Granit
Granit, sert, kristal yapılı minerallerden meydana gelen tane görünüşlü magmatik felsik müdahaleci magmatik bir kaya türüdür. Granit kelimesi, tamamen kristalli bir kayanın kaba taneli yapısında bulunan Latince granumdan gelir. Plüton içindeki taneler çoğunlukla gözle görülebilir büyüklüktedir. Feldispatın esas mineralleri ortoklas cinsi ile az miktarda plajioklas ve kuvarstır. Ayrıca mika, hornblend, piroksen ve ikinci gruba giren turmalin, apatit, zirkon, grena, manyetit gibi mineraller de bulunabilir. Ancak genellikle "granit" terimi daha geniş bir yelpazede ifade etmek için kullanılır. ⓘ
"Granitik" terimi granit benzeri anlamına gelir ve granit ve benzer dokulara sahip bir grup müdahaleci magmatik kayaya uygulanır ve bileşim ve orijinde hafif farklılıklar vardır. Bu kayalar esas olarak, daha açık renkli mineralleri dağıtan dağınık daha koyu biyotit mika ve amfibol (genellikle hornblende) ile birbirine bağlı, biraz eşdeğer bir feldspat ve kuvars matriksi oluşturan feldispat, kuvars, mika ve amfibol minerallerinden oluşur. Bazen bazı bireysel kristaller (fenokristaller) yer kütlesinden daha büyüktür, bu durumda doku porfiritik olarak bilinir. Porfiritik bir dokuya sahip granitik bir kaya, granit porfir olarak bilinir. Granitoid, açık renkli, iri taneli magmatik kayaçlar için genel, tanımlayıcı bir saha terimidir. Belirli granitoid tiplerinin tanımlanması için petrografik inceleme gereklidir. ⓘ
_28.jpg)
Granitler, mineralojisine bağlı olarak beyaz, pembe veya gri renkte olabilirken, içindeki feldispatların ve diğer minerallerin cins ve miktarına göre turuncu renklerde de görülebilir. Kesin olarak konuşursak, granit hacim olarak %20 ila %60 kuvars arasında ve alkali feldispattan oluşan toplam feldispatın en az %35'i olan magmatik bir kayadır, ancak genellikle "granit" terimi daha geniş bir yelpazede ifade etmek için kullanılır. Granitin ekstrüzyonlu magmatik kaya eşdeğeri riyolittir. ⓘ
Granit neredeyse her zaman masif (yani, herhangi bir iç yapıdan yoksun), sert ve serttir. Bu özellikli granit, insanlık tarihi boyunca yaygın bir inşaat taşı yaptı. Granitin ortalama yoğunluğu 2.65 ila 2.75 g/cm3 (165 ve 172 lb/cu ft) arasındadır, basınç dayanımı genellikle 200 Mpa'nın üzerindedir ve STP yakınındaki viskozitesi 3-6·1019 Pa·s'dir. ⓘ
Kuru granitin ortam basıncında erime sıcaklığı 1215-1260 °C'dir (2219-2300 °F); [5] su varlığında, birkaç kBar basınçta 650 °C'ye kadar kuvvetle azaltılır. ⓘ
Granitler, yeryüzünde çok yaygın olarak bulunurlar. Çeşitli yer kabuğu modellerinde görünür. Yeryüzünün temelini teşekkül ettirdiği kabul edilmektedir. Doğada dayk, silis ve batolitler halinde bulunabilir. ⓘ
Yollarda parke ve bordür taşı, yapılarda yapı taşı olarak çok eskiden beri bol miktarda kullanılmaktadır. Aşınmaya, basınca, darbeye karşı dayanıklı, güzel renkli ve iyi cila kabul eder. Atmosfer tesirlerine ve ayrışmaya karşı direnci yüksektir. Günümüzde daha çok parke ve bordür taşı ve bazı büyük yapılarda kaplama taşı olarak kullanılmaktadır. ⓘ
Granit, yer kabuğunda 400 santigrat derece civarında bir ısıya sahip olup, soğuması birkaç bin yıl gibi çok uzun bir zamanı kapsar. Bu ısı aynı zamanda jeotermal suların da kaynağıdır. Yeriçine süzülen suların, granitlerin çatlakları arasındaki hareketi, hem granitin yüksek ısısı ile su sıcaklığını arttırır hem de çözünebilir haldeki mineraller suyun bünyesine dahil olur. Jeotermal suların oluşumu bu şekilde gerçekleşir. ⓘ
Granit, uzun bir süre sonunda başkalaşması durumunda gnaysa dönüşmektedir. ⓘ
| Magmatik kaya | |
 Potasyum feldispat, plajiyoklaz feldispat, kuvars ve biyotit ve/veya amfibol içeren granit | |
| Kompozisyon | |
|---|---|
| Birincil | Felsik: potasyum feldispat, plajiyoklaz feldispat ve kuvars |
| İkincil | Farklı miktarlarda muskovit, biyotit ve hornblend tipi amfiboller |
Granit (/ˈɡrænət/) çoğunlukla kuvars, alkali feldispat ve plajiyoklazdan oluşan iri taneli (faneritik) bir intrüzif magmatik kayaçtır. Yeraltında yavaşça soğuyan ve katılaşan yüksek silika ve alkali metal oksit içerikli magmadan oluşur. Magmatik intrüzyonlarda bulunduğu Dünya'nın kıtasal kabuğunda yaygındır. Bunların boyutları sadece birkaç santimetre genişliğindeki dikenlerden yüzlerce kilometrekarelik bir alana yayılmış batolitlere kadar değişir. ⓘ
Mineraloji
