Granit
Saviez-vous ...
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| Roche ignée | |
 Granite contenant feldspath potassique, feldspath plagioclase, de quartz , et biotite et / ou amphibole | |
| Composition | |
|---|---|
| feldspath potassique, de feldspath plagioclase et de quartz; des quantités différentes de muscovite, biotite, et amphiboles de type amphibole. |
Granite (pron .: / ɡ r æ n ɨ t /) Est un type commun de intrusive, felsique, ignée roche qui est granulaire et phanéritique dans la texture. Cette roche se compose principalement de quartz , le mica et le feldspath . Parfois certains cristaux individuels ( phénocristaux) sont plus grandes que la groundmass, auquel cas la texture est connue comme porphyrique. Une roche granitique avec une porphyrique texture est parfois connu comme un porphyre. Granites peuvent être rose au gris en couleurs, en fonction de leur chimie et la minéralogie. Par définition, le granit est une roche ignée avec au moins 20% de quartz en volume. Diffère de granit granodiorite en ce qu 'au moins 35% du feldspath est en granit feldspath alcalin, par opposition à plagioclase; ce est le feldspath alcalin qui donne de nombreux granites une couleur rose distinctif. Affleurements de granit ont tendance à former teurs et arrondie massifs. Granites se produisent parfois dans la circulaire dépressions entouré par une chaîne de collines, formées par la auréole métamorphique ou cornéenne. Granite se trouve généralement dans les plaques continentales de la croûte de la Terre.
Granite est presque toujours massif (manque structures internes), dur et résistant, et il a donc gagné utilisation répandue comme une pierre de construction. La moyenne densité de granit est comprise entre 2,65 et 2,75 g / cm 3, sa résistance à la compression se situe généralement au-dessus de 200 MPa, et son viscosité proximité STP est 3-6 • 10 19 Pa · s. La température de fusion est 1215 - 1260 ° C.
Le mot «granite» vient du latin granum, un grain, en référence à la structure à gros grains d'une telle cristallin roche.
Granitoïde est un terme de domaine général, descriptif pour roches ignées de couleur pâle, à grain grossier. Examen pétrographique est nécessaire pour l'identification des types spécifiques de granitoïdes.
Minéralogie
Granite est classé selon le Schéma QAPF pour gros grains roches plutoniques et est nommé selon le pourcentage de quartz , alcalin de feldspath ( orthose, sanidine, ou microcline) et feldspath plagioclase sur la moitié PAQ du diagramme. Granit vraie selon moderne convention pétrologique contient à la fois plagioclase et de feldspaths alcalins. Quand un granitoïde est dépourvu ou presque dépourvue de plagioclase, la roche est appelée granit comme alcalin. Quand un granitoïde contient moins de 10% orthose, elle est appelée tonalite; pyroxène et amphibole sont communs dans tonalite. Un granit contenant à la fois muscovite et biotite micas est appelé un granit binaire ou à deux micas. Granites à deux micas sont généralement riches en potassium et faibles en plagioclase, et sont généralement granites de type S ou granites de type A. Le équivalent volcanique de plutonique granit est rhyolite. Granite a une mauvaise primaire la perméabilité mais forte perméabilité secondaire.
Composition chimique
Une moyenne mondiale de la composition chimique de granit, en pour cent en poids:
- SiO 2 - 72,04% (silice)
- Al 2 O 3 - 14,42% (alumine)
- K 2 O - 4,12%
- Na 2 O - 3,69%
- CaO - 1,82%
- FeO - 1,68%
- Fe 2 O 3 à 1,22%
- MgO - 0,71%
- TiO 2 à 0,30%
- P 2 O 5 à 0,12%
- MnO - 0,05%
Sur la base des analyses 2485
Occurrence
Granite est actuellement connu que sur la Terre, où il forme une grande partie de la croûte continentale . Granite se produit souvent relativement faible, moins de 100 km² actions masses ( stocks) et dans batholithes qui sont souvent associés à orogéniques montagne gammes. Petit digues de composition granitique appelés aplites sont souvent associés à des marges de granitique intrusions. Dans certains endroits, très grossier masses de pegmatite se produisent avec le granit.
