Granit este o eruptivă la textura granulata , bogată în cuarț , care are mai mult de feldspat alcaline decât plagioclaz . Se caracterizează prin constituirea sa în minerale: cuarț, feldspati de potasiu ( orteze ) și plagioclasi, mica ( biotită sau moscovită ). Granitul și rocile sale asociate formează cea mai mare parte a scoarței continentale a planetei. Este un material rezistent utilizat pe scară largă în construcții, pavaje, decor, sculptură, sub denumirea de granit .
Granitul este rezultatul răcirii lente, în profunzime, a unor mase mari de magmă intruzivă care cel mai adesea vor forma plutoni , acesta din urmă depășind în cele din urmă prin jocul de eroziune care dezbracă rocile deasupra. Aceste acid (adică, relativ bogat în siliciu ) magmas sunt , în esență rezultatul topirii parțiale a continentale crusta terestră . Anumiți granite (plagiogranite) găsite în plutonii mici din scoarța oceanică sunt, la rândul lor, rezultatul diferențierii finale a magmelor de bază. Mineralele sale constituente sunt în principal cuarț , micas ( biotit sau muscovit ), feldspati de potasiu ( orteze ) și plagioclase . De asemenea, pot conține hornblendă , magnetită , granat , zircon și apatită . Astăzi există peste 500 de culori diferite ale granitului .
Cele corespunzătoare roci vulcanice sunt riolite .
Compoziția chimică medie de granit este: 74,5% SiO 2, 14% din Al 2 O 3, 9,5% ( Na 2 O, K 2 O), 2% din alți oxizi (Fe, Mn, Mg, Ca).
Granitul este o rocă acidă (bogată în silice) și densă (densitate medie: 2,7).
Cele mai mari monolite de granit din lume se găsesc în Parcul Yosemite , California .
În realitate, termenul de granit este adesea luat în sensul mai larg al granitoizilor , roci plutonice cu mai mult de 20% cuarț, indiferent de natura feldspatului găsit acolo. Granitisation și desemnează toate fenomenele geologice care conduc la formarea unui granitoid.
Nu trebuie confundat „granit” și „ granit ”, primul denotând o rocă specifică, în timp ce acesta din urmă este un termen comercial folosit în industria extractivă, indiferent de litologia sa . Granitul este apoi un tip de rocă neporoasă, impermeabilă, granulată (formată din boabe vizibile cu ochiul liber) și coerentă. O largă varietate de roci poate fi astfel comercializate sub denumirea de „granit“: granit, calcar , gnais , etc. .
Granitul ortografic pentru a desemna granitul geologilor (a se vedea definiția de mai jos) este totuși acceptat de multe dicționare, precum și de Academia Franceză. Acest termen pare să provină din Italia . Apare pentru prima dată în Dicționarul Crusca . Apoi a fost preluată de Andrea Cesalpino în lucrarea sa De metallis în 1596, apoi de Joseph Pitton de Tournefort în relația sa de călătorie din Levant făcută la ordinul regelui în 1717.
Graniturile în sens larg reprezintă un element important al scoarței continentale a Pământului. În unele părți ale lumii ( Africa de Sud , Brazilia de Nord-Est , Australia de Nord-Vest ), acestea constituie până la 75% din suprafața rocii expuse. De exemplu, principalele efecte ale coliziunii plăcilor continentale sunt formarea unor zone mari de deformare, dar și producția de granite. Este unul dintre cele mai eficiente mijloace de evacuare a energiei coliziunii, fie termic (topirea crustei), fie mecanic (foarfece verticale sau orizontale).
Granitele reprezintă principalul mod de transfer al elementelor, în special cele care produc căldură ( Th , U ) de la scoarța inferioară la scoarța superioară. Prin urmare, acestea conduc la o diferențiere chimică a scoarței. În plus, acestea sunt adesea sursa mineralizării de interes economic evident.
Granitele sunt de origine plutonică (spre deosebire de rocile efuzive , de origine vulcanică , cum ar fi bazaltul ). Acestea sunt formate la adâncime prin răcirea foarte lentă a magmei, amestecate cu alte roci. Mineralele cristalizează apoi într-o anumită ordine: mai întâi micele, apoi feldspatii, în cele din urmă cuarțul. Unele granite se nasc din fuziunea crustei continentale în timpul unei coliziuni între două plăci tectonice.
Sunt propuse două modele principale ale procesului petrogenetic responsabile de formarea granitelor:
Aceste modele (manta și origine crustală) sunt insuficiente pentru a explica varietatea granitelor a căror formare rezultă cel mai adesea din contaminarea și îmbogățirea magmei de bază cu silice și alcalii (Na și K) care difuzează crusta continentală sau un amestec între magmele de bază ale mantei origine și magme granitice de origine crustală (granit mixt). Dacă marea majoritate a granitelor pot avea două origini diferite (manta și crustă), dar nu incompatibile, există toți intermediarii posibili.
