Гранит ( / ˈ ɡ r æ n ɪ t / ) — крупнозернистая ( фанеритовая ) интрузивная магматическая порода , состоящая в основном из кварца , щелочного полевого шпата и плагиоклаза . Он образуется из магмы с высоким содержанием кремнезема и оксидов щелочных металлов , которая медленно остывает и затвердевает под землей. Он распространен в континентальной коре Земли, где встречается в магматических интрузиях . Их размеры варьируются от даек диаметром всего несколько сантиметров до батолитов , обнаженных на площади в сотни квадратных километров.
Гранит типичен для более крупного семейства гранитных пород или гранитоидов , которые состоят в основном из крупнозернистого кварца и полевых шпатов в различных пропорциях. Эти породы классифицируются по относительному процентному содержанию кварца, щелочного полевого шпата и плагиоклаза ( классификация QAPF ), причем настоящий гранит представляет собой гранитные породы, богатые кварцем и щелочным полевым шпатом. Большинство гранитных пород также содержат минералы слюды или амфибола , хотя некоторые (известные как лейкограниты ) почти не содержат темных минералов.
Гранит почти всегда массивный (без каких-либо внутренних структур), твердый и прочный. Эти свойства сделали гранит широко распространенным строительным камнем на протяжении всей истории человечества.
Слово «гранит» происходит от латинского granum , «зерно», что означает крупнозернистую структуру такой полностью кристаллической породы. [1] Гранитные породы в основном состоят из минералов полевого шпата , кварца , слюды и амфиболов , которые образуют переплетенную, несколько равнозернистую матрицу из полевого шпата и кварца с рассеянной более темной биотитовой слюдой и амфиболом (часто роговой обманкой ), приправленными минералами более светлого цвета. Иногда отдельные кристаллы ( вкрапленники ) крупнее основной массы , в этом случае текстура называется порфировой . Гранитная порода с порфировой текстурой известна как гранит- порфир . Гранитоид — это общий описательный полевой термин, обозначающий более светлые, крупнозернистые магматические породы. Петрографические исследования необходимы для выявления конкретных типов гранитоидов. Граниты могут быть преимущественно белого, розового или серого цвета, в зависимости от их минералогии . [2]
Щелочной полевой шпат в гранитах обычно представляет собой ортоклаз или микроклин и часто пертитовый . Плагиоклаз обычно представляет собой богатый натрием олигоклаз . Вкрапленники обычно представляют собой щелочной полевой шпат. [3]
Гранитные породы классифицируются в соответствии с диаграммой QAPF для крупнозернистых плутонических пород и называются в соответствии с процентным содержанием кварца , щелочного полевого шпата ( ортоклаза , санидина или микроклина ) и плагиоклазового полевого шпата на половине диаграммы AQP. Настоящий гранит (согласно современной петрологической традиции) содержит от 20% до 60% кварца по объему, при этом от 35% до 90% общего количества полевого шпата состоит из щелочного полевого шпата . Гранитные породы, бедные кварцем, относятся к сиенитам или монцонитам , а гранитные породы с преобладанием плагиоклаза — к гранодиоритам или тоналитам . Гранитные породы с содержанием щелочного полевого шпата более 90% относятся к щелочно-полевошпатовым гранитам . Гранитная порода с содержанием кварца более 60%, что встречается редко, классифицируется просто как богатый кварцем гранитоид или, если она почти полностью состоит из кварца, как кварцолит . [4] [5] [6]
Настоящие граниты далее классифицируются по процентному содержанию щелочного полевого шпата. Граниты, полевой шпат которых составляет от 65% до 90% щелочного полевого шпата, представляют собой сиенограниты , а полевой шпат в монцограните составляет от 35% до 65% щелочного полевого шпата. [5] [6] Гранит, содержащий как мусковитовую, так и биотитовую слюду , называется бинарным или двухслюдяным гранитом. Двухслюдяные граниты обычно содержат много калия и мало плагиоклаза и обычно представляют собой граниты S-типа или граниты А-типа, как описано ниже. [7] [8]
Другим аспектом классификации гранитов является соотношение металлов, которые потенциально образуют полевые шпаты. Большинство гранитов имеют такой состав, что почти весь содержащийся в них алюминий и щелочные металлы (натрий и калий) объединены в виде полевого шпата. Это тот случай, когда K 2 O + Na 2 O + CaO > Al 2 O 3 > K 2 O + Na 2 O. Такие граниты называют нормальными или метаглиноземистыми . Граниты, в которых недостаточно алюминия для соединения со всеми щелочными оксидами в виде полевого шпата (Al 2 O 3 < K 2 O + Na 2 O), описываются как перщелочные , и они содержат необычные амфиболы натрия, такие как рибекит . Граниты, в которых имеется избыток алюминия сверх того, что может быть поглощено полевым шпатом (Al 2 O 3 > CaO + K 2 O + Na 2 O), описываются как перглиноземистые и содержат богатые алюминием минералы, такие как мусковит . [9]
