Granit

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 16. september 2022; checks kræver 3 redigeringer .

Granit
Mineraler	feldspat , kvarts , glimmer .
Gruppe	felsisk, magmatisk, påtrængende
Fysiske egenskaber
Farve	broget: rød, pink, grå
Hårdhed	5-7
Radioaktivitet	svag GRAPI
Elektrisk ledningsevne	Ingen
Mediefiler på Wikimedia Commons

Granit (gennem tysk  granit eller fransk  granit fra italiensk  granito  - "granulær") er en magmatisk plutonisk bjergart med sur sammensætning af den normale alkalinitetsserie fra granitfamilien. Består af kvarts , plagioklas , kaliumfeldspat og glimmerbiotit og /eller muskovit . Granitter er meget udbredt i den kontinentale skorpe . De effusive analoger af granitter er rhyolitter . Granitdensitet - 2600 kg/m³, trykstyrke op til 300 MPa . Smeltetemperatur  - 1215-1260 ° C [1] ; i nærvær af vand og tryk falder smeltepunktet betydeligt - til 650 ° C. Granitter er de vigtigste sten i jordskorpen. De er udbredte, danner grundlag for de fleste af alle kontinenter og kan dannes på forskellige måder [2] .

Mineralsammensætning

• feldspat (sur plagioklas og kalium feldspat ) - 60-65%;
• kvarts  - 25-35%;
• glimmer ( biotit ) - 5-10%.
• Gennemsnitlig kemisk sammensætning: SiO 2 68-73%; AI2O3 12,0-15,5 % ; _ Na20 3,0-6,0 %; CaO 1,5-4,0%; FeO 0,5-3,0%; Fe203 0,5-2,5 % ; _ K20 0,5-3,0 %; MgO 0,1-1,5%; TIO2 0,1-0,6 %; Th02 0,001-0,004 %; UO 2 0,0002–0,001 % [3] .

Radioaktivitet af granit

Ligesom andre natursten er granit radioaktiv, fordi den indeholder små mængder af langlivede naturlige radioaktive grundstoffer: uran , thorium og kalium-40 , samt næsten alle deres nedbrydningsprodukter, der er akkumuleret siden dannelsen af ​​granit.

Den naturlige stråling af klasse A-granit (brugt til opførelse af boliger og offentlige bygninger) overstiger ikke 0,05 mikrosievert i timen (hvilket er flere gange mindre end den normale strålingsdosis ved havoverfladen modtaget af en person, som er 0,2-0,25 μSv/h, det vil sige, at granit snarere beskytter mod den naturlige baggrund end bestråler) [4] .

Nedbrydningsprodukterne af uranium 238 , uranium 235 og thorium 232 omfatter dog den radioaktive gas radon , som ophobes i granit på grund af dens tætte struktur. Ved knusning af store mængder granit kan der frigives en stor mængde radon på én gang, hvilket kan være farligt i lukkede (uventilerede) rum. For eksempel, under konstruktionen af ​​Severomuysky-tunnelen nåede radonindholdet i tunnelen 3000 Bq /m 3 ifølge den tilsvarende volumetriske ligevægtsaktivitet [5] .

Sorter af granitter

I henhold til funktionerne i mineralsammensætningen skelnes følgende sorter blandt granitter:

• Plagiogranit  er en lysegrå granit med en skarp overvægt af plagioklas med fuldstændig fravær eller ubetydeligt indhold af kalium-natrium feldspat , hvilket giver granitterne en rosa-rød farve.
• Alaskit  er en lyserød granit med en skarp overvægt af kalium-natrium feldspat med en lille mængde biotit eller fravær af mafiske mineraler.
• Hornblende og hornblende-biotit - granit med hornblende i stedet for biotit eller sammen med.

I henhold til de strukturelle og teksturelle træk skelnes følgende sorter:

• Porfyritisk granit - indeholder aflange eller isometriske fænokrystaller, mere eller mindre væsentligt forskellige i størrelse fra hovedmassen (nogle gange når 10-15 cm) og normalt repræsenteret af orthoclase eller mikroklin , sjældnere kvarts . Porfyritiske granitter, hvor korn af lyserød kalium-natrium-feldspat er bevokset med lysegrå plagioklas, der får afrundede konturer, kaldes rapakivi-granit . En sådan struktur bidrager til den hurtige ødelæggelse af klippen, dens smuldring [6] .

