Granit
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Granitabbau für den Mormonentempel im Utah-Territorium. Der Boden ist übersät mit Felsbrocken und abgelösten Granitmassen, die von den Wänden des Little Cottonwood Canyon gefallen sind. Der Abbau besteht darin, die Blöcke aufzuteilen.
Granit ( IPA: /ˈgranɪt/) ist eine häufige und weit verbreitete Art von intrusivem, felsischem, magmatischem Gestein.Granite sind in der Regel eine weiße, schwarze oder buff Farbe und sind mittel bis grobkörnig, gelegentlich mit einigen einzelnen Kristallen größer als die Grundmasse bilden ein Gestein als Porphyr bekannt. Granite können je nach Chemie und Mineralogie rosa bis dunkelgrau oder sogar schwarz sein.
Granitaufschlüsse neigen dazu, Tors, abgerundete Massive und Terrains aus abgerundeten Felsbrocken zu bilden, die aus flachen, sandigen Böden entstehen. Granite treten manchmal in kreisförmigen Vertiefungen auf, die von einer Reihe von Hügeln umgeben sind, die von der metamorphen Aureole oder Hornfels gebildet werden.
Granit ist fast immer massiv, hart und zäh, und es ist aus diesem Grund hat es weit verbreitete Verwendung als Bau-Stein gewonnen.
Die durchschnittliche Dichte von Granit beträgt 2,75 g *cm-3 mit einem Bereich von 1,74 g ·cm−3 bis 2,80 g ·cm−3.
Das Wort Granit kommt vom lateinischen Granum, einem Korn, in Bezug auf die grobkörnige Struktur eines solchen kristallinen Gesteins.
Mineralogie
Abbildung 1. QAPF-Diagramm von Granitoiden und phaneritischen Foidolithen (plutonische Gesteine).
Granit besteht hauptsächlich aus Orthoklas- und Plagioklas-Feldspaten, Quarz, Hornblende, Muskovit- und / oder Biotit-Glimmer und Nebenmineralien wie Magnetit, Granat, Zirkon und Apatit. Selten ist ein Pyroxen vorhanden. Sehr selten tritt eisenreiches Olivin, Fayalit, auf.
Granit wird nach dem QAPF-Diagramm für grobkörniges plutonisches Gestein (Granitoide) klassifiziert und nach dem Prozentsatz an Quarz, Alkalifeldspat (Orthoklas, Sanidin oder Mikroklin) und Plagioklas-Feldspat in der AQP-Hälfte des Diagramms benannt. Granitähnliche Gesteine, die Kieselsäure-untersättigt sind, können ein Feldspathoid wie Nephelin aufweisen und werden in der A-F-P-Hälfte des Diagramms klassifiziert (Abbildung 1).Echter Granit nach modernen petrologischen Konventionen enthält sowohl Plagioklas- als auch Alkali-Feldspate. Wenn ein Granitoid frei oder fast frei von Plagioklas ist, wird das Gestein als Alkaligranit bezeichnet. Wenn ein Granitoid <10% Orthoklas enthält, wird es Tonalit genannt; Pyroxen und Amphibol sind in Tonalit üblich.Ein Granit, der sowohl Muskovit- als auch Biotit-Glimmer enthält, wird als binärer oder Zweiglimmer-Granit bezeichnet. Zweiglimmergranite sind typischerweise kaliumreich und plagioklasarm und sind üblicherweise S- oder A-Granite.
Das vulkanische Äquivalent von plutonischem Granit ist Rhyolith.
Chemische Zusammensetzung
Ein weltweiter Durchschnitt des durchschnittlichen Anteils der verschiedenen chemischen Komponenten in Graniten, in absteigender Reihenfolge nach Gewichtsprozent, ist:
- SiO2 — 72,04%
- Al2O3 — 14,42%
- 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%
- Basierend auf 2485 Analysen
Vorkommen
Der Stawamus Chief ist ein Granitmonolith in Monolith in British Columbia
Granit ist derzeit nur auf der Erde bekannt, wo er einen Großteil der kontinentalen Kruste bildet. Granit kommt als relativ kleine, weniger als 100 km2 stockartige Massen und als große Batholithen vor, die oft mit orogenen Gebirgszügen assoziiert sind und häufig von großem Ausmaß sind. Kleine Deiche granitischer Zusammensetzung, sogenannte Aplite, sind mit Graniträndern verbunden. An einigen Stellen treten bei Granit sehr grobkörnige Pegmatitmassen auf.
Granit wurde in allen geologischen Perioden in die Erdkruste eingedrungen; Ein Großteil davon ist aus dem Präkambrium. Granit ist in der kontinentalen Erdkruste weit verbreitet und ist das am häufigsten vorkommende Grundgestein, das dem relativ dünnen Sedimentfurnier der Kontinente zugrunde liegt.