Средняя плотность гранита составляет от 2,65 до 2,75 г/см 3 (от 165 до 172 фунтов/куб футов), [10] его прочность на сжатие обычно превышает 200 МПа (29 000 фунтов на квадратный дюйм), а его вязкость вблизи STP составляет 3–6·. 10 20 Па·с. [11]
Температура плавления сухого гранита при атмосферном давлении составляет 1215–1260 ° C (2219–2300 ° F); [12] он сильно снижается в присутствии воды, вплоть до 650 °C при давлении в несколько сотен мегапаскалей. [13]
Гранит в целом имеет плохую первичную проницаемость , но сильную вторичную проницаемость через трещины и трещины, если они присутствуют.
Среднемировой химический состав гранита в массовых процентах на основе 2485 анализов: [14]
Среднезернистый аналог гранита – микрогранит . [15] Экструзивным магматическим эквивалентом гранита является риолит . [16]
Гранитная порода широко распространена по всей континентальной коре . [17] Большая часть его была захвачена в докембрийскую эпоху; это наиболее распространенная порода фундамента , лежащая в основе относительно тонкого осадочного слоя континентов. Обнажения гранита имеют тенденцию образовывать гребни , купола или борнхардты и округлые массивы . Граниты иногда встречаются в круглых впадинах , окруженных рядом холмов, образованных метаморфическим ореолом или роговиками . Гранит часто встречается в виде сравнительно небольших, менее 100 км 2 штоков ( штоков ) и в батолитах , часто связанных с орогенными горными хребтами. Небольшие дайки гранитного состава, называемые аплитами , часто связаны с окраинами гранитных интрузий . В некоторых местах встречаются очень крупнозернистые пегматитовые массы с гранитом. [18]
Гранит образуется из богатой кремнеземом ( кислой ) магмы. Считается, что кислая магма образуется в результате добавления тепла или водяного пара к породе нижней коры , а не в результате разуплотнения мантийных пород, как в случае с базальтовыми магмами. [19] Было также высказано предположение, что некоторые граниты, обнаруженные на сходящихся границах между тектоническими плитами , где океаническая кора погружается под континентальную кору, образовались из отложений, погруженных вместе с океанической плитой. Расплавленные отложения образовали промежуточную по содержанию кремнезема магму, которая еще больше обогащалась кремнеземом по мере подъема через вышележащую кору. [20]
Ранняя фракционная кристаллизация служит для восстановления расплава магнием и хромом и обогащения расплава железом, натрием, калием, алюминием и кремнием. [21] Дальнейшее фракционирование снижает содержание железа, кальция и титана. [22] Это отражается на высоком содержании щелочного полевого шпата и кварца в граните.
Присутствие гранитных пород в островных дугах показывает, что сама по себе фракционная кристаллизация может превратить базальтовую магму в гранитную магму, но производимые количества невелики. [23] Например, гранитная порода составляет всего 4% обнажений на Южных Сандвичевых островах . [24] В условиях континентальной дуги гранитные породы являются наиболее распространенными плутоническими породами, а батолиты, состоящие из этих типов пород, простираются по всей длине дуги. Нет никаких указаний на магматические очаги, где базальтовые магмы дифференцируются в граниты, или на кумулаты, образующиеся в результате отложения основных кристаллов из магмы. Другие процессы должны производить эти огромные объемы кислой магмы. Одним из таких процессов является внедрение базальтовой магмы в нижнюю кору с последующей дифференциацией, в результате которой в мантии остаются кумулаты. Другой вариант — нагрев нижней части коры за счет подстилающей базальтовой магмы, которая производит кислую магму непосредственно из пород земной коры. В результате этих двух процессов образуются разные виды гранитов, что может быть отражено в разделении на граниты S-типа (полученные путем подкладки) и I-типа (полученные путем инъекции и дифференциации), обсуждаемые ниже. [23]
Состав и происхождение любой магмы, которая дифференцируется в гранит, оставляют определенные петрологические свидетельства того, какой была материнская порода гранита. Окончательная текстура и состав гранита обычно отличаются от его материнской породы. Например, гранит, полученный в результате частичного плавления метаосадочных пород, может содержать больше щелочного полевого шпата, тогда как гранит, полученный в результате частичного плавления метаосадочных пород, может быть богаче плагиоклазом. Именно на этой основе основаны современные «алфавитные» схемы классификации.
