Для чего используют гранит окружающий мир. Химический и минеральный состав гранита

Вы удивитесь, если узнаете, что гранитные массы составляют большую часть всего твердого вещества на планете Земля. Но являясь основанием земной коры, почти полностью сокрыты от наших глаз. Лишь гранитные скалы и открытые месторождения этой ценной породы дарят нам удовольствие использовать прочный, красивый материал в строительстве и отделке. Интересен и удивителен также сам состав гранита и физико-химические процессы его кристаллизации.

В образовании гранитной горной породы участвовало много стихий: высокое давление, температура в тысячи градусов и постепенное остывание в течении тысячелетий в глубинах земной коры. Именно благодаря уникальному процессу кристаллизации мы имеем удовольствие любоваться непревзойденной красотой этого натурального камня.

Каков же химический состав гранита?

В образовании гранитного массива, прочнейшей горной породы после алмаза, корунда и топаза, участвует множество химических элементов, среди которых выделяют основные, определяющие состав гранита :

• Железо
• Калий
• Марганец
• Алюминий
• Кремний
• Натрий
• Кальций
• Кислород
• Водород

В незначительных количествах встречаются также литий, хром, титан, вольфрам.

Входя в состав сложных химических соединений, перечисленные элементы образуют минералы, которые в виде спрессованных мелких зерен формируют знакомый нам гранит.

Минеральный состав гранита

Минералами принято называть однородные природные соединения (говоря простым языком, камни), имеющие в своем химическом составе только одно вещество.

В составе гранита мы находим:

Биотит - его меньше всего, от 5 до 10% от общей массы. Биотиты являются основным украшением гранитной породы: это знакомые всем блестящие слюды. Их вкрапления как раз и дарят взгляду волшебные переливы при изменении угла обзора. Формула биотита очень сложная, в его состав входят калий, марганец, железо, алюминий, водород и кислород.

В незначительном количестве в составе гранита встречается также мусковит (это тоже слюда) - камень самых разных оттенков, от молочно-желтого до серебристого и зеленого.

Кварц - те, кто хорошо помнит уроки химии, сразу скажут: это «природное стекло», или оксид кремния. Кварц составляет примерно 25-35% вещества гранитной породы.

Полевые шпаты - это собирательная группа, в которую входят кислые плагиоклазы и преимущественно калиевые полевые шпаты. Процентное содержание этой группы камней самое большое и составляет от 60 до 65%. В состав гранита минералы этой группы попали не зря: это наиболее распространенный камень, составляющий примерно 50% от всей массы земной коры.

Плагиоклаз - довольно интересный минерал в составе . В чистом виде это камень с острыми косыми плоскостями спайности, благодаря чему греки его так и назвали: «косой камень». Формула его также очень интересна: Ca. Получается, большей частью это просто окислившиеся металлы и кремний.

Группа калиевых полевых шпатов - это четыре минерала, имеющих одинаковую формулу KAlSi 3 O 8 , но, благодаря разным условиям кристаллизации, получившим разную упорядоченность кристаллической решетки.

Что входит в состав гранита, можно примерно определить по его цвету и текстуре: ведь на каждом месторождении встречается абсолютно неповторимая горная порода со своим уникальным минеральным строением и химическим составом.

Как влияет состав гранита на его декоративность?

Марок гранита огромное множество, и каждый камень обладает уникальной расцветкой, структурой, зернистостью и текстурой.

Геологи условно разделяют гранитные породы на группы:

• Плагиограниты - в минеральном составе гранита преобладают именно плагиоклазы, «отвечающие» за светло-серый цвет камня . Малое количество полевых шпатов лишь слегка может окрасить камень в светло-розовый оттенок.
• Аляскиты - преимущественно минеральный состав гранита сложен из калиево-натриевых полевых шпатов с небольшими примесями биотитов. Аляскиты в чистом виде имеют розовый цвет.

Однако мы знаем на практике, что цветовая гамма гранитных пород значительно шире. Все верно, разнообразнейшие цвета и оттенки получаются благодаря незначительным примесям окислов металлов, окрашивающих минералы в несвойственные им цвета.

Благодаря таким «добавкам» в минеральный состав гранита мы можем видеть породы всех цветов:

• Черные - марки Absolut Black или Black Galaxy, Габбро.
• - Империал Рэд, Капустинский, Лезниковский.
• Желтые - Сансет Голд, Кристал Еллоу.
• Зеленые - Green Ukraine, Маславский (Verde Oliva), Батерфляй Грин.
• Синие - Ультрамарин, Содалит Блю, Азул Макаубас.
• Цветные - крупнозернистые или мелкозернистые, с самыми неожиданными сочетаниями цветов. Например, Дидковичский, Южно-Султаевский, Бэйнбук Браун.

