Granit

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 16 september 2022; kontroller kräver 3 redigeringar .
Granit
Mineraler fältspat , kvarts , glimmer .
Grupp felsisk, magmatisk, påträngande
Fysikaliska egenskaper
Färg brokig: röd, rosa, grå
Hårdhet 5-7
Radioaktivitet svag GRAPI
Elektrisk konduktivitet Nej
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Granit (genom tysk  granit eller fransk  granit från italiensk  granito  - "granulär") är en magmatisk plutonisk bergart med sur sammansättning av den normala alkalinitetsserien från granitfamiljen. Består av kvarts , plagioklas , kaliumfältspat och glimmerbiotit och /eller muskovit . Graniter är mycket utbredda i den kontinentala skorpan . De utsvävande analogerna av graniter är rhyoliter . Densitetgranit - 2600 kg / m³, tryckhållfasthet upp till 300 MPa . Smälttemperatur  - 1215-1260 ° C [1] ; i närvaro av vatten och tryck minskar smältpunkten avsevärt - till 650 ° C. Graniter är de viktigaste stenarna i jordskorpan. De är utbredda, utgör grunden för de flesta av alla kontinenter och kan bildas på olika sätt [2] .

Mineralsammansättning

Radioaktivitet av granit

Precis som andra naturstenar är granit radioaktiv eftersom den innehåller små mängder långlivade naturliga radioaktiva grundämnen: uran , torium och kalium-40 , samt nästan alla deras sönderfallsprodukter som har samlats sedan granit bildades.

Den naturliga strålningen av klass A-granit (används vid konstruktion av bostads- och offentliga byggnader) överstiger inte 0,05 mikrosievert per timme (vilket är flera gånger mindre än den normala stråldosen vid havsnivån som tas emot av en person, vilket är 0,2–0,25 μSv/h, det vill säga granit skyddar snarare från den naturliga bakgrunden än bestrålar) [4] .

Men sönderfallsprodukterna av uran 238 , uran 235 och torium 232 inkluderar den radioaktiva gasen radon , som ackumuleras i granit på grund av dess täta struktur. Vid krossning av stora mängder granit kan en stor mängd radon frigöras på en gång, vilket kan vara farligt i slutna (oventilerade) rum. Till exempel, under byggandet av Severomuysky-tunneln nådde radonhalten i tunneln 3000 Bq /m 3 enligt motsvarande volymetrisk jämviktsaktivitet [5] .

Sorter av graniter

Enligt egenskaperna hos mineralsammansättningen särskiljs följande sorter bland graniter:

Enligt de strukturella och texturella egenskaperna särskiljs följande sorter:

Geokemiska klassificeringar av graniter

Vida känd utomlands är klassificeringen av Chappel och White, fortsättning och kompletterad av Collins och Valen. Den skiljer 4 typer av granitoider: S-, I-, M-, A-graniter. 1974 introducerade Chappell och White begreppen S- och I-graniter, baserat på det faktum att graniters sammansättning återspeglar materialet från deras källa [7] . Efterföljande klassificeringar följer också till stor del denna princip.

Skillnaden i sammansättningen av källorna till S- och I-graniter fastställs av deras geokemi, mineralogi och sammansättning av inneslutningar. Skillnaden i källorna innebär också skillnaden i nivåerna av smältalstring: S är den suprakrustal övre jordskorpan nivå, I är den infracrustal djupare och ofta mer maffisk. Geokemiskt har S- och I-graniter liknande halter av de flesta petrogena och sällsynta grundämnen, men det finns också betydande skillnader. S-graniter är relativt utarmade på CaO, Na 2 O, Sr, men har högre koncentrationer av K 2 O och Rb än I-graniter. Dessa skillnader beror på att källan till S-graniter har passerat stadiet av vittring och sedimentär differentiering. M-typen inkluderar graniter, som är den slutliga skillnaden mellan tholeiit-basaltmagma eller smältprodukten från en metatoleiitkälla. De är allmänt kända som oceaniska plagiograniter och är karakteristiska för moderna MOR-zoner och forntida ofioliter. Begreppet A-graniter introducerades av Ebi. Han visade att de varierar i sammansättning från subalkaliska kvartssyeniter till alkaliska graniter med alkaliska mörka färger och är kraftigt berikade på osammanhängande grundämnen, särskilt HFSE. Enligt villkoren för utbildning kan delas in i två grupper. Den första, karakteristisk för oceaniska öar och kontinentala sprickor, är en produkt av differentieringen av alkalisk-basaltisk magma. Den andra inkluderar intraplateplutoner som inte är direkt relaterade till rivning , utan begränsade till hot spots. Ursprunget till denna grupp är förknippat med smältningen av de nedre delarna av den kontinentala skorpan under påverkan av en extra värmekälla. Det har experimentellt visat sig att under smältningen av tonalitgnejser vid ett tryck av 10 kbar bildas en smälta anrikad på fluor i termer av petrogena komponenter, liknande A-graniter och granulit (pyroxenhaltig) restit .