Первоначально была предложена буквенная система классификации Чаппелла и Уайта для разделения гранитов на граниты I-типа (магматического источника) и S-типа (осадочных источников). [25] Оба типа образуются в результате частичного плавления пород земной коры, метамагматических или метаосадочных пород.
Граниты I-типа характеризуются высоким содержанием натрия и кальция, соотношением изотопов стронция 87 Sr/ 86 Sr менее 0,708. 87 Sr образуется в результате радиоактивного распада 87 Rb, и, поскольку рубидий сконцентрирован в коре по сравнению с мантией, низкое соотношение предполагает происхождение из мантии. Повышенное содержание натрия и кальция способствует кристаллизации роговой обманки, а не биотита. Граниты I-типа известны медно-порфировыми месторождениями. [23] Граниты I-типа орогенные (связаны с горообразованием) и обычно металлоглиноземистые. [26]
Граниты S-типа бедны натрием и богаты алюминием. В результате вместо роговой обманки они содержат такие слюды , как биотит и мусковит. Их соотношение изотопов стронция обычно превышает 0,708, что позволяет предположить коровое происхождение. Они также обычно содержат ксенолиты метаморфизованных осадочных пород и вмещающие оловянные руды. Их магмы богаты водой и легко затвердевают, когда вода выделяется из магмы при более низком давлении, поэтому они реже достигают поверхности, чем магмы гранитов I-типа, которые, таким образом, более распространены в виде вулканических пород (риолита). . [23] Они также орогенные, но варьируются от металлоглиноземистых до сильно перглиноземистых. [26]
Хотя граниты как I-, так и S-типа являются орогенными, граниты I-типа чаще встречаются вблизи конвергентной границы, чем граниты S-типа. Это объясняется более толстой корой дальше от границы, что приводит к большему плавлению коры. [23]
Граниты А-типа характеризуются своеобразным минералогическим и геохимическим составом, с особенно высоким содержанием кремния и калия за счет кальция и магния [27] и высоким содержанием катионов с высокой напряженностью поля (катионов с малым радиусом и высоким электрическим зарядом, таких как цирконий) . , ниобий , тантал и редкоземельные элементы .) [28] Они не являются орогенными, а образуются вместо этого над горячими точками и континентальными рифтингами, а также от металлоалюминиевых до умеренно щелочных и богаты железом. [26] Эти граниты производятся путем частичного плавления огнеупорной литологии, такой как гранулиты, в нижней части континентальной коры при высоких температурных градиентах. Это приводит к значительному извлечению водных кислых расплавов из ресититов гранулитовой фации. [29] [30] Граниты А-типа встречаются в щелочной провинции ледника Кеттлиц в хребте Королевского общества в Антарктиде. [31] Риолиты Йеллоустонской кальдеры являются примерами вулканических эквивалентов гранита А-типа. [32]
Позже было предложено покрыть гранитом М-типа те граниты, которые явно произошли из кристаллизованной основной магмы, обычно происходящей из мантии. [33] Хотя фракционная кристаллизация базальтовых расплавов может дать небольшое количество гранитов, которые иногда встречаются в островных дугах, [34] такие граниты должны встречаться вместе с большими количествами базальтовых пород. [23]
Граниты H-типа были предложены в качестве гибридных гранитов, которые, как предполагалось, образовались путем смешивания основных и кислых пород из разных источников, таких как M-тип и S-тип. [35] Однако большая разница в реологии между основными и кислыми магмами делает этот процесс проблематичным по своей природе. [36]
Гранитизация — это старая и в значительной степени игнорируемая гипотеза о том, что гранит образуется на месте в результате сильного метасоматоза . Идея гранитизации заключалась в том, что жидкости предположительно приносят такие элементы, как калий, и удаляют другие, такие как кальций, чтобы превратить метаморфическую породу в гранит. Предполагалось, что это произойдет на миграционном фронте. Однако к 1960-м годам экспериментальные работы установили, что граниты имеют магматическое происхождение. [37] Минералогические и химические особенности гранита можно объяснить только фазовыми отношениями кристалл-жидкость, показывая, что должно было произойти, по крайней мере, достаточное плавление, чтобы мобилизовать магму. [38]
Однако на достаточно глубоких уровнях коры различие между метаморфизмом и плавлением коры само по себе становится нечетким. Условия кристаллизации жидкой магмы настолько близки к условиям высокостепенного метаморфизма, что породы часто имеют близкое сходство. [39] В этих условиях гранитные расплавы могут образовываться на месте путем частичного плавления метаморфических пород путем извлечения подвижных в расплаве элементов, таких как калий и кремний, в расплавы, но оставляя другие, такие как кальций и железо, в остатках гранулита. Возможно, это и есть происхождение мигматитов . Мигматит состоит из темной огнеупорной породы ( меланосомы ), пронизанной пластинами и каналами светлой гранитной породы (лейкосомы ) . Лейкосома интерпретируется как частичное расплавление материнской породы, которая начала отделяться от оставшегося твердого остатка (меланосомы). [40] Если образуется достаточное количество частичного расплава, он отделится от материнской породы, станет более высокоразвитым за счет фракционной кристаллизации во время подъема к поверхности и станет магматической родительской породой гранитной породы. Остаток материнской породы превращается в гранулит .
Частичное плавление твердых пород требует высоких температур и добавления воды или других летучих веществ, которые понижают температуру солидуса (температуру, при которой начинается частичное плавление) этих пород. Долгое время обсуждался вопрос о том, достаточно ли утолщение земной коры в орогенах (горных поясах вдоль сходящихся границ ) для образования гранитных расплавов путем радиогенного нагрева , но недавние исследования показывают, что это нежизнеспособный механизм. [41] Гранитизация in-situ требует нагрева астеносферной мантии или подстилания мантийными магмами. [42]
Гранитная магма имеет плотность 2,4 Мг/м 3 , что намного меньше, чем 2,8 Мг/м 3 высокометаморфических пород. Это придает им огромную плавучесть, так что подъем магмы неизбежен, как только накопится достаточно магмы. Однако вопрос о том, как именно такие большие количества магмы способны отодвигать вмещающие породы , освобождая себе место ( проблема помещения ), все еще остается предметом исследования. [43]
Считается, что важны два основных механизма:
Из этих двух механизмов диапиризм Стокса в течение многих лет отдавал предпочтение из-за отсутствия разумной альтернативы. Основная идея заключается в том, что магма будет подниматься сквозь земную кору как единая масса благодаря плавучести . Поднимаясь, он нагревает вмещающие породы , заставляя их вести себя как степенную жидкость и, таким образом, обтекать интрузию , позволяя ей проходить без значительных потерь тепла. [44] Это вполне осуществимо в теплой, пластичной нижней коре, где горные породы легко деформируются, но сталкивается с проблемами в верхней коре, которая гораздо холоднее и более хрупкая. Породы там не так легко деформируются: чтобы магма поднялась в виде диапира, потребовалось бы затратить слишком много энергии на нагрев вмещающих пород, таким образом охлаждаясь и затвердевая, прежде чем достичь более высоких уровней в земной коре.
Распространение трещин — это механизм, который предпочитают многие геологи, поскольку он в значительной степени устраняет основные проблемы перемещения огромной массы магмы через холодную хрупкую кору. Вместо этого магма поднимается по небольшим каналам вдоль самораспространяющихся даек , которые формируются вдоль новых или ранее существовавших систем трещин или разломов и сетей активных зон сдвига. [45] Когда эти узкие каналы открываются, первая поступившая магма затвердевает и обеспечивает форму изоляции для последующей магмы.
Эти механизмы могут работать в тандеме. Например, диапиры могут продолжать подниматься сквозь хрупкую верхнюю кору, останавливаясь , когда гранит раскалывает скалы кровли, удаляя блоки вышележащей коры, которые затем опускаются на дно диапира, в то время как магма поднимается, чтобы занять их место. Это может происходить как в виде частичной остановки (остановка небольших блоков кровли очага), так и в виде проседания котла (обрушение крупных блоков кровли камеры) или обрушения кровли (полное обрушение кровли неглубокого магматического очага, сопровождающееся кальдерным извержением ) . ) Есть свидетельства оседания котла при вторжении на гору Аскатни в восточном Вермонте. [46] Свидетельства частичной остановки обнаружены в интрузиях, окруженных магматической брекчией , содержащей фрагменты вмещающих пород. [43]
Ассимиляция — это еще один механизм подъема, при котором гранит плавится в земной коре и таким образом удаляет вышележащий материал. Это ограничено количеством доступной тепловой энергии, которая должна быть восполнена за счет кристаллизации минералов с более высокой температурой плавления в магме. Таким образом, магма плавит горные породы земной коры на ее кровле и одновременно кристаллизуется у ее основания. Это приводит к устойчивому загрязнению коровым материалом по мере подъема магмы. Это может быть неочевидно в химии главных и второстепенных элементов, поскольку минералы, которые с наибольшей вероятностью кристаллизуются в основании камеры, - это те же самые минералы, которые кристаллизовались бы в любом случае, но ассимиляция коры обнаруживается по соотношениям изотопов. [47] Потери тепла вмещающей породой означают, что подъем путем ассимиляции ограничивается расстоянием, аналогичным высоте магматического очага. [48]
Физическое выветривание происходит в больших масштабах в виде отслаивающихся швов , которые являются результатом расширения и разрушения гранита по мере того, как давление снижается, когда вышележащий материал удаляется в результате эрозии или других процессов.
Химическое выветривание гранита происходит, когда разбавленная угольная кислота и другие кислоты, присутствующие в дождевых и почвенных водах, изменяют полевой шпат в процессе, называемом гидролизом . [49] [50] Как показано в следующей реакции, это приводит к тому, что калиевый полевой шпат образует каолинит с ионами калия, бикарбонатом и кремнеземом в растворе в качестве побочных продуктов. Конечным продуктом выветривания гранита является дресва , которая часто состоит из крупнозернистых обломков распавшегося гранита.
Климатические изменения также влияют на скорость выветривания гранитов. Около двух тысяч лет рельефные гравюры на обелиске «Игла Клеопатры» пережили засушливые условия своего происхождения до переезда в Лондон. За двести лет красный гранит сильно испортился из-за влажного и загрязненного воздуха. [51]
Развитие почвы на граните отражает высокое содержание кварца в породе и недостаток доступных оснований, при этом бедность основания предрасполагает почву к подкислению и оподзолению в прохладном влажном климате, поскольку устойчивый к атмосферным воздействиям кварц дает много песка. [52] Полевые шпаты также медленно выветриваются в прохладном климате, что позволяет песку преобладать над мелкоземистой фракцией. В теплых влажных регионах выветривание полевого шпата, как описано выше, ускоряется, что позволяет получить гораздо более высокую долю глины, а серия почв Cecil является ярким примером последующей великой группы почв Ultisol . [53]
Гранит, как и большинство натуральных камней, является естественным источником радиации . Калий-40 представляет собой радиоактивный изотоп слабого излучения и входит в состав щелочного полевого шпата , который, в свою очередь, является обычным компонентом гранитных пород, более распространенным в щелочно-полевошпатовых гранитах и сиенитах . Некоторые граниты содержат от 10 до 20 частей на миллион (ppm) урана . Напротив, более основные породы, такие как тоналит, габбро и диорит , содержат от 1 до 5 частей на миллион урана, а известняки и осадочные породы обычно имеют столь же низкие количества.
Многие крупные гранитные плутоны являются источниками месторождений урановых руд, расположенных в палеоканалах или валковых фронтах , где уран вымывается в отложения с гранитных возвышенностей и связанных с ними, часто высокорадиоактивных пегматитов.
Подвалы и подвалы , построенные в почве над гранитом , могут стать ловушкой для газа радона , образующегося при распаде урана. [54] Газ радон представляет собой серьезную проблему для здоровья и является второй причиной рака легких в США после курения. [55]
Торий встречается во всех гранитах. [56] Гранит Конвей известен своей относительно высокой концентрацией тория – 56±6 частей на миллион. [57]
Существуют некоторые опасения, что некоторые виды гранита, продаваемые в качестве столешниц или строительного материала, могут быть опасны для здоровья. [58] Дэн Стек из Университета Сент-Джонс заявил [59] , что около 5% всего гранита вызывает беспокойство, с оговоркой, что только небольшой процент из десятков тысяч типов гранитных плит был протестирован. Ресурсы национальных геологоразведочных организаций доступны в Интернете и помогают оценить факторы риска в гранитной стране и правила проектирования, касающиеся, в частности, предотвращения накопления радона в закрытых подвалах и жилых домах.
Исследование гранитных столешниц было проведено (инициировано и оплачено Американским институтом мрамора) в ноябре 2008 года компанией National Health and Engineering Inc. США. В этом тесте все 39 полноразмерных гранитных плит, которые были измерены для исследования, показали уровни радиации значительно ниже стандартов безопасности Европейского Союза (раздел 4.1.1.1 Национального исследования в области здравоохранения и техники), а уровни выброса радона значительно ниже среднего. концентрации радона на открытом воздухе в США. [60]
Производство гранита и родственного ему мрамора считается одной из старейших отраслей промышленности в мире, существовавшей еще в Древнем Египте . [61]
Основными современными экспортерами гранита являются Китай, Индия, Италия, Бразилия, Канада, Германия, Швеция, Испания и США. [62]
Красная пирамида Египта ( ок. 2590 г. до н.э. ), названная в честь светло-малинового оттенка ее открытых известняковых поверхностей, является третьей по величине из египетских пирамид . Пирамида Менкаура , датируемая, вероятно, 2510 годом до нашей эры, была построена из блоков известняка и гранита. Великая пирамида в Гизе (ок. 2580 г. до н. э. ) содержит огромный гранитный саркофаг , сделанный из «красного асуанского гранита». В основном разрушенная Черная пирамида , датируемая периодом правления Аменемхета III, когда-то имела полированный гранитный пирамидион или замковый камень, который сейчас выставлен в главном зале Египетского музея в Каире (см. Дахшур ). Другие варианты использования в Древнем Египте включают колонны , дверные перемычки , подоконники , косяки , а также облицовку стен и пола. [63] Как египтяне обрабатывали твердый гранит, до сих пор остается предметом споров. Патрик Хант [64] предположил, что египтяне использовали наждак , имеющий большую твердость по шкале Мооса .
Грот Соккурам в Корее — буддийская святыня и часть храмового комплекса Пульгукса . Построенный в 774 году нашей эры, это искусственный грот, полностью построенный из гранита. Главный Будда грота является высоко ценимым произведением буддийского искусства , [65] и вместе с храмовым комплексом, к которому он принадлежит, Соккурам был добавлен в Список всемирного наследия ЮНЕСКО в 1995 году . [66]
Раджараджа Чола I из династии Чола в Южной Индии построил первый в мире храм, полностью выполненный из гранита, в 11 веке нашей эры в Танджоре , Индия . Храм Брихадисварар , посвященный Господу Шиве, был построен в 1010 году. Считается, что массивный Гопурам (богато украшенная верхняя часть храма) имеет массу около 81 тонны. Это был самый высокий храм на юге Индии. [67]
Императорский римский гранит добывался в основном в Египте, а также в Турции, а также на островах Эльба и Джильо . Гранит стал «неотъемлемой частью римского языка монументальной архитектуры». [68] Разработка карьеров прекратилась примерно в третьем веке нашей эры. Начиная с поздней античности, повторно использовался гранит, который, по крайней мере, с начала 16 века стал известен как сполия . В процессе закалки гранит с возрастом становится тверже. Технология изготовления долот из закаленного металла была в значительной степени забыта в средние века. В результате средневековые каменщики были вынуждены использовать пилы или наждак, чтобы укоротить древние колонны или разрубить их на диски. Джорджио Вазари заметил в 16 веке, что гранит в карьерах был «намного мягче и с ним легче работать, чем после того, как он лежал открытым», в то время как древним колоннам из-за своей твердости и прочности нечего бояться ни огня, ни меча, ни самого времени. которое приводит все к гибели, не только не уничтожило их, но даже не изменило их цвета». [68]
В некоторых районах гранит используется для надгробий и мемориалов. Гранит — твердый камень, и для его ручной обработки требуется умение. До начала 18 века в западном мире гранит можно было резать только ручными инструментами, что обычно давало плохие результаты.