Огромное разнообразие натуральных камней в месторождениях по всему миру получено благодаря уникальному химическому составу гранита. Природа создавала кристаллизовавшиеся массы по особым «рецептам» и для каждой марки минеральный состав гранита совершенно неповторим.

А что еще входит в состав гранита?

Альтернативная классификация гранитов по принципу, что входит в состав гранита - магма или осадочные породы, широко используется за рубежом и сводится к выделению 4 групп:

• S - считается, что гранитные породы этой группы сложены из продуктов плавления метаосадочных субстратов.
• I - эту группу составляют оплавленные метамагматические субстраты.
• M - кристаллизовавшиеся толеит-базальтовые магмы.
• А - к дифференциатам магмы щелочно-бальзатоидного состава добавляются оплавленные нижнекоровые гранулиты.

Ученые до настоящего времени ведут жаркие споры по поводу происхождения удивительного в самом деле камня, который, кстати, встречается только на Земле. До сих пор досконально не изучены физико-химические процессы кристаллизации, а также истинное происхождение кристаллизовавшихся масс.

Но будь это видоизмененные осадочные породы или застывшие магматические массы, граниты поражают своей неповторимой красотой и высокой прочностью, благодаря чему широко используются в декоративной отделке.

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.

Гранит является распространенной горной кристаллической породой, залежи которой расположены по всей планете. В переводе с латинского «гранит» обозначает «зерно», что характеризует структуру камня. Это застывшая интрузивная магма, которая не успела подняться на земную поверхность, и образовала крупнозернистые кристаллы гранита.

Основную долю минерального состава гранита в количестве 60-65% занимают полевые шпаты. 25-30% включений приходится на кварц, и малый процент отводится темноцветным минералам – роговой обманке и биориту.

Гранит имеет высокие показатели твердости, прочности и плотности. Камень в 2 раза прочнее мрамора, а его плотность достигает 2600 кг/м³. Он устойчив к низким температурам, влаге и загрязнениям. Камень подвержен плавлению при температуре от +700°С.

По химическому составу гранит является кислой породой, состав кислотности которой можно определить по количеству двуокиси кремния. Чем выше процент двуокиси кремния в граните, тем светлее окраска минерала.

Виды и цвета гранита

Минерал имеет множество разновидностей, которые отличаются структурой, включением темноцветных составляющих и цветом. С учетом текстурно-структурных особенностей граниты бывают:

• порфировидные – с удлиненными или изометрическими вкраплениями кварца и ортоклаза;
• пегматоидные – отличаются равномерной зернистостью и разными размерами включений полевого шпата и кварца;
• финляндские – характерны включения красного ортоклаза круглой формы;
• гнейсовидные – камень равномерной мелкозернистой структуры с параллельным расположением чешуек слюды;
• мусковитовые – в составе содержатся мусковит, кварц и ортоклаза.

По включению темноцветных составляющих различают аляскиты, лейкограниты, двуслюдяной, биотитовый, пироксеновый гранит, а также щелочную, литий-фтористую и роговообманковую разновидность.

Природный минерал имеет большую разновидность цветов и оттенков, и в зависимости от места добычи, делится на следующие основные группы:

• амазонитовые камни отличаются зеленым цветом с голубоватыми оттенками;
• лезниковские образцы имеют красный и розовый цвета;
• софиевские, корнинские и жежелевские минералы обладают оттенками серого и редким белым цветом.

Месторождения минерала

Применение гранита

Искусственный гранит, его плюсы и минусы

Искусственный камень является композитным материалом, который состоит из гранитной крошки и полиэфирной смолы. Он имеет множество положительных характеристик, свойственных природному камню. К числу его преимуществ можно отнести следующие свойства:

• низкая теплопроводность;
• устойчивость к влаге, перепадам температур, ржавчине и бытовой химии;
• гигиеничность за счет отсутствия микропор;
• легко обрабатывается;
• эстетичный вид с большим диапазоном цветов и оттенков;
• отсутствие радиактивного фона;

Но наряду с указанными достоинствами искусственного камня следует обозначить имеющиеся недостатки. В свойствах искусственного гранита отсутствует природная твердость минерала, что говорит о его подверженности механическим воздействиям. Несмотря на то, что искусственный камень имеет привлекательный вид и блеск, на ощупь он далек от природного минерала, и напоминает пластмассу.