"Granit" kelimesi, bu tür tamamen kristal bir kayanın iri taneli yapısına atıfta bulunarak Latince granum yani taneden gelmektedir. Granitik kayaçlar esas olarak feldspat, kuvars, mika ve amfibol minerallerinden oluşur ve bunlar feldspat ve kuvarsın birbirine kenetlenmiş, bir şekilde eşit taneli bir matrisini oluşturur ve daha açık renkli minerallere dağılmış daha koyu biyotit mika ve amfibol (genellikle hornblend) serpiştirir. Bazen bazı bireysel kristaller (fenokristaller) zemin kütlesinden daha büyüktür, bu durumda doku porfirik olarak bilinir. Porfirik dokuya sahip granitik bir kayaç granit porfir olarak bilinir. Granitoid, daha açık renkli, iri taneli magmatik kayaçlar için kullanılan genel ve tanımlayıcı bir saha terimidir. Belirli granitoid türlerinin tanımlanması için petrografik inceleme gereklidir. Granitler, mineralojilerine bağlı olarak ağırlıklı olarak beyaz, pembe veya gri renkte olabilir. ⓘ
Granitlerdeki alkali feldispat tipik olarak ortoklaz veya mikroklindir ve genellikle perlitiktir. Plajiyoklaz tipik olarak sodyumca zengin oligoklazdır. Fenokristaller genellikle alkali feldispattır. ⓘ
Granitik kayaçlar, iri taneli plütonik kayaçlar için QAPF diyagramına göre sınıflandırılır ve diyagramın A-Q-P yarısındaki kuvars, alkali feldispat (ortoklaz, sanidin veya mikroklin) ve plajiyoklaz feldispat yüzdesine göre adlandırılır. Gerçek granit (modern petrolojik konvansiyona göre) hacimce %20 ile %60 arasında kuvars içerir ve toplam feldspatın %35 ile %90'ı alkali feldspattan oluşur. Kuvars bakımından fakir granitik kayaçlar siyenit veya monzonit olarak sınıflandırılırken, plajiyoklazın hakim olduğu granitik kayaçlar granodiyorit veya tonalit olarak sınıflandırılır. 90'ın üzerinde alkali feldispat içeren granitik kayaçlar alkali feldispat granitleri olarak sınıflandırılır. Nadiren görülen %60'tan fazla kuvars içeren granitik kayaçlar basitçe kuvars bakımından zengin granitoid olarak veya neredeyse tamamen kuvars içeriyorsa kuvarsolit olarak sınıflandırılır. ⓘ
Gerçek granitler ayrıca toplam feldspatlarının alkali feldspat olan yüzdesine göre sınıflandırılır. Feldspatı %65 ila %90 alkali feldspat olan granitler siyenogranittir, monzogranitteki feldspat ise %35 ila %65 alkali feldspattır. Hem muskovit hem de biyotit mikaları içeren bir granite ikili veya iki mikalı granit denir. İki mikalı granitler tipik olarak potasyum bakımından yüksek ve plajiyoklaz bakımından düşüktür ve aşağıda açıklandığı gibi genellikle S tipi granitler veya A tipi granitlerdir. ⓘ
Granit sınıflandırmasının bir diğer yönü de potansiyel olarak feldispat oluşturan metallerin oranlarıdır. Çoğu granit, neredeyse tüm alüminyum ve alkali metallerinin (sodyum ve potasyum) feldispat olarak birleştiği bir bileşime sahiptir. K2O + Na2O + CaO > Al2O3 > K2O + Na2O olduğunda durum böyledir. Bu tür granitler normal veya metaluminous olarak tanımlanır. Feldispat olarak tüm alkali oksitlerle birleşmek için yeterli alüminyumun bulunmadığı granitler (Al2O3 < K2O + Na2O) peralkalin olarak tanımlanır ve riebeckite gibi olağandışı sodyum amfibolleri içerirler. Feldispatlarda alınabileceğinden fazla alüminyum bulunan granitler (Al2O3 > CaO + K2O + Na2O) peralüminöz olarak tanımlanır ve muskovit gibi alüminyum açısından zengin mineraller içerirler. ⓘ
Kimyasal bileşim
Granitin kimyasal bileşiminin ağırlık yüzdesine göre 2485 analize dayanan dünya çapındaki ortalaması:
| SiO2 | 72,04 (silika) | ⓘ |
| Al2O3 | 14,42 (alümina) | |
| 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% |
Granitin orta taneli eşdeğeri mikrogranittir. Granitin ekstrüzif magmatik kaya eşdeğeri riyolittir. ⓘ
Oluşum
Granitik kaya kıtasal kabuk boyunca yaygın olarak dağılmıştır. Çoğu Prekambriyen çağda intrüzyona uğramıştır; kıtaların nispeten ince tortul kaplamasının altında yatan en bol temel kayadır. Granit çıkıntıları tors, kubbe veya bornhardt ve yuvarlak masifler oluşturma eğilimindedir. Granitler bazen metamorfik aureole veya hornfels tarafından oluşturulan bir dizi tepe ile çevrili dairesel çöküntülerde meydana gelir. Granit genellikle nispeten küçük, 100 km2 'den daha az stok kütleleri (stoklar) ve genellikle orojenik dağ sıralarıyla ilişkili batolitlerde görülür. Aplit adı verilen granitik bileşimli küçük dikenler genellikle granitik intrüzyonların kenarları ile ilişkilidir. Bazı yerlerde, granitle birlikte çok iri taneli pegmatit kütleleri oluşur. ⓘ
Kökeni