Obwohl es auf der ganzen Welt ziemlich verbreitet ist, befinden sich die Gebiete mit den meisten kommerziellen Granitsteinbrüchen auf der skandinavischen Halbinsel (hauptsächlich in Finnland und Norwegen), Spanien (hauptsächlich Galizien und Asturien), Brasilien, Indien und mehrere Länder am südlichen Ende des afrikanischen Kontinents, nämlich Angola, Namibia, Simbabwe und Südafrika.
Herkunft
Granit ist ein magmatisches Gestein und wird aus Magma gebildet. Granitmagma hat viele mögliche Ursprünge, muss aber in andere Gesteine eindringen. Die meisten Graniteinbrüche befinden sich in der Tiefe innerhalb der Kruste, normalerweise größer als 1,5 km und bis zu 50 km Tiefe innerhalb der dicken kontinentalen Kruste.
Der Ursprung von Granit ist umstritten und hat zu unterschiedlichen Klassifizierungsschemata geführt. Klassifizierungsschemata sind regional; Es gibt ein französisches Schema, ein britisches Schema und ein amerikanisches Schema. Diese Verwirrung entsteht, weil die Klassifizierungsschemata Granit auf unterschiedliche Weise definieren. Im Allgemeinen wird die Alphabetsuppen-Klassifikation verwendet, da sie auf der Grundlage der Genese oder des Ursprungs des Magmas klassifiziert wird.
Geochemische Ursprünge
Granitoide sind ein allgegenwärtiger Bestandteil der Kruste. Sie sind aus Magmen kristallisiert, die Zusammensetzungen an oder in der Nähe eines eutektischen Punktes (oder eines Temperaturminimums auf einer cotektischen Kurve) aufweisen. Magmen entwickeln sich aufgrund der magmatischen Differenzierung zum Eutektikum, oder weil sie niedrige partielle Schmelzgrade darstellen. Die fraktionierte Kristallisation dient dazu, eine Schmelze in Eisen, Magnesium, Titan, Kalzium und Natrium zu reduzieren und die Schmelze in Kalium und Silizium anzureichern – Alkalifeldspat (reich an Kalium) und Quarz (SiO2) sind zwei der bestimmenden Bestandteile von Granit.
Dieser Prozess funktioniert unabhängig von der Herkunft des elterlichen Magmas zum Granit und unabhängig von seiner Chemie. Jedoch, Die Zusammensetzung und Herkunft des Magmas, das sich in Granit unterscheidet, hinterlässt bestimmte geochemische und mineralogische Beweise dafür, was das Elterngestein des Granits war. Die endgültige Mineralogie, Textur und chemische Zusammensetzung eines Granits ist oft unverwechselbar in Bezug auf seine Herkunft.Zum Beispiel kann ein Granit, der aus geschmolzenen Sedimenten gebildet wird, mehr Alkalifeldspat aufweisen, während ein Granit, der aus geschmolzenem Basalt gewonnen wird, reicher an Plagioklas-Feldspat sein kann. Auf dieser Grundlage basieren die modernen Klassifizierungsschemata des „Alphabets“.
Alphabet Soup Classification
Das „Alphabet Soup“ -Schema von Chappell & White wurde ursprünglich vorgeschlagen, Granite in Granit vom Typ I (oder magmatischen Protolith) und Granit vom Typ S oder sedimentären Protolith zu unterteilen. Beide Granitarten werden durch Schmelzen von hochgradigen metamorphen Gesteinen gebildet, entweder andere Granit- oder intrusive mafische Gesteine, oder vergrabenes Sediment, beziehungsweise.M-Typ oder Mantel abgeleitete Granit wurde später vorgeschlagen, um jene Granite zu decken, die eindeutig aus kristallisierten mafischen Magmen stammen, die im Allgemeinen aus dem Mantel stammen. Diese sind selten, da es schwierig ist, Basalt durch fraktionierte Kristallisation in Granit umzuwandeln.
A-Typ oder anorogene Granite werden oberhalb der vulkanischen „Hot Spot“ -Aktivität gebildet und weisen eine besondere Mineralogie und Geochemie auf. Diese Granite werden durch Schmelzen der unteren Kruste unter Bedingungen gebildet, die normalerweise extrem trocken sind. Die Granitkaldera des Yellowstone-Nationalparks ist ein Beispiel für einen Granit vom Typ A.
