Гранит какая горная порода по происхождению: происхождение, состав и свойства натурального гранита

Содержание

Практическая работа 7. Определение горных пород по их свойствам.

Практическая работа 7.

Определение горных пород по их свойствам.

Цель: определить горные породы по совокупности признаков, классифицировать их по происхождению.

Оборудование и материалы: учебник, коллекция горных пород (гранит, базальт, гнейс, мрамор, торф, каменный уголь, каменная соль, гипс, известняк, песок, песчаник, глина), покровное стекло, фарфоровая пластинка, стакан с водой, раствор кислоты (7 %-ной уксусной или 10 %-ной соляной), пипетка.

Задачи: изучить свойства предложенных горных пород, установить с помощью определителя названия горных пород, классифицировать горные породы по их происхождению.

Ход работы:

♦ Для каждой из горных пород, предложенных учителем, определите свойства, перечисленные ниже.

1. Цвет. 2. Цвет черты, оставленной на матовой стороне фарфоровой пластинки. 3. Сложение (плотное, пузырчатое, пористое, рыхлое, сыпучее). 4. Масса (тяжелая, легкая). 5. Твердость (очень мягкая — царапается ногтем; мягкая — не царапается ногтем, не царапает стекло; твердая — царапает стекло). 6. Растворимость в воде. 7. Растворимость в растворе уксусной или соляной кислоты (растворимая в кислоте порода шипит, если капнуть на нее раствором кислоты). 8. Наличие остатков организмов.

Занесите результаты исследований свойств горных пород в таблицу.

Таблица «Свойства горных пород»

Образец горной породы Свойства
1 2 3 4 5 6 7
8
 Гранит  Оттенки серого, красного и зеленого цвета с вкраплением нет плот тяж тверд нет нет нет
 Базальт  Черный, темно-серый нет плот тяж тверд нет нет нет
 Гнейс  Оттенки серого и розового с полосками слоев нет плот тяж тверд нет нет нет
 Мрамор  Оттенки белого, серого, красного белый плот тяж мягк нет да нет
 Торф
 Бурый, черный
темн рыхл легк оч. мяг нет нет да
 Каменный уголь  Черный, темно-серый темн плот легк мягк нет нет нет
 Каменная соль  б/ц белый плот легк оч. мяг да да нет
 Гипс  белый, розоватый белый плот легк оч. мяг да да нет
 Известняк  белый, серый белый рыхл легк мягк нет да да
 Песок  желтый нет сыпуч легк тверд нет нет нет
 Песчаник  желтый, серый, бурый нет плот тяж тверд нет нет нет
 Глина  белый, серый, желтый серый рыхл легк оч. мяг нет нет нет

Примечание. Твердость минералов определяется по шкале Мооса. Все минералы имеющие твердость меньше 2 царапаются ногтем. Минералы с твердостью от 2 до 6 не царапаются ногтем и не царапают стекло. Минералы с твердостью выше 6 царапают стекло. От твердости минерала зависит и наличие следа на фарфоровой пластинке. След оставляют минералы, чья твердость по шкале Мооса меньше 6.

♦ Определите горные породы по их свойствам с помощью определителя (определитель смотреть в практикуме) и впишите название каждой в таблицу.

♦ Классифицируйте рассмотренные горные породы по происхождению (магматическая; метаморфическая; осадочная: обломочная, химическая, органическая).

♦ Найдите на рисунке горные породы, которые вы определили в процессе выполнения практической работы. Подпишите их название и происхождение.

Задайте свой вопрос и получите ответ.

ЗАКАЗАТЬ ОТВЕТ

Земная кора состоит из горных пород – Opiq

Со временем все твердые породы распадаются на мелкие частицы. Они выветриваются из-за перепадов температур, измельчаются и истачиваются под действием воды и ветра. Сотни миллионов лет назад территория Эстонии была покрыта древним океаном, над поверхностью которого вздымались каменные скалы. Вода и ветер превратили их в песок и глину. Они осаждались на дно океана. Так миллионы лет из скопившихся на дне океана песка и глины, а также остатков водорослей, ракушек и рыб, богатых кальцием, образовался слой

отложений. Постепенно он утолщался. Под тяжестью новых отложений из более глубоких слоев выжимались вода и воздух, а сами слои уплотнялись. Так из легких рассыпчатых отложений возникли прочные осадочные породы.

Береговые уступы рек Южной Эстонии состоят из спрессованного песка. За сотни миллионов лет из песка образовался песчаник. Из известняка построены каменные ограды Сааремаа и крепость Валлимяэ, развалины которой теперь можно видеть в Раквере. Даже тротуарная плитка Старого города сделана из него.

Известняк также является осадочной породой. В Эстонии встречается много видов известняка (в народе известняк называют плитняком, а светлый известняк – белым камнем). В 1992 г. известняк выбрали национальным камнем Эстонии.

Именно из осадочных пород состоит верхний слой земной коры. Очень часто название осадочных пород происходит от частиц, из которых они образовались.

Остатки живших когда-то животных и растений, погребенные под грязью, песком и другими отложениями, теперь окаменели и сохранились в осадочных породах до нынешних времен. Исследуя окаменелости, или фоссилии, мы можем узнать, какой была жизнь на Земле в далеком прошлом.

Горные породы — География — справочник

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ИХ МНОГООБРАЗИЕ

Горные породы — это вещество, слагающее земную кору. Состоят горные породы из минералов, однородных или неоднородных, которые твердо или рыхло соединяются.

Нередко они состоят из сцементированных обломков различных пород, иногда с присутствием вулканического стекла. Горные породы сформировались в результате внутриземных или поверхностных геологических процессов.

Строение породы определяется ее структурой и текстурой. Под структурой понимают особенности соединения минеральных зерен, их размеры и формы. Одни породы состоят из крупных кристаллических зерен; другие — из мельчайших кристаллов, видимых только в микроскоп; третьи — из стекловидного вещества; четвертые — комбинированные, когда на фоне мельчайших кристаллов или стекловидного вещества встречаются отдельные крупные кристаллы.

Под текстурой понимают взаимное расположение и распределение слагающих породу минералов. Различают следующие виды текстуры:

—  массивная текстура: никакого порядка в размещении минералов не наблюдается;

— слоистая: порода состоит из слоев разного состава;

— сланцевая: все минералы плоские и вытянутые в одном направлении;

— пористая: вся горная порода пронизана порами;

— пузырчатая: в горной породе есть пустоты от выделившихся газов.

По происхождению горные породы подразделяются на:

Магматические. Эти горные породы образуются из расплавленной магмы при ее остывании и затвердевании. Строение этих пород зависит от скорости остывания магмы. На глубине в земной коре она остывает медленнее, чем на поверхности. При этом образуются плотные горные породы с крупными кристаллами минералов. Их называют глубинными магматическими породами. К данной разновидности относится, например, гранит, имеющий зернистое строение. Гранит (итал. granito — зернистый) — самая распространенная горная порода на Земле. Он состоит из кварца, калиевого полевого шпата, кислого плагиоклаза и слюды. В гранитном слое содержится разнообразие цветных, драгоценных и редких металлов. В океанической земной коре слой гранита отсутствует. Гранит широко применяется в хозяйстве, он используется как декоративный и строительный материал.

Магма, прорвавшаяся на поверхность по трещинам и разломам, застывает быстрее. Поэтому горные породы, образованные излившейся магмой, состоят из мелких кристаллов, их иногда трудно различить невооруженным глазом. Они обычно плотные, тяжелые, твердые. Примером такой горной породы может служить базальт (лат. basaltes — камень). Это наиболее распространенная на Земле вулканическая горная порода черного или темно-серого цвета. Это очень прочная кислотоупорная и железосодержащая горная порода. Данные ее свойства используются для изготовления кислотоупорной аппаратуры, изоляторов сильного электротока. Базальт в отшлифованном виде становится красивым облицовочным камнем. Им вымощена Красная площадь в Москве.

Изливаясь по трещинам, магма создает обширные базальтовые пространства (Средне-Сибирское плоскогорье). Наслаиваясь один на другой, эти покровы образуют ступенчатые возвышенности — траппы. Толщина этих покровов достигает сотен метров, а площади, занятые ими, — сотни тысяч квадратных километров. Кроме покровов, базальт образует нижний слой земной коры, в состав которого входит большое количество железа.

В том случае, если магма содержит много газов, она при излиянии вспенивается, газы улетучиваются, и образуется магматическая порода, которая имеет губчатое, пористое строение. К таким горным породам относится пемза. Она легкая и не тонет в воде. Вместе с тем пемза достаточно твердая и используется как шлифующий материал.