Geodynamiska inställningar för granitisk magmatism

De största volymerna av graniter bildas i kollisionszoner , där två kontinentala plattor kolliderar och den kontinentala skorpan tjocknar. Enligt vissa forskare bildas ett helt lager granitsmälta i den förtjockade kollisionsskorpan i nivå med mittskorpan (djup 10–20 km). Dessutom är granitisk magmatism karakteristisk för aktiva kontinentala marginaler (andinska batholiter ) och, i mindre utsträckning, för öbågar.

I mycket små volymer bildas graniter i medelhavsryggar , vilket framgår av närvaron av segregationer av plagiograniter i ofiolitkomplex .

Ändringar

Under den kemiska vittringen av granit bildar fältspat kaolin och andra lermineraler , kvarts förblir vanligtvis oförändrat, och glimmer blir gula och därför kallas de ofta för "kattens guld".

Mineraler

Avlagringar av Sn , W , Mo , Li , Be , B , Rb , Bi , Ta , Au är förknippade med granit . Dessa element är koncentrerade i de senare delarna av granitsmältan och i den postmagmatiska vätskan . Dess avlagringar är därför associerade med apograniter, pegmatiter , greisens och skarns . Skarns kännetecknas också av avlagringar av Cu , Fe , Au .

I Kina når produktionen 7,5 miljoner m 3 per år (detta är ~20 miljoner ton) [8] . Granitreserverna i landet är mer än 50 miljarder m³, vilket är ~135 miljarder ton [9] .

Applikation

Granit är en av de mest täta , hårda och hållbara stenarna . Det används i konstruktionen som ett beklädnadsmaterial. Dessutom har granit låg vattenabsorption och hög motståndskraft mot frost och föroreningar. Därför är den optimal för stenläggning både inomhus och utomhus. Det är dock värt att komma ihåg att ett sådant rum kommer att ha en något högre strålningsbakgrund [10] , och därför rekommenderas det inte att fanera bostadslokaler med vissa typer av granit. Dessutom anses vissa typer av granit som en lovande råvara för utvinning av naturligt uran . I inredningen används granit också för att avsluta väggar, trappor, skapa bänkskivor och pelare, dekorera trappor med granitbalkar, skapa blomkrukor, fodra eldstäder och fontäner. I exteriören används ofta granit som fasad, byggnad (masssten till grund, staket och bärande väggar) eller murmaterial (beläggningssten, breccia). Granit används också för att göra monument och för krossad granit . Den första bryts i blockbrott, den andra - i krossad sten. Ytplåtar är gjorda av granit upp till noggrannhetsklass 000.

Problemet med graniternas ursprung

Graniter spelar en stor roll i strukturen av jordskorpan på jordens kontinenter . Men till skillnad från magmatiska bergarter av den grundläggande sammansättningen ( gabbro , basalt , anortosit , norit , troctolit), analoger av vilka är vanliga på månen och jordplaneter, finns det bara indirekta bevis för förekomsten av graniter på andra planeter i solsystemet . Det finns alltså indirekta tecken på att graniter finns på Venus [11] . Bland geologer finns ett uttryck "Granit är jordens visitkort" [12] . Å andra sidan finns det goda skäl att tro att jorden uppstod från samma substans som de andra jordiska planeterna. Den första sammansättningen av jorden är rekonstruerad så nära kondriternas . Basalter kan smältas från sådana stenar , men inte graniter. Dessa fakta ledde till att petrologer formulerade problemet med graniternas ursprung, vilket har uppmärksammats av geologer i många år, men som fortfarande är långt ifrån en fullständig lösning.