Granit, felsik bir bileşime sahiptir ve kıtasal kabukta okyanus kabuğundan daha yaygındır. Mafik kayalardan daha az yoğun olan felsik eriyiklerden kristalize edilirler ve böylece yüzeye doğru yükselme eğilimindedirler. Buna karşılık, mafik kayalar, bazaltlar veya gabbros ya, bir kez eklogit fasiyes metamorfoz, Moho altındaki manto içine batmaya eğilimindedir. ⓘ
Petrojenik mekanizma
Granitoidler, ötektik bir noktada (veya bir cotectic eğrisinde minimum bir sıcaklık) bileşimleri olan felsik magmalardan kristalize edilmiştir. Magmalar değişken bolluklarda erir ve minerallerden oluşur. Geleneksel olarak, magmatik mineraller, ebeveyn kayalarından tamamen ayrılan ve bu nedenle magmatik farklılaşma nedeniyle oldukça evrimleşmiş olan erimelerden kristalize edilir. Bir granit yavaşça soğuma sürecine sahipse, daha büyük kristaller oluşturma potansiyeline sahiptir. ⓘ
Granitik magmalarda peritektik ve artık mineraller de vardır. Peritektik mineraller peritektik reaksiyonlarla üretilirken, kalıntı mineraller ebeveyn kayalarından miras alınır. Her iki durumda da, magmalar soğutma üzerine kristalleşme için ötektiğe dönüşecektir. Anatektik erimeler de peritektik reaksiyonlarla üretilir, ancak magmatik erimelerden çok daha az evrimleşirler, çünkü ebeveyn kayalarından ayrılmamışlardır. Bununla birlikte, anatektik eriyiklerin bileşimi, yüksek dereceli fraksiyonel kristalleşme yoluyla magmatik eriyiklere doğru değişebilir. ⓘ
Fraksiyonel kristalizasyon, demir, magnezyum, titanyum, kalsiyum ve sodyumda bir eriyiği azaltmaya ve potasyum ve silikon – alkali feldispat (potasyum açısından zengin) ve kuvars (SiO2) içindeki eriyiği zenginleştirmeye hizmet eder, granitin belirleyici bileşenlerinden ikisidir. Bu süreç, ebeveyn magmalarının granitlere kökeni ne olursa olsun, kimyalarından bağımsız olarak çalışır. ⓘ
Alfabe sınıflandırma sistemi
Granite farklılaşan herhangi bir magmanın bileşimi ve kökeni, granitin ana kayasının ne olduğuna dair belirli petrolojik kanıtlar bırakır. Bir granitin nihai dokusu ve bileşimi genellikle ana kayasına göre ayırt edicidir. Örneğin, metasedimenter kayaçların kısmi erimesinden türeyen bir granit daha fazla alkali feldispat içerebilirken, metaigneous kayaçların kısmi erimesinden türeyen bir granit plajiyoklaz bakımından daha zengin olabilir. Modern "alfabe" sınıflandırma şemaları bu temele dayanmaktadır. ⓘ
Harf tabanlı Chappell & White sınıflandırma sistemi başlangıçta granitleri I-tipi (magmatik kaynak) granit ve S-tipi (tortul kaynaklar) olarak ayırmak için önerilmiştir. Her iki tip de kabuksal kayaçların, ya metaigneous kayaçların ya da metasedimenter kayaçların kısmi erimesi ile üretilir. ⓘ
I-tipi granitler yüksek sodyum ve kalsiyum içeriği ve 0,708'den az stronsiyum izotop oranı (87Sr/86Sr) ile karakterize edilir. 87Sr, 87Rb'nin radyoaktif bozunması ile üretilir ve rubidyum mantoya göre kabukta yoğunlaştığından, düşük bir oran manto kökenli olduğunu gösterir. Yüksek sodyum ve kalsiyum, biyotitten ziyade hornblendin kristalleşmesini desteklemektedir. I-tipi granitler porfiri bakır yatakları ile bilinmektedir. I-tipi granitler orojeniktir (dağ oluşumuyla ilişkilidir) ve genellikle metalüminlidir. ⓘ
S-tipi granitler sodyumca fakir ve alüminyumca zengindir. Sonuç olarak hornblend yerine biyotit ve muskovit gibi mikalar içerirler. Stronsiyum izotop oranları tipik olarak 0,708'den büyüktür ve bu da kabuksal bir kökene işaret eder. Ayrıca yaygın olarak metamorfize tortul kayaç ksenolitleri içerirler ve kalay cevherlerine ev sahipliği yaparlar. Magmaları su bakımından zengindir ve düşük basınçta su magmadan dışarı çıktıkça kolayca katılaşırlar, bu nedenle volkanik kayaç (riyolit) olarak daha yaygın olan I tipi granitlerin magmalarından daha az yaygın olarak yüzeye çıkarlar. Bunlar da orojeniktir ancak metaluminous ile güçlü peraluminous arasında değişir. ⓘ
Hem I hem de S tipi granitler orojenik olmasına rağmen, I tipi granitler yakınsak sınıra yakın yerlerde S tipine göre daha yaygındır. Bu durum, sınırdan daha uzakta daha kalın kabuğa atfedilir ve bu da daha fazla kabuk erimesine neden olur. ⓘ
