أخبار - ما هو تركيب الجرانيت؟

ما هو تركيب الجرانيت؟

جرانيتيُعد الجرانيت أكثر الصخور النارية المتداخلة شيوعًا في القشرة القارية للأرض، وهو معروف بلونه الوردي والأبيض والرمادي والأسود المرقّط، ويُستخدم كحجر زينة. يتراوح حجم حبيباته بين الخشن والمتوسط. تتكون معادنه الرئيسية الثلاثة من الفلسبار والكوارتز والميكا، والتي توجد على شكل مسكوفيت فضي أو بيوتيت داكن أو كليهما. يغلب الفلسبار على هذه المعادن، بينما يشكل الكوارتز عادةً أكثر من 10%. غالبًا ما يكون لون الفلسبارات القلوية ورديًا، مما ينتج عنه الجرانيت الوردي الذي يُستخدم عادةً كحجر زينة. يتبلور الجرانيت من صهارة غنية بالسيليكا تقع على أعماق كبيرة في القشرة الأرضية. تتشكل العديد من الرواسب المعدنية بالقرب من أجسام الجرانيت المتبلورة نتيجةً للمحاليل الحرارية المائية التي تُطلقها هذه الأجسام.

تصنيف

في الجزء العلوي من تصنيف QAPF للصخور البلوتونية (ستريكيزن، 1976)، يُعرَّف حقل الجرانيت بالتركيب المودالي للكوارتز (Q 20 – 60 %) ونسبة P/(P + A) التي تتراوح بين 10 و65. يتألف حقل الجرانيت من حقلين فرعيين: سيينوغرانيت ومونزوجرانيت. في الأدبيات الأنجلوسكسونية، تُعتبر الصخور البارزة ضمن السيينوغرانيت فقط جرانيتًا. أما في الأدبيات الأوروبية، فتُسمى الصخور البارزة ضمن كلٍّ من السيينوغرانيت والمونزوجرانيت جرانيتًا. احتوى حقل المونزوجرانيت الفرعي في التصنيفات القديمة على الأداميليت ومونزونيت الكوارتز. وقد أوصت اللجنة الفرعية لتكسير الصخور مؤخرًا برفض مصطلح الأداميليت، وتسمية الصخور البارزة ضمن حقل مونزونيت الكوارتز بالمعنى الدقيق للكلمة فقط.

التركيب الكيميائي

متوسط عالمي للتركيب الكيميائي للجرانيت، حسب النسبة المئوية للوزن،

استنادًا إلى 2485 تحليلًا:

SiO2 72.04% (سيليكا)
Al2O3 14.42% (ألومينا)
K2O 4.12%
Na2O 3.69%
CaO 1.82%
FeO 1.68%
Fe2O3 1.22%
MgO 0.71%
ثاني أكسيد التيتانيوم 0.30%
P2O5 0.12%
MnO 0.05%

يتكون الجرانيت دائمًا من معدني الكوارتز والفلسبار، مع أو بدون مجموعة متنوعة من المعادن الأخرى (المعادن الثانوية). يمنح الكوارتز والفلسبار الجرانيت لونًا فاتحًا يتراوح بين الوردي والأبيض. وتتخلل هذه الخلفية الفاتحة المعادن الثانوية الداكنة، مما يمنح الجرانيت الكلاسيكي مظهرًا يشبه "الملح والفلفل". من أكثر المعادن الثانوية شيوعًا الميكا السوداء البيوتيت والأمفيبول الأسود الهورنبلند. جميع هذه الصخور تقريبًا نارية (تصلبت من الصهارة) وجوفية (تشكلت في جسم كبير مدفون بعمق). يُعد الترتيب العشوائي للحبيبات في الجرانيت - أي افتقاره إلى النسيج - دليلًا على أصله الجوفي. يمكن أن تتشكل صخور ذات تركيب مشابه للجرانيت من خلال تحول طويل وشديد للصخور الرسوبية، ولكن هذا النوع من الصخور يتميز بنسيج قوي ويُطلق عليه عادةً اسم جرانيت النيس.

الكثافة + نقطة الانصهار

يبلغ متوسط كثافته ما بين 2.65 و2.75 غ/سم³، وتتجاوز مقاومته للضغط عادةً 200 ميجا باسكال، وتتراوح لزوجته عند الظروف القياسية بين 3 و6 × 10¹⁹ باسكال.ثانية. وتتراوح درجة انصهاره بين 1215 و1260 درجة مئوية. يتميز بنفاذية أولية ضعيفة، ولكنه يتمتع بنفاذية ثانوية قوية.

