорог.

Как влияет состав гранита на его декоративность

На декоративные свойства влияют примеси в составе. Они придают камню редкие оттенки, за что ценятся на рынке.

Зеленые – Green Ukraine, Масловский (Verde Oliva), Батерфляй Грин.
Синие – Ультрамарин, Содалит Блю, Азул Макаубас.
Красные – Империал Рэд, Сюскюянсаари, Капустинский, Лезниковский.
Желтые – Сансет Голд, Кристал Еллоу.
Коричневые – Дымовский, Елизовский.
Цветной – Дидковичский, Южно-Султаевский, Бэйнбук Браун.
Черные – Absolut Black, Black Galaxy, Габбро-диабаз, Букинский.

Физико-химические свойства

Гранит славится своей прочностью, которая превышает прочность мрамора почти в 2 раза (см. сравнение гранита и мрамора). Отличается устойчивостью к осадкам, кислотам, морозу, жаре. Не впитывает влагу, пожаробезопасен.

Сохраняет внешнюю эстетику долгие годы, несмотря на внешние неблагоприятные воздействия. Глина и песок образуются при разрушении гранита под воздействием солнца, воды, ветра, живых организмов.

Плотность: 3,17 г/см3.
Твердость по шкале Мооса: 6–7 баллов.
Удельный вес: 2,7 г/см3.
Истираемость: 1,4 г/см3м.
Плотность на сжатие: 300 мПа.
Предел прочности при сжатии: 299,6 МПа.
Предел прочности при изгибе: 57 МПа.
Радиоактивность гранита: слабая, содержит небольшое число изотопов. Требует измерения прибором.
Электропроводность: отсутствует.

Химическая формула длинная, зависит от состава: SiO2 – 70,18; Al2O3 – 14,47; K2O – 4,11; Na2O – 3,48; CaO – 1,99; FeO – 1,78; Fe2O3 – 1,57; H2O – 0,84; TiO2 – 0,39; MnO – 0,12; MgO – 0,88; P2O5 – 0,19. Через тире указано процентное соотношение элементов.

Лечебные свойства

В литотерапии камень используют для лечения бронхолегочных заболеваний и заболеваний сердечно-сосудистой системы. Помогает при проблемах с суставами, костями (особенно при болезнях позвоночника). При простудах способствует скорейшему снижению температуры тела.

Магические свойства

Люди верят, что камень способен защитить дом от негативной энергетики. Этому способствуют гранитные элементы декора в интерьере или же талисманы.

Гранитные амулеты помогают развить интуицию. Улучшают работу головного мозга.

В качестве талисмана и амулета гранит помогает людям, связанным с умственным трудом (педагоги, учителя, студенты, ученые).

В дополнение смотрите документальный фильм:

Разновидности гранитов

По особенностям минерального состава среди гранитов выделяются следующие разновидности:

Плагиогранит — светло-серый гранит с резким преобладанием плагиоклаза при полном отсутствии или незначительном содержании калиево-натриевого полевого шпата, придающего гранитам розовато-красную окраску.
Аляскит — розовый гранит с резким преобладанием калиево-натриевого полевого шпата с малым количеством (биотит) или отсутствием темноцветных минералов.
Роговообманковый и роговообманковый-биотитовый — гранит с роговой обманкой вместо биотита или наряду с ним.

По структурно-текстурным особенностям выделяют следующие разновидности:

Порфировидный гранит — содержит удлинённые либо изометричные вкрапленники, более или менее существенно отличающиеся по размерам от основной массы (иногда достигают 10—15 см) и обычно представленные ортоклазом или микроклином, реже кварцем. Порфировидные граниты, в которых зерна калиево-натриевого полевого шпата розового цвета обрастают светло-серым плагиоклазом, приобретая округлые очертания, называются гранитом рапакиви. Такое строение способствует быстрому разрушению породы, её крошению.

Геохимические классификации гранитов

Широко известной за рубежом является классификация Чаппела и Уайта, продолженная и дополненная Коллинзом и Валеном. В ней выделяется 4 типа гранитоидов: S-, I-, M-, A-граниты. В 1974 году Чаппел и Уайт ввели понятия о S- и I-гранитах, основываясь на том, что состав гранитов отражает материал их источника. Последующие классификации также в основном придерживаются этого принципа.