Granite a été pénétré dans la croûte de la Terre pendant toutes les périodes géologiques , même si une grande partie est du Précambrien âge. Roche granitique est largement distribué dans la croûte continentale et est le plus abondant socle rocheux qui sous-tend l'relativement mince sédimentaires placage des continents.
Origine
Granite est un ignée roche et est formé à partir du magma .
Origines géochimiques
Granitoïdes sont une composante omniprésente de la croûte. Ils ont cristallisé à partir d'un magma qui ont des compositions à ou près d'une point eutectique (ou un minimum de température sur une courbe cotectic). magmas évoluera pour l'eutectique raison de la différenciation magmatique, ou parce qu'ils représentent de faibles degrés de fusion partielle. Cristallisation fractionnée permet de réduire d'une masse fondue en fer , magnésium , titane , calcium et sodium , et d'enrichir la masse fondue en potassium et silicium - feldspath alcalin (riche en potassium) et le quartz (SiO 2), sont deux des constituants définissant de granit.
Ce processus fonctionne indépendamment de l'origine de la parental magma au granit, et indépendamment de sa chimie. Cependant, la composition et l'origine du magma qui se différencie en granit, laisse certains géochimique et de la preuve minérale à ce qu'est le rock parentale le granit était. La composition finale de la minéralogie, la texture et chimique d'un granite est souvent distinctif quant à son origine. Par exemple, le granit, qui est formé à partir de sédiments fondu peut avoir plus alcalin feldspath , tandis qu'un dérivé de granit fondu basalte peut être plus riche en plagioclase feldspath . Ce est sur cette base que les régimes modernes de classement "alphabet" sont fondées. Granite dispose d'un processus de refroidissement lent qui forme des cristaux plus grands.
Chappell & White système de classification
Le Chappell & White système de classification basé lettre a été initialement proposé de diviser en granites de type I granit (ou ignée protolite) granit et de type S ou sédimentaires protolite granit. Ces deux types de granit sont formées par fusion de haute qualité roches métamorphiques , soit granit ou autre intrusif roches mafiques ou les sédiments enfouis, respectivement.
de type M ou manteau de granit dérivée a été proposé plus tard, pour couvrir ces granites qui ont été clairement provenant cristallisé magmas mafiques, qui proviennent généralement du manteau. Ces cas sont rares, parce que ce est difficile à tourner basalte dans le granit par cristallisation fractionnée.
A-type ou granites anorogéniques sont formée au-dessus de l'activité volcanique "hot spot" et ont minéralogie particulière et géochimie. Ces granites sont formées par la fusion de la plus faible croûte dans des conditions qui sont habituellement extrêmement sec. Les rhyolites du Yellowstone caldeira sont des exemples d'équivalents volcaniques de type A granit.
H de type granites ou hybrides sont formés suite à un mélange de deux magmas granitiques provenant de différentes sources, par exemple de type M et S-type.
Granitisation
Une vieille théorie, et largement réduit, granitisation déclare que le granit est formé en place par l'extrême métasomatisme par des fluides apportant des éléments, par exemple potassium et la suppression d'autres, par exemple le calcium pour transformer la roche métamorphique dans un granit. Ce était censé se produire sur un front de migration. La production de granit par la chaleur métamorphique est difficile, mais on observe de se produire dans certains amphibolites et terrains granulite. In-situ granitisation ou de fusion par le métamorphisme est difficile de reconnaître et sauf leucosome textures de mélanosomes sont présents dans migmatites. Une fois une roche métamorphique est fondu, il ne est plus une roche métamorphique et est un magma, de sorte que ces roches sont considérées comme une transition entre les deux, mais ne sont pas techniquement granit car ils ne empiètent pas en fait d'autres roches. Dans tous les cas, la fusion de la roche solide nécessite une température élevée, et aussi de l'eau ou autre volatiles qui agissent comme un catalyseur en abaissant le température de solidus de la roche.