Mulți autori au stabilit clasificări, uneori genetice, adesea binare: leucogranite și granodiorite de la J. Didier & J. Lameyre (1969), granite I și granite S de la BW Chappell & AJR White (1974), serii de ilmenite și serii cu magnetit de la S Ishihara (1977), granitele crustale C și granitele mantale sau mixte M de la J. Didier și colab. (1982) etc. Aceste clasificări binare nu țin cont pe deplin de eterogenitatea granitelor și de complexitatea fenomenelor naturale.
Clasificarea BW Chappell & AJR White (1974) a fost adaptată de petrologii din întreaga lume și completată treptat cu granit de tip „M” (1979, Chappell) și granit de tip „A” (Loiselle & Wones 1979). Treptat, această clasificare SIMA în 4 grupuri a devenit stabilită, chiar dacă majoritatea petrologilor interesați de granite recunosc că este atât incompletă, cât și ambiguă. Cu toate acestea, nicio altă clasificare nu a reușit să se stabilească în lumea granitelor.
În 1999, o clasificare mai generală a granitoizilor le-a împărțit în șase grupe majore de mineralogie și chimie distincte.
Acestea sunt de origine mixtă (manta și crustă) și predominante în zonele de subducție unde participă la formarea și reciclarea crustei continentale. Acestea sunt granite de tip I. Granitele calcoalcaline sunt prezente în scoarța continentală lângă Moho (discontinuitatea Mohorovičić). Ele au particularitatea de a fi granuloase, dar mai presus de toate, prezența microliților (rare) dovedește activitatea anvelopelor interne ale Pământului.
Asociate cu scoarța oceanică, acestea rezultă dintr-o puternică diferențiere a unei magme inițial bazaltice. Plagiograniti sunt foarte bogati in feldspati de plagioclasa, de unde si culoarea lor deschisa. Din plagiogranites pot fi observate în ofiolite de Chenaillet .
Provin dintr-un magmatism alcalin tipic unui context distensiv. De origine manta, raportul 86 Sr / 87 Sr al acestor roci este ridicat. Acestea sunt granite de tip M, joacă un rol esențial în formarea protocrustului (îngroșare și îmbogățire în anumite minerale). Acestea sunt în mare parte formate din minerale numite feldspati alcalini. Sunt recunoscute după paloarea lor. Există puțin piroxen acolo , dar mai mult cuarț. Sunt rare și necesită foraje aproape rivale.
The leucogranites (cele grecești λευκος / leucos , „alb“) sunt relativ bogate în alumină și se caracterizează prin prezența muscovit (mica alba) langa biotit. Este un granit cu două mici (spre deosebire de cele mai comune granite cunoscute sub numele de granite biotite, caracterizate prin prezența biotitei singure).
Muntele Locronan se formează pe un pluton de leucogranit. Intruziunile târzii ale biotitei și leucogranitului muscovit sunt la originea Mont-Dol, Mont-Saint-Michel și Tombelaine.
Leucogranitii pot avea diferite nuanțe. De exemplu, în Bretania :
Granitul anatexis (din grecescul ana , „deasupra” și texis , „nașterea”, „fuziunea”) are contacte difuze, progresive, cu rocile gazdă metamorfice . Absența unui halo de metamorfism de contact indică faptul că nu există un contrast termic între magmă și gazda acesteia, spre deosebire de granitul intruziv . Se spune că acest granit este „concordant”, deoarece nu digeră zona înconjurătoare. Trecerea este treptată între rocile extrem de metamorfice și granitul anatexic prin gnei migmatitici.
Acest granit are un aspect diferit de cel al altor granite. Are adesea eterogenități, cu minerale orientate. Apare, în zonele de subducție, din hidratarea peridotitelor de către apă din deshidratarea scoarței oceanice subduse, iar în zonele post-coliziune, fuziunea este posibilă prin creșterea temperaturii. Datorită decăderii radioactive a elementelor din continent crustă. În ambele cazuri, scoarța continentală suferă o topire parțială. Prinderea lichidului in situ duce la o morfologie anatexisă a batolitului. Dacă această magmă granitică migrează spre suprafață, ea poate fi la originea granitelor intruzive care formează masive circumscrise, „discordante” (batolit intrusiv discordant, pluto ).
Granitul obținut poate forma mioniți sau gneise descoperite prin eroziune. Aceste granite sunt de tip S (crustă continentală sedimentară bogată în aluminiu).