S — (sedimentary) — продукты плавления метаосадочных субстратов;
I — (igneous) — продукты плавления метамагматических субстратов;
M — (mantle) — дифференциаты толеит-базальтовых магм;
А — (anorogenic) — продукты плавления нижнекоровых гранулитов или дифференциаты щелочно-базальтоидных магм.

Различие в составе источников S- и I-гранитов устанавливаются по их геохимии, минералогии и составу включений. Различие источников предполагает и различие уровней генерации расплавов: S — супракрустальный верхнекоровый уровень, I — инфракрустальный более глубинный и нередко более мафический. В геохимическом отношении S- и I-граниты имеют близкие содержания большинства петрогенных и редких элементов, но есть и существенные различия. S -граниты относительно обеднены CaO, Na₂O, Sr, но имеют более высокие концентрации K₂O и Rb, чем I-граниты. Эти различия обусловлены тем, что источник S-гранитов прошёл стадию выветривания и осадочной дифференциации. К M типу относятся граниты, являющиеся конечным дифференциатом толеит-базальтовой магмы или продуктом плавления метатолеитового источника. Они широко известны под названием океанических плагиогранитов и характерны для современных зон СОХ и древних офиолитов. Понятие А-гранитов было введено Эби. Им показано, что они варьируют по составу от субщелочных кварцевых сиенитов до щелочных гранитов с щелочными темноцветами, резко обогащены некогерентными элементами, особенно HFSE. По условиям образования могут быть разделены на две группы. Первая, характерная для океанических островов и континентальных рифтов, представляет собой продукт дифференциации щелочно-базальтовой магмы. Вторая, включает внутриплитные плутоны, не связанные непосредственно с рифтогенезом, а приуроченные к горячим точкам. Происхождение этой группы связывают с плавлением нижних частей континентальной коры под влиянием дополнительного источника тепла. Экспериментально показано, что при плавлении тоналитовых гнейсов при давлении 10 кбар образуется обогащенный фтором расплав по петрогенным компонентам сходный с А-гранитами и гранулитовый (пироксенсодержащий) рестит.

Геодинамические обстановки гранитного магматизма

Наибольшие объёмы гранитов образуются в зонах коллизии, где сталкиваются две континентальные плиты и происходит утолщение континентальной коры. По мнению некоторых исследователей, в утолщённой коллизионной коре образуется целый слой гранитного расплава на уровне средней коры (глубина 10—20 км). Кроме того, гранитный магматизм характерен для активных континентальных окраин (Андские батолиты), и, в меньшей степени, для островных дуг.

В очень малых объёмах граниты образуются в срединно-океанических хребтах, о чём свидетельствует наличие обособлений плагиогранитов в офиолитовых комплексах.

Состав и фото гранита

Минералогический состав гранита. В основном состоит из полевого шпата 60-65%, много кварца 25-35%, в небольшом количестве присутствуют слюды 5-10%, иногда роговая обманка. Темноцветные минералы (роговая обманка, биотит) составляют примерно 5-10% породы.

В случае содержания биотита порода получает название биотитового гранита, содержания мусковита – мусковитового гранита, при содержании роговой обманки – роговообманкового гранита, если содержит роговую обманку и биотит – роговообманково-биотитового гранита и т.д.

Химический состав. SiO₂ 68-72%, Al₂O₃ 15-18%, Na₂O 3-6%, Fe₃O₄ 1-5%, CaO 1,5-4%, MgO до 1,5% и др.

Разновидности: Гранит-рапакиви (гнилой камень) – гранит с крупными зернами полевых шпатов. Структура: крупнозернистая.

Применение гранита

Гранит применяется как строительный и облицовочный материал. Из гранита изготавливают блоки, плиты, карнизы, бордюры, детали различных машин и агрегатов для целлюлозно-бумажной, пищевой (крахмально-паточной), станкостроительной, металлургической и фарфоро-фаянсовой промышленности. Так как гранит, в отличие от металла, не поддаётся воздействию кислот и солей, не боится влаги.

