Uutiset - Mikä on graniittien koostumus?

Mikä on graniittien koostumus?

Graniittion yleisin intrusiivkivi Maan mannerkuoressa. Se tunnetaan kirjavana vaaleanpunaisena, valkoisena, harmaana ja mustana koristekivenä. Se on karkea- tai keskirakeista. Sen kolme päämineraalia ovat maasälpä, kvartsi ja kiille, jotka esiintyvät hopeisena muskoviittina tai tummana biotiittina tai molempina. Näistä mineraaleista maasälpä on vallitseva, ja kvartsin osuus on yleensä yli 10 prosenttia. Alkalimaasälvät ovat usein vaaleanpunaisia, minkä seurauksena vaaleanpunaista graniittia käytetään usein koristekivenä. Graniitti kiteytyy piidioksidipitoisista magmoista, jotka ovat kilometrien syvyydessä maankuoressa. Monet mineraaliesiintymät muodostuvat lähellä kiteytyviä graniittikappaleita hydrotermisistä liuoksista, joita tällaiset kappaleet vapauttavat.

Luokitus

Plutonisten kivien QAPF-luokituksen (Streckeisen, 1976) yläosassa graniittikenttä määritellään kvartsin modaalisen koostumuksen (Q 20–60 %) ja P/(P + A) -suhteen 10–65 perusteella. Graniittikenttä koostuu kahdesta alakentästä: syenograniitista ja monzograniitista. Anglosaksisessa kirjallisuudessa vain syenograniitin sisällä työntyviä kiviä pidetään graniitteina. Eurooppalaisessa kirjallisuudessa sekä syenograniitin että monzograniitin sisällä työntyviä kiviä kutsutaan graniiteiksi. Vanhemmissa luokituksissa monzograniittialakenttään kuului adamelliittia ja kvartsimonzoniittia. Kivien luokittelun alakomissio suosittelee viime aikoina adamelliitti-termin hylkäämistä ja kvartsimonzoniitiksi nimeämistä vain kvartsimonzoniittikentän sisällä työntyviä kiviä sensu suppeassa merkityksessä.

Kemiallinen koostumus

Graniitin kemiallisen koostumuksen maailmanlaajuinen keskiarvo painoprosentteina,

perustuu 2485 analyysiin:

SiO2 72,04 % (piidioksidi)
Al2O3 14,42 % (alumiinioksidi)
K2O 4,12 %
Na2O 3,69 %
CaO 1,82 %
FeO 1,68 %
Fe2O3 1,22 %
MgO 0,71 %
TiO2 0,30 %
P2O5 0,12 %
MnO 0,05 %

Se koostuu aina kvartsista ja maasälvästä, sekä useista muista mineraaleista (apumieraleista). Kvartsi ja maasälpä antavat graniitille yleensä vaalean värin, joka vaihtelee vaaleanpunaisesta valkoiseen. Tätä vaaleaa taustaväriä täydentävät tummemmat apumieralit. Klassisella graniitilla on siis "suola-pippurimainen" ulkonäkö. Yleisimmät apumieralsit ovat musta kiillebiotiitti ja musta amfibolihornblende. Lähes kaikki nämä kivet ovat magmakiviä (se jähmettyi magmasta) ja plutonisia (se teki niin suuressa, syvälle hautautuneessa kappaleessa eli plutonissa). Graniitin rakeiden satunnainen järjestely – sen rakenteen puute – on todiste sen plutonisesta alkuperästä. Graniitin kanssa samankoostumukseltaan oleva kivi voi muodostua sedimenttikivien pitkän ja voimakkaan metamorfismin kautta. Mutta tällaisella kivellä on vahva rakenne, ja sitä kutsutaan yleensä graniittigneissiksi.

Tiheys + sulamispiste

Sen keskimääräinen tiheys on 2,65–2,75 g/cm3, puristuslujuus on yleensä yli 200 MPa ja viskositeetti lähellä STP:tä on 3–6 • 1019 Pa·s. Sulamislämpötila on 1215–1260 °C. Sen ensisijainen läpäisevyys on heikko, mutta toissijainen läpäisevyys on vahva.

Graniittikallion esiintyminen

Sitä esiintyy suurissa plutoneissa mantereilla alueilla, joilla maankuori on syöpynyt syvästi. Tämä on järkevää, koska graniitin täytyy jähmettyä hyvin hitaasti syvälle hautautuneissa paikoissa muodostaakseen niin suuria mineraalirakeita. Alle 100 neliökilometrin kokoisia plutoneja kutsutaan varastoiksi ja suurempia batoliiteiksi. Laavaa purkautuu kaikkialla Maassa, mutta graniitin kanssa saman koostumuksen omaavaa laavaa (ryoliittia) purkautuu vain mantereilla. Tämä tarkoittaa, että graniitin täytyy muodostua mannerten kivien sulaessa. Tämä tapahtuu kahdesta syystä: lämmön ja haihtuvien aineiden (veden tai hiilidioksidin tai molempien) lisäämisestä. Mantereet ovat suhteellisen kuumia, koska ne sisältävät suurimman osan planeetan uraanista ja kaliumista, jotka lämmittävät ympäristöään radioaktiivisen hajoamisen kautta. Kaikkialla, missä kuori on paksuuntunut, on taipumus kuumentua sisältä (esimerkiksi Tiibetin ylängöllä). Ja laattatektoniset prosessit, pääasiassa subduktio, voivat aiheuttaa basalttisten magmojen nousua mantereiden alle. Lämmön lisäksi nämä magmat vapauttavat hiilidioksidia ja vettä, mikä auttaa kaikenlaisia kiviä sulamaan alhaisemmissa lämpötiloissa. Uskotaan, että suuria määriä basalttista magmaa voi kerrostua mantereen pohjaan prosessissa, jota kutsutaan aluslaatoitumiseksi. Lämmön ja nesteiden hitaan vapautumisen myötä tästä basaltista suuri osa mannermaisesta kuoresta voi samanaikaisesti muuttua graniitiksi.

Mistä se löytyy?

Tähän mennessä tiedetään, että sitä esiintyy Maassa kaikilla mantereilla vain yhtä runsaasti osana mannerkuorta. Tätä kiveä esiintyy pieninä, alle 100 km²:n kokoisina, varastomaisina massoina tai batoliiteissa, jotka ovat osa orogeenisia vuorijonoja. Yhdessä muiden mannerten ja sedimenttikivien kanssa se muodostaa yleensä pohjan maanalaisessa rinteessä. Sitä esiintyy myös lacoliiteissa, haudoissa ja kynnyskivissä. Kuten graniitin koostumuksessa, muita kivilajimuunnelmia ovat alpidit ja pegmatiitit. Graniittihyökkäysten reunoilla esiintyy hienompia hiukkaskokoja omaavia adhesiiveja kuin graniitti. Graniittia rakeisemmat pegmatiitit jakavat yleensä graniittiesiintymiä.

Graniitin käyttötarkoitukset

Muinaiset egyptiläiset rakensivat pyramideja graniitista ja kalkkikivestä.
Muita käyttötarkoituksia muinaisessa Egyptissä ovat pylväät, ovenkarmit, kynnykset, listat sekä seinä- ja lattiapäällysteet.
Rajaraja Chola Etelä-Intiassa sijaitseva Chola-dynastia rakensi 1000-luvulla Tanjoren kaupungissa Intiassa maailman ensimmäisen kokonaan graniitista tehdyn temppelin. Shiva-jumalalle omistettu Brihadeeswararin temppeli rakennettiin vuonna 1010.
Rooman valtakunnassa graniitista tuli olennainen osa rakennusmateriaalia ja monumentaaliarkkitehtuurin kieltä.
Sitä käytetään enimmäkseen liimakivenä. Se perustuu hankaumiin ja on ollut hyödyllinen kivi rakenteensa ansiosta, joka hyväksyy kovia, kiiltäviä ja kiillotettuja materiaaleja kantamaan ilmeisiä painoja.
Sitä käytetään sisätiloissa kiillotettuihin graniittilaattoihin, laattoihin, penkkeihin, laattalattioihin, portaiden askelmiin ja moniin muihin käytännöllisiin ja koristeellisiin ominaisuuksiin.

Moderni

Käytetään hautakiviin ja muistomerkkeihin.
Käytetään lattiapäällysteisiin.
Insinöörit ovat perinteisesti käyttäneet kiillotettuja graniittipintalevyjä referenssitason luomiseen, koska ne ovat suhteellisen läpäisemättömiä eivätkä joustavia

Graniitin tuotanto

Sitä louhitaan maailmanlaajuisesti, mutta useimmat eksoottiset värit ovat peräisin graniittiesiintymistä Brasiliassa, Intiassa, Kiinassa, Suomessa, Etelä-Afrikassa ja Pohjois-Amerikassa. Tämän kiven louhinta on pääoma- ja työvoimavaltainen prosessi. Graniittipalat poistetaan esiintymistä leikkaamalla tai ruiskuttamalla. Graniitista louhitut palat leikataan kannettaviksi levyiksi erityisillä viipalointikoneilla, jotka sitten pakataan ja kuljetetaan rautateitse tai laivakuljetuksilla. Kiina, Brasilia ja Intia ovat maailman johtavia graniitin tuottajia.

Johtopäätös

”Mustana graniittina” tunnettu kivi on yleensä gabbroa, jolla on täysin erilainen kemiallinen rakenne.
Se on maan mannerkuoren runsain kivilaji. Laajoilla alueilla, jotka tunnetaan batoliitteina, ja mannerten ydinalueilla, monien vuoristoalueiden ytimessä, esiintyy kilpinä tunnettuja kiviä.
Mineraalikiteet osoittavat, että se jäähtyy hitaasti maan pinnan alle muodostuneesta sulasta kiviaineksesta ja vaatii pitkän ajan.
Jos graniittia paljastuu maan pinnalle, se johtuu graniittikivien noususta ja sen yläpuolella olevien sedimenttikivien eroosiosta.
Sedimenttikivien alla on yleensä graniitteja, metamorfoituneita graniitteja tai vastaavia kiviä. Myöhemmin niitä kutsutaan kellarikiviksi.
Graniitista käytetyt määritelmät johtavat usein kivestä kertovaan viestintään ja aiheuttavat joskus hämmennystä. Joskus käytetään useita määritelmiä. Graniitti voidaan määritellä kolmella tavalla.
Yksinkertainen kivikerros, jossa on graniittia, kiillettä ja amfibolimineraaleja, voidaan kuvata karkeaksi, kevyeksi, magmaattiseksi kiveksi, joka koostuu pääasiassa maasälvästä ja kvartsista.
Kiviaineasiantuntija määrittää kiven tarkan koostumuksen, eivätkä useimmat asiantuntijat käytä graniittia kiven tunnistamiseen, ellei siinä ole tiettyä mineraaliprosenttia. He saattavat kutsua sitä alkaliseksi graniitiksi, granodioriitiksi, pegmatiitiksi tai apliitiksi.
Myyjien ja ostajien käyttämässä kaupallisessa määritelmässä graniittia kutsutaan usein rakeisiksi kiviksi, jotka ovat graniittia kovempia. He voivat kutsua graniittia gabroksi, basaltiksi, pegmatiittiksi, gneissiksi ja moniksi muiksi kiviksi.
Se määritellään yleensä "kokokiveksi", joka voidaan leikata tiettyihin pituuksiin, leveyksiin ja paksuuksiin.
Graniitti on riittävän lujaa kestämään useimmat hankaukset, suuret painot, sään olosuhteet ja lakat. Erittäin haluttu ja hyödyllinen kivi.
Vaikka graniitin hinta on paljon korkeampi kuin muiden keinotekoisten materiaalien, sitä pidetään arvostettuna materiaalina, jota käytetään vaikuttamaan muihin sen tyylikkyyden, kestävyyden ja laadun vuoksi.