وجود صخرة الجرانيت

يُوجد الجرانيت في الصخور النارية الجوفية الكبيرة على القارات، في المناطق التي تعرضت فيها قشرة الأرض لتآكل عميق. وهذا أمر منطقي، لأن الجرانيت يتصلب ببطء شديد في المواقع المدفونة على أعماق كبيرة ليُشكّل حبيبات معدنية بهذا الحجم. تُسمى الصخور النارية الجوفية التي تقل مساحتها عن 100 كيلومتر مربع بالكتل الصخرية، بينما تُسمى الأكبر منها بالباثوليثات. تنفجر الحمم البركانية في جميع أنحاء الأرض، لكن الحمم البركانية التي لها نفس تركيب الجرانيت (الريوليت) لا تنفجر إلا على القارات. وهذا يعني أن الجرانيت يتشكل نتيجة انصهار الصخور القارية. ويحدث ذلك لسببين: إضافة الحرارة وإضافة المواد المتطايرة (الماء أو ثاني أكسيد الكربون أو كليهما). القارات حارة نسبيًا لأنها تحتوي على معظم اليورانيوم والبوتاسيوم الموجودين على الكوكب، واللذان يُسخّنان محيطهما من خلال التحلل الإشعاعي. أي مكان تزداد فيه سماكة القشرة الأرضية يميل إلى أن يصبح ساخنًا من الداخل (على سبيل المثال في هضبة التبت). ويمكن لعمليات تكتونية الصفائح، وخاصة الانغماس، أن تتسبب في صعود الصهارة البازلتية تحت القارات. إضافةً إلى الحرارة، تُطلق هذه الصهارة ثاني أكسيد الكربون والماء، مما يُساعد على انصهار جميع أنواع الصخور عند درجات حرارة منخفضة. يُعتقد أن كميات كبيرة من الصهارة البازلتية يُمكن أن تلتصق بقاع القارة في عملية تُسمى التراكم السفلي. ومع الانطلاق البطيء للحرارة والسوائل من هذا البازلت، يُمكن أن تتحول كمية كبيرة من القشرة القارية إلى جرانيت في الوقت نفسه.

أين يمكن العثور عليه؟

حتى الآن، من المعروف أن هذا الصخر يوجد على سطح الأرض بوفرة في جميع القارات كجزء من القشرة القارية. يوجد هذا الصخر في كتل صغيرة تشبه المخزونات الصخرية، لا تتجاوز مساحتها 100 كيلومتر مربع، أو في الباثوليثات التي تُعد جزءًا من السلاسل الجبلية الأوروجينية. ويُشكل، مع الصخور القارية والرسوبية الأخرى، قاعدة المنحدرات الجوفية. كما يوجد أيضًا في اللاكوليتات والخنادق والعتبات. وكما هو الحال في تركيب الجرانيت، تشمل أنواع الصخور الأخرى الألبيدات والبيغماتيتات. وتوجد مواد لاصقة ذات حجم جسيمات أدق عند حدود التداخلات الجرانيتية. وعادةً ما تتشارك البيغماتيتات الأكثر حبيبية من الجرانيت في رواسب الجرانيت.

استخدامات الجرانيت

بنى المصريون القدماء الأهرامات من الجرانيت والحجر الجيري.
وتشمل الاستخدامات الأخرى في مصر القديمة الأعمدة، وعتبات الأبواب، والعتبات، والقوالب، وتغطية الجدران والأرضيات.
راجاراجا تشولا: قامت سلالة تشولا في جنوب الهند، في القرن الحادي عشر الميلادي في مدينة تانجوري بالهند، ببناء أول معبد في العالم مصنوع بالكامل من الجرانيت. معبد بريهاديسوارار، المخصص للإله شيفا، تم بناؤه عام 1010.
في الإمبراطورية الرومانية، أصبح الجرانيت جزءًا لا يتجزأ من مواد البناء واللغة المعمارية الضخمة.
يُستخدم هذا الحجر في الغالب كحجر قياس. وهو حجر ذو خصائص مميزة، يعتمد على الاحتكاك، وقد كان مفيدًا نظرًا لبنيته الصلبة واللامعة التي تسمح بتحمل أوزان ثقيلة.
يُستخدم في المساحات الداخلية لألواح الجرانيت المصقولة، والبلاط، والمقاعد، وأرضيات البلاط، ودرجات السلالم، والعديد من الميزات العملية والزخرفية الأخرى.