Из него изготовляют жернова и вальцы для мельниц. Гранитные плитки – материал для изготовления оснований точных приборов. Гранитный щебень важный материал для изготовления железобетонных изделий и конструкций, гранитные блоки – для декоративного оформления зданий. Из гранита делают памятники, столешницы, лестницы, брусчатку.

В горной системе Блэк-Хилс, в горе Рашмор, сложенной гранитами в честь 150-летия истории США высечен всемирно известный барельеф с портретами четырёх президентов.

Портреты президентов США в гранитах горы Рашмор: Джордж Вашингтон, Томас Джефферсон, Теодор Рузвельт, Авраам Линкольн

Полезные свойства и применение в строительстве

Благодаря простоте обработки, длительному сроку эксплуатации и замечательному внешнему виду природный камень гранит можно по праву считать универсальным материалом. Но на этом, конечно, описание преимуществ материала не заканчивается. Ведь свойства и применение его в строительстве поистине неограниченны.

Кроме перечисленных, стоит выделить такие полезные свойства данного строительного материала, как:

экологичность;
богатая цветовая гамма;
разнообразие фактур;
отличная совместимость с другими материалами.

Изначально гранитные массивы использовались для возведения масштабных сооружений: стадионов, церквей, театров. В современном строительстве он нашел широкое применение в изготовлении памятников и скульптур.

Из ограненного камня делают даже ювелирные украшения, бусы или браслеты.

Учитывая вышеизложенные характеристики гранита, неудивительно, что он является одним из наиболее распространенных строительных материалов в мире. Но ко всем преимуществам его следует добавить один существенный недостаток — тяжелый вес, который сильно ограничивает массовое использование гранита в строительстве. Даже при наличии современной техники гранитную плиту, весящую минимум 2700 кг на 1 м³, очень сложно транспортировать.

Для решения данной проблемы прибегают к различным методам, например добавлению различных примесей или созданию аналогов. Таким образом, на рынке строительных материалов появляется керамический и искусственный гранит, который однако по своим качествам значительно уступает природному.

Месторождения

Основной формой залегания считаются батолиты. Они собой представляют большой массив площадью в несколько гектаров. Чаще всего порода залегает в форме штоков, даек и остальных интрузивных тел. Порой минерал образует несколько пластообразных тел, чередующихся с метаморфическими и осадочными горными породами.

Гранит встречается на каждом из материков. В основном он выходит на поверхность в тех областях, которые были сложены древними породами, где из-за эрозионно-денудационного процесса произошло разрушение перекрывающих отложений.

Так, в США данная порода встречается на севере страны, вдоль берега Атлантического океана, в горах Блэк-Хилс и центре плато Озарк. Камень добывают в Джорджии, Висконсине, Южной Дакоте и Вермонте.

Также он распространен и в нашей стране. На постсоветском пространстве эксплуатируется около 200 месторождений гранита. Крупнейшие из них: Мокрянское, Малокохновское, Микашевичи.

На территории РФ гранит больше всего распространен в Карело-Кольском регионе, в Восточной Сибири, на Урале, на Дальнем Востоке и Кавказе. Сегодня известно около пятидесяти месторождений, в которых добывается штучный минерал. Гранитный щебень и бут добывают в Приладожье, Прионежье, в Архангельской и Воронежской областях, на Карельском перешейке, в Челябинской и Свердловской областях, в Хабаровском крае и Приморье, в Восточном Забайкалье. Отличными декоративными характеристиками отличаются рапакиви, добываемые на северо-западе страны, кроме того, ценятся и амазанитовые виды Забайкалья и Ильменских гор. Множество месторождений работает не постоянно, в основном на щебень и бут. В них, по мере необходимости, добывают глыбы гранита, из них изготавливают облицовочные плиты.

Существует несколько видов гранита, их мы рассмотри в статье ниже.

История гранитового камня

Один современный лирик в стихах с описанием гранита рассуждает о его названии. Созвучие автор находит со словом «грань», ассоциируя минерал то с гранями могильных плит, то с границами бытия. Но на самом деле этимология термина имеет латинские корни.

Самым первым, кто употребил определение, был итальянский естествоиспытатель Цезальпинус. Он-то и создал слово, производное от латинского «granum» — «зерно», и употребил его в научном контексте своего труда «De metallicis» (1596). Но, конечно, сам камень давным-давно использовался при возведении фундаментальных построек древних империй – Египта, Рима, Индии.