Лечебные и магические свойства гранита

Гематит и его защитные свойства Гранат – камень любви и верности
Гелиотроп – «кровавый» камень
Биотит – описание и свойства минерала

Все эти разновидности гранитного материала применяют для разных целей:

• из гранитных блоков возводятся строительные объекты и монументы;
• плиты используют во внешней и цоколя зданий, а также покрытия стен и внутри помещения;
• - для мощения улиц и дорог;
• щебень и крошка применимы в отделочных работах, декоративном оформлении и ландшафтном дизайне (), используют в производстве бетона для достижения высоких показателей прочности.

Гранитная отделка способна преобразить любое здание как изнутри, так и снаружи. Используя гранитные камни самых разных оттенков, начиная от насыщенно красного и заканчивая жемчужно-серым, дизайнеры успешно используют минерал для оформления интерьера. Грамотно сочетая его с деревом, металлом или керамикой, они создают удивительные объекты – зеркальные столешницы для кухни, дачные беседки, клумбы в стиле японского сада камней, монументальные полированные лестницы и другие шедевры.

Немного об обработке камня

Как уже было сказано выше, несмотря на твердость натуральной породы, она достаточно легко поддается обработке, а потому вопрос «что можно сделать из гранита», имеет десятки решений. Его можно резать, видоизменять поверхность камня посредством шлифовки до нужного состояния, а также играть с оттенками – делать светлее или темнее, для чего прибегают к специальным технологиям обработки.

Необработанный камень смотрится естественно и хорошо поглощает свет, но отшлифованные и отполированные до зеркального блеска плиты подчеркивают достоинства этого материала и красоту слюдяных вкраплений. При обработке породы методом скалывания получается интересный рельеф с искусственным эффектом игры светотени, а некоторые разновидности каменной породы серого цвета после термообработки получают молочно-белый оттенок.

Этот камень привлекал человека с древности, но сейчас с совершенствованием технологий обработки камня применение гранита в строительстве административных зданий и частных домов стало еще более доступно.

Гранит - это глубинная, кислая, интрузивная (подземная) магматическая порода зернистого строения. Размеры зерен, которого колеблются от нескольких долей мм до нескольких см в поперечнике. Главные молекулы гранита - калиевые полевые шпаты, кислый плагиоклаз и кварц, небольшое количество темноцветных минералов. Гранит из интрузивных горных наиболее распространен.

Из чего состоит гранит?

Основные породы, которые присутствуют в граните: полевые шпаты - самые распространенные породообразующие минералы на их долю приходится свыше 50 % массы земной коры. Полевые шпаты относятся к алюмосиликатам каркасной структуры. По химическому составу полевые шпаты разделены на 4 группы: плагиоклазы, калинатровые, калиевые, калиево-бариевые. Полевые шпаты могут быть представлены различными цветами:

• белый
• серый
• желтый
• розовый
• красный
• зеленый

Кварц - это породообразующий минерал с каркасной структурой. Характеризуется поперечной штриховкой на гранях призмы. Это один из самых распространенных минералов в земной коре. Разновидность халцедон, аметист, морион. Обычно кварц находят в излившихся горных породах - риолитах. Кварц используют в приборостроении, оптике как полудрагоценный камень. Кварц может иметь различные окрасы: бесцветный, белый, серый, бурый, розовый. Плотность кварца составляет около 2,5 - 2,6 г/см3. Его относят к пьезоэлектрикам - то есть при деформации он способен индуцировать электрический заряд.

Минералогический состав гранита.

Гранит включает в свой состав широкий перечень минералов. Кислый плагиоклаз - это породообразующие минералы, алюмосиликаты из группы полевых шпатов. Плагиоклазы представляют собой ряд минералов крайними членами, которыми являются альбит Na(AlSi3O8) сокращено Ab и анортит Ca (Al2Si2O8) (сокращено An). Обычно состав породы обозначают номером, соответствующий содержанию анортитов в процентах. Альбит № 0 - 10; олигоклаз №10 - 30; андезин № 30 - 50; лабрадор № 50 - 70; битовнит № 70 -90; анортит № 90 - 100.

Основные цвета гранита. От чего зависит цвет гранита?

Минералы, входящие в состав горных пород могут иметь различную цветовую окраску. Это объясняют минеральным составом, из которого состоит горная порода. Так если в породе присутствуют Si, Al, K, Na, то они будут окрашены в светлые тона (кварц, мусковит, полевые шпаты). А если в породе будет присутствовать Fe, MgCa, то они будут иметь темный цветовой окрас (магнетит, биотит, амфиболы, пироксены, оливины).