Осадочные. Эти породы, в отличие от магматических, образуются только на поверхности земной коры в результате оседания под действием силы тяжести и накопления осадков на дне водоемов и на суше. По способу образования осадочные горные породы делятся обычно на группы:

а)  обломочные. Они состоят из обломков различных пород.

Происхождение их связано с процессами выветривания, перемещения обломков текущими водами, ледником или ветром и накопления их (см. Аккумуляция). При этом обломки дробятся, измельчаются, окатываются. В зависимости от размеров обломочные породы бывают крупно-, средне- и мелкообломочные. К горным породам такой группы относятся щебень, галька, гравий, песок, глина. Многие из них используются как строительный материал;

б)  химические. Горные породы, относящиеся к этой группе, образуются из водных растворов минеральных веществ. Это оседающие на дно водоемов калийная и поваренная соль. Из воды горячих источников выпадает кремнезем. Многие из горных пород этой группы используются в хозяйстве. Например, калийные соли — сырье для получения калийных удобрений; в) органические, или органогенные (греч. organon — орган и genes — рождающий). К этой группе относятся осадочные породы, состоящие в основном из остатков растений и животных, накопившихся за миллионы лет на дне озер, морей, океанов. Сюда входят:

—  горючие полезные ископаемые: газ, нефть, уголь, горючий сланец;

—   фосфориты: фосфатный ракушечник, скопление костей;

— известняки: известняк, мел, ракушечник. Органические горные породы образуют многочисленные ценные полезные ископаемые, широко использующиеся в хозяйстве. Для этой группы осадочных горных пород характерна слоистая текстура. Между слоями можно найти остатки и отпечатки растений и животных.

Осадочные горные породы покрывают земную поверхность почти сплошь. Они составляют 70% толщи земной коры, образуя ее верхний слой, толщина которого может доходить до 25 км.

Метаморфические. Это породы, первоначально образованные как осадочные или магматические и претерпевшие изменения в недрах Земли (греч. metamorphomai — преображаюсь, подвергаюсь превращению). Вследствие воздействия высокого давления, температур и химических растворов в нижней части земной коры или в мантии происходит уплотнение, перекристаллизация, изменение структуры и текстуры горной породы без существенного изменения ее химического состава. При этом существенно преобразуется одна горная порода в другую, более стойкую и твердую, без ее растворения или расплавления. Например, известняк превращается в кристаллическую породу — мрамор, песчаник — в кварцит, гранит — в гнейс, глина — в глинистые сланцы. Метаморфические горные породы так же, как и магматические и осадочные, используются в хозяйстве. Например, железистый кварцит используется в качестве железной руды (Курская магнитная аномалия), а глинистые сланцы — как кровельный материал.

Итак, толща земной коры состоит из горных пород магматического, осадочного и метаморфического происхождения. Они являются источниками всех полезных ископаемых.

Гранит — Энциклопедия Нового Света

Гранит — твердая, крепкая магматическая горная порода, широко распространенная в континентальной коре Земли. Он имеет средне- и крупнозернистую структуру и состоит из ряда минералов, особенно представителей группы полевого шпата и кварца. Он различается по составу и бывает разных цветов, таких как белый, розовый, желтовато-коричневый, серый и черный, часто встречающиеся в комбинации. Учитывая его прочность и широкое распространение, он использовался в качестве строительного камня с древних времен. Например, он использовался для строительства некоторых пирамид древнего Египта и храмов древней южной Индии. Сегодня гранит по-прежнему используется в качестве размерного камня (камень, доступный в больших количествах, обрезанный до определенных размеров) в зданиях и памятниках. Кроме того, учитывая его прочность и эстетическую привлекательность, его используют для изготовления кухонных столешниц и напольной плитки. Полированные гранитные камни используются в командном виде спорта, известном как керлинг.

Происхождение и возникновение

Рис. 1. Диаграмма QAPF гранитоидов и фанеритовых фоидолитов (плутонических пород).

Слово гранит происходит от латинского granum , что означает «зерно», что указывает на общую крупнозернистую структуру для этого типа кристаллической породы. В геологии гранит называют интрузивной магматической породой. Магматическая порода – это та, которая образуется, когда расплавленная порода (магма) охлаждается и затвердевает. Термин «интрузивный» указывает на то, что порода затвердела ниже поверхности Земли после того, как она впервые проникла в другие породы. Средняя плотность гранита составляет 2,75 г•см −3 с диапазоном 1.от 74 г•см −3 до 2,80 г•см −3 .

В настоящее время гранит известен только на Земле, где он составляет большую часть континентальной коры. Он был обнаружен в виде относительно небольших (менее 100 км 2 ), штокообразных массивов, а также в виде огромных образований, называемых «батолитами», часто связанных с горными хребтами, образованными в результате «орогенеза» (горообразующие процессы тектоники плит). ). Большинство гранитных интрузий внедряются на глубине от 1,5 до 50 км (0,9-30 миль) в континентальной коре.Небольшие дайки гранитного состава, называемые «аплитами», связаны с гранитными окраинами.

Гранит внедрялся в земную кору во все геологические периоды; большая его часть имеет докембрийский возраст. Происхождение гранита является спорным и привело к различным схемам классификации. Есть французская схема, британская схема и американская схема. Эта путаница возникает из-за того, что схемы классификации определяют гранит по-разному. Часто используется классификация «алфавит-суп», потому что она классифицирует гранит на основе происхождения «родительской» магмы, из которой образовался гранит.

Геохимическое происхождение

По мере того как магма в земной коре остывает, она подвергается процессу «фракционной кристаллизации» — процессу, при котором одни минералы кристаллизуются раньше других. Этот процесс обогащает расплав кремнием, алюминием и калием (основные компоненты гранита) и снижает содержание железа, магния, титана, кальция и натрия.

Этот процесс действует независимо от химического состава и происхождения магмы, но он оставляет геохимические и минералогические свидетельства состава и происхождения исходной магмы, из которой образовался гранит.Окончательная минералогия, текстура и химический состав гранита часто различаются в зависимости от его происхождения. Например, гранит, образованный из расплавленных отложений, будет содержать больше щелочного полевого шпата (олигоклаза), тогда как гранит, полученный из расплавленного базальта, будет богаче плагиоклазовым полевым шпатом. На этой основе строятся современные классификационные схемы.

Алфавит Суп Классификация

Схема «алфавитного супа» Чаппелла и Уайта первоначально была предложена для разделения гранитов на «I-тип» (магматический протолит) и «S-тип» (осадочный протолит).Оба этих типа гранита образовались в результате плавления породы-предшественника, называемой протолитом .

Позже был предложен гранит «М-типа» (мантийного происхождения), чтобы покрыть граниты, которые явно образовались из магм, происшедших из мантии. Этот тип гранита встречается редко. Граниты

типа «А» (или анорогенные ) формируются над вулканической «горячей точкой» и имеют своеобразный минералогический и геохимический состав. Эти граниты образуются в результате плавления нижней коры в условиях, которые обычно очень сухие.Примером гранита типа А является кальдера в Йеллоустонском национальном парке.

Гранитизация

Теория гранитизации утверждает, что гранит (или некоторые виды гранита) образовался на месте в результате экстремального метаморфизма, то есть твердофазной рекристаллизации ранее существовавшей породы в условиях экстремальной температуры и давления. Производство гранита с помощью метаморфического тепла затруднено, но это наблюдается в некоторых амфиболитовых и гранулитовых ландшафтах. Технически эти породы не являются гранитом, поскольку на самом деле они не вторгаются в другие породы.

Минералогия

Гранит состоит из ряда минералов, в первую очередь полевых шпатов ортоклаза и плагиоклаза, кварца, роговой обманки и слюды мусковита или биотита. Кроме того, он содержит небольшое количество других минералов, таких как магнетит, гранат, циркон и апатит. В редких случаях присутствует пироксен.

Названия различных типов гранитов основаны на их минералогическом составе с использованием так называемой «диаграммы QAPF» для крупнозернистых плутонических пород (гранитоидов).QAPF является аббревиатурой четырех групп минералов: кварц, щелочной полевой шпат (ортоклаз), плагиоклазовый полевой шпат и полевой шпат (foid). Плутонические породы — это горные породы, образованные при застывании магмы под землей (см. диаграмму QAPF справа).