Важность минерала в том, что он играет значительную роль в составе земной коры. Есть даже целиковые гранитовые горы, например, знаменитый Монблан

Может, поэтому надёжность ассоциируют с прочностью гранита. Примечательно, что его кристаллы не встречаются на других небесных телах. Для сравнения: базальт попадается в поверхностной структуре Луны и планет земной группы. Вот почему геологи сочинили про камень поговорку: «гранит – визитная карточка Земли».

Места добычи

Месторождения гранитовой породы имеют глобальный размах. Только в одной России есть 50 мест добычи, откуда вывозят камень разных видов и сортов. Преимущественно, это серый гранит и разновидности белого и коричневого цвета. Декоративные камни – розовый и красный гранит – находят на Кольском полуострове, карельских месторождениях и в Ленинградской области.

Примечательны залежи Украины, особенно месторождение «Кристаллический щит», шириною в 200 км. Оно расстилается с северо-запада на юго-восток на 1000 км по территории страны. Криворожские карьеры дают миру редкий чёрный гранит, а высококачественным облицовочным камнем богат Житомирский край.

Европейские месторождения тоже вносят свой вклад в добычу красивых сортов минерала. Италия, а конкретнее Сардиния, богата светло-розовыми и нежно-серыми породами. Другие популярные и менее ценные виды содержат болгарские, португальские, испанские, финские месторождения. Добывается полезное ископаемое также в Германии и в Великобритании.

Тем не менее, лидером по добыче породы является Сомали, а вслед за ним Эфиопия и другие страны африканского континента. В совокупности их показатели составляют не менее 120 000 м³ за год. Там добываются так называемые порфировидные камни, минералы красного окраса, а также светло-серые виды. Намибия богата залежами темно-синих образцов, которые относятся к редким минералам.

Физические свойства гранита

Окраска у гранитов светлая, обусловлена в основном цветом полевых шпатов: светло-серая, желтоватая, розовая, красноватая. Строение зернистое (равномернозернистое или неравномернозернистое), причем может быть крупнозернистое, среднезернистое, мелкозернистое, тонкозернистое. Плотность 2,54-2,78 г/см3. Твердость по шкале Мооса 5-7. Прочность на сжатие достигает 300 МПа. Температура плавления 1260ºС.

Отличительные признаки. Для гранита характерно зернистое строение, большая твердость (оставляет царапину на стекле), содержание полевого шпата и кварца, светлая окраска, небольшая плотность. Гранит очень похож на сиенит и нефелиновый сиенит. Различие том, что в сиените и нефелиновом сиените кварц отсутствует; отличие от нефелинового сиенита в отсутствии нефелина.

Виды гранита

В интернете встречаются самые разные сведения о граните, наиболее широко известна классификация Чаппела/ Уайта. Буквенная система, предложенная Chappell & White, первоначально разделяла природный камень на I-тип (полученный в результате извержения) и S-тип (осадочный), позднее был добавлены типы М (из кристаллизованных мафических магм) и А (созданный в аногенных условиях).

По минеральному составу камень гранит разделяется на виды:

аляскит, где доминирует калиево-натриевый ПШ, отсутствуют темные минералы, мало биотита;

плагиогранит, с преобладанием плагиоклаза, содержащий полевой шпат по минимуму;

двухслюдяной, одновременно с мусковитом и биотитом;

биотитовый;

щелочной;

пироксеновый (редкий вид), в состав входит кварц, ортоклаз и авгит.

Существует огромное количество всяких видов гранита, они подразделяются по цвету и месторождению, а по структуре делятся на порфировидные и пегматоидные типы. Рисунок гранита практически не повторяется, что свидетельствует об уникальности камня, и это большой плюс в его применении как строительного материала.

Физические свойства и характеристика

Основные физические свойства материала: прочность, плотность, устойчивость к высокой температуре и воздействию окружающей среды.