Montée et mise en place
L'ascension et la mise en place de grands volumes de granit dans la croûte continentale supérieure est une source de nombreux débats parmi les géologues. Il ya un manque de preuves sur le terrain pour des mécanismes proposés, afin hypothèses sont principalement basées sur des données expérimentales. Il ya deux hypothèses majeures pour l'ascension du magma à travers la croûte:
- Stokes Diapir
- Fracture Propagation
De ces deux mécanismes, Stokes diapir a été favorisé pendant de nombreuses années en l'absence d'une alternative raisonnable. L'idée de base est que le magma se lèvera à travers la croûte comme une seule masse à travers flottabilité. Comme il se lève, il chauffe le épontes, les faisant se comporter comme un fluide en loi de puissance et de débit ainsi autour de la pluton lui permettant de passer rapidement et sans grande perte de chaleur. Ce est tout à fait possible dans le chaud, ductile croûte inférieure où les roches sont facilement déformés, mais se heurte à des problèmes dans la croûte supérieure qui est loin plus froid et plus fragile. Rocks il ne se déforment pas si facilement: pour magma se élever comme un pluton il dépenser beaucoup trop d'énergie dans les roches de la paroi de chauffage, de refroidissement et de solidification ainsi avant d'atteindre des niveaux plus élevés dans la croûte.
Aujourd'hui la propagation de fracture est le mécanisme préféré par de nombreux géologues, car elle élimine en grande partie les problèmes majeurs de déplacer une énorme masse de magma à travers la croûte fragile froid. Magma monte à la place dans de petits canaux le long de l'auto-propageant digues qui forment le long nouvelles ou préexistantes défaut des systèmes et des réseaux de zones de cisaillement actifs (Clemens, 1998). Comme ces conduits étroits ouvrent, le premier pour entrer dans le magma se solidifie et fournit une forme d'isolation pour magma plus tard.
Magma granitique doit faire de la place pour lui-même ou être pénétré dans d'autres roches pour former une intrusion, et plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer comment grande batholithes ont été mises en place:
- Abattage, où les fissures de granit les roches encaissantes et pousse vers le haut, car il élimine les blocs de la croûte recouvrant
- Assimilation, où le granit fond son chemin vers le haut dans la croûte et enlève de la matière recouvrant de cette manière
- L'inflation, où le corps de granit gonfle sous pression et est injecté dans la position
La plupart des géologues acceptent aujourd'hui que la combinaison de ces phénomènes peut être utilisé pour expliquer intrusions granitiques, et que tous les granites peut être entièrement expliqué par un ou un autre mécanisme.
Désagrégation
Lorsque granit et d'autres roches semblables météo, deux principaux effets sont visibles. Sur une grande échelle, joints d'exfoliation sont produits comme les intempéries de granit. Sur une petite échelle, grus est formé comme les minéraux dans le granit se brisent.
Rayonnement naturel
Le granit est une source naturelle de rayonnement, comme la plupart des pierres naturelles. Cependant, certains granites ont été rapportés d'avoir la radioactivité supérieur augmentant ainsi certaines préoccupations quant à leur sécurité.