Согласно современной петрологии настоящий гранит содержит полевые шпаты как плагиоклаза, так и ортоклаза. Когда гранитоид чрезвычайно богат ортоклазом, порода называется щелочным гранитом. Если кварц либо отсутствует, либо присутствует в относительно небольших количествах (менее пяти процентов), порода называется сиенитом.Гранит, содержащий как мусковитовую, так и биотитовую слюду, называется бинарным или «двухслюдяным» гранитом. Двухслюдяные граниты обычно содержат много калия и мало плагиоклаза.

Химический состав

Средние пропорции различных химических компонентов в гранитах, оцененные по всему миру, примерно следующие (в порядке убывания) [1] :

  • Диоксид кремния (SiO 2 ) — 70,18%
  • Оксид алюминия (Al 2 O 3 ) — 14.47%
  • Оксид калия (K 2 O) — 4,11%
  • Оксид натрия (Na 2 O) — 3,48%
  • Оксид кальция (CaO) — 1,99%
  • Оксид железа(II) (FeO) — 1,78%
  • Оксид железа(III) (Fe 2 O 3 ) — 1,57%
  • Оксид магния (MgO) — 0,88%
  • Вода (H 2 O) — 0,84%
  • Диоксид титана (TiO 2 ) — 0,39%
  • Пентоксид дифосфора (P 2 O 5 ) — 0. 19%
  • Оксид марганца (MnO) — 0,12%

Закладные механизмы

Уже более века геологи пытаются решить проблему того, как большие объемы расплавленной породы внедряются в твердую Землю. Эта проблема до сих пор полностью не решена. Гранитная магма должна освободить место для себя или внедриться в другие породы, и было предложено несколько механизмов, объясняющих, как образовались крупные батолиты.

  • Остановка: Гранит раскалывает скалы стены и толкает вверх, удаляя блоки вышележащей коры.
  • Диапиризм: Гранит с более низкой плотностью вызывает относительную плавучесть и толкает вверх, деформируя и складывая скалу над ним.
  • Ассимиляция: Гранит плавится в земной коре, тем самым удаляя вышележащий материал.
  • Надувание: Гранитное тело надувается под давлением и вводится в нужное положение.

Сегодня большинство геологов признают, что сочетание этих процессов может привести к образованию гранитных интрузий, поскольку ни один механизм не дает адекватного объяснения.

Использование

Использование в древности

Красная пирамида Древнего Египта (около двадцать шестого века г. до н. э. г.), названная в честь светло-малинового оттенка обнаженных гранитных поверхностей, является третьей по величине из египетских пирамид. Пирамида Менкаура, вероятно, относящаяся к той же эпохе, была построена из блоков известняка и гранита. Великая пирамида в Гизе (около 2580 гг. до н. э. г.) содержит огромный гранитный саркофаг, сделанный из красного асуанского гранита. В основном разрушенная Черная пирамида, датируемая правлением Аменемхета III, когда-то имела полированный гранитный пирамидион или замковый камень, который сейчас выставлен в главном зале Египетского музея в Каире.Другие виды использования гранита в Древнем Египте включают колонны, дверные перемычки, подоконники, косяки, а также облицовку стен и полов. [2]

Вопрос о том, как египтяне обрабатывали твердый гранит, до сих пор является предметом споров. Доктор Патрик Хант предположил, что египтяне использовали наждак, который имеет большую твердость по шкале Мооса. [3]

Многие большие индуистские храмы на юге Индии, особенно те, что были построены королем XI века Раджараджей Чолой I, были построены из гранита. Говорят, что количество гранита в них сравнимо с тем, что используется в Великой пирамиде Гизы. [4]

Современное использование

  • Гранит широко используется в качестве объемного камня и в качестве напольной плитки в общественных и коммерческих зданиях и памятниках. Учитывая проблему кислотных дождей в некоторых частях мира, гранит начал вытеснять мрамор в качестве материала для памятников, потому что он намного прочнее. Гранит Black Galaxy из района Чимакурти штата Андхра-Прадеш, Индия, славится своей элегантностью.
  • Полированный гранит стал популярным выбором для кухонных столешниц благодаря его высокой прочности и эстетическим качествам.
  • Инженеры традиционно использовали полированные гранитные поверхности для создания плоскости отсчета, потому что они относительно непроницаемы и негибки.
  • В командном виде спорта под названием «керлинг» используются камни, которые традиционно изготавливаются из полированного гранита.
  • Бетон, подвергнутый пескоструйной обработке, с высоким содержанием заполнителя внешне похож на необработанный гранит и часто используется в качестве заменителя, когда использование настоящего гранита нецелесообразно.

См. также

Примечания

  1. Шеклтон, Э.Х. (1971). Геология Лейкленда , 3-е издание, Клэпхэм (через Ланкастер): Далесман.
  2. ↑ Харрелл, Джеймс А. Предварительное описание разновидностей камня, используемых в средневековых исламских постройках Каира, Египет. Университет Толедо. Проверено 12 июня 2007 г.
  3. ↑ Корбин, Нэнси. Египетский гений: камнеобработка для вечности. Американский исследовательский центр в Египте, отделение в Северной Калифорнии. Проверено 12 июня 2007 г.
  4. ↑ «Затерянные храмы Индии». Открытие. Доступно в Интернете на Google Video.Проверено 12 июня 2007 г.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 10 июля 2017 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писатели и редакторы переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа.Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Гранит — Энциклопедия Нового Света

Гранит — твердая, крепкая магматическая горная порода, широко распространенная в континентальной коре Земли.Он имеет средне- и крупнозернистую структуру и состоит из ряда минералов, особенно представителей группы полевого шпата и кварца. Он различается по составу и бывает разных цветов, таких как белый, розовый, желтовато-коричневый, серый и черный, часто встречающиеся в комбинации. Учитывая его прочность и широкое распространение, он использовался в качестве строительного камня с древних времен. Например, он использовался для строительства некоторых пирамид древнего Египта и храмов древней южной Индии. Сегодня гранит по-прежнему используется в качестве размерного камня (камень, доступный в больших количествах, обрезанный до определенных размеров) в зданиях и памятниках.Кроме того, учитывая его прочность и эстетическую привлекательность, его используют для изготовления кухонных столешниц и напольной плитки. Полированные гранитные камни используются в командном виде спорта, известном как керлинг.

Происхождение и возникновение

Рис. 1. Диаграмма QAPF гранитоидов и фанеритовых фоидолитов (плутонических пород).

Слово гранит происходит от латинского granum , что означает «зерно», что указывает на общую крупнозернистую структуру для этого типа кристаллической породы. В геологии гранит называют интрузивной магматической породой.Магматическая порода – это та, которая образуется, когда расплавленная порода (магма) охлаждается и затвердевает. Термин «интрузивный» указывает на то, что порода затвердела ниже поверхности Земли после того, как она впервые проникла в другие породы. Средняя плотность гранита составляет 2,75 г•см −3 с диапазоном от 1,74 г•см −3 до 2,80 г•см −3 .

В настоящее время гранит известен только на Земле, где он составляет большую часть континентальной коры. Он был обнаружен в виде относительно небольших (менее 100 км 2 ), штокообразных массивов, а также в виде огромных образований, называемых «батолитами», часто связанных с горными хребтами, образованными в результате «орогенеза» (горообразующие процессы тектоники плит). ).Большинство гранитных интрузий внедряются на глубине от 1,5 до 50 км (0,9-30 миль) в континентальной коре. Небольшие дайки гранитного состава, называемые «аплитами», связаны с гранитными окраинами.

Гранит внедрялся в земную кору во все геологические периоды; большая его часть имеет докембрийский возраст. Происхождение гранита является спорным и привело к различным схемам классификации. Есть французская схема, британская схема и американская схема. Эта путаница возникает из-за того, что схемы классификации определяют гранит по-разному.Часто используется классификация «алфавит-суп», потому что она классифицирует гранит на основе происхождения «родительской» магмы, из которой образовался гранит.

Геохимическое происхождение

По мере того как магма в земной коре остывает, она подвергается процессу «фракционной кристаллизации» — процессу, при котором одни минералы кристаллизуются раньше других. Этот процесс обогащает расплав кремнием, алюминием и калием (основные компоненты гранита) и снижает содержание железа, магния, титана, кальция и натрия.

Этот процесс действует независимо от химического состава и происхождения магмы, но он оставляет геохимические и минералогические свидетельства состава и происхождения исходной магмы, из которой образовался гранит. Окончательная минералогия, текстура и химический состав гранита часто различаются в зависимости от его происхождения. Например, гранит, образованный из расплавленных отложений, будет содержать больше щелочного полевого шпата (олигоклаза), тогда как гранит, полученный из расплавленного базальта, будет богаче плагиоклазовым полевым шпатом.На этой основе строятся современные классификационные схемы.