Твердость пород в первую очередь зависит от уровня поглощения влаги. Чем меньше процент влагопоглощения в камнях, тем прочнее они. В этом плане минерал является бесспорным лидером, поскольку благодаря своей глубине залегания он поглощает влагу лишь в пределах 0,2%. Во вторую очередь твердость гранита зависит от наличия в нем кварца, который, помимо всего прочего, обеспечивает еще и термостойкость. Температура плавления камня может достигать 700°С. Кроме того, благодаря той же водонепроницаемости он способен выдержать перепады температуры в пределах 100 градусов, поэтому количество циклов замораживания и нагревания может достигать не одну сотню раз.

Магматическое или вулканическое происхождение гранитного массива связано с медленным остыванием и затвердением магмы в земной коре

В целом физические свойства и долговечность данного минерала зависят еще и от его структуры, согласно которой выделяют следующие виды гранита:

крупнозернистый;
среднезернистый;
мелкозернистый.

Наибольшую ценность представляет мелкозернистая структура менее 2 мм. Данная разновидность имеет лучшее сопротивление к механическим воздействиям и более высокую температуру плавки.

Несмотря на столь высокие показатели прочности и плотности, гранитные камни относятся к хорошо обрабатываемому строительному материалу. Их без проблем можно разрезать, отшлифовать и отполировать. Если минералы тщательно огранены, они приобретают гладкую и блестящую поверхность, не уступающую по красоте мрамору.

Проблема происхождения гранитов

Гранитные скалы.

Граниты играют огромную роль в строении коры континентов Земли. Но, в отличие от магматических пород основного состава (габбро, базальт, анортозит, норит, троктолит), аналоги которых распространены на Луне и планетах земной группы, о существовании гранитов на других планетах солнечной системы имеются лишь косвенные свидетельства. Так, имеются косвенные признаки существования гранитов на Венере. Среди геологов существует выражение «Гранит — визитная карточка Земли».
С другой стороны, есть веские основания полагать, что Земля возникла из такого же вещества, что и другие планеты земной группы. Первый состав Земли реконструируется как близкий составу хондритов

Из таких пород могут выплавляться базальты, но никак не граниты.
Эти факты привели петрологов к постановке проблемы происхождения гранитов, привлекавшей внимание геологов много лет, но и до сих пор далёкой от полного решения.

В настоящее время о происхождении гранитов известно довольно много, но некоторые принципиальные проблемы остаются пока нерешёнными. Одна из них — это процесс образования гранитов. При частичном плавлении твердого корового вещества, ясно определимые твёрдые остатки — реститовые кристаллические фазы, не перешедшие в расплав — встречаются в них относительно редко. Небольшое количество остаточного материала можно видеть в S-гранитах и I-гранитах. Однако в Р- и А-гранитах реститовые фазы обычно не диагностируются.
С чем это связано — с полным разделением твёрдых фаз и расплава в процессе подъёма магматического материала, с последующим преобразованием твёрдых остатков, отсутствием критериев для их диагностики или же с дефектом самой петрологической модели — в настоящее время пока не выяснено.
Проблема реститовых остатков вызывает и другие вопросы. При частичном плавлении амфиболсодержащих пород повышенной кислотности можно получить лишь около 20 % низкокалиевого гранитного материала. При этом должно оставаться 80 % безводного твердого остатка, состоящего из пироксена, плагиоклаза или граната. Хотя породы в нижней части континентальной коры имеют близкий минеральный состав, их обломки, вынесенные вулканами, не несут геохимических признаков тугоплавкого остаточного материала. Есть предположение, что этот материал был каким-то образом погружен в верхнюю мантию, однако прямые доказательства реальности этого процесса отсутствуют. Не исключено, что и в данном случае петрологическая модель нуждается в корректировке.

Есть и другие неясности при изучении процесса происхождения гранитов. Однако современные методы исследования достигли такого уровня, который позволяет надеяться на то, что правильные решения будут найдены в ближайшее время.

Автором одной из первых гипотез о происхождении гранитов стал Н. Боуэн — отец экспериментальной петрологии. На основании экспериментов и наблюдений за природными объектами он установил, что кристаллизация базальтовой магмы происходит по ряду законов. Минералы в ней кристаллизуются в такой последовательности (в соответствии с рядом Боуэна), что расплав непрерывно обогащается кремнием, натрием, калием и другими легкоплавкими компонентами. Поэтому Боуэн предположил, что граниты могут являться последними дифференциатами базальтовых расплавов.

Физические и химические свойства камня

Какие химические и физические свойства гранита? Он является одним из самых плотных, твердых и прочных камней. Плотность — это физическая величина, показывающая соотношение массы тела и занимаемого им объема. Плотность гранита — 2600 кг/м3.

Твердость — это свойство материала сопротивляться внедрению другого, более твердого тела. Измеряется по шкале Мооса, которая содержит 10 единиц. У алмаза твердость — 10, у талька и графита, которые можно поцарапать ногтем, — 1. В зависимости от разновидности гранита, его твердость составляет 5-7 по шкале Мооса. Из-за такой текстуры обработка камня возможна только с применением алмазных инструментов.

Гранит обладает еще одним свойством — прочность на сжатие. Эта характеристика показывает, какое механическое напряжение нужно приложить, чтобы тело сломалось или деформировалось. Прочность на сжатие гранитной породы — до 300 Мпа.

Несмотря на то, что гранит — это камень, его можно расплавить. Какая температура плавления у этого материала? Она довольно высока и составляет 1215-1260°С. Однако ее можно снизить вдвое, если повысить давление и добавить воды, камень расплавится при 650°С, что помогает при обработке.

Материал практически не поглощает влагу. Это объясняется его низкой пористостью, его структура мелкозернистая. Цвет его бывает разным и зависит от соотношения содержащихся в нем минералов: красный, розовый, серый, голубоватый, зеленоватый.

Лабрадорит

Он представляет собой природный камень, который является горной зернисто-кристаллической породой. Лабрадориты появляются в магматических глубинах. В основном они состоят из плагиоклаза, который является полевым шпатом. Структура минералов кристаллическая. Она подразделяется на среднезернистую и крупнозернистую породы.

Лабрадориты – это разновидность анортозитов. Название они получили от своего первоначального месторождения – так называется полуостров в Канаде. Сегодня добыча этого природного камня происходит и в других странах, среди которых Украина и Финляндия. В России также существуют крупные месторождения. Первые минеральные сооружения были найдены в Киевской Руси – тогда этот гранит использовался как исключительно облицовочный камень, потом им начали отделывать монументальные здания.

В основном этот гранит серый или черный. Темноцветные минералы как раз и придают камню красивый темный оттенок. Основными свойствами лабрадоритов считается их морозостойкость и высокая прочность. Следовательно, эти камни чаще всего используются для внешней отделки строений.

Кроме того, гранит различают по структурно-текстурным свойствам.

В каких областях используют гранит: его значение для человека

Благодаря своим характеристикам — плотности, текстуре — материал широко применяется в строительстве. Именно гранитными камнями облицованы набережные

Тот, кто хоть раз побывал в Санкт-Петербурге, не мог не обратить внимание на монументальные набережные, которые больше 300 лет подвергаются воздействию воды и ветра и остаются в неизменном состоянии

Во многих городах осталась гранитная брусчатка, которой ранее выкладывали дороги и мостовые. Этим камнем облицовывают здания, в том числе старинные дворцы и замки. Он завоевал популярность у строителей благодаря своей пожаростойкости и долговечности. Все сооружения, которые делают из этой породы, обладают повышенной прочностью.

Применение гранита возможно не только в городской архитектуре, но и во внутренней отделке домов. Из него сооружают массивные лестницы, балконные перила, колонны; им облицовывают стены и полы.

Многие памятники великим писателям и художникам, историческим деятелям сооружены именно из этого материала. Сотрудники ритуальных агентств предлагают устанавливать гранитные памятники на кладбище.

Где еще применяют гранит, кроме строительства? Он используется в промышленности как материал для изготовления поверочных плит. Некоторые разновидности камня, обладающие повышенным радиационным фоном, рассматриваются как перспективное сырье для получения урана.

Из-за высокой плотности обработка гранита возможна только с применением алмазного сверла. Благодаря современным технологиям обработки гранита его можно сделать гладким и скользким или же оставить приятную на ощупь, шероховатую текстуру.