حديث

تُستخدم في صناعة شواهد القبور والآثار.
يُستخدم لأغراض الأرضيات.
لطالما استخدم المهندسون ألواحًا سطحية من الجرانيت المصقول لإنشاء المستوى المرجعي نظرًا لكونها غير منفذة نسبيًا وغير مرنة.

إنتاج الجرانيت

يُستخرج الجرانيت من جميع أنحاء العالم، لكنّ أكثر ألوانه تميزًا تُستخرج من رواسب الجرانيت في البرازيل والهند والصين وفنلندا وجنوب إفريقيا وأمريكا الشمالية. وتُعدّ عملية استخراج هذا النوع من الصخور عملية كثيفة رأس المال والعمالة. تُزال قطع الجرانيت من الرواسب عن طريق القطع أو الرش. وتُستخدم آلات تقطيع خاصة لتقطيع قطع الجرانيت المستخرجة إلى ألواح سهلة النقل، ثم تُعبأ وتُنقل عبر السكك الحديدية أو الشحن البحري. وتُعتبر الصين والبرازيل والهند من أبرز الدول المُصنّعة للجرانيت في العالم.

خاتمة

الحجر المعروف باسم "الجرانيت الأسود" هو في الغالب الجابرو الذي له بنية كيميائية مختلفة تمامًا.
يُعدّ هذا الصخر الأكثر وفرة في القشرة القارية للأرض. ويوجد في مناطق واسعة تُعرف باسم الباثوليثات، وفي المناطق المركزية للقارات التي تُعرف باسم الدروع، في قلب العديد من المناطق الجبلية.
تُظهر البلورات المعدنية أنها تبرد ببطء من مادة الصخور المنصهرة التي تتشكل تحت سطح الأرض وتتطلب وقتاً طويلاً.
إذا انكشف الجرانيت على سطح الأرض، فإن ذلك يحدث بسبب ارتفاع صخور الجرانيت وتآكل الصخور الرسوبية التي تعلوها.
تحت الصخور الرسوبية، توجد عادةً صخور الجرانيت، والجرانيت المتحول، أو الصخور المشابهة لها. وتُعرف هذه الصخور لاحقاً باسم صخور القاعدة.
غالباً ما تؤدي التعريفات المستخدمة للجرانيت إلى سوء فهم المعلومات المتعلقة بهذا الصخر، وقد تُسبب أحياناً ارتباكاً. في بعض الأحيان، تُستخدم تعريفات متعددة. وهناك ثلاث طرق لتعريف الجرانيت.
يمكن وصف دورة بسيطة عن الصخور، إلى جانب الجرانيت والميكا ومعادن الأمفيبول، بأنها صخرة ماغماتية خشنة وخفيفة تتكون أساسًا من الفلسبار والكوارتز.
سيحدد خبير الصخور التركيب الدقيق للصخرة، ومعظم الخبراء لا يستخدمون الجرانيت لتحديد نوع الصخرة إلا إذا استوفت نسبة معينة من المعادن. وقد يسمونها جرانيت قلوي، أو جرانو ديوريت، أو بيغماتيت، أو أبليت.
يُشار إلى الصخور الحبيبية التي تكون أصلب من الجرانيت في التعريف التجاري الذي يستخدمه البائعون والمشترون. ويمكنهم تسمية الجرانيت بالجابرو والبازلت والبيغماتيت والنيس والعديد من الصخور الأخرى.
يُعرَّف عمومًا بأنه "حجر ذو حجم محدد" يمكن قطعه إلى أطوال وعرض وسماكات معينة.
الجرانيت حجر قوي بما يكفي لتحمل معظم أنواع الاحتكاك والأوزان الثقيلة، ومقاومة الظروف الجوية، كما أنه يقبل الورنيش. إنه حجر مرغوب فيه للغاية وذو فائدة كبيرة.
على الرغم من أن تكلفة الجرانيت أعلى بكثير من سعر المواد المصنعة الأخرى المستخدمة في المشاريع، إلا أنه يعتبر مادة مرموقة تستخدم للتأثير على الآخرين بسبب أناقته ومتانته وجودته.