Geokemiske klassifikationer af granitter

Almindeligt kendt i udlandet er klassificeringen af ​​Chappel og White, videreført og suppleret af Collins og Valen. Den skelner mellem 4 typer granitoider: S-, I-, M-, A-granitter. I 1974 introducerede Chappell og White begreberne S- og I-granitter, baseret på det faktum, at sammensætningen af ​​granitter afspejler materialet fra deres kilde [7] . Efterfølgende klassifikationer følger også stort set dette princip.

• S - (sedimentære) - smeltende produkter af metasedimentære substrater ;
• I - (magmatisk) - smeltende produkter af metamagmatiske substrater;
• M, (kappe), skelner mellem tholeiit-basalt magmaer;
• A - (anorogene) - smeltende produkter af lavere skorpegranulitter eller differentierer af alkalisk-basaltoid magmaer.

Forskellen i sammensætningen af ​​kilderne til S- og I-granitter er fastslået af deres geokemi, mineralogi og sammensætning af indeslutninger. Forskellen i kilderne indebærer også forskellen i niveauerne af smeltedannelse: S er det suprakrutale øvre skorpeniveau, I er det infracrustal dybere og ofte mere mafisk. Geokemisk har S- og I-granitter lignende indhold af de fleste petrogene og sjældne grundstoffer, men der er også væsentlige forskelle. S-granitter er relativt udtømte i CaO, Na 2 O, Sr, men har højere koncentrationer af K 2 O og Rb end I-granitter. Disse forskelle skyldes, at kilden til S-granitter har passeret stadiet med forvitring og sedimentær differentiering. M-typen omfatter granitter, som er den endelige differentiering af tholeiit-basalt-magma eller smelteproduktet af en metatholeiitkilde. De er almindeligvis kendt som oceaniske plagiogranitter og er karakteristiske for moderne MOR-zoner og gamle ophiolitter. Begrebet A-granitter blev introduceret af Ebi. Han viste, at de varierer i sammensætning fra subalkaliske kvartssyenitter til alkaliske granitter med alkaliske mørke farver og er skarpt beriget med usammenhængende grundstoffer, især HFSE. I henhold til betingelserne for uddannelse kan opdeles i to grupper. Den første, karakteristisk for oceaniske øer og kontinentale sprækker, er et produkt af differentieringen af ​​alkalisk-basaltisk magma. Den anden inkluderer intrapladeplutoner, der ikke er direkte relateret til rifting , men begrænset til hot spots. Oprindelsen af ​​denne gruppe er forbundet med smeltningen af ​​de nedre dele af den kontinentale skorpe under påvirkning af en ekstra varmekilde. Det er eksperimentelt vist, at der under smeltningen af ​​tonalitgnejser ved et tryk på 10 kbar dannes en smelte, der er beriget med fluor med hensyn til petrogene komponenter, svarende til A-granitter og granulit ( pyroxenholdig restit ) .

Geodynamiske indstillinger for granitisk magmatisme

De største mængder granitter dannes i kollisionszoner , hvor to kontinentalplader støder sammen, og den kontinentale skorpe bliver tykkere. Ifølge nogle forskere dannes et helt lag granitsmelte i den fortykkede kollisionsskorpe i niveau med mellemskorpen (dybde 10-20 km). Derudover er granitisk magmatisme karakteristisk for aktive kontinentale marginer (andinske batholitter ) og i mindre grad for øbuer.

I meget små volumener dannes granitter i midt-ocean-rygge , hvilket fremgår af tilstedeværelsen af ​​segregationer af plagiogranitter i ophiolitkomplekser .

Ændringer

Under den kemiske forvitring af granit danner feldspat kaolin og andre lermineraler , kvarts forbliver normalt uændret, og glimmer bliver gule, og derfor kaldes de ofte "kattens guld".

