Гранит и камень

Гранитные горные породы



Образование гранита, свойства и применение



Гранит является одной из самых распространенных горных пород на нашей планете. Название происходит от латинского granum - зерно, что указывает на зернистость структуры этого материала. Относится к магматическим интрузивным горным породам, т. е. происходит из магмы, не успевшей подняться к поверхности Земли (излиться), и застывшей в верхних слоях коры. Крупнозернистые кристаллы гранита образуются в процессе медленного остывания магмы, при воздействии относительно постоянной температуры и давления, которые в толще планетарной коры не так контрастны, как при изливании на поверхность. Породы, образованные при изливании магмы на поверхность (базальты, диабазы), имеют, преимущественно, мелкозернистую структуру. Эти породы называют эффузивными. Среди эффузивных пород есть и аналоги гранита, сходные с ним по структуре и прочностным характеристикам, например, риолиты.

гранитные горные породы

По химическому составу гранит относится к кислым породам. Кислотный состав оценивается по процентному содержанию двуокиси кремния - SiO2. Различают ультракислые, кислые, средние, основные и ультраосновные породы. Чем в составе породы больше двуокиси кремния, тем она светлее.

Основу минерального состава гранита составляют полевые шпаты (60-65 %), кварц (25-30 %) и темноцветные минералы (биорит, роговая обманка).

Гранит является одной из самых твердых и прочных пород. Средняя плотность гранита - 2600 кг/куб. м, прочность на сжатие - до 300 МПа. Кроме того он имеет низкое влагопоглощение и высокую морозостойкость, а также не восприимчив к загрязнениям. Эти его свойства широко используется в строительстве - для мощения внутри и снаружи помещений, для отделки и украшения стен, колонн, элементов архитектуры и т. д. Из гранита изготавливают фонтаны, памятники, столешницы, вазоны и т. д. Используется и для изготовления различных фундаментов и строительных элементов конструкций (в виде гранитного щебня), предъявляющих высокие требования к прочности.

Следует отметить, что изделия из гранита имеют несколько повышенный радиационный фон, поэтому некоторыми видами этого камня не рекомендуется отделывать жилые помещения.

Нередко с месторождениями гранитов связаны месторождения таких элементов, как олово, вольфрам, молибден, литий, бериллий, бор, рубидий, висмут, тантал, медь, железо, золото и некоторые другие.



Граниты подразделяют по особенностям минерального состава и по структурным особенностям. По составу различают:
- плагиограниты - с повышенным содержанием плагиоклаза и незначительным содержанием (или даже полным отсутствием) калиево-натриевого полевого шпата, придающего гранитным породам розово-красный цвет. Плагиограниты имеют светло-серый цвет.
- аляскит - с повышенным содержанием калиево-натриевого полевого шпата и малым количеством (или отсутствием) темноцветных минералов. Такие граниты имеют розоватый или розово-красный цвет.

гранитная горная порода

По структурному строению выделяют порфировидный гранит, который содержит удлиненные или правильной формы вкрапления, иногда достигающие в размерах нескольких сантиметров. Обычно эти вкрапления представлены ортоклазом или микроклином, реже - кварцем. Одной из разновидностей порфировидного гранита является рапакиви (в переводе с финского - "гнилой камень"). Рапакиви имеет в структуре розовые зерна калиево-натриевого полевого шпата, обрастающие светло-серым плагиоклазом. Такая структура гранита способствует уменьшению прочности, разрушению и крошению, откуда и произошло название - гнилой камень.

Свойства гранита

Долговечность.
Лучшие сорта мелкозернистого гранита начинают обнаруживать первые признаки разрушения более чем через 500 лет эксплуатации, поэтому его нередко называют "вечным" камнем. Крупнозернистый гранит менее долговечен, тем не менее, в сравнении со многими другими минералами и породами, его тоже можно назвать долгожителем.

Прочность.
Гранит отличается высокой устойчивостью к трению, сжатию и истиранию. Это очень плотный (2,6-2,7 т/куб.м) и прочный природный камень (его прочность вдвое больше, чем у мрамора). Своей твердостью гранит обязан содержанию кварца, которое может превышать 70%. При современных условиях обработки гранит режут и шлифуют с помощью алмаза. Кроме того, можно достичь зеркальной полировки поверхности плиты гранита. Необходимо отметить, что в граните вследствие хрупкости сравнительно легко могут появиться тонкие (волосные) местные трещинки от взрывов при добыче, от ударов, резких колебаний температуры и т. п.

Устойчивость к воздействию атмосферных явлений и кислот.
Гранит не меняет своих свойств в течение 300 циклов замерзания и оттаивания, поэтому является идеальным натуральным камнем для наружной отделки зданий. Примером тому могут служить сотни зданий, облицованных гранитом в Петербурге. Гранит, в отличие от мрамора, не требует дополнительной защиты от механических повреждений и воздействия кислотосодержащих жидкостей. Стоит отметить, что как гранит, так и мрамор подходят для наружной облицовки камина. Огнестойкость гранита недостаточна, так как он растрескивается при температурах выше 600°С вследствие полиморфных превращений кварца.

Водонепроницаемость.
Граниты практически не впитывают влагу (коэффициент водопоглощения — 0,05–0,17%), поэтому морозостойкость их высокая. По этой же причине гранит прекрасно подходит для облицовки набережных.

гранит

Экологичность.
Естественный радиационный уровень большинства гранитов соответствует 1-му классу строительных материалов, т.е. они радиационно безопасны и пригодны для всех видов строительства без ограничений. Тем не менее, все граниты имеют радиационный фон из-за содержания в них минералов с примесями церия, лантана и пр. По утверждениям специалистов, количество разновидностей граната, у которых радиоактивный фон превышает норму – не более 2-3% от всей массы добываемых этого природного камня. Поэтому следует тщательно исследовать радиоактивность той или иной разновидности гранита, прежде, чем принять решение об использовании его для отделки жилых помещений.

Богатство фактур.
Неполированный, шершавый натуральный камень, поглощающий свет; отполированный до зеркального блеска, являющий миру неповторимую световую игру слюдяных вкраплений — декоративные возможности гранита способны удовлетворить даже самым сложным дизайнерским замыслам. Широкие фактурные возможности делают гранит одним из основных материалов монументальной скульптуры.

Богатая цветовая палитра.
Наиболее распространенным является серый гранит, однако встречается и красный, розовый, оранжевый, голубовато-серый, голубовато-зеленый и другие. Цвет камня напрямую зависит от его месторождения. Например, в России добывают преимущественно белые, серые, красно-коричневые граниты, а в Испании – светло-зеленые, черные, розовые. Если мрамору свойственны, как правило, теплые тона, то граниту – холодные. По цвету на гранит похожи и его магматические "родственники" - габбро (темно-коричневый, черный, серый), лабрадорит (черный с синими проблесками).

Среди недостатков, затрудняющих применение гранита, следует отметить сложность его добычи и обработки из-за высокой твердости. Производство изделий из гранита требует значительных трудозатрат, поэтому они получаются относительно дорогостоящими.

* * *

Основные характеристики горной породы габбро