A tipi granitler, kalsiyum ve magnezyum pahasına özellikle yüksek silikon ve potasyum ve yüksek alan gücü katyonlarının (zirkonyum, niyobyum, tantal ve nadir toprak elementleri gibi küçük yarıçaplı ve yüksek elektrik yüküne sahip katyonlar) yüksek içeriği ile kendine özgü bir mineraloji ve jeokimya gösterir. Orojenik değildirler, bunun yerine sıcak noktalar ve kıtasal riftler üzerinde oluşurlar ve metaluminous ila hafif peralkaline ve demir bakımından zengindirler. Bu granitler, alt kıta kabuğundaki granülitler gibi refrakter litolojinin yüksek termal gradyanlarda kısmi erimesiyle üretilir. Bu durum, granülit fasiyesindeki resititlerden önemli miktarda sulu felsik eriyiklerin çıkarılmasına yol açar. A tipi granitler Antarktika'da Royal Society Range'deki Koettlitz Glacier Alkaline Province'de görülür. Yellowstone Kalderası'nın riyolitleri A tipi granitin volkanik eşdeğerlerinin örnekleridir. ⓘ
M-tipi granit daha sonra, genellikle mantodan kaynaklanan kristalize mafik magmalardan kaynaklandığı açık olan granitleri kapsamak üzere önerilmiştir. Bazaltik eriyiklerin fraksiyonel kristalizasyonu, bazen ada yaylarında bulunan az miktarda granit üretebilse de, bu tür granitlerin büyük miktarlarda bazaltik kayaçlarla birlikte oluşması gerekir. ⓘ
M-tipi ve S-tipi gibi farklı kaynaklardan gelen mafik ve felsiklerin karışmasıyla oluştuğu varsayılan hibrit granitler için H-tipi granitler önerilmiştir. Ancak, mafik ve felsik magmalar arasındaki büyük reoloji farkı bu süreci doğada sorunlu hale getirmektedir. ⓘ
Granitleşme
Eski ve büyük ölçüde indirimli bir süreç olan granitizasyon, granitin aşırı metasomatizma yoluyla elementleri getiren sıvılar, örneğin potasyum ve diğerleri, örneğin kalsiyum, bir metamorfik kayayı bir granite dönüştürmek için kaldırdığını belirtir. Bunun göç eden bir cephede gerçekleşmesi gerekiyordu. ⓘ
Eski ve büyük ölçüde indirgenmiş bir işlem olan granitizasyon, granitin aşırı metasomatizma yoluyla elementleri getiren sıvılar, örneğin potasyum ve diğerleri, örneğin kalsiyum, bir metamorfik kayayı bir granite dönüştürmek için kaldırdığını belirtir. Ör. metamorfik bir kayayı bir granite dönüştürmek için kalsiyum, potasyum ve diğerlerinin uzaklaştırılması ve bunun göç eden bir cephede gerçekleşmesi gerekiyordu. ⓘ
50 yıldan uzun süren çalışmalardan sonra, granitik magmaların kaynaklarından ayrıldığı ve yüzeye çıktıklarında fraksiyonel kristalleşme yaşadıkları anlaşılmaktadır. Öte yandan, granitik eriyikler, potasyum ve silikon gibi eriyik mobil elemanların eriyiklere ekstre edilmesi ancak granülit kalıntılarında kalsiyum ve demir gibi başkalarının bırakılmasıyla metamorfik kayaçların kısmi erimesi ile yerinde üretilebilir. Metamorfik bir kaya eridiğinde, lökozom ve melanozomdan oluşan bir tür migmatit haline gelir. ⓘ
Anatektik eriyiklerin çıkarılmasından sonra, migmatitler bir tür granülit haline gelir. Her durumda, katı kayaların kısmi erimesi yüksek sıcaklıklar ve ayrıca bu kayaların katı sıcaklığını düşürerek katalizör görevi gören su veya diğer uçucuları gerektirir. Kabuk derinliklerinde granit üretimi, kabuktaki ısı üretim elemanları tarafından sağlanamayan yüksek ısı akışı gerektirir. Ayrıca, yüksek termal gradyanlarda aşırı metamorfizmi gösteren, orojenlerdeki granülit fasiyelerinin metamorfik kayaçlarının üretilmesi için yüksek ısı akışı gereklidir. Eğer kabuklu kayaçlar, önden çarpışma kalınlaşmış orojenik litosferin inceltildiği ve daha sonra aktif riftleme için genişlemeli tektonizme maruz kaldığı, hareketli östrojenlerde astenosferik manto tarafından ısıtılacaksa, aşırı metamorfizma ile yerinde granitleştirme mümkündür. ⓘ
Yükselme ve yerleşme
Granit magmalarının yoğunluğu 2,4 Mg/m3 olup, yüksek dereceli metamorfik kayaların 2,8 Mg/m3 yoğunluğundan çok daha azdır. Bu onlara muazzam bir kaldırma kuvveti verir, böylece yeterli miktarda magma biriktiğinde magmanın yükselmesi kaçınılmazdır. Bununla birlikte, bu kadar büyük miktarlarda magmanın kendilerine yer açmak için ülke kayalarını tam olarak nasıl bir kenara itebildiği sorusu (oda sorunu) hala bir araştırma konusudur. ⓘ
İki ana mekanizmanın önemli olduğu düşünülmektedir:
- Stokes diyapiri
- Kırılma yayılımı ⓘ
Bu iki mekanizmadan Stokes diyapirizmi, makul bir alternatifin yokluğunda uzun yıllar boyunca tercih edilmiştir. Temel fikir, magmanın kaldırma kuvveti yoluyla tek bir kütle olarak kabuk boyunca yükseleceğidir. Yükselirken duvar kayalarını ısıtır, onların bir güç yasası sıvısı gibi davranmasına neden olur ve böylece sızıntının etrafında akarak büyük bir ısı kaybı olmadan geçmesine izin verir. Bu, kayaların kolayca deforme olduğu sıcak, sünek alt kabukta tamamen mümkündür, ancak çok daha soğuk ve daha kırılgan olan üst kabukta sorunlarla karşılaşır. Buradaki kayaçlar o kadar kolay deforme olmaz: magmanın bir diyapir olarak yükselmesi için duvar kayaçlarını ısıtmak için çok fazla enerji harcaması, böylece kabuk içinde daha yüksek seviyelere ulaşmadan önce soğuması ve katılaşması gerekir. ⓘ
Kırılma yayılımı birçok jeolog tarafından tercih edilen bir mekanizmadır çünkü büyük bir magma kütlesini soğuk kırılgan kabuk boyunca hareket ettirmenin getirdiği büyük sorunları büyük ölçüde ortadan kaldırır. Magma bunun yerine yeni veya önceden var olan kırık veya fay sistemleri ve aktif kayma zonları ağları boyunca oluşan kendi kendine yayılan dayklar boyunca küçük kanallarda yükselir. Bu dar kanallar açıldıkça, içeri giren ilk magma katılaşır ve daha sonraki magma için bir tür yalıtım sağlar. ⓘ
Bu mekanizmalar birlikte çalışabilir. Örneğin, diyapirler kırılgan üst kabuk boyunca durma yoluyla yükselmeye devam edebilir; burada granit çatı kayalarını çatlatır, üstteki kabuğun bloklarını kaldırır ve daha sonra magma onların yerini almak için yükselirken diyapirin dibine batar. Bu, parça parça durma (hazne tavanının küçük bloklarının durması), kazan çökmesi (hazne tavanının büyük bloklarının çökmesi) veya tavan çökmesi (bir kaldera patlamasıyla birlikte sığ bir magma haznesinin tavanının tamamen çökmesi) şeklinde meydana gelebilir. Doğu Vermont'taki Mt. Ascutney intrüzyonunda kazan çökmesi için kanıtlar vardır. Parçalı durma için kanıtlar, kır kayası parçaları içeren magmatik breşlerle çevrili intrüzyonlarda bulunur. ⓘ
Asimilasyon, granitin kabuğun içine doğru eridiği ve bu şekilde üstteki malzemeyi kaldırdığı bir başka yükselme mekanizmasıdır. Bu, magmadaki daha yüksek erime noktalı minerallerin kristalleşmesi ile yenilenmesi gereken mevcut termal enerji miktarı ile sınırlıdır. Böylece magma, tabanında kristalleşirken aynı zamanda tavanında kabuk kayasını eritmektedir. Bu da magma yükseldikçe kabuk malzemesiyle sürekli kirlenmesine neden olur. Bu durum büyük ve küçük element kimyasında belirgin olmayabilir, çünkü haznenin tabanında kristalleşmesi en muhtemel mineraller zaten kristalleşecek olanlarla aynıdır, ancak kabuk asimilasyonu izotop oranlarında tespit edilebilir. Ülke kayasına ısı kaybı, asimilasyon yoluyla yükselmenin magma odasının yüksekliğine benzer mesafeyle sınırlı olduğu anlamına gelir. ⓘ
Üst kıtasal kabuk içinde büyük hacimli granitin yükselmesi ve yerleşmesi, jeologlar arasında çok tartışılan bir kaynaktır. Önerilen herhangi bir mekanizma için alan kanıtı eksikliği vardır, bu nedenle hipotezler ağırlıklı olarak deneysel verilere dayanmaktadır. Kabuktan magmanın yükselmesi için iki önemli hipotez vardır:
- Stokes Diapir
- Fracture Propagation ⓘ
Granitik magma, bir saldırı oluşturmak için kendisine yer açmalı veya diğer kayalara sokulmalıdır bu yüzden de büyük batolitlerin nasıl yerleştirildiğini açıklamak için çeşitli mekanizmalar önerilmiştir:
- Granitin duvardaki kayaları çatlattığı ve üstteki kabuğun bloklarını kaldırdığı için yukarı doğru ittirip durdurma
- Granitin kabuğa doğru eridiği ve üstteki materyali bu şekilde çıkardığı asimilasyon
- Granit cismin basınç altında şiştiği ve yerine enjekte edildiği şişirme ⓘ
Günümüzde çoğu jeolog, bir kombinasyonunun granit saldırılarını açıklamak için kullanılabileceğini ve tüm granitlerin tamamen veya başka bir mekanizma ile açıklanamayacağını kabul etmektedir. ⓘ
Bileşimi ve bulunuşu
Granitlerde kuvars, genellikle hacmen % 20'nin üzerindedir. Derinlik külteleri arasında hacmen % 40'tan fazla kuvars ihtiva eden türe rastlanmaz. Kuvars ve ağır silikatlar bakımından zengin olan kayaçlar gabro sınıfına girer. Esas bileşeni olan feldspat plajioklas ve ortoklas (alkali feldspat) halinde olması mümkündür. Birinin diğerine oranı genellikle ikiden azdır. Granitlerde bulunan ikinci ana mineraller muskovit, biyotit, amfibol, piroksen veya nadiren fayalit (demirli olivin) olarak sıralanabilir. Genellikle bunlardan iki veya üçü bir arada bulunur. Çeşitli sınıflamalarda koyu renkli minerallerin oranı farklı olmakla birlikte hacmen % 20'den fazla koyu renkli mineral ihtiva eden taşlara genellikle granit adı verilmemektedir. ⓘ
Oluşum teorileri
ⓘ |
Wikimedia Commons'ta Granit ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır. |
Başlıca iki zıt görüş vardır; ⓘ
- Mağmatik: Granitlerin, ana sıvının veya sıvı kristalin, kristalleşmesi sonucu oluştuğunu kabul eder.