Алфавит Суп Классификация

Схема «алфавитного супа» Чаппелла и Уайта первоначально была предложена для разделения гранитов на «I-тип» (магматический протолит) и «S-тип» (осадочный протолит). Оба этих типа гранита образовались в результате плавления породы-предшественника, называемой протолитом .

Позже был предложен гранит «М-типа» (мантийного происхождения), чтобы покрыть граниты, которые явно образовались из магм, происшедших из мантии. Этот тип гранита встречается редко. Граниты

типа «А» (или анорогенные ) формируются над вулканической «горячей точкой» и имеют своеобразный минералогический и геохимический состав. Эти граниты образуются в результате плавления нижней коры в условиях, которые обычно очень сухие. Примером гранита типа А является кальдера в Йеллоустонском национальном парке.

Гранитизация

Теория гранитизации утверждает, что гранит (или некоторые виды гранита) образовался на месте в результате экстремального метаморфизма, то есть твердофазной рекристаллизации ранее существовавшей породы в условиях экстремальной температуры и давления.Производство гранита с помощью метаморфического тепла затруднено, но это наблюдается в некоторых амфиболитовых и гранулитовых ландшафтах. Технически эти породы не являются гранитом, поскольку на самом деле они не вторгаются в другие породы.

Минералогия

Гранит состоит из ряда минералов, в первую очередь полевых шпатов ортоклаза и плагиоклаза, кварца, роговой обманки и слюды мусковита или биотита. Кроме того, он содержит небольшое количество других минералов, таких как магнетит, гранат, циркон и апатит.В редких случаях присутствует пироксен.

Названия различных типов гранитов основаны на их минералогическом составе с использованием так называемой «диаграммы QAPF» для крупнозернистых плутонических пород (гранитоидов). QAPF является аббревиатурой четырех групп минералов: кварц, щелочной полевой шпат (ортоклаз), плагиоклазовый полевой шпат и полевой шпат (foid). Плутонические породы — это горные породы, образованные при застывании магмы под землей (см. диаграмму QAPF справа).

Согласно современной петрологии настоящий гранит содержит полевые шпаты как плагиоклаза, так и ортоклаза.Когда гранитоид чрезвычайно богат ортоклазом, порода называется щелочным гранитом. Если кварц либо отсутствует, либо присутствует в относительно небольших количествах (менее пяти процентов), порода называется сиенитом. Гранит, содержащий как мусковитовую, так и биотитовую слюду, называется бинарным или «двухслюдяным» гранитом. Двухслюдяные граниты обычно содержат много калия и мало плагиоклаза.

Химический состав

Средние пропорции различных химических компонентов в гранитах, оцененные по всему миру, примерно следующие (в порядке убывания) [1] :

  • Кремния диоксид (SiO 2 ) — 70.18%
  • Оксид алюминия (Al 2 O 3 ) — 14,47%
  • Оксид калия (K 2 O) — 4,11%
  • Оксид натрия (Na 2 O) — 3,48%
  • Оксид кальция (CaO) — 1,99%
  • Оксид железа(II) (FeO) — 1,78%
  • Оксид железа(III) (Fe 2 O 3 ) — 1,57%
  • Оксид магния (MgO) — 0,88%
  • Вода (H 2 O) — 0,84%
  • Диоксид титана (TiO 2 ) — 0,39%
  • Пентоксид дифосфора (P 2 O 5 ) — 0.19%
  • Оксид марганца (MnO) — 0,12%

Закладные механизмы

Уже более века геологи пытаются решить проблему того, как большие объемы расплавленной породы внедряются в твердую Землю. Эта проблема до сих пор полностью не решена. Гранитная магма должна освободить место для себя или внедриться в другие породы, и было предложено несколько механизмов, объясняющих, как образовались крупные батолиты.

  • Остановка: Гранит раскалывает скалы стены и толкает вверх, удаляя блоки вышележащей коры.
  • Диапиризм: Гранит с более низкой плотностью вызывает относительную плавучесть и толкает вверх, деформируя и складывая скалу над ним.
  • Ассимиляция: Гранит плавится в земной коре, тем самым удаляя вышележащий материал.
  • Надувание: Гранитное тело надувается под давлением и вводится в нужное положение.

Сегодня большинство геологов признают, что сочетание этих процессов может привести к образованию гранитных интрузий, поскольку ни один механизм не дает адекватного объяснения.

Использование

Использование в древности

Красная пирамида Древнего Египта (около двадцать шестого века г. до н. э. г.), названная в честь светло-малинового оттенка обнаженных гранитных поверхностей, является третьей по величине из египетских пирамид. Пирамида Менкаура, вероятно, относящаяся к той же эпохе, была построена из блоков известняка и гранита. Великая пирамида в Гизе (около 2580 гг. до н. э. г.) содержит огромный гранитный саркофаг, сделанный из красного асуанского гранита. В основном разрушенная Черная пирамида, датируемая правлением Аменемхета III, когда-то имела полированный гранитный пирамидион или замковый камень, который сейчас выставлен в главном зале Египетского музея в Каире.Другие виды использования гранита в Древнем Египте включают колонны, дверные перемычки, подоконники, косяки, а также облицовку стен и полов. [2]

Вопрос о том, как египтяне обрабатывали твердый гранит, до сих пор является предметом споров. Доктор Патрик Хант предположил, что египтяне использовали наждак, который имеет большую твердость по шкале Мооса. [3]

Многие большие индуистские храмы на юге Индии, особенно те, что были построены королем XI века Раджараджей Чолой I, были построены из гранита. Говорят, что количество гранита в них сравнимо с тем, что используется в Великой пирамиде Гизы. [4]

Современное использование

  • Гранит широко используется в качестве объемного камня и в качестве напольной плитки в общественных и коммерческих зданиях и памятниках. Учитывая проблему кислотных дождей в некоторых частях мира, гранит начал вытеснять мрамор в качестве материала для памятников, потому что он намного прочнее. Гранит Black Galaxy из района Чимакурти в штате Андхра-Прадеш, Индия, славится своей элегантностью.
  • Полированный гранит стал популярным выбором для кухонных столешниц благодаря его высокой прочности и эстетическим качествам.
  • Инженеры традиционно использовали полированные гранитные поверхности для создания плоскости отсчета, потому что они относительно непроницаемы и негибки.
  • В командном виде спорта под названием «керлинг» используются камни, которые традиционно изготавливаются из полированного гранита.
  • Бетон, подвергнутый пескоструйной обработке, с высоким содержанием заполнителя внешне похож на необработанный гранит и часто используется в качестве заменителя, когда использование настоящего гранита нецелесообразно.

См. также

Примечания

  1. Шеклтон, Э.Х. (1971). Геология Лейкленда , 3-е издание, Клэпхэм (через Ланкастер): Далесман.
  2. ↑ Харрелл, Джеймс А. Предварительное описание разновидностей камня, используемых в средневековых исламских постройках Каира, Египет. Университет Толедо. Проверено 12 июня 2007 г.
  3. ↑ Корбин, Нэнси. Египетский гений: камнеобработка для вечности. Американский исследовательский центр в Египте, отделение в Северной Калифорнии. Проверено 12 июня 2007 г.
  4. ↑ «Затерянные храмы Индии». Открытие. Доступно в Интернете на Google Video.Проверено 12 июня 2007 г.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 10 июля 2017 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писатели и редакторы переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа.Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Гранит — Энциклопедия Нового Света

Гранит — твердая, крепкая магматическая горная порода, широко распространенная в континентальной коре Земли.Он имеет средне- и крупнозернистую структуру и состоит из ряда минералов, особенно представителей группы полевого шпата и кварца. Он различается по составу и бывает разных цветов, таких как белый, розовый, желтовато-коричневый, серый и черный, часто встречающиеся в комбинации. Учитывая его прочность и широкое распространение, он использовался в качестве строительного камня с древних времен. Например, он использовался для строительства некоторых пирамид древнего Египта и храмов древней южной Индии. Сегодня гранит по-прежнему используется в качестве размерного камня (камень, доступный в больших количествах, обрезанный до определенных размеров) в зданиях и памятниках.Кроме того, учитывая его прочность и эстетическую привлекательность, его используют для изготовления кухонных столешниц и напольной плитки. Полированные гранитные камни используются в командном виде спорта, известном как керлинг.

Происхождение и возникновение

Рис. 1. Диаграмма QAPF гранитоидов и фанеритовых фоидолитов (плутонических пород).

Слово гранит происходит от латинского granum , что означает «зерно», что указывает на общую крупнозернистую структуру для этого типа кристаллической породы. В геологии гранит называют интрузивной магматической породой.Магматическая порода – это та, которая образуется, когда расплавленная порода (магма) охлаждается и затвердевает. Термин «интрузивный» указывает на то, что порода затвердела ниже поверхности Земли после того, как она впервые проникла в другие породы. Средняя плотность гранита составляет 2,75 г•см −3 с диапазоном от 1,74 г•см −3 до 2,80 г•см −3 .

В настоящее время гранит известен только на Земле, где он составляет большую часть континентальной коры. Он был обнаружен в виде относительно небольших (менее 100 км 2 ), штокообразных массивов, а также в виде огромных образований, называемых «батолитами», часто связанных с горными хребтами, образованными в результате «орогенеза» (горообразующие процессы тектоники плит). ).Большинство гранитных интрузий внедряются на глубине от 1,5 до 50 км (0,9-30 миль) в континентальной коре. Небольшие дайки гранитного состава, называемые «аплитами», связаны с гранитными окраинами.

Гранит внедрялся в земную кору во все геологические периоды; большая его часть имеет докембрийский возраст. Происхождение гранита является спорным и привело к различным схемам классификации. Есть французская схема, британская схема и американская схема. Эта путаница возникает из-за того, что схемы классификации определяют гранит по-разному.Часто используется классификация «алфавит-суп», потому что она классифицирует гранит на основе происхождения «родительской» магмы, из которой образовался гранит.

Геохимическое происхождение

По мере того как магма в земной коре остывает, она подвергается процессу «фракционной кристаллизации» — процессу, при котором одни минералы кристаллизуются раньше других. Этот процесс обогащает расплав кремнием, алюминием и калием (основные компоненты гранита) и снижает содержание железа, магния, титана, кальция и натрия.

Этот процесс действует независимо от химического состава и происхождения магмы, но он оставляет геохимические и минералогические свидетельства состава и происхождения исходной магмы, из которой образовался гранит. Окончательная минералогия, текстура и химический состав гранита часто различаются в зависимости от его происхождения. Например, гранит, образованный из расплавленных отложений, будет содержать больше щелочного полевого шпата (олигоклаза), тогда как гранит, полученный из расплавленного базальта, будет богаче плагиоклазовым полевым шпатом.На этой основе строятся современные классификационные схемы.

Алфавит Суп Классификация

Схема «алфавитного супа» Чаппелла и Уайта первоначально была предложена для разделения гранитов на «I-тип» (магматический протолит) и «S-тип» (осадочный протолит). Оба этих типа гранита образовались в результате плавления породы-предшественника, называемой протолитом .

Позже был предложен гранит «М-типа» (мантийного происхождения), чтобы покрыть граниты, которые явно образовались из магм, происшедших из мантии.Этот тип гранита встречается редко. Граниты

типа «А» (или анорогенные ) формируются над вулканической «горячей точкой» и имеют своеобразный минералогический и геохимический состав. Эти граниты образуются в результате плавления нижней коры в условиях, которые обычно очень сухие. Примером гранита типа А является кальдера в Йеллоустонском национальном парке.

Гранитизация

Теория гранитизации утверждает, что гранит (или некоторые виды гранита) образовался на месте в результате экстремального метаморфизма, то есть твердофазной рекристаллизации ранее существовавшей породы в условиях экстремальной температуры и давления.Производство гранита с помощью метаморфического тепла затруднено, но это наблюдается в некоторых амфиболитовых и гранулитовых ландшафтах. Технически эти породы не являются гранитом, поскольку на самом деле они не вторгаются в другие породы.

Минералогия

Гранит состоит из ряда минералов, в первую очередь полевых шпатов ортоклаза и плагиоклаза, кварца, роговой обманки и слюды мусковита или биотита. Кроме того, он содержит небольшое количество других минералов, таких как магнетит, гранат, циркон и апатит.В редких случаях присутствует пироксен.

Названия различных типов гранитов основаны на их минералогическом составе с использованием так называемой «диаграммы QAPF» для крупнозернистых плутонических пород (гранитоидов). QAPF является аббревиатурой четырех групп минералов: кварц, щелочной полевой шпат (ортоклаз), плагиоклазовый полевой шпат и полевой шпат (foid). Плутонические породы — это горные породы, образованные при застывании магмы под землей (см. диаграмму QAPF справа).

Согласно современной петрологии настоящий гранит содержит полевые шпаты как плагиоклаза, так и ортоклаза.Когда гранитоид чрезвычайно богат ортоклазом, порода называется щелочным гранитом. Если кварц либо отсутствует, либо присутствует в относительно небольших количествах (менее пяти процентов), порода называется сиенитом. Гранит, содержащий как мусковитовую, так и биотитовую слюду, называется бинарным или «двухслюдяным» гранитом. Двухслюдяные граниты обычно содержат много калия и мало плагиоклаза.

Химический состав

Средние пропорции различных химических компонентов в гранитах, оцененные по всему миру, примерно следующие (в порядке убывания) [1] :

  • Кремния диоксид (SiO 2 ) — 70. 18%
  • Оксид алюминия (Al 2 O 3 ) — 14,47%
  • Оксид калия (K 2 O) — 4,11%
  • Оксид натрия (Na 2 O) — 3,48%
  • Оксид кальция (CaO) — 1,99%
  • Оксид железа(II) (FeO) — 1,78%
  • Оксид железа(III) (Fe 2 O 3 ) — 1,57%
  • Оксид магния (MgO) — 0,88%
  • Вода (H 2 O) — 0,84%
  • Диоксид титана (TiO 2 ) — 0,39%
  • Пентоксид дифосфора (P 2 O 5 ) — 0.19%
  • Оксид марганца (MnO) — 0,12%

Закладные механизмы

Уже более века геологи пытаются решить проблему того, как большие объемы расплавленной породы внедряются в твердую Землю. Эта проблема до сих пор полностью не решена. Гранитная магма должна освободить место для себя или внедриться в другие породы, и было предложено несколько механизмов, объясняющих, как образовались крупные батолиты.

  • Остановка: Гранит раскалывает скалы стены и толкает вверх, удаляя блоки вышележащей коры.
  • Диапиризм: Гранит с более низкой плотностью вызывает относительную плавучесть и толкает вверх, деформируя и складывая скалу над ним.
  • Ассимиляция: Гранит плавится в земной коре, тем самым удаляя вышележащий материал.
  • Надувание: Гранитное тело надувается под давлением и вводится в нужное положение.

Сегодня большинство геологов признают, что сочетание этих процессов может привести к образованию гранитных интрузий, поскольку ни один механизм не дает адекватного объяснения.

Использование

Использование в древности

Красная пирамида Древнего Египта (около двадцать шестого века г. до н. э. г.), названная в честь светло-малинового оттенка обнаженных гранитных поверхностей, является третьей по величине из египетских пирамид. Пирамида Менкаура, вероятно, относящаяся к той же эпохе, была построена из блоков известняка и гранита. Великая пирамида в Гизе (около 2580 гг. до н. э. г.) содержит огромный гранитный саркофаг, сделанный из красного асуанского гранита. В основном разрушенная Черная пирамида, датируемая правлением Аменемхета III, когда-то имела полированный гранитный пирамидион или замковый камень, который сейчас выставлен в главном зале Египетского музея в Каире.Другие виды использования гранита в Древнем Египте включают колонны, дверные перемычки, подоконники, косяки, а также облицовку стен и полов. [2]

Вопрос о том, как египтяне обрабатывали твердый гранит, до сих пор является предметом споров. Доктор Патрик Хант предположил, что египтяне использовали наждак, который имеет большую твердость по шкале Мооса. [3]

Многие большие индуистские храмы на юге Индии, особенно те, что были построены королем XI века Раджараджей Чолой I, были построены из гранита. Говорят, что количество гранита в них сравнимо с тем, что используется в Великой пирамиде Гизы. [4]

Современное использование

  • Гранит широко используется в качестве объемного камня и в качестве напольной плитки в общественных и коммерческих зданиях и памятниках. Учитывая проблему кислотных дождей в некоторых частях мира, гранит начал вытеснять мрамор в качестве материала для памятников, потому что он намного прочнее. Гранит Black Galaxy из района Чимакурти штата Андхра-Прадеш, Индия, славится своей элегантностью.
  • Полированный гранит стал популярным выбором для кухонных столешниц благодаря его высокой прочности и эстетическим качествам.
  • Инженеры традиционно использовали полированные гранитные поверхности для создания плоскости отсчета, потому что они относительно непроницаемы и негибки.
  • В командном виде спорта под названием «керлинг» используются камни, которые традиционно изготавливаются из полированного гранита.
  • Бетон, подвергнутый пескоструйной обработке, с высоким содержанием заполнителя внешне похож на необработанный гранит и часто используется в качестве заменителя, когда использование настоящего гранита нецелесообразно.