Certains granites contiennent environ 10 à 20 parties par million d' uranium . En revanche, les roches mafiques tels que tonalite, gabbro ou diorite ont 1 à 5, Ppm d'uranium, et calcaires et sédimentaires roches ont généralement aussi de faibles quantités. Beaucoup plutons grande de granit sont les sources pour paléochenal-hébergé ou rouleau avant dépôts de minerai d'uranium, où les lavages d'uranium dans les sédiments des hautes terres de granit et associés, souvent hautement radioactives, pegmatites. Granite pourrait être considéré comme un risque radiologique potentiel naturel comme, par exemple, les villages situés au granit peuvent être sensibles à des doses plus élevées de radiations que les autres communautés. Caves et sous-sols coulés dans le sol plus de granit peuvent devenir un piège pour le radon gaz, qui est formé par la désintégration de l'uranium. Le radon pose des problèmes de santé importants, et ce est la deuxième cause de cancer du poumon aux Etats-Unis derrière le tabagisme.
Thorium se produit dans tous les granites ainsi. Conway granit a été noté pour sa concentration de thorium relativement élevé de 56 (± 6) PPM.
Il ya une certaine inquiétude que les matériaux vendus comme des comptoirs en granit ou en tant que matériau de construction peuvent être dangereux pour la santé. Dan Steck de l'Université St. Johns, a déclaré qu'environ 5% de l'ensemble de granit sera de préoccupation, avec l'avertissement que seul un petit pourcentage des dizaines de milliers de types de dalles de granit ont été testés. Diverses ressources des organisations nationales de levés géologiques sont accessibles en ligne pour aider à évaluer les facteurs de risque dans le pays de granit et de règles de conception relatives, en particulier, à la prévention de l'accumulation de gaz radon dans les sous-sols et les logements fermés.
Une étude des comptoirs en granit a été fait (initié et payé par le Marble Institute of America) en Novembre 2008 par Santé nationale et du Engineering Inc des Etats-Unis, et a constaté que tous les 39 pleins dalles taille de granit qui ont été mesurés pour l'étude rayonnement montré niveaux bien en deçà des normes de sécurité de l'Union européenne (section 4.1.1.1 de l'étude nationale sur la santé et en génie) et les niveaux d'émission de radon bien inférieures aux concentrations de radon extérieures moyennes aux États-Unis.
Utilisations
Antiquité
Le Rouge Pyramide de l'Egypte (c.26th siècle avant JC), du nom de la teinte pourpre lumière de ses surfaces de granit exposés, est la troisième plus grande des pyramides égyptiennes . De Mykérinos Pyramide, datant probablement de la même époque, a été construit de calcaire et de blocs de granit. La Grande Pyramide de Gizeh (c. 2580 BC) contient une énorme granite sarcophage façonnés de «Rouge Granit d'Assouan. "La plupart du temps ruiné Pyramide Noire datant du règne de Amenemhat III avait une fois granit poli pyramidion ou pierre angulaire, maintenant exposée dans le hall principal de la Musée égyptien du Caire (voir Dahchour). D'autres utilisations dans l'Egypte ancienne comprennent colonnes, porte linteaux, seuils, jambages, et le mur et le sol placage. Comment Egyptiens travaillaient le granit solide est encore un sujet de débat. Dr Patrick Hunt a postulé que les Egyptiens utilisaient Emery montré pour avoir plus dureté sur le échelle de Mohs .
Beaucoup de grands temples hindous dans le sud de l'Inde, en particulier ceux construits par le roi 11e siècle Rajaraja Chola I, ont été faites de granite. Il existe une grande quantité de granit dans ces structures. Ils sont comparables à la Grande Pyramide de Gizeh.
Moderne
Sculpture et mémoriaux
Dans certaines régions, le granit est utilisé pour les pierres tombales et les monuments commémoratifs. Le granit est une pierre dure et nécessite des compétences de se tailler à la main. Jusqu'au début du 18ème siecle en granit ne pouvait être sculpté par des outils à main avec des résultats généralement médiocres.