Istoria granitului începe în cariera unde este extrasă prin sablare (distribuirea sarcinilor explozive în găurile realizate prin forare conform unei distanțe, denumită plasă) sau prin tăierea cu sârmă diamantată (tehnică apărută în anii 1970 în marmura italiană cariere). Blocurile astfel extrase sunt apoi transportate către fabrici sau ateliere unde sunt supuse mai multor operațiuni mecanizate de prelucrare (degroșare la colțurile de despicare și masă, debitare prin tăiere, diferite moduri de dimensiune și finisaje de suprafață) până la obținerea produselor. Tunderea manuală este încă utilizată pentru modelarea unui număr de produse.
Granitul este folosit ca material de construcție (agregate cu rezistență mecanică ridicată din granitul microgrenu , piatră dimensională) sau ca piatră. Datorită texturii , durabilității, abilității de lustruire și compoziției sale multi-minerale care îi conferă un aspect estetic și diferite culori (diagramă de culori granit), este, de asemenea, utilizat pentru fabricarea de pavaje monumente funerare, sculpturi, tejghele etc. borduri și, încă din anii 1980, ca material ornamental pentru bucătării și băi.
Mai anecdotic, granitul poate servi și ca alternativă la cuburile de gheață pentru a răci băuturile. Spre deosebire de cuburile de gheață, piatra nu se topește și, prin urmare, nu riscă să modifice gustul băuturii prin diluare.
Câteva monumente din granit:
Granitul a fost folosit în Nigeria pentru fabricarea sticlei .
Este una dintre cele trei roci oficiale ale statului Vermont , SUA , celelalte fiind marmură și ardezie .
În timpul cristalizării sale în crustă, granitul rămâne imobilizat în această locație precisă, care formează apoi un pluton granitic. Ridicarea terenurilor și eroziunea straturilor superioare fac ca plutonul de granit să fie observabil. Aflorimentele de granit sunt numeroase în lume; în Franța, acestea pot fi observate, de exemplu, în Bretania , în Vosgi , în Masivul Central , în Alpi , în Jura ( Massif de la Serre ) și în Corsica .
Într-un granit slab degradat, fierul din biotit precipită în hidroxid de fier FeO (OH) x( Limenit sau goethitul minerale ) , care formează rugina colorate halouri în jurul acestor minerale, alte minerale care apar sănătoase.
Într-un granit puternic degradat care a devenit friabil („granit putrezit”), mineralele biotite tind să dispară prin hidroliză (transformate în oxid feric sau clorit dând o nuanță verzuie). Cristalele de feldspat devin plictisitoare, pulverulente (hidroliză parțială, deoarece ionul lor Al 3+ este insolubil) și treptat se impregnează cu hidroxizi de fier care se concentrează în apropierea unor mici fisuri. Boabele de cuarț rămân sănătoase.
Argile rezultat, prin neoformație, din hidroliza biotites și feldspați în timp ce cristalele de feldspat ( în special orthose mai rezistente la intemperii decât plagioclaz , fostele cristale care formează în relief pe suprafața granit putred.) Si nealterate de cuart vor forma granule individualizate, granitic arena prinsă într-o pastă de lut.
Deteriorarea mecanică și chimică a granitului este facilitată de prezența îmbinărilor mai mult sau mai puțin largi și a fisurilor, permițând apei sau rădăcinilor plantelor să pătrundă mai ușor în interiorul rocii: granitul are într-adevăr o porozitate a fisurilor deschise (cazul unei roci în decompresie) și închis (cazul unei roci în compresie). Modificarea periferică a granitului conform unei serii de solzi concentrici în cojile de ceapă duce, într-un climat temperat, la formarea de blocuri și bile de granit, apoi la un haos de granit la poalele căruia se poate observa o arenă de granit (vezi de exemplu locul „ pietrei cu nouă trepte ” Soubrebost , din departamentul Creuse ). În climatul tropical, hidroliza neutră sau alcalină duce la argile uneori diferite, în timp ce ionii Al 3+ ai feldspatului precipită sub formă de hidroxizi (bauxită).
Rata dezintegrării granitului depinde de climă, dar se accelerează odată ce granitul a devenit o rocă aspră, neconsolidată, asemănătoare nisipului, foarte permeabilă datorită porozității sale a interstițiilor. La munte, eroziunea masivelor de granit dă naștere la diferite forme : ace, săgeți etc.
Dezintegrarea granitului, după ce a eliberat astfel feldspatul, cuarțul și mica, se află la originea depozitelor din care pot fi extrase aceste diferite minerale.
Feldspatul poate evolua până la stadiul de argilă caolin .
Granit | Arena de granit |
---|---|
Mica (mineral negru; moscovita (mica albă) este inalterabilă) |
Foarte rar, deoarece foarte modificat |
Feldspat (mineral limpede și strălucitor) |
Boabe mai mult sau mai puțin modificate |
Cuarț (mineral translucid de formă neregulată cu luciu uleios) |
Boabe nealterate |
Pulbere argiloasă rezultată din alterarea chimică a feldspatului și mica |