См. также

Примечания

  1. Шеклтон, Э. Х. (1971). Геология Лейкленда , 3-е издание, Клэпхэм (через Ланкастер): Далесман.
  2. ↑ Харрелл, Джеймс А. Предварительное описание разновидностей камня, используемых в средневековых исламских постройках Каира, Египет. Университет Толедо. Проверено 12 июня 2007 г.
  3. ↑ Корбин, Нэнси. Египетский гений: камнеобработка для вечности. Американский исследовательский центр в Египте, отделение в Северной Калифорнии. Проверено 12 июня 2007 г.
  4. ↑ «Затерянные храмы Индии». Открытие. Доступно в Интернете на Google Video.Проверено 12 июня 2007 г.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 10 июля 2017 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писатели и редакторы переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа.Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Гранит — Энциклопедия Нового Света

Гранит — твердая, крепкая магматическая горная порода, широко распространенная в континентальной коре Земли.Он имеет средне- и крупнозернистую структуру и состоит из ряда минералов, особенно представителей группы полевого шпата и кварца. Он различается по составу и бывает разных цветов, таких как белый, розовый, желтовато-коричневый, серый и черный, часто встречающиеся в комбинации. Учитывая его прочность и широкое распространение, он использовался в качестве строительного камня с древних времен. Например, он использовался для строительства некоторых пирамид древнего Египта и храмов древней южной Индии. Сегодня гранит по-прежнему используется в качестве размерного камня (камень, доступный в больших количествах, обрезанный до определенных размеров) в зданиях и памятниках.Кроме того, учитывая его прочность и эстетическую привлекательность, его используют для изготовления кухонных столешниц и напольной плитки. Полированные гранитные камни используются в командном виде спорта, известном как керлинг.

Происхождение и возникновение

Рис. 1. Диаграмма QAPF гранитоидов и фанеритовых фоидолитов (плутонических пород).

Слово гранит происходит от латинского granum , что означает «зерно», что указывает на общую крупнозернистую структуру для этого типа кристаллической породы. В геологии гранит называют интрузивной магматической породой.Магматическая порода – это та, которая образуется, когда расплавленная порода (магма) охлаждается и затвердевает. Термин «интрузивный» указывает на то, что порода затвердела ниже поверхности Земли после того, как она впервые проникла в другие породы. Средняя плотность гранита составляет 2,75 г•см −3 с диапазоном от 1,74 г•см −3 до 2,80 г•см −3 .

В настоящее время гранит известен только на Земле, где он составляет большую часть континентальной коры. Он был обнаружен в виде относительно небольших (менее 100 км 2 ), штокообразных массивов, а также в виде огромных образований, называемых «батолитами», часто связанных с горными хребтами, образованными в результате «орогенеза» (горообразующие процессы тектоники плит). ).Большинство гранитных интрузий внедряются на глубине от 1,5 до 50 км (0,9-30 миль) в континентальной коре. Небольшие дайки гранитного состава, называемые «аплитами», связаны с гранитными окраинами.

Гранит внедрялся в земную кору во все геологические периоды; большая его часть имеет докембрийский возраст. Происхождение гранита является спорным и привело к различным схемам классификации. Есть французская схема, британская схема и американская схема. Эта путаница возникает из-за того, что схемы классификации определяют гранит по-разному.Часто используется классификация «алфавит-суп», потому что она классифицирует гранит на основе происхождения «родительской» магмы, из которой образовался гранит.

Геохимическое происхождение

По мере того как магма в земной коре остывает, она подвергается процессу «фракционной кристаллизации» — процессу, при котором одни минералы кристаллизуются раньше других. Этот процесс обогащает расплав кремнием, алюминием и калием (основные компоненты гранита) и снижает содержание железа, магния, титана, кальция и натрия.

Этот процесс действует независимо от химического состава и происхождения магмы, но он оставляет геохимические и минералогические свидетельства состава и происхождения исходной магмы, из которой образовался гранит. Окончательная минералогия, текстура и химический состав гранита часто различаются в зависимости от его происхождения. Например, гранит, образованный из расплавленных отложений, будет содержать больше щелочного полевого шпата (олигоклаза), тогда как гранит, полученный из расплавленного базальта, будет богаче плагиоклазовым полевым шпатом.На этой основе строятся современные классификационные схемы.

Алфавит Суп Классификация

Схема «алфавитного супа» Чаппелла и Уайта первоначально была предложена для разделения гранитов на «I-тип» (магматический протолит) и «S-тип» (осадочный протолит). Оба этих типа гранита образовались в результате плавления породы-предшественника, называемой протолитом .

Позже был предложен гранит «М-типа» (мантийного происхождения), чтобы покрыть граниты, которые явно образовались из магм, происшедших из мантии.Этот тип гранита встречается редко. Граниты

типа «А» (или анорогенные ) формируются над вулканической «горячей точкой» и имеют своеобразный минералогический и геохимический состав. Эти граниты образуются в результате плавления нижней коры в условиях, которые обычно очень сухие. Примером гранита типа А является кальдера в Йеллоустонском национальном парке.

Гранитизация

Теория гранитизации утверждает, что гранит (или некоторые виды гранита) образовался на месте в результате экстремального метаморфизма, то есть твердофазной рекристаллизации ранее существовавшей породы в условиях экстремальной температуры и давления.Производство гранита с помощью метаморфического тепла затруднено, но это наблюдается в некоторых амфиболитовых и гранулитовых ландшафтах. Технически эти породы не являются гранитом, поскольку на самом деле они не вторгаются в другие породы.

Минералогия

Гранит состоит из ряда минералов, в первую очередь полевых шпатов ортоклаза и плагиоклаза, кварца, роговой обманки и слюды мусковита или биотита. Кроме того, он содержит небольшое количество других минералов, таких как магнетит, гранат, циркон и апатит.В редких случаях присутствует пироксен.

Названия различных типов гранитов основаны на их минералогическом составе с использованием так называемой «диаграммы QAPF» для крупнозернистых плутонических пород (гранитоидов). QAPF является аббревиатурой четырех групп минералов: кварц, щелочной полевой шпат (ортоклаз), плагиоклазовый полевой шпат и полевой шпат (foid). Плутонические породы — это горные породы, образованные при застывании магмы под землей (см. диаграмму QAPF справа).

Согласно современной петрологии настоящий гранит содержит полевые шпаты как плагиоклаза, так и ортоклаза.Когда гранитоид чрезвычайно богат ортоклазом, порода называется щелочным гранитом. Если кварц либо отсутствует, либо присутствует в относительно небольших количествах (менее пяти процентов), порода называется сиенитом. Гранит, содержащий как мусковитовую, так и биотитовую слюду, называется бинарным или «двухслюдяным» гранитом. Двухслюдяные граниты обычно содержат много калия и мало плагиоклаза.

Химический состав

Средние пропорции различных химических компонентов в гранитах, оцененные по всему миру, примерно следующие (в порядке убывания) [1] :

  • Кремния диоксид (SiO 2 ) — 70. 18%
  • Оксид алюминия (Al 2 O 3 ) — 14,47%
  • Оксид калия (K 2 O) — 4,11%
  • Оксид натрия (Na 2 O) — 3,48%
  • Оксид кальция (CaO) — 1,99%
  • Оксид железа(II) (FeO) — 1,78%
  • Оксид железа(III) (Fe 2 O 3 ) — 1,57%
  • Оксид магния (MgO) — 0,88%
  • Вода (H 2 O) — 0,84%
  • Диоксид титана (TiO 2 ) — 0,39%
  • Пентоксид дифосфора (P 2 O 5 ) — 0.19%
  • Оксид марганца (MnO) — 0,12%

Закладные механизмы

Уже более века геологи пытаются решить проблему того, как большие объемы расплавленной породы внедряются в твердую Землю. Эта проблема до сих пор полностью не решена. Гранитная магма должна освободить место для себя или внедриться в другие породы, и было предложено несколько механизмов, объясняющих, как образовались крупные батолиты.