Цветовая гамма минералов

Какие породы образуют гранит?

Гранит - это материал, который образовывался из магматических горных пород. Магматические горные породы - образуются при затвердевании остывающей магмы как под землей (интрузивные) так и на ее поверхности (эффузивные). По содержанию щелочей магматические горные породы делятся на породы нормального ряда (то есть отношение суммы щелочей к содержанию глинозема <1) , щелочного ряда (отношение >1). По содержанию кремнезема SiO2 могут быть кислыми (кремнезема от 67 до 75%) среднекислыми (от 67 до 52%) основными (от 40 до 52%) и ультраосновными (<40%)

Что делают из гранита?

Гранит это материал, который используется в строительной сфере. Но для того чтобы его использовать его необходимо обработать и предать определенные размеры и формы. После обработки данный продукт называют щебнем. может иметь различные размеры, начиная с 1 мм и заканчивая 120 мм (бутовый камень). Так же щебень может иметь классификацию по формам, то есть по содержанию зерен кубовидной формы. Кубовидная форма щебня напрямую характеризует уровень сцепления с вяжущими компонентами в растворе. Чем выше показатель кубовидности, тем меньше расход щебня и других материалов, так как он более компактен, а значит будут незначительные усадки, и следовательно конструкция будет обладать повышенной жесткостью.

Среди всего множества горных пород Земли основную группу составляют магматические, которые образовывались в течение миллионов лет в толще земной коры из вулканической лавы. К таким породам относится и один из основных строительных материалов — гранит. Свойства данного камня давно были изучены людьми.

Это привело к тому, что он широко использовался в строительстве в прошлом, применяют его и сейчас. Огромное количество памятников и сооружений древности сохранилось до наших времен благодаря тому, что они были сделаны из гранита. Его уникальный состав, красивая зернистая структура и полезные свойства делают этот камень очень популярным строительным материалом.

Месторождения гранитов

Образуется эта горная порода в результате застывания магмы на большой глубине. Воздействие на нее оказывает высокая температура, давление, поднимающиеся из толщи земной коры газы и испарения. Под влиянием этих факторов и получается такая неповторимая структура, игра света и тени, которую мы наблюдаем у этого камня. Чаще всего он бывает серого цвета, но иногда добывают красный или зеленый гранит. Свойства его зависят от величины составляющих его зерен. Он бывает крупнозернистый, среднезернистый и мелкозернистый (самый прочный).

Залегает эта горная порода обычно на большой глубине, но иногда выходит на поверхность. Месторождения гранита встречаются на всех материках и почти во всех странах, но больше всего их в Сибири, Карелии, Финляндии, Индии и Бразилии. Добыча его довольно дорогостоящая, так как залегает он в виде огромных пластов, часто простирающихся на несколько километров.

Состав этого камня

Гранит относится к полиминеральным породам, образованным несколькими веществами. Больше всего в его составе полевого шпата, который и определяет его цвет. Почти четверть занимает кварц, представляющий собой включения полупрозрачных голубоватых зерен. Гранит содержит и другие минералы (например, до 10% в нем может быть турмалина, до 20% слюды), а также вкрапления железа, марганца, монацита или ильменита.

Основные свойства гранита

Достоинства этого камня позволяют и сейчас нам любоваться архитектурными сооружениями, сделанными из него в древности. Какие же свойства гранита обуславливают его широкое использование?

1. Долговечность. Мелкозернистые сорта гранита проявляют первые признаки истирания только через 500 лет. Поэтому иногда его называют вечным камнем.

2. Прочность. Гранит считается самым прочным после алмаза веществом. Он устойчив к сжатию и трению. Это объясняется свойствами кварца, входящего в его состав. Кроме того, становится понятно, почему эта порода такая прочная, после того как найден ответ на вопрос о том, какова плотность гранита Она на самом деле очень высокой — почти три тонны на кубический метр.

3. Устойчивость к атмосферным воздействиям. Гранит может выдержать температуру от минус 60 до плюс 50 градусов Цельсия Это очень важно в условиях холодного климата. Исследования доказали, что изделия из гранита не теряют своих свойств после 300-разового замерзания и оттаивания.

4. Водонепроницаемость. Именно благодаря этому свойству гранит такой морозостойкий. Поэтому он идеально подходит для облицовки набережных.

5. Экологическая чистота. Гранит совсем не радиоактивен и поэтому безопасен для любых строительных работ.

