Рапакиви граниті: құрамы, қасиеттері және қолданылуы
Rapakivi granite
Рапакиви граниті – Финляндияда кездесетін магмалық тау жынысы. Оның құрамындағы минералдардың жылу кеңеюінен бұзылады. Геология, минералогия туралы ақпарат!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Рапакиви граниті – ірі, дөңгелек кристалдардан тұратын, әрқайсысының шеті олигоклазбен (плагиоклаздың бір түрі) қапталған рог-мель биотитті гранит. Бұл атау көбінесе плагиоклаздың ортоклаз кристалдарының айналасындағы шеттерін көрсететін текстуралық термин ретінде қолданылады. "Рапакиви" сөзі фин тілінде "рапа" (мағынасы – "балшық" немесе "құм", ал "rapautua" – "ыдырау") және "киви" ("тас") деген сөздердің қосындысынан құралған. Мұның себебі, құрамындағы минералдардың әртүрлі жылулық кеңею коэффициенттерінің арқасында, ашық жатқан рапакиви оңай құмға айналады. Рапакивиді алғаш 1891 жылы фин петрологы Якоб Седерхолм сипаттаған. Одан бері Финляндияның оңтүстігіндегі рапакиви гранитінің интрузиялары осы гранит түрінің типтік орны болып табылады.
Type of igneous rock
Rapakivi granite is a hornblende biotite granite containing large round crystals of orthoclase each with a rim of oligoclase (a variety of plagioclase). The name has come to be used most frequently as a textural term where it implies plagioclase rims around orthoclase in plutonic rocks. Rapakivi is a Finnish compound of "rapa" (meaning "mud" or "sand", while rapautua means "to erode") and "kivi" (meaning "rock"), because the different heat expansion coefficients of the component minerals make exposed rapakivi crumble easily into sand. Rapakivi was first described by Finnish petrologist Jakob Sederholm in 1891. Since then, southern Finland's rapakivi granite intrusions have been the type locality of this variety of granite.
Пайда болуы
Рапакиви - өте сирек кездесетін гранит түрі, бірақ Солтүстік және Оңтүстік Америкада (Илескас батолиті, Уругвай, Рондония, Бразилия), Балтық қалқанының бөліктерінде, Гренландияның оңтүстігінде, Африканың оңтүстігінде, Үндістанда және Қытайда табылған. Бұл мысалдардың көпшілігі протерозойлық метаморфтық белдеулерде кездеседі, бірақ археялық және фанерозойлық мысалдары да белгілі.
Rapakivi is a fairly uncommon type of granite, but has been described from localities in North and South America (Illescas Batholith, Uruguay, Rondônia, Brazil) parts of the Baltic Shield, southern Greenland, southern Africa, India and China. Most of these examples are found within Proterozoic metamorphic belts, although both Archaean and Phanerozoic examples are known.
Құрылу
Рапакиви граниттері архейден қазіргі уақытқа дейінгі қалыптасу жасына ие және көбінесе анорогендік тектоникалық орталармен байланыстырылады. Олар 10 км-ге дейін қалыңдығы бар, бірнеше километр тереңдіктегі сілдерде қалыптасқан. Рапакиви граниттері көбінесе анортозит, норит, шарноккит және манжерит интрузияларымен бірге табылады. Бұл толық жиынтық бір бастапқы магманың фракциялық кристалдануының нәтижесі болуы мүмкін деп ұсынылған.
Rapakivi granites have formation ages from Archean to recent and are usually attributed to anorogenic tectonic settings. They have formed in shallow (a few km deep) sills of up to 10 km thickness. Rapakivi granites are often found associated with intrusions of anorthosite, norite, charnockite and mangerite. It has been suggested that the entire suite results from the fractional crystallization of a single parental magma.
Геохимия
Рапакиви К, Rb, Pb, Nb, Ta, Zr, Hf, Zn, Ga, Sn, Th, U, F және сирек кездесетін жер элементтерімен байытылған, ал Ca, Mg, Al, P және Sr-де кем. SiO2 мазмұны 70,5%, бұл рапакивиді қышқыл гранитке жатқызады. Рапакивиде фтордың мөлшері жоғары, 0,04–1,53% дейін, ал басқа ұқсас тау жыныстарында бұл көрсеткіш шамамен 0,35%. Осының салдарынан, рапакиви аймақтарындағы жер асты суларында фтордың концентрациясы жоғары (1–2 мг/л), сондықтан су табиғи түрде фторидтелген. Кейбір су компаниялары судан фторды жоюға мәжбүр. Рапакивидің уран мазмұны жоғары, 24 ppm-ге дейін. Осылайша, рапакиви аймақтарында уранның ыдырауынан пайда болатын радонның қаупі артады. Кейбір үй-жайлардағы радон деңгейі 400 Bq/m3 қауіпсіздік шегінен асып кетеді.
Rapakivi is enriched in K, Rb, Pb, Nb, Ta, Zr, Hf, Zn, Ga, Sn, Th, U, F and rare earth elements, and poor in Ca, Mg, Al, P and Sr. Fe/Mg, K/Na and Rb/Sr ratios are high. SiO2 content is 70.5%, which makes rapakivi an acidic granite. Rapakivi is high in fluoride, ranging 0.04–1.53%, compared to other similar rocks at around 0.35%. Consequently, groundwater in rapakivi zones is high in fluoride (1–2 mg/L), making the water naturally fluoridated. Some water companies actually have to remove fluoride from the water. The uranium content of rapakivi is fairly high, up to 24 ppm. Thus, in rapakivi zones, the hazard from radon, a decay product of uranium, is elevated. Some indoor spaces surpass the 400 Bq/m3 safety limit.
Құрылыс материалы ретінде пайдалану
Рапакиви – Аланд аралдарындағы ортағасырлық тас шіркеулерде қолданылатын материал. 1770 жылы рапакиви граниттен жасалған монолиттік тас, "Көккіл тас" аталымымен, Санкт-Петербургтегі "Қола атты" ескерткішінің тұғыры ретінде пайдаланылды. Салмағы 1250 тоннаға жететін бұл тас, адамдар жылжытқан ең ірі тас деп есептеледі. Қазіргі кезде рапакиви граниттері ғимараттарды, едендерді, дастарқан беттерін немесе тротуарларды жабу үшін жылтыратылған плиталар түрінде қолданылады. Құрылыс материалы ретінде виборгит түріндегі рапакиви граниті "Балтық қоңыр" деп те белгілі.
Rapakivi is the material used in Åland's mediaeval stone churches. In 1770, a rapakivi granite monolith boulder, the "Thunder Stone", was used as the pedestal for the Bronze Horseman statue in Saint Petersburg, Russia. Weighing 1,250 tonnes, this boulder is claimed to be the largest stone ever moved by humans. Modern building uses of rapakivi granites are in polished slabs used for covering buildings, floors, counter tops or pavements. As a building material, rapakivi granite of the wiborgite type is also known as "Baltic Brown".