För närvarande är ganska mycket känt om graniternas ursprung, men några grundläggande problem förblir olösta. En av dem är processen för bildning av graniter. Under partiell smältning av fast kärnmaterial är klart definierade fasta rester - återstående kristallina faser som inte har passerat in i smältan - relativt sällsynta i dem. En liten mängd restmaterial kan ses i S-graniter och I-graniter. Resitfaser identifieras dock vanligtvis inte i P- och A-graniter. Vad är anledningen till detta - med den fullständiga separationen av fasta faser och smälta under uppkomsten av magmatiskt material, med den efterföljande omvandlingen av fasta rester, avsaknaden av kriterier för deras diagnos, eller med en defekt i själva den petrologiska modellen - har ännu inte klarlagt. Problemet med restitrester väcker också andra frågor. Med partiell smältning av amfibolinnehållande bergarter med hög surhet kan endast ca 20 % av lågkaliumgranitmaterial erhållas. Detta bör lämna kvar 80 % vattenfri fast rest, bestående av pyroxen, plagioklas eller granat. Även om stenarna i den nedre delen av kontinentalskorpan har en liknande mineralsammansättning, bär deras fragment, utförda av vulkaner, inte geokemiska tecken på eldfast restmaterial. Det finns spekulationer om att detta material på något sätt var nedsänkt i den övre manteln, men det finns inga direkta bevis för verkligheten av denna process. Det är möjligt att i detta fall behöver den petrologiska modellen korrigeras.

Det finns andra oklarheter i studiet av graniters ursprungsprocess. Moderna forskningsmetoder har dock nått en nivå som gör att vi kan hoppas att de rätta lösningarna kommer att hittas inom en snar framtid.

Författaren till en av de första hypoteserna om graniternas ursprung var N. Bowen  , den experimentella petrologins fader . På basis av experiment och observationer av naturliga föremål slog han fast att kristalliseringen av basaltmagma sker enligt ett antal lagar. Mineralerna i den kristalliserar i en sådan sekvens (i enlighet med Bowen-serien [13] ) att smältan kontinuerligt anrikas på kisel, natrium, kalium och andra smältbara komponenter. Därför föreslog Bowen att graniter kan vara den sista skillnaden mellan basaltiska smältor.

Anteckningar

  1. ↑ Larsen, Esper S. Magmas temperaturer  //  American Mineralogist. - 1929. - Vol. 14. - S. 81-94.
  2. ↑ Ragen E. Plutoniska bergarter: petrografi och geologisk position / Översättning från franska .. - M . : Mir, 1972. - 255 sid.
  3. ↑ Rysslands Petrographic Code. - St. Petersburg: VSEGEI, 2008. - S. 144. - 200 sid. — 1 500 exemplar. — ISBN 978-5-93761-106-2
  4. ↑ RADIOAKTIVITET AV GRANITEN . Hämtad 19 november 2021. Arkiverad från originalet 19 november 2021.
  5. ↑ Den längsta järnvägstunneln i Ryssland: historia Arkivkopia daterad 19 november 2021 på Wayback Machine // 07/05/2021. " Populär mekanik ".
  6. ↑ Vad är granit. Beskrivningar. Egenskaper. Variation av granit. . kamnemir.ru . Hämtad 10 juli 2020. Arkiverad från originalet 11 juli 2020.
  7. ↑ Typer av granit enligt klassificeringen B. Chappel och A. White . tenax-shop.ru (22 mars 2019). Hämtad 10 juli 2020. Arkiverad från originalet 10 juli 2020.
  8. ↑ Granitfyndigheter - kontinenter, reserver, produktion . Hämtad 19 april 2021. Arkiverad från originalet 19 april 2021.
  9. ↑ Världsfyndigheter av granit - Artiklar - INTERGRANIT Company . Hämtad 19 april 2021. Arkiverad från originalet 19 april 2021.
  10. ↑ Radioaktivitet av natursten . Hämtad 1 april 2011. Arkiverad från originalet 26 maj 2014.
  11. ↑ Tuntsov, Artyom . Vattenslipad granit på Venus , Gazeta.ru  (14 januari 2009). Arkiverad från originalet den 18 augusti 2016. Hämtad 8 juli 2016.
  12. ↑ Makhlaev, L.V. Graniter är jordens visitkort (varför de inte finns på andra planeter)  // Soros Educational Journal. — 1999.
  13. ↑ Artikel "Reactionary Series (Bowen)", Petrographic Dictionary, M. "Nedra", 1981

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk