Granit jest skała magmowa do ziarnistej fakturze , bogate w kwarcu , który ma więcej niż skaleń alkaliczny niż plagioklaz . Charakteryzuje się składem w minerałach: kwarc, skalenie potasowe ( ortozy ) oraz plagioklazy, miki ( biotyt lub muskowit ). Granit i związane z nim skały tworzą większość kontynentalnej skorupy planety. Jest to wytrzymały materiał szeroko stosowany w budownictwie, brukowaniu, dekoracji, rzeźbie pod nazwą granit .
Granit jest wynikiem powolnego schładzania się w głąb dużych mas natrętnej magmy, która najczęściej tworzy plutony , które ostatecznie wychodzą na wierzch dzięki grze erozji, która usuwa leżące nad nimi skały. Te kwasowy (to jest stosunkowo bogaty w krzemionkę ) magmy są zasadniczo wynikiem częściowego stopienia Spośród kontynentalnej skorupie ziemskiej . Niektóre granity (plagiogranity) występujące w małych plutonach w skorupie oceanicznej są z kolei wynikiem ostatecznego zróżnicowania podstawowych magm. Jego składnikami mineralnymi są głównie kwarc , miki ( biotyt lub muskowit ), skalenie potasowe ( ortezy ) i plagioklazy . Mogą również zawierać hornblendę , magnetyt , granat , cyrkon i apatyt . Obecnie istnieje ponad 500 różnych kolorów granitu .
W odpowiednie skały wulkaniczne są ryolity .
Przeciętny skład chemiczny granitu to: 74,5% SiO 2, 14% Al 2 O 3, 9,5% ( Na 2 O, K 2 O), 2% innych tlenków (Fe, Mn, Mg, Ca).
Granit to skała kwaśna (bogata w krzemionkę) i gęsta (średnia gęstość: 2,7).
Największe granitowe monolity na świecie znajdują się w Yosemite Park w Kalifornii .
W rzeczywistości termin granit jest często rozumiany w szerszym znaczeniu granitoidów , skał plutonicznych zawierających ponad 20% kwarcu, niezależnie od charakteru znalezionych tam skaleni. Granitisation i oznacza wszystkie geologicznych zjawisk prowadzących do powstawania granitoidowych.
Nie myl „granit” i „ granit ”, pierwszy oznacza konkretną skałę, podczas gdy drugi jest terminem handlowym używanym w przemyśle wydobywczym, niezależnie od jego litologii . Granit jest więc rodzajem skały, która jest nieporowata, nieprzepuszczalna, ziarnista (złożona z ziaren widocznych gołym okiem) i spójna. Szeroka różnorodność skał może być w ten sposób wprowadzane do obrotu pod nazwą „granit”: granitu, wapienia , Gnejs , etc. .
Granit pisowni do oznaczenia granitu geologów (patrz definicja poniżej) jest jednak akceptowany przez wiele słowników, a także przez Akademię Francuską. Termin ten wydaje się pochodzić z Włoch . Pojawia się po raz pierwszy w Słowniku Crusca . Następnie podjął ją Andrea Cesalpino w jego dziele De metallicis w 1596 r., a następnie Joseph Pitton de Tournefort w jego Relation d'un voyage du Levant wykonanej na rozkaz króla w 1717 r.
Szeroko rozumiane granity stanowią ważny element kontynentalnej skorupy ziemskiej. W niektórych częściach świata ( RPA , północno-wschodnia Brazylia , północno-zachodnia Australia ) stanowią do 75% odsłoniętej powierzchni skały. Na przykład głównymi skutkami zderzenia płyt kontynentalnych są powstawanie stref dużych deformacji, ale także produkcja granitów. Jest to jeden z najskuteczniejszych sposobów odprowadzania energii zderzenia, zarówno termicznie (topienie skorupy), jak i mechanicznie (ścinanie pionowe lub poziome).
Granity stanowią główny sposób przenoszenia pierwiastków, w szczególności wytwarzających ciepło ( Th , U ) z dolnej skorupy do górnej skorupy. Prowadzą zatem do chemicznego zróżnicowania skorupy. Ponadto często są źródłem mineralizacji o oczywistym znaczeniu gospodarczym.
Granity są pochodzenia plutonicznego (w przeciwieństwie do skał wylewnych pochodzenia wulkanicznego , np. bazalt ). Powstają na głębokości przez bardzo powolne chłodzenie magmy zmieszanej z innymi skałami. Minerały następnie krystalizują w określonej kolejności: najpierw miki, potem skalenie, a na końcu kwarc. Niektóre granity powstają z połączenia skorupy kontynentalnej podczas zderzenia dwóch płyt tektonicznych.
Zaproponowano dwa główne modele procesu petrogenezy odpowiedzialnego za powstawanie granitów:
Modele te (pochodzenia płaszczowego i skorupowego) są niewystarczające do wyjaśnienia różnorodności granitów, których powstawanie najczęściej wynika z zanieczyszczenia i wzbogacenia magmy podstawowej krzemionką i alkaliami (Na i K), które dyfundują skorupę kontynentalną lub mieszaniną magm podstawowych płaszcza. pochodzenia i magmy granitowe pochodzenia skorupowego (granit mieszany). Jeśli zdecydowana większość granitów może mieć dwa różne pochodzenie (płaszcz i skorupę), ale nie niezgodne, istnieją wszyscy możliwi pośrednicy.
Wielu autorów ustaliło klasyfikacje, czasem genetyczne, często binarne: leukogranity i granodioryty z J. Didier i J. Lameyre (1969), granity I i granity S z BW Chappell i AJR White (1974), serie i serie ilmenitowe z magnetytem z S Ishihara (1977), granity skorupowe C i granity płaszczowe lub mieszane M z J. Didier et al. (1982) itp. Te klasyfikacje binarne nie w pełni wyjaśniają niejednorodność granitów i złożoność zjawisk naturalnych.
Klasyfikacja BW Chappell i AJR White (1974) została zaadaptowana przez petrologów na całym świecie i stopniowo uzupełniona o granit typu „M” (1979, Chappell) i granit typu „A” (Loiselle & Wones 1979). Stopniowo utrwaliła się ta klasyfikacja SIMA na 4 grupy, nawet jeśli większość petrologów zainteresowanych granitami uznaje, że jest ona zarówno niekompletna, jak i niejednoznaczna. Jednak żadna inna klasyfikacja nie sprawdziła się w świecie granitów.
W 1999 roku bardziej ogólna klasyfikacja granitoidów podzieliła je na sześć głównych grup o odrębnej mineralogii i chemii.
Są one pochodzenia mieszanego (płaszcz i skorupy ziemskiej ) i dominują w strefach subdukcji , gdzie biorą udział w tworzeniu i recyklingu skorupy kontynentalnej. Są to granity typu I. Granity wapniowo-alkaliczne występują w skorupie kontynentalnej w pobliżu Moho (nieciągłość Mohorovičića). Cechują się one tym, że są ziarniste, ale przede wszystkim obecność mikrolitów (rzadkich) świadczy o aktywności wewnętrznych otoczek Ziemi.
Związane ze skorupą oceaniczną wynikają z silnego zróżnicowania magmy pierwotnie bazaltowej. Plagiogranity są bardzo bogate w skalenie plagioklazowe, stąd ich jasny kolor. Z plagiogranites można zaobserwować w ofiolitów z Chenaillet .
Pochodzą z zasadowego magmatyzmu typowego dla rozległego kontekstu. Pochodzenia płaszczowego stosunek 86 Sr / 87 Sr w tych skałach jest wysoki. Są to granity typu M, odgrywają one zasadniczą rolę w tworzeniu protoskorupy (zagęszczanie i wzbogacanie w niektóre minerały). Składają się głównie z minerałów zwanych skaleniami alkalicznymi. Są rozpoznawalne po bladości. Jest tam mało piroksenu , ale więcej kwarcu. Są rzadkie i wymagają niemalże konkurencyjnego wiercenia.
W leukogranit (na grecki λευκος / leucos , „białe”) są stosunkowo bogaty w tlenek glinu i charakteryzują się obecnością muskowit (białe miki) przy biotytu. Jest to granit z dwiema mikami (w przeciwieństwie do najpowszechniejszych granitów zwanych granitami biotytowymi, charakteryzujących się obecnością samego biotytu).
Góra Locronan powstaje na plutonie leukogranitowym. Późne intruzje biotytu i muskowitu leukogranitu są źródłem Mont-Dol, Mont-Saint-Michel i Tombelaine.
Leukogranity mogą mieć różne odcienie. Na przykład w Bretanii :
Anateksis granit (od greckiego ana „powyżej” i texis „”, „porodu fuzyjne”) jest rozproszony, postępujące kontakt z metamorficznych gospodarza skał. Brak halo metamorfizmu kontaktowego wskazuje, że nie ma kontrastu termicznego między magmą a jej żywicielem, w przeciwieństwie do natrętnego granitu . Mówi się, że ten granit jest „zgodny”, ponieważ nie trawi otoczenia. Przejście jest stopniowe między skałami silnie metamorficznymi a granitem anteksowym przez gnejsy migmatyczne.
Ten granit ma inny wygląd niż inne granity. Często ma niejednorodności, z minerałami zorientowanymi. Powstaje w strefach subdukcji z hydratacji perydotytów przez wodę z odwodnienia podbitej skorupy oceanicznej, a w strefach postkolizyjnych fuzja jest możliwa dzięki wzrostowi temperatury dzięki radioaktywnemu rozpadowi pierwiastków kontynentu Skorupa. W obu przypadkach skorupa kontynentalna ulega częściowemu stopieniu. Zatrzymanie cieczy in situ prowadzi do morfologii batolitu anateksowego. Jeśli ta magma granitowa migruje w kierunku powierzchni, może być źródłem natrętnych granitów tworzących ograniczone, „niezgodne” masywy (niezgodny natrętny batolit, pluton ).
Otrzymany granit może tworzyć mylonity lub odkryte gnejsy przez erozję. Są to granity typu S (osadowa skorupa kontynentalna bogata w aluminium).
Historia granitu zaczyna się w kamieniołomie, gdzie wydobywa się go za pomocą strzałów (rozprowadzanie ładunków wybuchowych w otworach wykonanych przez wiercenie według odstępu, zwanego siatką) lub piłowaniem drutem diamentowym (technika pojawiła się w latach 70. we włoskim marmurze kamieniołomy). Wydobyte w ten sposób bloki są następnie transportowane do fabryk lub warsztatów, gdzie poddawane są kilku zmechanizowanym operacjom obróbki (obróbka zgrubna przy rozłupaniu naroży i masy, odcinanie przez piłowanie, różne sposoby wymiarowania i wykończenia powierzchni) aż do uzyskania produktów. Do kształtowania wielu produktów nadal stosuje się przycinanie ręczne.
Granit stosowany jest jako materiał budowlany (kruszywo o wysokiej wytrzymałości mechanicznej z granitu microgrenu , kamienia wymiarowego) lub jako kamień. Ze względu na swoją fakturę , trwałość, zdolność do polerowania oraz wielomineralny skład nadający mu estetyczny wygląd i różnorodną kolorystykę (wzornik kolorów granitu) jest również wykorzystywany do produkcji pomników nagrobnych, rzeźb, lad itp. bruk, krawężniki, a od lat 80-tych jako materiał ozdobny do kuchni i łazienek.
Co więcej, granit może służyć również jako alternatywa dla kostek lodu do chłodnych napojów. W przeciwieństwie do kostek lodu kamień nie topi się i dlatego nie ma ryzyka zmiany smaku napoju przez rozcieńczenie.
Niektóre pomniki granitowe:
Granit był używany w Nigerii do produkcji szkła .
Jest to jedna z trzech oficjalnych skał stanu Vermont w USA , pozostałe to marmur i łupek .
Podczas krystalizacji w skorupie granit pozostaje unieruchomiony w tym właśnie miejscu, tworząc następnie granitowy pluton. Wypiętrzenie gruntu i erozja górnych warstw sprawiają, że granitowy pluton jest obserwowalny. Wychodnie granitu są liczne na świecie; we Francji można je zaobserwować na przykład w Bretanii , w Wogezach , w Masywie Centralnym , w Alpach , w Jurze ( Masyf de la Serre ) i na Korsyce .
W słabo zwietrzałym granicie żelazo z biotytu wytrąca się do wodorotlenku żelaza FeO (OH) x(minerały limonitu lub getytu ), które tworzą wokół tych minerałów aureole w kolorze rdzy, pozostałe minerały wyglądają na zdrowe.
W silnie zwietrzałym granicie, który stał się kruchy („zgniły granit”), minerały biotytowe mają tendencję do zanikania w wyniku hydrolizy (przekształconej w tlenek żelaza lub chloryt, dając zielonkawy odcień). Kryształy skalenia stają się matowe, sproszkowane (częściowa hydroliza, ponieważ ich jon Al 3+ jest nierozpuszczalny) i stopniowo nasycają się wodorotlenkami żelaza, które koncentrują się w pobliżu małych pęknięć. Ziarna kwarcu pozostają zdrowe.
Gliny powstają w wyniku neoformacji z hydrolizy biotytów i skaleni, podczas gdy kryształy skalenia (zwłaszcza ortozy bardziej odporne na wietrzenie niż plagioklaz , ten pierwszy tworzy reliefowe kryształy na powierzchni zgniłego granitu.) i niezmieniony kwarc utworzą zindywidualizowane ziarna, granit arena złapana w glinianą pastę.
Mechaniczna i chemiczna degradacja granitu jest ułatwiona dzięki obecności mniej lub bardziej szerokich spoin i pęknięć, które pozwalają wodzie lub korzeniom roślin łatwiej wnikać w głąb skały: granit rzeczywiście ma porowatość otwartych pęknięć (przypadek dekompresji skały) i zamknięty (przypadek ściskanej skały). Obwodowe zmiany granitu zgodnie z serią koncentrycznych łusek w łuskach cebuli prowadzą, w klimacie umiarkowanym, do formowania bloków i kul granitowych, a następnie do granitowego chaosu, u podnóża którego można zaobserwować granitową arenę (patrz na przykład miejsce „ kamienia z dziewięcioma stopniami ” Soubrebost , w departamencie Creuse ). W klimacie tropikalnym hydroliza obojętna lub zasadowa prowadzi niekiedy do powstania różnych glinek, podczas gdy jony Al 3+ skaleni wytrącają się w postaci wodorotlenków (boksytu).
Szybkość rozpadu granitu zależy od klimatu, ale przyspiesza, gdy granit staje się grubą, nieskonsolidowaną skałą podobną do piasku, bardzo przepuszczalną ze względu na porowatość szczelin. W górach erozja masywów granitowych powoduje powstawanie różnych kształtów : igieł, strzał itp.
Rozpad granitu, uwalniając w ten sposób skaleń, kwarc i mikę, jest źródłem złóż, z których można wydobywać te różne minerały.
Skaleń może ewoluować do stadium glinki kaolinowej .
Granit | Granitowa arena |
---|---|
Mika (czarny minerał; muskowit (biała mika) jest niezmienny) |
Bardzo rzadki, bo bardzo zmieniony |
Skaleń (przezroczysty i błyszczący minerał) |
Ziarna mniej lub bardziej zmienione |
Kwarc (przejrzysty minerał o nieregularnym kształcie z oleistym połyskiem) |
Ziarna niezmienione |
Proszek iglasty powstały w wyniku chemicznej przemiany skaleni i miki |