Mineraler

Aflejringer af Sn , W , Mo , Li , Be , B , Rb , Bi , Ta , Au er forbundet med granit . Disse elementer er koncentreret i de senere dele af granitsmelten og i den postmagmatiske væske . Dens aflejringer er derfor forbundet med apogranitter, pegmatitter , greisens og skarns . Skarns er også karakteriseret ved aflejringer af Cu , Fe , Au .

I Kina når produktionen op på 7,5 millioner m 3 om året (dette er ~20 millioner tons) [8] . Granitreserverne i landet er på mere end 50 milliarder m³, hvilket er ~135 milliarder tons [9] .

Ansøgning

Granit er en af ​​de mest tætte , hårde og holdbare sten . Det bruges i byggeriet som et overflademateriale. Derudover har granit lav vandoptagelse og høj modstandsdygtighed over for frost og forurening. Derfor er den optimal til belægning både indendørs og udendørs. Det er dog værd at huske på, at et sådant rum vil have en lidt højere strålingsbaggrund [10] , og derfor anbefales det ikke at finér boliger med visse typer granit. Desuden betragtes nogle typer granit som et lovende råmateriale til udvinding af naturligt uran . I interiøret bruges granit også til at afslutte vægge, trapper, skabe bordplader og søjler, dekorere trapper med granit balustre, skabe urtepotter, foring af pejse og springvand. Udvendigt bruges granit ofte som beklædning, bygning (brosten til fundamenter, hegn og støttemure) eller murværksmateriale (belægningssten, breccia). Granit bruges også til fremstilling af monumenter og til knust granit . Den første udvindes i blokbrud, den anden - i knust sten. Overfladeplader er lavet af granit op til nøjagtighedsklasse 000.

Problemet med granitters oprindelse

Granitter spiller en enorm rolle i strukturen af ​​jordskorpen på jordens kontinenter . Men i modsætning til magmatiske bjergarter af den grundlæggende sammensætning ( gabbro , basalt , anorthosit , norit , troctolit), analoger af hvilke er almindelige på Månen og jordiske planeter, er der kun indirekte beviser for eksistensen af ​​granitter på andre planeter i solsystemet . Der er således indirekte tegn på eksistensen af ​​granitter på Venus [11] . Blandt geologer er der et udtryk "Granit er jordens visitkort" [12] . På den anden side er der gode grunde til at tro, at Jorden er opstået af samme stof som de andre jordiske planeter. Jordens første sammensætning er rekonstrueret så tæt på kondriternes . Basalt kan smeltes fra sådanne klipper , men ikke granitter. Disse kendsgerninger fik petrologer til at formulere problemet med granitters oprindelse, som har tiltrukket sig geologers opmærksomhed i mange år, men som stadig er langt fra en komplet løsning.

På nuværende tidspunkt er der ret meget kendt om granitternes oprindelse, men nogle grundlæggende problemer forbliver uløste. En af dem er processen med dannelse af granitter. Under delvis smeltning af fast kernestof er klart definerede faste rester - restit-krystallinske faser, der ikke er gået ind i smelten - relativt sjældne i dem. En lille mængde restmateriale kan ses i S-granitter og I-granitter. Imidlertid identificeres restitfaser normalt ikke i P- og A-granitter. Hvad er årsagen til dette - med den fuldstændige adskillelse af faste faser og smelte under stigningen af ​​magmatisk materiale, med den efterfølgende transformation af faste rester, manglen på kriterier for deres diagnose, eller med en defekt i selve den petrologiske model - har endnu ikke afklaret. Problemet med restit-rester rejser også andre spørgsmål. Ved delvis smeltning af amfibolholdige bjergarter med høj surhedsgrad kan der kun opnås omkring 20% ​​af lavkaliumgranitmateriale. Dette bør efterlade 80 % vandfri fast rest, bestående af pyroxen, plagioklas eller granat. Selvom klipperne i den nederste del af den kontinentale skorpe har en lignende mineralsammensætning, bærer deres fragmenter, udført af vulkaner, ikke geokemiske tegn på ildfast restmateriale. Der er spekulationer om, at dette materiale på en eller anden måde var nedsænket i den øvre kappe, men der er ingen direkte beviser for virkeligheden af ​​denne proces. Det er muligt, at den petrologiske model i dette tilfælde skal korrigeres.