- Transformist: Granitlerin mağma olmaksızın meydana geldiğini ileri sürer. Granitlerin tortul kültelerin çoğunlukla katı halde metamorfizma sonucu ortaya çıktığı görüşündedir. ⓘ
Ayrışma
Fiziksel ayrışma büyük ölçekte pul pul dökülme derzleri şeklinde meydana gelir; bu derzler, granitin üstündeki malzeme erozyon veya diğer işlemlerle kaldırıldığında basıncın azalmasıyla granitin genişlemesi ve kırılmasının bir sonucudur. ⓘ
Granitin kimyasal ayrışması, seyreltik karbonik asit ile yağmur ve toprak sularında bulunan diğer asitlerin hidroliz adı verilen bir süreçte feldspatı değiştirmesiyle meydana gelir. Aşağıdaki reaksiyonda gösterildiği gibi, bu potasyum feldispatın kaolinit oluşturmasına neden olur, potasyum iyonları, bikarbonat ve silika yan ürün olarak çözeltide bulunur. Granit ayrışmasının bir son ürünü, genellikle parçalanmış granitin iri taneli parçalarından oluşan grus'tur. ⓘ
İklimsel değişimler de granitlerin ayrışma hızını etkiler. Kleopatra'nın İğnesi dikilitaşındaki kabartma oymalar, Londra'ya nakledilmeden önce yaklaşık iki bin yıl boyunca bulunduğu yerin kurak koşullarına dayanabilmişti. İki yüz yıl içinde, kırmızı granit oradaki nemli ve kirli havada büyük ölçüde bozuldu. ⓘ
Granit üzerindeki toprak gelişimi, kayanın yüksek kuvars içeriğini ve mevcut bazların azlığını yansıtır; hava koşullarına dayanıklı kuvars çok fazla kum verdiğinden, baz fakiri durum toprağı serin nemli iklimlerde asitleşmeye ve podzolleşmeye yatkın hale getirir. Feldspatlar da serin iklimlerde yavaş ayrışarak kumun ince toprak fraksiyonuna hakim olmasını sağlar. Sıcak nemli bölgelerde, yukarıda açıklandığı gibi feldispatın ayrışması hızlanır ve böylece Cecil toprak serisi, Ultisol büyük toprak grubunun en iyi örneği olarak çok daha yüksek bir kil oranına izin verir. ⓘ
Doğal radyasyon
Granit, çoğu doğal taş gibi doğal bir radyasyon kaynağıdır. ⓘ
Potasyum-40 zayıf emisyonlu radyoaktif bir izotoptur ve alkali feldispatın bir bileşenidir, bu da granitik kayaçların ortak bir bileşenidir, alkali feldispat granit ve siyenitlerde daha bol bulunur. ⓘ
Bazı granitler milyonda yaklaşık 10 ila 20 parça (ppm) uranyum içerir. Buna karşılık, tonalit, gabro ve diyorit gibi daha mafik kayaçlar 1 ila 5 ppm uranyum içerir ve kireçtaşları ve tortul kayaçlar genellikle eşit derecede düşük miktarlara sahiptir. Birçok büyük granit plüton, uranyumun granit yaylalarından ve ilişkili, genellikle yüksek radyoaktif pegmatitlerden tortulara yıkandığı paleokanal barındıran veya yuvarlanma önü uranyum cevheri yatakları için kaynaktır. Granit üzerindeki topraklara inşa edilen mahzenler ve bodrumlar, uranyumun bozunmasıyla oluşan radon gazı için bir tuzak haline gelebilir. Radon gazı önemli sağlık sorunlarına yol açmaktadır ve ABD'de sigaranın ardından akciğer kanserinin iki numaralı nedenidir. ⓘ
Toryum tüm granitlerde bulunur. Conway graniti 56±6 ppm'lik nispeten yüksek toryum konsantrasyonuyla dikkat çekmektedir. ⓘ
Tezgah üstü veya yapı malzemesi olarak satılan bazı granitlerin sağlığa zararlı olabileceğine dair bazı endişeler vardır. Johns Üniversitesi'nden Dan Steck şunları belirtmiştir Tüm granitlerin yaklaşık %5'inin endişe verici olduğu, on binlerce granit levha türünün sadece küçük bir yüzdesinin test edildiği uyarısı ile birlikte. Granit ülkesindeki risk faktörlerinin ve özellikle kapalı bodrumlarda ve konutlarda radon gazı birikiminin önlenmesine ilişkin tasarım kurallarının değerlendirilmesine yardımcı olmak için ulusal jeolojik araştırma kuruluşlarının kaynaklarına çevrimiçi olarak erişilebilir. ⓘ
Kasım 2008'de ABD'de National Health and Engineering Inc. tarafından granit tezgahlar üzerinde bir çalışma yapılmıştır (Amerika Mermer Enstitüsü tarafından başlatılmış ve masrafları karşılanmıştır). Bu testte, çalışma için ölçülen 39 tam boyutlu granit plakanın tümü, Avrupa Birliği güvenlik standartlarının (Ulusal Sağlık ve Mühendislik çalışmasının 4.1.1.1 bölümü) çok altında radyasyon seviyeleri ve ABD'deki ortalama dış mekan radon konsantrasyonlarının çok altında radon emisyon seviyeleri göstermiştir. ⓘ
Sektör
Granit ve ilgili mermer endüstrileri, Antik Mısır'a kadar uzanan geçmişiyle dünyanın en eski endüstrilerinden biri olarak kabul edilmektedir. ⓘ
Başlıca modern granit ihracatçıları arasında Çin, Hindistan, İtalya, Brezilya, Kanada, Almanya, İsveç, İspanya ve Amerika Birleşik Devletleri bulunmaktadır. ⓘ
Kullanımı
Çağ
_inscriptions.jpg)
Adını açıkta kalan kireçtaşı yüzeylerinin açık kırmızı tonundan alan Kızıl Mısır Piramidi (MÖ 2590 civarı), Mısır piramitlerinin üçüncü en büyüğüdür. Muhtemelen MÖ 2510 yılına tarihlenen Menkaure Piramidi, kireçtaşı ve granit bloklardan inşa edilmiştir. Büyük Giza Piramidi (MÖ 2580 civarı) "Kırmızı Asvan Graniti "nden yapılmış devasa bir granit lahit içerir. Amenemhat III döneminden kalma çoğunlukla harap durumdaki Siyah Piramit'in bir zamanlar cilalı granit piramidionu veya kapak taşı vardı ve şu anda Kahire'deki Mısır Müzesi'nin ana salonunda sergilenmektedir (bkz. Dahshur). Antik Mısır'daki diğer kullanım alanları arasında sütunlar, kapı lentoları, pervazlar, söveler ve duvar ve zemin kaplamaları bulunmaktadır. Mısırlıların masif graniti nasıl işledikleri hâlâ tartışma konusudur. Patrick Hunt, Mısırlıların Mohs ölçeğinde daha yüksek sertliğe sahip olan zımpara kullandıklarını öne sürmüştür. ⓘ
Güney Hindistan'daki Chola Hanedanlığı'ndan I. Rajaraja Chola, MS 11. yüzyılda Hindistan'ın Tanjore kentinde dünyanın tamamen granitten yapılmış ilk tapınağını inşa etmiştir. Lord Shiva'ya adanan Brihadeeswarar Tapınağı 1010 yılında inşa edilmiştir. Devasa Gopuram'ın (tapınağın süslü, üst bölümü) yaklaşık 81 tonluk bir kütleye sahip olduğuna inanılmaktadır. Güney Hindistan'daki en yüksek tapınaktı. ⓘ
Roma İmparatorluk graniti başta Mısır olmak üzere Türkiye'de ve Elba ve Giglio adalarında çıkarılırdı. Granit "Roma anıtsal mimari dilinin ayrılmaz bir parçası" haline gelmiştir. Taş ocakçılığı MS üçüncü yüzyıl civarında sona ermiştir. Geç Antik Çağ'dan itibaren granit yeniden kullanılmaya başlanmış ve en azından 16. yüzyılın başlarından itibaren devşirme olarak anılmaya başlanmıştır. Sertleştirme işlemi sayesinde granit yaşlandıkça sertleşir. Sertleştirilmiş metal keskiler yapmak için gereken teknoloji Ortaçağ boyunca büyük ölçüde unutulmuştur. Sonuç olarak, Ortaçağ taş işçileri antik sütunları kısaltmak veya diskler halinde kesmek için testere veya zımpara kullanmak zorunda kalmıştır. Giorgio Vasari 16. yüzyılda taş ocaklarındaki granitin "açıkta kaldıktan sonra olduğundan çok daha yumuşak ve kolay işlenebilir" olduğunu, antik sütunların ise "sertlikleri ve sağlamlıkları nedeniyle ateşten ya da kılıçtan korkacak hiçbir şeyleri olmadığını ve her şeyi harabeye çeviren zamanın onları yok etmekle kalmayıp renklerini bile değiştirmediğini" belirtmiştir. ⓘ
Heykel ve anıtlar
Bazı bölgelerde mezar taşları ve anıtlar için granit kullanılır. Granit sert bir taştır ve elle oyulması beceri gerektirir. Batı dünyasında 18. yüzyılın başlarına kadar granit yalnızca el aletleriyle oyulabiliyordu ve genellikle kötü sonuçlar alınıyordu. ⓘ
Aberdeen'li Alexander MacDonald'ın eski Mısır granit oymalarını görerek ilham aldığı buhar gücüyle çalışan kesme ve işleme aletlerini icat etmesi önemli bir atılım olmuştur. 1832 yılında, bir İngiliz mezarlığına dikilen ilk cilalı Aberdeen graniti mezar taşı Kensal Green Mezarlığı'na yerleştirildi. Bu olay Londra anıt ticaretinde büyük bir sansasyon yarattı ve birkaç yıl boyunca tüm cilalı granit siparişleri MacDonald's'tan geldi. Heykeltıraş William Leslie ve daha sonra Sidney Field'in çalışmaları sonucunda granit anıtlar Viktorya dönemi Britanya'sında önemli bir statü sembolü haline geldi. Frogmore'daki kraliyet lahdi muhtemelen çalışmalarının zirvesiydi ve 30 tonla en büyüklerinden biriydi. 1880'lere kadar rakip makineler ve işler MacDonald işleriyle rekabet edemedi. ⓘ
Modern oyma yöntemleri arasında bilgisayar kontrollü döner uçların kullanılması ve kauçuk bir şablon üzerinde kumlama yapılması yer almaktadır. Harfleri, rakamları ve amblemleri açıkta bırakıp taşın geri kalanını kauçukla kaplayan kumlama makinesi neredeyse her türlü sanat eserini ya da kitabeyi yaratabilir. ⓘ
"Siyah granit" olarak bilinen taş genellikle tamamen farklı bir kimyasal bileşime sahip olan gabrodur. ⓘ
Site
Granit, kamu ve ticari binalarda ve anıtlarda boyut taşı ve döşeme karosu olarak yaygın bir şekilde kullanılmıştır. Esas olarak yerel granitten inşa edilen İskoçya'daki Aberdeen, "Granit Şehir" olarak bilinir. New England'da bol miktarda bulunması nedeniyle granit, buradaki evlerin temellerinin inşasında yaygın olarak kullanılmıştır. Amerika'nın ilk demiryolu olan Granit Demiryolu, 1820'lerde Quincy, Massachusetts'teki taş ocaklarından Neponset Nehri'ne granit taşımak için inşa edilmiştir. ⓘ
Mühendis