Проблема происхождения гранитов

Граниты играют огромную роль в строении верхних оболочек Земли. Но в отличие от магматических пород основного состава (габбро, базальт, анортозит, норит, троктолит), аналоги которых распространены на Луне и планетах земной группы, граниты встречаются только на нашей планете и пока не установлены среди метеоритов или на других планетах солнечной системы. Среди геологов существует выражение «Гранит — визитная карточка Земли».

С другой стороны, есть веские основания полагать, что Земля возникла из такого же вещества, что и другие планеты земной группы. Первичный состав Земли реконструируется как близкий составу хондритов. Из таких пород могут выплавляться базальты, но никак не граниты.

Эти факты привели первых же петрологов к постановке проблемы происхождения гранитов, проблемы, привлекавшей внимание геологов много лет, но и до сих пор далёкой от полного решения.

Автором одной из первых гипотез о происхождении гранитов стал Боуэн — отец экспериментальной петрологии. На основании экспериментов и наблюдений за природными объектами он установил, что кристаллизация базальтовой магмы проиходит по ряду законов. Минералы в ней кристаллизуются в такой последовательности (ряд Боуэна), что расплав непрерывно обогащается кремнием, натрием, калием и другими легкоплавкими компонентами. Поэтому Боуэн предположил, что граниты могут являться последними дифференциатами базальтовых расплавов.

Геохимические классификации гранитов

Широко известной за рубежом является классификация Чаппела и Уайта, продолженная и дополненная Коллинзом и Валеном. В ней выделяется 4 типа гранитоидов: S-, I-, M-, A-граниты. В 1974 г. Чаппел и Уайт ввели понятия о S- и I-гранитах, основываясь на том, что состав гранитов отражает материал их источника. Последующие классификации также в основном придерживаются этого принципа.

S — (sedimentary) — продукты плавления метаосадочных субстратов,
I — (igneous) — продукты плавления метамагматических субстратов,
M — (mantle) — дифференциаты толеит-базальтовых магм,
А — (anorogenic) — продукты плавления нижнекоровых гранулитов или дифференциаты щелочно-базальтоидных магм.

Различие в составе источников S- и I-гранитов устанавливаются по их геохимии, минералогии и составу включений. Различие источников предполагает и различие уровней генерации расплавов: S — супракрустальный верхнекоровый уровень, I — инфракрустальный более глубинный и не редко более мафический. В геохимическом отношении S- и I-граниты имеют близкие содержания большинства петрогненных и редких элементов, но есть и существенные различия. S -граниты относительно обеднены CaO, Na₂O, Sr, но имеют более высокие концентрации K₂O и Rb, чем I-граниты. Эти различия обусловлены тем, что источник S-гранитов прошёл стадию выветривания и осадочной дифференциации. К M типу относятся граниты, являющиеся конечным дифференциатом толеит-базальтовой магмы или продуктом плавления метатолеитового источника. Они широко известны под названием океанических плагиогранитов и характерны для современных зон СОХ и древних офиолитов. Понятие А-гранитов было введено Эби. Им показано, что они варьируют по составу от субщелочных кварцевых сиенитов до щелочных гранитов с щелочными темноцветами, резко обогащены некогерентными элементами, особенно HFSE. По условиям образования могут быть разделены на две группы. Первая, характерная для океанических островов и континентальных рифтов, представляет собой продукт дифференциации щелочно-базальтовой магмы. Вторая, включает внутриплитные плутоны, не связанные непосредственно с рифтогенезом, а приуроченные к горячим точкам. Происхождение этой группы связывают с плавлением нижних частей континентальной коры под влиянием дополнительного источника тепла. Экспериментально показано, что при плавлении тоналитовых гнейсов при Р=10 кбар образуется обогащенный фтором расплав по петрогенным компонентам сходный с А-гранитами и гранулитовый (пироксенсодержащий) рестит.

Геодинамические обстановки гранитного магматизма

Наибольшие объёмы гранитов образуются в зонах коллизии, где сталкиваются две континетальные плиты и происходит утолщение континентальной коры. По мнению некоторых исследователей, в утолщённой коллизионной коре образуется целый слой гранитного расплава на уровне средней коры (глубина 10 — 20км). Кроме того, гранитный магматизм характерен для активных континентальных окраин (Андские батолиты), и, в меньшей степени, для островных дуг.