Granitisierung
Die Granitisierungstheorie besagt, dass Granit durch extreme Metamorphose an Ort und Stelle gebildet wird. Die Herstellung von Granit durch metamorphe Hitze ist schwierig, tritt jedoch in bestimmten Amphibolit- und Granulit-Gebieten auf. In-situ-Granitisierung oder Schmelzen durch Metamorphose ist schwer zu erkennen, es sei denn, Leukosomen- und Melanosomen-Texturen sind in Gneisen vorhanden. Sobald ein metamorphes Gestein geschmolzen ist, ist es kein metamorphes Gestein mehr und ein Magma, Daher werden diese Gesteine als Übergang zwischen den beiden angesehen, sind aber technisch gesehen kein Granit, da sie nicht in andere Gesteine eindringen. In allen Fällen erfordert das Schmelzen von festem Gestein eine hohe Temperatur sowie Wasser oder flüchtige Stoffe, die als Katalysator wirken, indem sie die Solidustemperatur des Gesteins senken.
Einlagerungsmechanismen
Das Problem der Einlagerung großer Mengen geschmolzenen Gesteins in die feste Erde hat Geologen seit über einem Jahrhundert konfrontiert und ist nicht vollständig gelöst. Granitmagma muss Platz für sich selbst schaffen oder in andere Gesteine eindringen, um ein Eindringen zu bilden, und es wurden mehrere Mechanismen vorgeschlagen, um zu erklären, wie große Batholithen eingelagert wurden.
- Stoping, bei dem der Granit die Wandfelsen knackt und nach oben drückt, während er Blöcke der darüber liegenden Kruste entfernt
- Diapirismus, bei dem die Dichte des leichteren Granits einen relativen Auftrieb verursacht und der Granit nach oben drückt, das Gestein darüber verzieht und faltet
- Assimilation, bei der der Granit in die Kruste schmilzt und auf diese Weise darüber liegendes Material entfernt
- Inflation, bei der sich der Granitkörper unter Druck aufbläht und in Position gespritzt wird
ul Die meisten Geologen akzeptieren heute, dass eine Kombination dieser Phänomene verwendet werden kann, um Graniteinbrüche, und dass nicht alle Granite durch den einen oder anderen Mechanismus erklärt werden können.
Verwendung
Antike
Die Rote Pyramide Ägyptens (um das 26. Jahrhundert v. Chr.), benannt nach dem hellroten Farbton ihrer freiliegenden Granitoberflächen, ist die drittgrößte der ägyptischen Pyramiden. Menkaures Pyramide, wahrscheinlich aus der gleichen Zeit, wurde aus Kalkstein- und Granitblöcken gebaut. 2580 v. Chr.) enthält einen riesigen Granitsarkophag aus „Rotem Assuan-Granit.“ Die größtenteils zerstörte schwarze Pyramide aus der Regierungszeit von Amenemhat III. hatte einst ein Pyramidion oder einen Deckstein aus poliertem Granit, der heute in der Haupthalle des Ägyptischen Museums in Kairo ausgestellt ist (siehe Dahshur). Andere Verwendungen im alten Ägypten umfassen Säulen, Türstürze, Schweller, Pfosten sowie Wand- und Bodenfurnier.
Wie die Ägypter den massiven Granit bearbeiteten, ist immer noch umstritten. Dr. Patrick Hunt hat postuliert, dass die Ägypter Schmirgel verwendeten, von dem gezeigt wurde, dass er auf der Mohs-Skala eine höhere Härte aufweist.Viele große hinduistische Tempel in Südindien, besonders diejenigen, die vom 11.Jahrhundert König Rajaraja Chola I (Rajaraja Chola I aus Indien) gebaut sind, wurden vom Granit gemacht. Tatsächlich ist die Menge an Granit in ihnen vergleichbar mit der Großen Pyramide von Gizeh.
Modern
Granit wurde in großem Umfang als Maßstein und als Bodenfliesen in öffentlichen und gewerblichen Gebäuden und Denkmälern verwendet. Mit zunehmenden Mengen an saurem Regen in Teilen der Welt hat Granit begonnen, Marmor als Denkmalmaterial zu verdrängen, da es viel haltbarer ist. Polierter Granit war aufgrund seiner hohen Haltbarkeit und ästhetischen Eigenschaften eine beliebte Wahl für Küchenarbeitsplatten.Ingenieure haben traditionell polierte Granitoberflächen verwendet, um eine Referenzebene festzulegen, da sie relativ undurchlässig und unflexibel sind.
In der Welt des Sports werden Curling-Felsen traditionell aus Granit gefertigt.Sandgestrahlter Beton mit einem schweren Zuschlagstoffgehalt hat ein ähnliches Aussehen wie rauer Granit und wird oft als Ersatz verwendet, wenn die Verwendung von echtem Granit unpraktisch ist.
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