Une percée importante a été l'invention d'outils de coupe et d'habillage vapeur alimenté par Alexander MacDonald, de Aberdeen , inspiré en voyant anciennes sculptures de granit égyptiens. En 1832, la première pierre tombale de granit poli d'Aberdeen à être érigé dans un cimetière anglais a été installé à Cimetière Kensal Green. Il a fait sensation dans le commerce monumentale Londres et depuis quelques années tous granit poli commandé venait de MacDonalds. Travailler avec le sculpteur William Leslie, et plus tard Sidney terrain, monuments commémoratifs de granit sont devenus un symbole de statut majeure en Grande-Bretagne victorienne. Le sarcophage royal Frogmore était probablement l'apogée de son travail, et à 30 tonnes une des plus importantes. Ce ne était pas jusqu'à ce que les années 1880 que les machines et œuvres rival pouvait rivaliser avec l'MacDonald travaille.
Les méthodes modernes de la sculpture comprennent l'utilisation des bits rotatifs commandés par ordinateur et sablage sur un pochoir en caoutchouc. Laissant les lettres, chiffres et emblèmes exposés sur la pierre, le blaster peut créer pratiquement ne importe quel type d'œuvres d'art ou épitaphe.
Bâtiments
Granit a été largement utilisé en tant que pierre de taille et que les carreaux de revêtement de sol dans les bâtiments et monuments publics et commerciaux. Aberdeen en Ecosse, qui est construit principalement de granit local, est connu comme "La ville de granit". En raison de son abondance, le granit a été couramment utilisé pour construire les fondations pour les maisons dans Nouvelle-Angleterre. Le Granite Railway, premier chemin de fer de l'Amérique, a été construit pour transporter le granit des carrières dans Quincy, Massachusetts, pour le Neponset dans les années 1820. Avec l'augmentation des quantités de pluies acides dans certaines parties du monde, le granit a commencé à supplanter marbre comme matériau de monument, car il est beaucoup plus durable. Granit poli est également un choix populaire pour cuisine comptoirs en raison de sa haute durabilité et ses qualités esthétiques. Dans le bâtiment et pour les comptoirs, le terme «granite» est souvent appliqué à toutes les roches ignées de grands cristaux, et non spécifiquement à ceux qui ont une composition granitique.
Ingénierie
Les ingénieurs ont traditionnellement utilisé granit poli plaques de surface pour établir un plan de référence, car ils sont relativement imperméable et rigide. Sablé béton avec un lourd agréger le contenu a une apparence similaire à granit brut, et est souvent utilisé comme un substitut lorsque l'utilisation du granit véritable ne est pas pratique. Une utilisation plus inhabituel de granit a participé à la construction des rails pour le Haytor Granite Tramway, Devon, en Angleterre, en 1820. Granite bloc est généralement transformé en dalles et après peut être coupé et façonné par centre de découpe.
D'autres utilisations
Les pierres de curling sont traditionnellement façonnés d'Ailsa Craig granit. Les premières pierres ont été faites dans les années 1750, la source originale étant Ailsa Craig en Ecosse . En raison de la rareté particulière du granit, les meilleures pierres peuvent coûter jusqu'à US $ 1500. Entre 60 à 70 pour cent des pierres utilisées aujourd'hui sont fabriqués à partir Ailsa Craig granit, bien que l'île est maintenant une réserve de la faune et ne est plus utilisé pour l'extraction.
Escalade
Le granit est l'une des roches les plus prisées par les grimpeurs, pour sa pente, la solidité, systèmes de crack, et à la friction. Lieux bien connus pour le granit comprennent l'escalade Yosemite, le Bugaboos, le Massif du Mont Blanc (et des pics comme le Les Drus, le Montagnes de Mourne, le Adamello-Presanella, le Aiguille du Midi et le Grandes Jorasses), le Bregaglia, Corse, parties du Karakoram (en particulier le Trango Towers), le Fitzroy Massif, Patagonie, L'île de Baffin, Ogawayama, la Côte de Cornouailles et de la Cairngorms.
Granit escalade est si populaire que beaucoup de la roche artificielle murs d'escalade trouvés dans les gymnases et parcs à thème sont faits pour regarder et sentir comme le granit.