Der er andre tvetydigheder i studiet af granitternes oprindelse. Moderne forskningsmetoder har dog nået et niveau, der giver os mulighed for at håbe, at de rigtige løsninger vil blive fundet i den nærmeste fremtid.

Forfatteren til en af ​​de første hypoteser om granitters oprindelse var N. Bowen  , faderen til eksperimentel petrologi . På baggrund af eksperimenter og observationer af naturlige genstande konstaterede han, at krystalliseringen af ​​basaltmagma sker i henhold til en række love. Mineralerne i den krystalliserer i en sådan rækkefølge (i overensstemmelse med Bowen-serien [13] ), at smelten kontinuerligt beriges med silicium, natrium, kalium og andre smeltelige komponenter. Derfor foreslog Bowen, at granitter kan være den sidste differentiering af basaltiske smeltninger.

Noter

1. ↑ Larsen, Esper S. Magmas temperaturer  //  American Mineralogist. - 1929. - Bd. 14. - S. 81-94.
2. ↑ Ragen E. Plutoniske bjergarter: petrografi og geologisk position / Oversættelse fra fransk .. - M . : Mir, 1972. - 255 s.
3. ↑ Ruslands Petrographic Code. - St. Petersborg: VSEGEI, 2008. - S. 144. - 200 s. — 1.500 eksemplarer. — ISBN 978-5-93761-106-2
4. ↑ GRANITS RADIOAKTIVITET . Hentet 19. november 2021. Arkiveret fra originalen 19. november 2021. (ubestemt)
5. ↑ Den længste jernbanetunnel i Rusland: historie Arkivkopi dateret 19. november 2021 på Wayback Machine // 07/05/2021. " populær mekanik ".
6. ↑ Hvad er granit. Beskrivelser. Ejendomme. Forskellige granit. . kamnemir.ru . Hentet 10. juli 2020. Arkiveret fra originalen 11. juli 2020. (Russisk)
7. ↑ Granittyper i henhold til klassificeringen af ​​B. Chappel og A. White . tenax-shop.ru (22. marts 2019). Hentet 10. juli 2020. Arkiveret fra originalen 10. juli 2020. (Russisk)
8. ↑ Granitforekomster - kontinenter, reserver, produktion . Hentet 19. april 2021. Arkiveret fra originalen 19. april 2021. (ubestemt)
9. ↑ Verdensforekomster af granit - Artikler - INTERGRANIT Company . Hentet 19. april 2021. Arkiveret fra originalen 19. april 2021. (ubestemt)
10. ↑ Naturstens radioaktivitet . Hentet 1. april 2011. Arkiveret fra originalen 26. maj 2014. (ubestemt)
11. ↑ Tuntsov, Artyom . Vandslebet granit på Venus , Gazeta.ru  (14. januar 2009). Arkiveret fra originalen den 18. august 2016. Hentet 8. juli 2016.
12. ↑ Makhlaev, L.V. Granitter er jordens visitkort (hvorfor er de ikke på andre planeter)  // Soros Educational Journal. – 1999.
13. ↑ Artikel "Reactionary Series (Bowen)", Petrographic Dictionary, M. "Nedra", 1981

Litteratur

• Glinka S. F. , Levinson-Lessing F. Yu. Granite // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
• Romanova M. M. Idehistorie om granitters oprindelse. - M. : Nauka, 1977. - 187 s.

Links

• [bse.sci-lib.com/article013270.html Granit i TSB]
•  Oprindelse af granit
• Granit . Katalog over mineraler . Hentet: 25. december 2017. (ubestemt)

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk Fantastisk norsk Stor russer Brockhaus og Efron jorden rundt Lille Brockhaus og Efron Britannica (online) Brockhaus Pauly Wissowa Universalis Universalis Moderne Ukraine
I bibliografiske kataloger BNE : XX528273 GND : 4132750-0 J9U : 987007538564105171 LCCN : sh85056417 NDL : 00564732 NKC : ph241131