6. Пожаростойкость. Этот материал начинает плавиться только при 700-800 градусах Цельсия. Поэтому облицевать им дом — это не только красиво, но и безопасно.

7. Легкость в обработке, сочетаемость с любыми строительными материалами и богатство фактур и расцветок делают его незаменимым для дизайна помещений.

8. Устойчивость к воздействию кислот и грибков.

Обработка гранита

Несмотря на прочность и высокую плотность породы, этот камень легко поддается обработке. Его довольно просто резать и полировать. Обычно в продажу поступают большие гранитные блоки, плиты или гранитная крошка и щебень. Из него делают плитку, столешницы и брусчатку. Богатство фактур этого натурального камня делает применение гранита приемлемым для оформления любого интерьера.

Очень красиво смотрится необработанный камень, хорошо поглощающий свет. Отполированный до блеска, он проявляет все свои достоинства и красоту слюдяных вкраплений. При обработке породы методом скалывания получается рельефная структура с декоративным эффектом игры светотени. А некоторые виды серого гранита после термообработки становятся молочно-белыми.

Виды гранитов

Исходя из того, какие минералы входят в состав гранита особенно стоит обратить внимание на темноцветные составляющие. Эти горные породы подразделяются на несколько групп: аляскит, лейкогранит, биотитовый, пироксеновый, щелочной и другие. Разными данные породы бывают и по структуре:

— порфировидный гранит, который содержит удлиненные вкрапления минералов;

— пегматоидный — отличается равномерной зернистостью кварца и полевого шпата;

— гнейсовидный — это равномерный мелкозернистый камень;

— финский гранит, который по-другому называется рапакиви, имеет круглые вкрапления красного цвета;

— письменный — очень интересная разновидность, в нем частички полевого шпата расположены в виде клиновидных полосок, похожих на древние письмена.

В последнее время стали использовать также искусственный гранит, созданный путем обжига глины с минералами. Называется такой камень керамогранитом и почти не уступает в свойствах натуральному.

Виды породы по цвету

Свойства и применение гранита зависят также от его расцветки. По этому признаку выделяют несколько групп породы:

— амазонитовый гранит из-за входящего в его состав зеленого полевого шпата имеет приятную голубовато-зеленую расцветку;

— розово-красный и красный лезниковский — самый прочный;

— очень распространены серые породы, и названия свои они получили от мест добычи: корнинский, софиевский, жежелевский;

— редким является белый гранит. К этой разновидности относят цвета от бледно-зеленого до жемчужно-серого.

Применение гранита

Этот камень уже многие столетия используется в строительных и облицовочных работах. Связано это с тем, что мелкозернистые его разновидности начинают разрушаться только через 500 лет. Он устойчив к различным воздействиям и очень прочен. Эти основные свойства гранита позволяют широко использовать его в строительстве. Где применяется минерал:

1. Большинство памятников и монументов делают именно из него.

2. Его прочность и устойчивость к истиранию позволяют использовать камень для изготовления ступеней, облицовки полов, подъездов и даже мостовых.

3. В условиях холодного климата наиболее востребованный строительный материал — это гранит. Свойства его позволяют облицовывать здания и даже набережные там, где бывают суровые зимы.

4. Этот камень способен преобразить ваш дом как изнутри, так и снаружи. Дизайнеры с успехом используют его для изготовления колонн, лестниц, плинтусов, столешниц и перил. Облицовывают им также стены домов.

5. Применение гранита в бассейнах, ванных комнатах и фонтанах связано с тем, что он совсем не пропускает воду. А также не разрушается под ее воздействием.

Гранит в интерьере

В последние годы очень широко стал использоваться этот камень для оформления интерьера. Он прекрасно сочетается со всеми материалами: деревом, металлом и керамикой — и подходит для дизайна любого дома. Кроме облицовки стен и пола, еще во многих местах квартиры можно использовать гранит. Свойства его делают этот камень незаменимым для изготовления подоконников и столешниц на кухне. За ними легко ухаживать, они долговечны и не портятся от воздействия влаги и высокой температуры.

Очень широко используется гранит также и в ландшафтном дизайне. Дорожка или беседка, облицованные этим камнем, не будут бояться атмосферных воздействий и не потрескаются со временем. Красиво смотрятся клумбы, оформленные им, например, в стиле японского сада камней или в виде террасы. Очень удобно для изготовления бордюров и лестниц тоже применять гранит.

Свойства и применение этого камня давно изучены. И он с древности использовался человеком. С появлением новых технологий обработки гранит стал применяться еще чаще, ведь стало возможным улучшить его декоративные свойства.