سنگ گرانیت چیست و از کاربردهای فراوان آن چه می دانید؟

سنگ گرانیت (Granite stone) در همه جا وجود دارد. مجسمه های زیبا در موزه ها، ستون های ساخته شده چشمگیر ، طاق های با شکوه و بلوک های ضخیم ، دیوارها ، راهروها ، شومینه ها ، کاشی های کف ، و میزهای پیشخوان همه از این سنگ زیبا و باشکوه ساخته شده اند .

گرانیت یک سنگ آذرین است ، به این معنی که از گدازه های ذوب شده در اعماق پوسته زمین تشکیل شده است. با سرد شدن گدازه ها، تحت فشار زیاد این سنگ متبلور می شود. تبلور دلیل به وجود آمدن لکه های رنگی این سنگ می باشد، هرچه سنگ ذوب شده مدت بیشتری طول بکشد تا سرد شود ، لکه ها یا دانه های رنگی بزرگتری در این سنگ به وجود می آید. در واقع این سنگ نام خود را از کلمه لاتین granum به معنی دانه می گیرد. قیمت سنگ گرانیت بر اساس رنگ ، بافت و کاربرد مورد نظر متفاوت است. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در رابطه با سنگ گرانیت و سنگ گرانیت مشهد ارائه می گردد لطفا همراه ما باشید.

محل تشکیل سنگ گرانیت

در بیشتر موارد ، این سنگ باشکوه از کوارتز و فلدسپات پتاسیم تشکیل شده است ، اما رنگ بسیار متنوع را از سایر مواد معدنی کمیاب موجود در سنگ مذاب بدست می آورد. صورتی و قرمز از فلدسپات پتاسیم حاصل می شوند ، در حالی که سفید و خاکستری از کوارتز حاصل می شوند. سیاه و سبز به دلیل آمفیبول است ، در حالی که رنگ زرد از مسکویت و قهوه ای از بیوتیت بدست می آید. میکا غالباً در سنگ گرانیت یافت می شود و همچنین می تواند مسئول دانه های خاکستری تیره یا قهوه ای و همچنین هر گونه لکه براق و نور گیر در این سنگ باشد.

این سنگ متداول ترین سنگ آذرین موجود در سطح زمین است که با توجه به عمق شکل گیری زیر سطح زمین کمی عجیب به نظر می رسد. در هنگام زلزله ،  گرانیت با چنان نیرویی به سطح زمین رانده می شود که می تواند رشته کوه های کامل را تشکیل دهد. در حقیقت ، این سنگ به دلیل مقاومت و استحکام آن مورد علاقه کوه نوردان است. کوههای گرانیت در سراسر جهان یافت می شوند ، و احتمالاً شما حداقل در مورد برخی از آنها مانند کوه های معروف  یوسمیت ، کوههای کلرادو ، کوه Sugarloaf ، کوههای سفید ، و بسیاری دیگر از این سنگ شنیده اید.

خصوصیات ویژه سنگ گرانیت

این  سنگ فوق العاده سخت و بادوام است ، به همین دلیل برای ساخت مواد ساختمانی بسیار محبوب شده است. این سنگ در برابر خراش و هوا مقاوم است و می تواند وزن زیادی را تحمل کند که آن را به ماده ای اصلی برای ساخت ساختمان ها ، دیوارها ، ستون ها ، سنگفرش های مخصوص راه ها و موارد دیگر تبدیل می کند. این خواص همچنین  این سنگ را برای استفاده در خانه بسیار عالی کرده است. کاشی های کف ساخته شده از گرانیت حتی در ترددهای سنگین نیز از بین نمی روند و صفحات میز گرانیت در برابر خراش چاقو ، مواد ساینده و فرسایش اسیدی بسیار مقاوم هستند.

سنگ گرانیت چگونه تشکیل می شود؟

با توجه به فراوانی این سنگ ، تعجب آور نیست که بدانید هنوز برای زمین شناسان سوالات زیادی در مورد نحوه تشکیل این سنگ وجود دارد. مطمئناً ، این سنگ از سنگ مذاب بوجود می آید ، اما سوالات مهمی وجود دارد که بعضی از آنها برای نمونه این است که این ماگماها از کجا آمده است؟ و این ماگما چقدر در زیر زمین متبلور شده اند ؟ یا مواد مختلف چگونه با این سنگ ترکیب می شوند؟

احتمالاً رایج ترین ایده پذیرفته شده (حداقل در حال حاضر) این است که ماگمای این سنگ از مکانیزمی به نام ذوب جزئی منشأ گرفته است ، که در آن سنگ هایی با ترکیب بسیار متفاوت به صورت مرحله ای ذوب می شوند و ماگمای اولیه این مواد معدنی غنی را در خود حل می کند. اما این فرآیند در کجا اتفاق می افتد، چه در گوشته و چه در سنگ کره پایین هنوز نامشخص است. صرف نظر از محل تشکیل ماگما ، احتمالاً قبل از جمع شدن در محفظه های بزرگ ماگما قبل از خنک شدن و جامد شدن به سمت بالا مهاجرت می کند.

ترکیب معدنی سنگ گرانیت

اگرچه اصطلاح “گرانیت” گاهی اوقات به عنوان یک توصیف کلی برای هر سنگی که شبیه سنگ گرانیت است استفاده می شود ، اما این نام در واقع به سنگی با ترکیب معدنی بسیار خاص اطلاق می شود. سنگ گرانیت بیشتر از دو ماده معدنی تشکیل شده است: فلدسپات کوارتز و ارتوکلاز (یک نوع فلدسپات غنی از پتاسیم). کوارتز باید حداقل ۲۰٪ از سنگ و ارتوکلاز حداقل ۳۵٪ از سنگ را تشکیل دهد.

اگر هر یک از این معیارها برآورده نشود ، سنگ گرانیت نام نخواهد گرفت. در واقع ، اینها دو ماده معدنی هستند که باید در سنگ باشند. ۴۵ % از باقی مانده سنگ می تواند شامل یک یا چند مواد معدنی دیگر ، مانند فلدسپات پلاژیوکلاز (انواع غنی از سدیم)، هورنبلند، پیروکسن، مسکویت، بیوتیت باشد.

بافت و انواع رنگ سنگ گرانیت

دو خاصیت فیزیکی آشکار برای گرانیت وجود دارد که شکل ظاهری آن را تعیین می کند: بافت سنگ (اندازه دانه های معدنی جداگانه) و رنگ سنگ . تنوع در این دو خاصیت منجر به طیف وسیعی از نمای سنگ گرانیت می شود.

مواد معدنی جداگانه موجود در این سنگ به دانه های قابل مشاهده تبدیل می شوند زیرا ماگما در فاصله های زیادی از سطح به آرامی سرد می شود. اندازه دانه های مواد معدنی مختلف است در نتیجه ظاهر “خال خال” به سنگ می بخشد.

تمام سنگ های گرانیت دارای بافتی هستند که دانه درشت نامیده می شود ، به این معنی که دانه های معدنی جداگانه با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند. اصطلاح فانتزی برای آن “بافت فنری” است. تحت شرایط خاص ، دانه های معدنی می توانند بسیار بزرگ شوند. وقتی این اتفاق می افتد ، گرانیت را پگماتیت می نامند.

رنگ کلی این سنگ تا حد زیادی به نوع فلدسپات موجود در سنگ بستگی دارد. فلدسپات غنی از پتاسیم به رنگ قرمز یا براق مایل به صورتی متمایل است ، بنابراین بسیاری از گرانیت ها به همین ترتیب قرمز یا صورتی هستند. اما اگر سنگ دارای فلدسپات غنی از سدیم باشد که به طور معمول سفید یا خاکستری است ، گرانیت خاکستری خواهد بود.

منشا سنگ گرانیت

گرانیت دارای یک ترکیب فلسیک (سنگ های آذرین نسبتا غنی از عناصری مانند فلدسپات و کوارتز) است و دارای  قدمت فوق العاده زیاد می باشد. سنگ های فلسیک ضخامت کمتری نسبت به سنگ های مافیایی و اولترامافیک دارند  و در امتداد این خطوط تمایل دارند از فرورانش فرار کنند ، در حالی که سنگ های بازالت یا گابروک تمایل دارند در گوشته زیر سنگه ای گرانیتی کراتون های اصلی فرو روند. بنابراین ، سنگ های گرانیتی زیر زمین تمام محوطه داخل زمین را تشکیل می دهند.

سنگ گرانیت در پوسته زمین

این سنگ در پوسته زمین به وفور یافت می شود و در بسیاری از رشته کوه ها که در هسته آنها معروف به باتولیت هستند یافت می شود.  این سنگ وقتی در سطح قرار نگیرد و توسط سنگ های رسوبی پوشانده شود و به این معنی نیست که در آنجا وجود ندارد. این سنگ ها در زیر پوشش رسوبی وجود دارند زیرا پوسته های عمیق تر دارای اتاق های ماگما هستند که از گوشته بلند می شوند. بنابراین این سنگ های سخت باعث ایجاد سنگ زیرزمینی در پوسته می شوند ، این سنگ ها آنقدر سخت و مستحکم هستند که سنگ های رسوبی را بیش از حد تحمل می کنند.

کاربرد سنگ گرانیت

از این سنگ به عنوان سنگ ابعادی استفاده می شود ، ویژگی های بی نظیر این سنگ چه از نظر سختی و چه از نظر زیبایی باعث می شود که برای  انواع کارها بسیار مناسب باشد. این سنگ ها در برابر سایش بسیار مقاوم هستند و به اندازه کافی مستحکم هستند تا بتوانند وزن را تحمل کنند ، نسبت به هوا بی اثر هستند و می توانند صیقل داده شوند .

ساخت مجسمه سازی و یادبودها

در بعضی مناطق از  این سنگ  برای سنگ قبرها و یادبودها استفاده می شود. گرانیت یک سنگ بسیار سخت است و برای تراش دستی به مهارت بالایی نیاز است. تا اوایل قرن هجدهم ، در دنیای غرب ، گرانیت فقط با ابزار دستی می توانست تراشیده شود که نتایج کلی  بسیار ضعیف بود.

موفقیت اساسی در اختراع ابزارهای برش و تیمار این سنگ با بخار آب، توسط الكساندر مك دونالد  بود كه با الهام از دیدن نقش های سنگ گرانیت  در مصر باستان ساخته شده است. در سال ۱۸۳۲ ، اولین سنگ قبر صیقلی از گرانیت در قبرستان انگلیسی استفاده شد. این امر باعث ایجاد یک موج قوی در تجارت بزرگ لندن شد و برای چند سال تمام سفارش برای سنگ گرانیت صیقل داده شده از MacDonalds بود.

در دهه ۱۸۸۰ ماشین آلات و کارهای ساخته شده توسط رقبا توانست با آثار مک دونالد رقابت کنند. روش های مدرن تراشکاری شامل استفاده از بیت های دوار کنترل شده توسط کامپیوتر و سندبلاست بر روی یک شابلون لاستیکی است.

ساختمان سازی

از این سنگ  به عنوان سنگ ابعادی و به عنوان کاشی کف در ساختمان های عمومی و تجاری و بناهای تاریخی بسیار استفاده شده است. شهر آبردین در اسکاتلند که عمدتا از گرانیت محلی ساخته شده است، به عنوان “شهر گرانیت” شناخته می شود. به دلیل فراوانی این سنگ در آن منطقه ، از این سنگ معمولاً برای ساختن پایه هایی برای خانه ها در نیوانگلند استفاده می شد.

با افزایش مقدار باران های اسیدی در مناطقی از جهان ، سنگ گرانیت شروع به جایگزینی برای سنگ مرمر به عنوان یک ماده باستانی شد ، زیرا از دوام بسیار بالاتری برخوردار است. سنگ گرانیت صیقلی  به دلیل ماندگاری بالا و کیفیت های زیبایی که دارد ، گزینه محبوب برای ساخت میزهای آشپزخانه است.

استفاده در مهندسی

مهندسان به طور سنتی از صفحات سطح گرانیت صیقلی برای ایجاد صفحه مرجع استفاده می کنند ، زیرا آنها نسبتاً نفوذ ناپذیر و غیر انعطاف پذیر هستند. بتن سندبلاست با محتوای سنگدانه سنگین ظاهری شبیه به سنگ گرانیت خشن دارد و در صورت غیر عملی بودن استفاده از گرانیت واقعی اغلب به عنوان جانشین استفاده می شود. بلوک های گرانیت معمولاً به صورت اسلب استخراج می شود و بعد از آن می تواند برش  داده شده و شکل بگیرد. جداول سنگ گرانیت به دلیل استحکام زیاد ، پایداری ابعادی بالا و ویژگی های ارتعاشی عالی ، به عنوان پایه ای برای ابزارهای نوری به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.

مزایای کاربردی سنگ گرانیت

به گفته متخصصان ، یکی از ویژگی های متمایز  گرانیت دوام و مقاومت بسیار بالای آنها می باشد . این سنگ ها همچنین در برابر فرسایش بسیار مقاوم هستند و می توانند به عنوان پوشش کف استفاده شوند.

این سنگ ها به دلیل داشتن مقاومت بالا می تواند شرایط سخت آب و هوایی را تحمل کند. این سنگ از ظاهری بسیار ظریف است و به همین دلیل از آن در نمای ساختمان و کف پوش استفاده می شود. این سنگ آذرین مقاومت خوبی در برابر ضربه نیز دارد و به راحتی قابل شکستن نیستند.

معایب سنگ گرانیت

با وجود شایستگی های فراوان این سنگ  آنها دارای برخی معایب هستند. یکی از بزرگترین مشکلات سنگ های گرانیت قیمت بالا و هزینه بالای نصب آنها می باشد که در مقایسه با سایر محصولات بسیار زیاد است.سرعت اجرای گرانیت به دلیل عملیات ملات سنگ و چسبندگی ملات زمان بر کم است و مدت زمان زیادی طول می کشد.

یکی از ویژگی های منحصر به فرد این سنگ تشعشع امواج رادیواکتیو است. این امواج می توانند در محیط هایی که دارای اشعه ایکس یا گاما یا میدان مغناطیسی هستند ، افزایش یابند.

به همین دلیل ، از اوایل قرن بیست و یکم استفاده از این سنگ ها در محیط های آزمایشگاهی و بیمارستان ها ممنوع شده است  زیرا اشعه  جذب شده  توسط سنگ گرانیت می تواند سرطان زا باشد.