Mühendisler geleneksel olarak referans düzlemi oluşturmak için cilalı granit yüzey plakaları kullanmışlardır, çünkü bunlar nispeten geçirimsizdir, esnek değildir ve iyi boyutsal stabiliteyi korurlar. Ağır agrega içerikli kumlanmış beton, kaba granite benzer bir görünüme sahiptir ve genellikle gerçek granit kullanımının pratik olmadığı durumlarda ikame olarak kullanılır. Granit masalar, granitin sertliği, yüksek boyutsal kararlılığı ve mükemmel titreşim özellikleri nedeniyle optik aletlerin, CMM'lerin ve çok yüksek hassasiyetli CNC makinelerinin tabanı ve hatta tüm yapısal gövdesi olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Granitin en alışılmadık kullanımlarından biri 1820 yılında İngiltere'nin Devon eyaletindeki Haytor Granit Tramvayının raylarının malzemesi olarak kullanılmasıdır. Granit blok genellikle bir kesme merkezi tarafından kesilebilen ve şekillendirilebilen plakalar halinde işlenir. Askeri mühendislikte Finlandiya, 1939-40 Kış Savaşı'nda Rus tanklarının işgalini engellemek için Mannerheim Hattı boyunca granit kayalar dikmiştir. ⓘ
Diğer kullanımlar
Körling taşları geleneksel olarak Ailsa Craig granitinden yapılmaktadır. İlk taşlar 1750'lerde yapılmıştır ve orijinal kaynağı İskoçya'daki Ailsa Craig'dir. Bu granitin nadir bulunması nedeniyle en iyi taşların fiyatı 1.500 ABD dolarına kadar çıkabilmektedir. Günümüzde kullanılan taşların yüzde 60 ila 70'i Ailsa Craig granitinden yapılmaktadır, ancak ada artık bir yaban hayatı koruma alanıdır ve halen Kays of Scotland tarafından Ailsa graniti lisansı altında kıvırma taşları için taş ocağı olarak kullanılmaktadır. ⓘ
Kaya tırmanışı
Granit, dikliği, sağlamlığı, çatlak sistemleri ve sürtünmesi nedeniyle tırmanıcılar tarafından en çok ödüllendirilen kayalardan biridir. Granit tırmanışı için iyi bilinen yerler arasında Yosemite Vadisi, Bugaboos, Mont Blanc masifi (ve Aiguille du Dru, Mourne Dağları, Adamello-Presanella Alpleri, Aiguille du Midi ve Grandes Jorasses gibi zirveler), Bregaglia bulunur, Korsika, Karakoram'ın bazı kısımları (özellikle Trango Kuleleri), Fitzroy Masifi, Patagonya, Baffin Adası, Ogawayama, Cornish sahili, Cairngorms, Rio de Janeiro, Brezilya'daki Sugarloaf Dağı ve Stawamus Chief, British Columbia, Kanada. ⓘ
Granit kaya tırmanışı o kadar popülerdir ki spor salonlarında ve tema parklarında bulunan yapay kaya tırmanışı duvarlarının çoğu granit gibi görünecek ve hissedilecek şekilde yapılmıştır. ⓘ
Granit türleri
- Granit çubuk
- Peeling granit
- A tipi granit
- Alkali feldispat granit
- Bohus graniti
- Conway graniti
- Cornubian batoliti
- Ayrışmış granit
- Fall River graniti
- Forbach graniti
- Harz graniti
- Keşmir altını
- Keşmir beyaz graniti
- Milford graniti
- Monzogranit
- Orbiküler granit
- Rapakivi graniti
- Rotondo graniti
- Unakit
- Vaasa graniti ⓘ
Ayrıca bakınız
- Vermont granit müzesi
- Taş işçiliği
- Endüstriyel mineral ⓘ
- Cheyenne Dağ Kompleksi
- Epoksi granit
- Peeling granit
- Falkenfelsen, Falcon Rock olarak da bilinir
- Fall River granite-Fall River kenti altında yatan bir Prekambriyen Kaya, Massachusetts ve çevresi
- Greisen - çok değişmiş granit Kaya veya pegmatit ⓘ
- Hypersolvus
- Magmatik Kaya-Magma veya lavın soğutulması ve katılaşması yoluyla oluşan Kaya ⓘ
- Keşmir altın-madurai bulunan granit bir tür, Tamil Nadu devlet, Hindistan
- Kaya türleri listesi-jeologlar tarafından tanınan Kaya türlerinin listesi
Konuyla ilgili yayınlar
- Blasik, Miroslava; Hanika, Bogdashka, eds. (2012). Granit: oluşumu, Mineralojisi ve kökeni. Hauppauge, New York: Nova Bilim. ISBN 978-1-62081-566-3.
- Twidale, Charles Rowland (2005). Granit arazilerin yer şekilleri ve Jeolojisi. Leiden, Hollanda: A. A. Balkema. ISBN 978-0-415-36435-5.
- Marmo, Vladimir (1971). Granit Petroloji ve granit sorunu. Amsterdam, Hollanda: Elsevier Bilimsel. ISBN 978-0-444-40852-5.
Fiziksel özellikler
Granitin ortalama yoğunluğu 2,65 ve 2,75 g/cm3 (165 ve 172 lb/cu ft) arasındadır, basınç dayanımı genellikle 200 MPa'nın üzerindedir ve STP yakınındaki viskozitesi 3-6-1020 Pa-s'dir. ⓘ
Kuru granitin ortam basıncında erime sıcaklığı 1215-1260 °C'dir (2219-2300 °F); su varlığında birkaç yüz megapaskal basınçta 650 °C'ye kadar düşer. ⓘ
Granit genel olarak zayıf birincil geçirgenliğe sahiptir, ancak mevcutlarsa çatlaklar ve kırıklar yoluyla güçlü ikincil geçirgenliğe sahiptir. ⓘ
Kullanım Alanları
Modern
Asfaltlama
Granit, kaldırım malzemesi olarak kullanılır. Bunun nedeni son derece dayanıklı, geçirgen olması ve az bakım gerektirmesidir. Örneğin, Avustralya'nın Sidney kentinde Merkezi İş Bölgesi'ndeki kaldırım ve bordürlerde siyah granit taşı kullanılmaktadır. ⓘ