  • Остановка: Гранит раскалывает скалы стены и толкает вверх, удаляя блоки вышележащей коры.
  • Диапиризм: Гранит с более низкой плотностью вызывает относительную плавучесть и толкает вверх, деформируя и складывая скалу над ним.
  • Ассимиляция: Гранит плавится в земной коре, тем самым удаляя вышележащий материал.
  • Надувание: Гранитное тело надувается под давлением и вводится в нужное положение.

Сегодня большинство геологов признают, что сочетание этих процессов может привести к образованию гранитных интрузий, поскольку ни один механизм не дает адекватного объяснения.

Использование

Использование в древности

Красная пирамида Древнего Египта (около двадцать шестого века г. до н. э. г.), названная в честь светло-малинового оттенка обнаженных гранитных поверхностей, является третьей по величине из египетских пирамид. Пирамида Менкаура, вероятно, относящаяся к той же эпохе, была построена из блоков известняка и гранита. Великая пирамида в Гизе (около 2580 гг. до н. э. г.) содержит огромный гранитный саркофаг, сделанный из красного асуанского гранита. В основном разрушенная Черная пирамида, датируемая правлением Аменемхета III, когда-то имела полированный гранитный пирамидион или замковый камень, который сейчас выставлен в главном зале Египетского музея в Каире.Другие виды использования гранита в Древнем Египте включают колонны, дверные перемычки, подоконники, косяки, а также облицовку стен и полов. [2]

Вопрос о том, как египтяне обрабатывали твердый гранит, до сих пор является предметом споров. Доктор Патрик Хант предположил, что египтяне использовали наждак, который имеет большую твердость по шкале Мооса. [3]

Многие большие индуистские храмы на юге Индии, особенно те, что были построены королем XI века Раджараджей Чолой I, были построены из гранита. Говорят, что количество гранита в них сравнимо с тем, что используется в Великой пирамиде Гизы. [4]

Современное использование

  • Гранит широко используется в качестве объемного камня и в качестве напольной плитки в общественных и коммерческих зданиях и памятниках. Учитывая проблему кислотных дождей в некоторых частях мира, гранит начал вытеснять мрамор в качестве материала для памятников, потому что он намного прочнее. Гранит Black Galaxy из района Чимакурти штата Андхра-Прадеш, Индия, славится своей элегантностью.
  • Полированный гранит стал популярным выбором для кухонных столешниц благодаря его высокой прочности и эстетическим качествам.
  • Инженеры традиционно использовали полированные гранитные поверхности для создания плоскости отсчета, потому что они относительно непроницаемы и негибки.
  • В командном виде спорта под названием «керлинг» используются камни, которые традиционно изготавливаются из полированного гранита.
  • Бетон, подвергнутый пескоструйной обработке, с высоким содержанием заполнителя внешне похож на необработанный гранит и часто используется в качестве заменителя, когда использование настоящего гранита нецелесообразно.

См. также

Примечания

  1. Шеклтон, Э. Х. (1971). Геология Лейкленда , 3-е издание, Клэпхэм (через Ланкастер): Далесман.
  2. ↑ Харрелл, Джеймс А. Предварительное описание разновидностей камня, используемых в средневековых исламских постройках Каира, Египет. Университет Толедо. Проверено 12 июня 2007 г.
  3. ↑ Корбин, Нэнси. Египетский гений: камнеобработка для вечности. Американский исследовательский центр в Египте, отделение в Северной Калифорнии. Проверено 12 июня 2007 г.
  4. ↑ «Затерянные храмы Индии». Открытие. Доступно в Интернете на Google Video.Проверено 12 июня 2007 г.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 10 июля 2017 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писатели и редакторы переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа.Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Rocks Информация и факты | National Geographic

Камни настолько распространены, что большинство из нас воспринимают их как должное — ругаясь, когда ударяют по ним садовой мотыгой, или используют их, чтобы вбить колышки для палаток во время летних походов.

Что такое камень?

Для геологов горная порода — это природное вещество, состоящее из твердых кристаллов различных минералов, сплавленных вместе в твердую массу.

Минералы могут образоваться или не образоваться одновременно. Важно то, что естественные процессы склеили их всех вместе.

Типы горных пород

Существует три основных типа горных пород: магматические, осадочные и метаморфические.

Изверженные породы, чрезвычайно распространенные в земной коре, имеют вулканическое происхождение и образуются из расплавленного материала.Среди них не только лава, извергаемая вулканами, но и такие породы, как гранит, образованные магмой, застывающей глубоко под землей.

Как правило, гранит составляет большую часть всех континентов. Морское дно образовано темной лавой, называемой базальтом, наиболее распространенной вулканической породой. Базальт также встречается в потоках вулканической лавы, например, на Гавайях, в Исландии и на значительной части северо-запада США.

Гранитные породы могут быть очень старыми. Некоторым гранитам в Австралии, как полагают, более четырех миллиардов лет, хотя когда породы становятся такими старыми, они настолько изменены геологическими силами, что их трудно классифицировать.

Осадочные породы образуются из выветрившихся фрагментов других горных пород или даже из остатков растений или животных. Фрагменты накапливаются в низменных районах — озерах, океанах и пустынях — а затем снова вдавливаются в горную породу под весом вышележащих материалов. Песчаник образуется из песка, аргиллит — из грязи, а известняк — из ракушек, диатомовых водорослей или костоподобных минералов, выпадающих в осадок из воды, богатой кальцием.

Окаменелости чаще всего находят в осадочных породах, которые располагаются слоями, называемыми пластами.

Метаморфические породы представляют собой осадочные или изверженные породы, преобразованные под действием давления, тепла или вторжения флюидов. Тепло может исходить от близлежащей магмы или горячей воды, проникающей через горячие источники. Это также может произойти в результате субдукции, когда тектонические силы затягивают горные породы глубоко под поверхность Земли.

Мрамор представляет собой метаморфизованный известняк, кварцит представляет собой метаморфизованный песчаник, а гнейс, еще одна распространенная метаморфическая горная порода, иногда начинается как гранит.

«Понимание происхождения гранитных пород в Донеголе»

Отчет о стипендии Dobbin Atlantic за 2018/19 год:

Имя:                            Доктор Доннелли Б. Арчибальд

Домашний университет:    St.Университет Франциска Ксавьера, Новая Шотландия

Принимающий университет:       Университетский колледж Дублина и округа Донегол

Даты посещения:            18 мая – 22 июня 2019 г.

Название исследования:     Изучение происхождения гранитных пород в Донегале

Проведенные исследования, экспериментальные процедуры и результаты:
Культурная связь Ирландии с Атлантической Канадой развивалась в течение последних 300 лет, но геологическая связь насчитывает более миллиарда лет.До открытия Атлантического океана Ирландия и Атлантическая Канада были соседями, имевшими схожую геологическую историю. Среди суровых пейзажей Донегола расположены классические обнажения гранитной породы, которые свидетельствуют о стабилизации этой континентальной коры около 400 миллионов лет назад. Гранит – магматическая горная порода, продукт остывания расплавленной магмы. Его минеральный и химический составы унаследованы от плавления более глубоких слоев Земли. Когда эти магмы формируются, их плавучесть облегчает движение вверх, пока они не остынут и не вторгнутся, эффективно сшивая породы земной коры.Граниты прекрасно сохранились в графстве Донегал, и этот район уже давно признан превосходной природной лабораторией для изучения образования гранита.

Однако, несмотря на более чем столетие исследований их происхождения, продолжительность образования магмы, источник(и) магмы и даже процессы, которые инициировали и поддерживали гранитный магматизм, плохо изучены. Мой исследовательский проект включает в себя отбор проб различных горных пород в графстве Донегал с последующим тщательным отбором образцов для лабораторных работ, чтобы проверить гипотезы о возрасте, происхождении и изотопных характеристиках (наследственности коры) гранита. Классические исследования 1960-х и 1970-х годов были сосредоточены на описании полевой геологии, и их результаты составляют прочную основу для этого исследования. Тем не менее, была проведена ограниченная лабораторная работа, и поэтому эти классические обнажения горных пород могут дать новое понимание.

В течение первых двух недель моего визита в Ирландию я собирал данные по образцам горных пород в Университетском колледже Дублина (UCD). Эта работа включала исследование изотопного состава свинца в минерале полевого шпата, чтобы понять изменение состава магм во времени.Полевой шпат является вездесущим минералом в граните, и данные по изотопам свинца могут сообщить нам об источниках магмы и возрасте материала, который расплавился, чтобы сформировать гранитные магмы. Я сотрудничал с доктором Стивеном Дейли, который является экспертом в области изотопной геологии и магматической петрологии, включая исследования магматических процессов в масштабах минералов. Он провел обширные исследования изотопов свинца и является экспертом по гранитным интрузиям, особенно гранитным породам в Ирландии. Кроме того, у доктора Дейли есть инновационная исследовательская лаборатория с опытными исследователями.Доктор Эстер Баденски — научный сотрудник с докторской степенью в лаборатории доктора Дейли, с которой я тесно сотрудничал во время моего визита.

