Глубинные массивные породы
Граниты
Граниты — наиболее распространенные в природе кислые породы, содержащие 65 — 75 % кремнезема SiO2. В их состав входят: калиевый полевой шпат (ортоклаз — «прямораскалывающийся» K[AlSi308], микроклин (KNa)[АlSiзО8]) или кислый плагиоклаз («косораскалывающийся») в количестве от 40 до 60 %; кварц от 20 до 40 %; темноцветные минералы (биотит K(Mg,Fe)3[Si3AlO10](OH,F)2, роговая обманка Са2Nа (Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Al)4O11]2[ОН]2) от 5 до 20 %.
Плагиоклазы объединяют большую группу минералов, представляющих собой непрерывный ряд изоморфных смесей, состоящих из альбита Nа[АlSi3O8] и анортита Ca[Al2Si2O8] (табл. 1.6).
В зависимости от содержания анортитовой и альбитовой составляющих минералам плагиоклазового ряда даются номера, предложенные русским кристаллографом Е.С. Федоровым. Плагиоклазы принято обозначать номерами, которые соответствуют процентному содержанию в них анортитовой молекулы. Плагиоклазы №№ 0 — 30 называют кислыми, №№ 30 — 60 — средними и №№ 60 — 100 — основными. Такое подразделение плагиоклазов сделано по содержанию в них SiO2 (содержание МОг в альбите 68,8%, а в анортите оно снижается до 43,3%). Полевые шпаты (ортоклаз, плагиоклазы) имеют плотность 2550 — 2600 кг/м', сравнительно невысокую температуру плавления (примерно от 1300 до 1500 ), цвет оелыи, желтоватый, красноватый. Полевые шпаты являются самыми распространенными минералами в изверженных породах, составляющими в общем до 2/3 от общей их массы. Они разрушаются («выветриваются») под влиянием смен температуры и в результате действия воды, содержащей углекислоту. Основным продуктом выветривания являются водные силикаты алюминия и, в частности, минерал каолинит — Al2O3-2SiO2-2H2O, входящий в состав широко распространенных осадочных пород — глин.
Иногда в состав гранита входят авгит Са(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]или роговая обманка, заменяющие слюду, тогда к названию гранита добавляют слова роговообманковый или авгитовый в зависимости от названия минерала. Если в граните наряду с биотитом имеется мусковит KAl2[AlSi3O10](OH)2, то гранит называют двуслюдистым.
Кварц в граните присутствует в виде бесцветных, от дымчато-серых до черных зерен неправильной формы. Так как в гранитах содержится больше всего полевых шпатов, то цвет породы определяется в основном их цветом (серый, голубовато-серый, темно-коричневый, красный).
Для гранитов характерны ясно выраженная зернисто-кристаллическая структура и массивная текстура. Мелкозернистые разновидности гранитов отличаются более высокими плотностью и прочностью и меньше подвержены процессам выветривания. Предел прочности при сжатии у них колеблется от 100 до 250 МПа и выше, прочность при растяжении составляет от 1/40 до 1/60 предела прочности при сжатии. Плотность гранитов составляет 2600 — 2800 кг/м3. Они являются малопористыми породами с содержанием пор от 1 до 1,5 %, характеризуются низким водопоглощением (около 0,5% по объему), выдерживают до 200 и более циклов замораживания и оттаивания, отличаются высокой сопротивляемостью истиранию. Лучшими строительными свойствами обладают граниты, содержащие больше кварца и меньше слюды. Для гранитов характерна пластовая матрацевидная и параллелепипедальная отдельности.