Ключевым прорывом стало изобретение Александром Макдональдом из Абердина паровых инструментов для резки и правки , вдохновленным видом резьбы по древнему египетскому граниту. В 1832 году на кладбище Кенсал-Грин было установлено первое полированное надгробие из абердинского гранита, воздвигнутое на английском кладбище . Это произвело фурор в лондонской торговле монументами, и в течение нескольких лет весь заказанный полированный гранит поступал от MacDonald's. [69] В результате работы скульптора Уильяма Лесли, а затем Сидни Филда, гранитные мемориалы стали главным символом статуса в викторианской Британии. Королевский саркофаг во Фрогморе , вероятно, был вершиной его работы и одним из самых больших весом в 30 тонн. Лишь в 1880-х годах конкурирующие машины и заводы смогли конкурировать с заводами Макдональда.
Современные методы резьбы включают использование вращающихся насадок с компьютерным управлением и пескоструйную обработку по резиновому трафарету. Оставив буквы, цифры и эмблемы открытыми, а остальную часть камня покрытой резиной, бластер может создать практически любое произведение искусства или эпитафию.
Камень, известный как «черный гранит», обычно представляет собой габбро , имеющее совершенно другой химический состав. [70]
Гранит широко использовался в качестве облицовочного камня и напольной плитки в общественных и коммерческих зданиях и памятниках. Абердин в Шотландии, построенный в основном из местного гранита, известен как «Гранитный город». Из-за его обилия в Новой Англии гранит обычно использовался для строительства фундаментов домов. Гранитная железная дорога , первая железная дорога в Америке, была построена для перевозки гранита из карьеров в Куинси, штат Массачусетс , к реке Непонсет в 1820-х годах. [71]
Инженеры традиционно использовали полированные гранитные пластины для установления базовой плоскости , поскольку они относительно непроницаемы, негибки и сохраняют хорошую стабильность размеров. Бетон , подвергшийся пескоструйной обработке, с высоким содержанием заполнителя имеет внешний вид, похожий на необработанный гранит, и часто используется в качестве заменителя, когда использование настоящего гранита нецелесообразно. Гранитные столы широко используются в качестве оснований или даже в качестве всей конструкции оптических приборов, КИМ и высокоточных станков с ЧПУ из-за жесткости гранита, высокой стабильности размеров и отличных вибрационных характеристик. Наиболее необычное использование гранита было в качестве материала для путей гранитного трамвая Хайтор в Девоне, Англия, в 1820 году. [72] Гранитный блок обычно перерабатывается в плиты, которые можно разрезать и придавать им форму с помощью режущего центра. [73] В военной технике Финляндия установила гранитные валуны вдоль своей линии Маннергейма, чтобы заблокировать вторжение русских танков во время Зимней войны 1939–40 годов. [74]
В качестве материала для дорожного покрытия используется гранит . Это связано с тем, что он чрезвычайно прочный, проницаемый и не требует особого ухода. Например, в Сиднее , Австралия , черный гранит используется для мощения и бордюров по всему центральному деловому району . [75]
Камни для керлинга традиционно изготавливаются из гранита Ailsa Craig. Первые камни были изготовлены в 1750-х годах, первоначальным источником была Эйлса Крейг в Шотландии . Из-за редкости этого гранита лучшие камни могут стоить до 1500 долларов США. От 60 до 70 процентов используемых сегодня камней изготовлены из гранита Ailsa Craig. Хотя остров в настоящее время является заповедником дикой природы, компания Kays of Scotland по лицензии до сих пор добывает гранит Ailsa для камней для керлинга. [76]
Гранит — одна из пород, наиболее ценимых альпинистами за свою крутизну, прочность, систему трещин и трение. [77] Известные места для восхождения на гранит включают долину Йосемити , Бугабус , массив Монблан (и такие вершины, как Эгюий-дю-Дрю , горы Морн , Альпы Адамелло-Презанелла , Эгюий-дю-Миди и Гранд-Жорас). ), Брегалья , Корсика , части Каракорума (особенно Башни Транго ), массив Фицрой, Патагония , Баффинов остров , Огаваяма , побережье Корнуолла , Кэрнгормс , гора Сахарная голова в Рио-де-Жанейро, Бразилия, и вождь Ставамус , Британская Колумбия, Канада.
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )