Гранит: свойства и применение камня

Прежде чем перечислить свойства гранита, следует сказать, что это - магматическая горная порода, состоящая из слюд, полевого шпата, плагиоклаза и кварца. Она является одной из самых прочных, твердых и плотных пород на Земле, и поэтому широко используется во многих отраслях и сферах. Чаще всего, конечно, в качестве облицовочного материала. Какими же свойствами обладает данное вещество, раз оно так ценится?

Общая характеристика

Главные особенности горной породы можно выделить в следующий перечень:

• Плотность гранита составляет 2600 кг/м³.
• Температура плавления равняется 1215—1260 °C. Если присутствует вода и соответствующее давление, то показатель уменьшается до 650 °C.
• Прочность на сжатие - до 300 МПа.

Стоит отметить, что граниты часто встречаются в континентальной земной коре. Как и их эффузивные аналоги, известные под названием «риолиты». По составу они похожи. Риолит тоже является магматической вулканической горной породой стекловатого вида, в которой содержится кварц, санидин, плагиоклаз и прочие примеси.

Граниты широко распространены, именно из них сложено основание большей части всех земных континентов.

Минеральный состав

Компоненты, входящие в гранит, свойства данной горной породы определяют в значительной мере. Вот из каких составляющих она сложена:

• 60-65 % - полевые шпаты. Это породообразующие минералы из класса силикатов. В граните есть плагиоклаз и калиевые минералы (санидин, микроклин, адуляр и ортоклаз).
• 25-35 % - кварц. Тоже относится к породообразующим минералам. В земной коре содержится в количестве 12 %. Активно применяется для изготовления деталей генераторов ультразвука и оптических приборов, потребляется керамической и стекольной промышленностью.
• 5-10 % - слюды. Биотит, если быть точнее. Он представляет собой вещество, содержащее железо, магний, алюминий и калий.

Химический состав также в какой-то мере определяет основные свойства гранита. Вот каким он представляется:

• 68-73 % - диоксид кремния (SiO2).
• 12-15.5% - оксид алюминия (Al2O3).
• 3-6% - оксид натрия (Na2O).
• 1,5-4% - оксид кальция (СаО).
• 0,5-3% - оксид железа (FeO).
• 0,5-2,5% - амфотерный оксид железа (Fe2O3).
• 0,5-3% - оксид калия (К2О).
• 0,1-1,5% - оксид магния (MgO).
• 0,1-0,6% - оксид титана (ТіO2).

Интересные процессы

Пару слов следует сказать и о химическом выветривании гранита. Под данным понятием подразумевается разрушение горной породы на месте ее залегания.

Когда гранит выветривается из полевых шпатов, происходит образование каолина (глины белого цвета). Она потом переотлагается, как осадочная порода. Но кроме нее, еще образуются глинистые минералы. А вот кварц остается неизменным. Слюды, в свою очередь, желтеют. Именно поэтому, кстати, их именуют «кошачьим золотом».

Прочность

Теперь можно перейти к свойствам гранита. Основным является прочность. Данный материал нереально деформировать, воздействуя на него механически или при помощи температурных перепадов. Последнее и вовсе не страшно этой горной породе. Гранит будет одинаково себя «чувствовать» как при +50 °C, так и при -60 °C. Грибковым заражениям он не подвержен, к огню и к воздействию кислот устойчив.

Даже в самых экстремальных условиях гранит остается безупречным, сохраняет прочность. Что, конечно, делает процесс его резки и шлифовки весьма специфичным – в этих процессах используются лишь алмазные инструменты.

Стоит оговориться, что прочность зависит от коэффициента влагопоглощения, которая у гранита равна 0,2 %. Данный показатель превосходит все другие материалы. Но он зависим от места добычи горной породы. В плотных залежных слоях, например, содержатся граниты с лучшими характеристиками. А глубина, на которой заложена порода, определяет не только ее плотность и прочность, но и область дальнейшего применения камня.

Оттенки

Перечисляя свойства гранита, нужно отметить вниманием и его визуальную привлекательность. Возможно, это и не самый красочный камень, однако бедной цветовую палитру данной горной породы назвать нельзя.

Серый гранит самый известный. Этот оттенок обусловлен присутствием в нем пресловутых полевых шпатов. Еще есть амазонитовый гранит, который отличается голубовато-зеленым цветом. Чуть реже встречаются камни с розовым, оранжевым и красным оттенком.

Очень красив черный гранит. Этот цвет обуславливается кварцем. Чаще он дает бесцветные зернышке в фактуре камня, но попадаются черные экземпляры.

Особо эстетично выглядит аметистовая горная порода, особенностью которой является лилово-розовый оттенок. Но самым редким экземпляром является минерал, в котором присутствует голубой кварц.

Важно отметить, что рисунок камня зависит от скоплений темного цвета. Это разновидности кварца и полевого шпата. Чем их больше, тем разнообразнее рисунок. Но чаще всего встречаются камни с крапчатым, пятнистым узором. Чуть реже – минералы с полосчато-волнительными узорами.

Еще бывает гранит с «кольцами» черного биотита и кварца, с вкраплениями искристых кристаллов. Если они вытянуты в одну сторону по осям, то при распиливании образуется пунктирно-полосчатый рисунок. Так что состав и свойства гранита делают из него отличный отделочный материал.

Другие достоинства

Кроме перечисленного, хотелось бы еще отметить следующие полезные свойства гранита:

• Долговечность. Обуславливается составом и прочностью. Мелкозернистые сорта гранита, являющиеся самыми качественными, проявляют начальные признаки истирания лишь через 500 лет. Неудивительно, что его окрестили «вечным» камнем.
• Водонепроницаемость и морозостойкость. Благодаря этим свойствам камень гранит используется в облицовке набережных.
• Экологическая чистота. Этот камень не является радиоактивным, что определяет его безопасность для окружающей среды и человека.
• Легкость в обработке, богатство фактур и сочетаемость с абсолютно любыми стройматериалами. Эти особенности делают гранит незаменимым в отделочных работах.

Кстати, несмотря на все свои достоинства, данный материал стоит сравнительно недорого. Цена одного квадратного метра начинается примерно с 2 500 рублей. Есть, конечно, более дорогие экземпляры, но «стартовая» отметка действительно радует глаз.

Происхождение

Рассказывая об основных и дополнительных свойствах гранита, нельзя не упомянуть и о происхождении данного материала. Интересно, что, в отличие от других магматических пород (норит, базальт, троктолит, габбро, анортозит и т. д.), о его существовании на других планетах известно лишь косвенно. Поэтому геологи говорят, что гранит – это визитная карточка Земли.

Однако она возникла из того же вещества, из которого появились и другие планеты земной группы. Поэтому проблема происхождения гранита остается неразрешенной.

Впрочем, о том, как появился этот камень, известно достаточно. Однако вызывает вопросы процесс образования гранитов. При плавлении пород, содержащих амфиболы, можно получить только 20 % данного материала, и то с низким содержанием калия. Есть предположение, что встречающийся в природе гранит когда-то был опущен в верхнюю мантию, но прямых доказательств данного утверждения нет.

Также имеется версия, в соответствии с которой данный материал – последний дифференциал базальтовых расплавов, обогащенный калием, натрием и кремнием, образовавшийся вследствие кристаллизации магмы.

В сфере строительства

Выше были рассмотрены основные свойства гранита. И о применении данного материала теперь стоит рассказать в подробностях. Итак, он используется:

• В отделке потолка, пола и стен. Гранит актуален в любом интерьере.
• В изготовлении балясин, ступеней, столешниц, подоконников, каминов, карнизов, плинтусов, колонн, статуй, вазонов.
• Снаружи помещений. Используется не только для облицовки, но еще и в строительстве. Чаще всего гранитом отделывают цоколь. Так удается защитить его от воздействия влаги и прочих разрушающих факторов.
• В декорировании стен, изготовлении столбов, лестниц, балконов, фронтонов, фонтанов, лавок.
• При возведении фундамента и стен. Они получаются особо прочными, отлично сохраняют прохладу в жаркое время года и не пропускают холод зимой.
• В строительстве зданий с повышенным радиоактивным фоном. К таковым относятся боксы, хранилища и т. д. Этот камень справляется с химией и радиацией, не выпуская ее наружу.

Гранитоиды

Рассказывая про свойства и применение гранита, стоит также упомянуть о существовании такого материала, как гранитоид. Это все тот же камень, но с добавлением других веществ природного происхождения. Из гранитоидов получаются особо прочные дома, отличающиеся неповторимой строгой красотой. Такие здания могут отстоять столетия, и их привлекательность не померкнет.

Дома из этого материала не разрушаются от осадков и ветра, их легко чистить простой водой или моющими средствами, которые ничуть не навредят поверхности. Гранит и его производные очень популярны во многих странах, поскольку здания на такой основе дают гарантию надежности. В качестве сомневаться не приходится. Цениться гранит будет всегда, поскольку он изготовлен самой природой и способен придать изыск любому помещению.

Месторождения

Залегает гранит в виде батолитов. Они формируют огромный массив, площадь которого достигает нескольких гектаров. Его залежи нередко имеют форму интрузивных тел (даек, штоков). Также гранит представляется пластообразными телами, между которыми обнаруживаются накопления метаморфических и осадочных пород.

Месторождения данного камня распространены по всей Земле. Они есть на севере США, в горах Блэк-Хилс, на берегу Атлантического океана, на плато Озарк. Гранит добывают в Вермонте, Южной Дакоте, Джорджии, Висконсине. А в России и вовсе насчитывается порядка 200 месторождений данной породы. Самыми крупными являются Малокохновское и Мокрянское.

Еще гранит добывают в Восточной Сибири, в Карело-Кольском регионе, на Дальнем Востоке и Урале, на Кавказе. Но лидером по месторождениям является Италия. Бо́льшая часть залежей сосредоточена в Сардинии. Там добываются редкие аметистовые и розовые породы. А еще, если говорить о Европе, гранит есть в Швеции, Франции и Великобритании.