Доктор Стивен Дейли (слева) и доктор Доннелли Арчибальд стоят перед классической геологической картой графства Донегол. Цвета на карте обозначают разные горные породы.

Образцы для анализа были отобраны в июле 2018 г. Тонкие срезы (около 250 микрометров) образцов горных пород были помещены на предметное стекло. По прибытии в UCD мы сделали фотографии образцов с помощью сканирующего электронного микроскопа.Изображение имеет важное значение, поскольку оно может выявить сложную микрозональность в кристаллах полевого шпата и/или включениях других минералов. Затем мы собрали изотопные данные свинца, используя масс-спектрометрию с несколькими коллекторами с индуктивно связанной плазмой с лазерной абляцией (LA-ICP-MC-MS). Этот метод был выбран потому, что он быстрый, обеспечивает данные с высоким пространственным разрешением и требует лишь небольшого объема образца, оставляя образец практически неповрежденным. Другие методы сбора данных по изотопам свинца требуют полного растворения и разрушения кристалла полевого шпата.Срезы горных пород были помещены в прибор для лазерной абляции и прострелены лазером. Лазер просверливает небольшое отверстие в образце, и аблированный материал транспортируется к масс-спектрометру, который регистрирует изотопный состав образцов.

Наша интерпретация данных продолжается, но предварительный анализ показывает, что гранитные породы произошли из аналогичного источника магмы глубоко в земной коре, несмотря на разный возраст кристаллизации между 435 и 400 миллионами лет назад.В свете этих данных мы с доктором Дейли обсудили происхождение горных пород в графстве Донегал и их значение для понимания происхождения континентов и земных процессов.

Во второй половине своего визита я посетил графство Донегол. Цель поездки состояла в том, чтобы собрать дополнительные образцы горных пород, чтобы заполнить пробелы в отборе проб, оставшиеся после моего визита в июле 2018 года. Я также повторно изучил места критических выходов горных пород, чтобы изучить полевые отношения между различными породными единицами.Представляющие интерес скалы расположены по всему графству Донегол в прибрежных участках, выемках дорог, каменоломнях и на открытых горных вершинах. Я побывал во многих местах рядом с Ардарой, Портну, Данглоу, Аннагри, Данлеви, Кровавый Форленд, Фалкарраг, Килмакренан, Фанад-Хед, Росгуилл, Дунафф и Малин-Хед, и это лишь некоторые из них. В каждом месте камни содержали важную информацию о геологической истории графства Донегол. Каждый камень, напоминающий страницы книги, содержит информацию, необходимую для завершения геологической истории.В каждом месте я собирал полевые данные, фотографии, измерения и образцы горных пород для дальнейшего изучения еще в Канаде.

Фотография «Отравленной долины» недалеко от Данлеви. Эти горы являются прекрасным примером одного из многих гранитных вторжений, присутствующих в графстве Донегол.

Установленные контакты и планы на будущее сотрудничество
Обучение у местных экспертов — это стратегия, которая ускорила мои исследования. Эта возможность способствовала развитию международного исследовательского сотрудничества в Ирландии, которое продолжится и в будущем.Во время моего визита я работал с:

  • Доктор Стивен Дейли (Университетский колледж Дублина)
  • Доктор Эстер Баденски (Университетский колледж Дублина)

Лабораторная работа UCD вызвала плодотворные дискуссии о процедурах сбора данных по изотопному анализу свинца и геологической истории северо-западной Ирландии. Мы также обсудили планы будущего сотрудничества, включая использование того же метода для сбора данных по породам в Атлантической Канаде. Например, у нас есть планы собрать данные об изотопах свинца в гранитных породах Новой Шотландии.

Вывод:
Время, проведенное в Ирландии, было чрезвычайно полезным и плодотворным как в личном, так и в профессиональном плане. Стипендия Dobbin Atlantic Scholarship предоставила возможность работать с опытными геологами в Ирландии. Это был ценный опыт для моего развития как начинающего геолога, и он позволил наладить продуктивное международное исследовательское сотрудничество. Стипендия также позволила мне повторно посетить графство Донегол и повторно изучить важные обнажения горных пород.Эти породы представляют собой прекрасную лабораторию для исследования и понимания процессов магматических пород, действующих во время роста континентальной коры, и временных масштабов, в течение которых эти процессы активны. Я искренне благодарен Ирландско-Канадскому университетскому фонду за их поддержку и моим коллегам из Дублинского университетского колледжа за помощь во время моего визита. Я также благодарен за культурный опыт и дружелюбных и гостеприимных людей, с которыми я познакомился и поделился историями во время моего пребывания в Ирландии.

Происхождение гранита и континентальных масс на расширяющейся Земле

‘) var head = document.getElementsByTagName(«head»)[0] var script = document. createElement(«сценарий») script.type = «текст/javascript» script.src = «https://buy.springer.com/assets/js/buybox-bundle-52d08dec1e.js» script.id = «ecommerce-scripts-» ​​+ метка времени head.appendChild (скрипт) var buybox = document.querySelector(«[data-id=id_»+ метка времени +»]»).parentNode ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.вариант-покупки»)).forEach(initCollapsibles) функция initCollapsibles(подписка, индекс) { var toggle = подписка.querySelector(«.цена-варианта-покупки») подписка.classList.remove («расширенный») var form = подписка.querySelector(«.форма-варианта-покупки») если (форма) { вар formAction = form.getAttribute(«действие») document.querySelector(«#ecommerce-scripts-» ​​+ timestamp). addEventListener(«load», bindModal(form, formAction, timestamp, index), false) } var priceInfo = подписка.querySelector(«.Информация о цене») var PurchaseOption = переключатель.родительский элемент если (переключить && форма && priceInfo) { toggle.setAttribute(«роль», «кнопка») toggle.setAttribute(«tabindex», «0») toggle.addEventListener («щелчок», функция (событие) { var expand = toggle.getAttribute(«aria-expanded») === «true» || ложный toggle.setAttribute(«aria-expanded», !expanded) форма.скрытый = расширенный если (! расширено) { покупкаOption.classList.add(«расширенный») } еще { покупкаOption. classList.remove(«расширенный») } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } функция bindModal (форма, formAction, метка времени, индекс) { var weHasBrowserSupport = окно.выборка && Array.from функция возврата () { var Buybox = EcommScripts ? EcommScripts.Buybox : ноль var Modal = EcommScripts ? EcommScripts.Modal : ноль if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) { var modalID = «ecomm-modal_» + метка времени + «_» + индекс var modal = новый модальный (modalID) модальный.domEl.addEventListener(«закрыть», закрыть) функция закрыть () { form. querySelector(«кнопка[тип=отправить]»).фокус() } вар корзинаURL = «/корзина» var cartModalURL = «/cart?messageOnly=1» форма.setAttribute( «действие», formAction.replace(cartURL, cartModalURL) ) var formSubmit = Buybox.перехват формы отправки ( Buybox.fetchFormAction(окно.fetch), Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess(модальный), функция () { form.removeEventListener («отправить», formSubmit, false) форма.setAttribute( «действие», formAction.replace(cartModalURL, cartURL) ) форма. представить() } ) form.addEventListener («отправить», formSubmit, ложь) document.body.appendChild(modal.domEl) } } } функция initKeyControls() { document.addEventListener («нажатие клавиши», функция (событие) { если (документ.activeElement.classList.contains(«цена-варианта-покупки») && (event.code === «Пробел» || event.code === «Enter»)) { если (document.activeElement) { событие.preventDefault() документ.activeElement.click() } } }, ложный) } функция InitialStateOpen() { var buyboxWidth = buybox. смещениеШирина ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.опция покупки»)).forEach(функция (опция, индекс) { var toggle = option.querySelector(«.цена-варианта-покупки») var form = option.querySelector(«.форма-варианта-покупки») var priceInfo = option.querySelector(«.Информация о цене») если (buyboxWidth > 480) { переключить.щелчок() } еще { если (индекс === 0) { переключать.щелчок() } еще { toggle.setAttribute («ария-расширенная», «ложь») form.hidden = «скрытый» priceInfo.hidden = «скрытый» } } }) } начальное состояниеОткрыть() если (window.

Добавить комментарий

*
*

Необходимые поля отмечены*