Granit

Granit ⓘ

Igneous rock
Granit mit Kalifeldspat, Plagioklasfeldspat, Quarz und Biotit und/oder Amphibol
Zusammensetzung
Primär	Felsisch: Kalifeldspat, Plagioklas-Feldspat und Quarz
Sekundäres	Unterschiedliche Mengen an Muskovit, Biotit und Amphibolen vom Hornblendentyp

Granit (/ˈɡrænət/) ist ein grobkörniges (phaneritisches) intrusives Eruptivgestein, das hauptsächlich aus Quarz, Alkalifeldspat und Plagioklas besteht. Es bildet sich aus Magma mit einem hohen Gehalt an Kieselsäure und Alkalimetalloxiden, das langsam abkühlt und unterirdisch erstarrt. Es ist in der kontinentalen Erdkruste verbreitet, wo es in magmatischen Intrusionen vorkommt. Die Größe dieser Intrusionen reicht von nur wenigen Zentimetern Durchmesser bis hin zu Batholithen, die sich über Hunderte von Quadratkilometern erstrecken. ⓘ

Granit ist typisch für eine größere Familie von granitischen Gesteinen, den Granitoiden, die hauptsächlich aus grobkörnigem Quarz und Feldspat in unterschiedlichen Anteilen bestehen. Diese Gesteine werden nach dem relativen Anteil von Quarz, Alkalifeldspat und Plagioklas klassifiziert (QAPF-Klassifikation), wobei echter Granit Granitgestein mit einem hohen Anteil an Quarz und Alkalifeldspat darstellt. Die meisten granitischen Gesteine enthalten auch Glimmer oder Amphibol-Mineralien, während einige wenige (die so genannten Leukogranite) fast keine dunklen Mineralien enthalten. ⓘ

Dünnschliff von Granit ⓘ

Granit ist fast immer massiv (ohne innere Strukturen), hart und zäh. Diese Eigenschaften haben Granit im Laufe der Menschheitsgeschichte zu einem weit verbreiteten Baustein gemacht. ⓘ

Nahaufnahme einer relativ frischen Bruchfläche eines typischen mittelkörnigen Granits („Strehlener Granit“ aus der Gegend von Strzelin, Karbon, Vorsudeten, Polen). Dunkelgraubraun bis mittelgraue Körner: Quarz; hellbraun, gelblich und weißlich: Feldspäte; schwarz: Biotit. ⓘ

Gris-Nevada-Granit ⓘ

Granite (von lat. granum „Korn“) sind massige und relativ grobkristalline magmatische Tiefengesteine (Plutonite), die reich an Quarz und Feldspaten sind, aber auch dunkle (mafische) Minerale, vor allem Glimmer, enthalten. Der Merkspruch „Feldspat, Quarz und Glimmer, die drei vergess’ ich nimmer“ gibt die Zusammensetzung von Granit vereinfacht wieder. Granit entspricht in seiner chemischen und mineralogischen Zusammensetzung dem vulkanischen Rhyolith. Granit tritt gewöhnlich massig auf und kann durch horizontal und vertikal verlaufende Klüfte (dreidimensionales Kluftnetz) in quaderförmige Blöcke zerlegt sein. Seltener ist Granit im Dachbereich der Intrusion plattig ausgebildet. ⓘ

Beschreibung

QAPF-Diagramm mit gelb hervorgehobenem Granitfeld ⓘ

Mineralzusammensetzung von Eruptivgestein ⓘ

Das Wort "Granit" leitet sich vom lateinischen granum, Korn, ab und bezieht sich auf die grobkörnige Struktur eines solchen vollständig kristallinen Gesteins. Granitische Gesteine bestehen hauptsächlich aus Feldspat, Quarz, Glimmer und Amphibolmineralen, die eine ineinandergreifende, einigermaßen gleichförmige Matrix aus Feldspat und Quarz bilden, in der dunklerer Biotitglimmer und Amphibol (oft Hornblende) die helleren Minerale auflockern. Gelegentlich sind einzelne Kristalle (Phänokristalle) größer als die Grundmasse; in diesem Fall wird die Textur als porphyrisch bezeichnet. Ein granitisches Gestein mit einer porphyrischen Textur wird als Granitporphyr bezeichnet. Granitoid ist ein allgemeiner, beschreibender Fachbegriff für hellere, grobkörnige Eruptivgesteine. Zur Identifizierung bestimmter Granitoide ist eine petrographische Untersuchung erforderlich. Granite können je nach ihrer Mineralogie überwiegend weiß, rosa oder grau sein. ⓘ

Der Alkalifeldspat in Graniten besteht in der Regel aus Orthoklas oder Mikroklin und ist oft perthitisch. Der Plagioklas ist in der Regel ein natriumreicher Oligoklas. Die Phänokristalle sind in der Regel Alkalifeldspat. ⓘ

Granitische Gesteine werden nach dem QAPF-Diagramm für grobkörnige plutonische Gesteine klassifiziert und nach dem prozentualen Anteil von Quarz, Alkalifeldspat (Orthoklas, Sanidin oder Mikroklin) und Plagioklas-Feldspat auf der A-Q-P-Hälfte des Diagramms benannt. Echter Granit (nach moderner petrologischer Konvention) enthält zwischen 20 und 60 Volumenprozent Quarz, wobei 35 bis 90 % des gesamten Feldspats aus Alkalifeldspat bestehen. Granitische Gesteine, die weniger Quarz enthalten, werden als Syenite oder Monzonite klassifiziert, während granitische Gesteine, in denen Plagioklas dominiert, als Granodiorite oder Tonalite bezeichnet werden. Granitische Gesteine mit über 90 % Alkalifeldspat werden als Alkalifeldspatgranite eingestuft. Granitisches Gestein mit mehr als 60 % Quarz, was selten vorkommt, wird einfach als quarzreiches Granitoid oder, wenn es fast vollständig aus Quarz besteht, als Quarzolith bezeichnet. ⓘ

Echte Granite werden außerdem nach dem prozentualen Anteil des Alkalifeldspats an ihrem Gesamtfeldspat klassifiziert. Granite, deren Feldspat zu 65 % bis 90 % aus Alkalifeldspat besteht, sind Syenogranite, während der Feldspat in Monzograniten zu 35 % bis 65 % aus Alkalifeldspat besteht. Ein Granit, der sowohl Muskovit- als auch Biotit-Glimmer enthält, wird als binärer oder Zwei-Glimmer-Granit bezeichnet. Zwei-Glimmer-Granite haben in der Regel einen hohen Kalium- und einen niedrigen Plagioklasanteil und gehören in der Regel zu den Graniten des Typs S oder A, wie unten beschrieben. ⓘ

Ein weiterer Aspekt bei der Klassifizierung von Granit ist das Verhältnis der Metalle, die Feldspat bilden können. Die meisten Granite sind so zusammengesetzt, dass fast alle Aluminium- und Alkalimetalle (Natrium und Kalium) als Feldspat vorliegen. Dies ist der Fall, wenn K₂O + Na₂O + CaO > Al₂O₃ > K₂O + Na₂O. Solche Granite werden als normal oder metallhaltig bezeichnet. Granite, in denen nicht genügend Aluminium vorhanden ist, um sich mit allen Alkalioxiden als Feldspat zu verbinden (Al₂O₃ < K₂O + Na₂O), werden als peralkalisch bezeichnet und enthalten ungewöhnliche Natriumamphibole wie den Riebeckit. Granite, in denen ein Überschuss an Aluminium vorhanden ist, der über die Aufnahme in Feldspäte hinausgeht (Al₂O₃ > CaO + K₂O + Na₂O), werden als peraluminös bezeichnet und enthalten aluminiumreiche Minerale wie Muskovit. ⓘ

Bohrkernprobe eines porphyrischen Granits („Rochovce-Granit“, Oberkreide, Untergrund der slowakischen Karpaten): in der relativ grobkörnigen Grundmasse befinden sich große, rosafarbene Kalifeldspäte ⓘ

Das Farbspektrum reicht bei Graniten von hellem Grau bis bläulich, rot und gelblich. Dabei spielen die Art der Erstarrung (Kristallisation) und Umwelteinflüsse, denen das Gestein ausgesetzt war, ebenso eine Rolle wie der Mineralgehalt. Die gelbe Farbe angewitterter Granite kommt von Eisenhydroxidverbindungen (Limonit), die infolge von Verwitterungseinflüssen aus primär im Granit enthaltenen Eisen führenden Mineralen entstanden sind. ⓘ

Farbtabelle für Granite:

Mineral	Anteil	Färbung ⓘ
Orthoklas- oder Kalifeldspat	40–60 %	meist kräftig rot bis rötlich oder rosa, selten bläulich, grün oder blau
Plagioklas-Feldspat	0–30 %	meist weiß bis weißgrau und nur selten farbig
Quarz	20–40 %	meist farblos transparent, selten grau, blaugrau oder rosa
Biotit (Glimmer)	0–15 %	ist schwarzbraun bis schwarz und kontrastiert daher mit den Quarz- und Feldspatkörnern

Physikalische Eigenschaften

Die durchschnittliche Dichte von Granit liegt zwischen 2,65 und 2,75 g/cm³ (165 und 172 lb/cu ft), seine Druckfestigkeit liegt in der Regel über 200 MPa, und seine Viskosität bei STP beträgt 3-6-10²⁰ Pa-s. ⓘ

Die Schmelztemperatur von trockenem Granit liegt bei Umgebungsdruck bei 1215-1260 °C (2219-2300 °F); in Gegenwart von Wasser sinkt sie stark ab, bis auf 650 °C bei einigen hundert Megapascal Druck. ⓘ

Granit hat insgesamt eine geringe primäre Permeabilität, aber eine starke sekundäre Permeabilität durch Risse und Brüche, wenn diese vorhanden sind. ⓘ

Chemische Zusammensetzung

Weltweiter Durchschnitt der chemischen Zusammensetzung von Granit, in Gewichtsprozent, auf der Grundlage von 2485 Analysen:

SiO2	72,04% (Kieselsäure)	ⓘ
Al2O3	14,42% (Tonerde)
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%

Das mittelkörnige Äquivalent von Granit ist Mikrogranit. Das Äquivalent des Granits unter den extrusiven Eruptivgesteinen ist der Rhyolith. ⓘ

Vorkommen

Der Cheesewring, ein Granittor in England ⓘ

Ein Granitgipfel in Huangshan, China ⓘ

Rosa Granit in Hiltaba, Südaustralien (Teil der Hiltaba-Suite) ⓘ

Granit mit Quarzadern an der Gros la Tête-Klippe, Aride Island, Seychellen ⓘ

Granitisches Gestein ist in der kontinentalen Kruste weit verbreitet. Ein Großteil davon wurde während des Präkambriums intrudiert; es ist das häufigste Grundgestein, das unter der relativ dünnen Sedimentschicht der Kontinente liegt. Granitausbrüche neigen zur Bildung von Toren, Kuppeln oder Bornhardts und runden Massiven. Granite treten manchmal in kreisförmigen Vertiefungen auf, die von einer Hügelkette umgeben sind, die von der metamorphen Aureole oder dem Hornfels gebildet wird. Granit kommt häufig in relativ kleinen, weniger als 100 km² großen Lagerstätten (Stocks) und in Batholithen vor, die oft mit orogenen Gebirgszügen verbunden sind. Kleine Zacken granitischer Zusammensetzung, die Aplite genannt werden, sind oft mit den Rändern granitischer Intrusionen verbunden. An einigen Stellen treten sehr grobkörnige Pegmatitmassen mit Granit auf. ⓘ

Granitvorkommen in Mitteleuropa

Porphyritischer karbonischer Granit („Punteglias-Granit“) des Aarmassivs (variszisches Grundgebirge des Helvetikums, Schweizer Alpen) ⓘ

• Alpen: nur geringumfänglich vertreten, z. B. Aarmassiv (Grimselpass), Gotthardmassiv, Mont-Blanc-/Aiguilles-Rouges-Massiv, Bergell, Ivrea-Zone, bei Brixen in Südtirol (Brixner Granit)
• Bayerischer Wald (Böhmische Masse)
• Erzgebirge/östl. Vogtland (Böhmische Masse): Kirchberger Granitmassiv, Eibenstocker Granit, Bergener Granit
• Fichtelgebirge (Böhmische Masse): Kösseine
• Harz: Brockengebiet, Ostflanke des Okertals zwischen Romkerhalle und Harznordrand (u. a. Huthberg mit Kästeklippen) und Ramberg
• Lausitz (Böhmische Masse), dort meist aber Granodiorit (siehe Lausitzer Granitmassiv, Lausitzer Granit)
• Oberpfälzer Wald (Böhmische Masse)
• Odenwald
• Schwarzwald
• Thüringer Wald
• Mühlviertel und Waldviertel (beides Böhmische Masse) in Österreich
• Böhmisch-Mährische Höhe (insbes. Eisengebirge) und Isergebirge (beides Böhmische Masse) in Tschechien
• Riesengebirge bei Schreiberhau, Strehlener Granitmassiv und Granitmassiv Striegau-Zobten (alles Böhmische Masse) in Polen
• zentrale Vogesen in Ostfrankreich (Elsass und Lothringen) ⓘ

Granite findet man auch sehr häufig als eiszeitliches Geschiebe in den pleistozänen Tiefländern Mittel-, Nord- und Osteuropas. ⓘ

Entstehung

Granit bildet sich aus kieselsäurehaltigen (felsischen) Magmen. Es wird angenommen, dass sich felsische Magmen durch Zufuhr von Wärme oder Wasserdampf zu Gestein der unteren Kruste bilden und nicht durch Dekompression von Mantelgestein, wie dies bei basaltischen Magmen der Fall ist. Es wurde auch vermutet, dass einige Granite, die an konvergenten Grenzen zwischen tektonischen Platten gefunden werden, wo ozeanische Kruste unter kontinentale Kruste subduziert, aus Sedimenten entstanden sind, die mit der ozeanischen Platte subduziert wurden. Die geschmolzenen Sedimente hätten ein Magma mit mittlerem Siliziumdioxidgehalt erzeugt, das beim Aufstieg durch die darüber liegende Kruste weiter an Siliziumdioxid angereichert wurde. ⓘ

Die frühe fraktionierte Kristallisation dient dazu, den Magnesium- und Chromgehalt einer Schmelze zu verringern und die Schmelze mit Eisen, Natrium, Kalium, Aluminium und Silizium anzureichern. Eine weitere Fraktionierung verringert den Gehalt an Eisen, Kalzium und Titan. Dies spiegelt sich in dem hohen Gehalt an Alkalifeldspat und Quarz im Granit wider. ⓘ

Das Vorhandensein von granitischem Gestein in Inselbögen zeigt, dass allein durch fraktionierte Kristallisation ein basaltisches Magma in ein granitisches Magma umgewandelt werden kann, aber die produzierten Mengen sind gering. Zum Beispiel macht granitisches Gestein nur 4 % der Aufschlüsse auf den Südlichen Sandwichinseln aus. In Kontinentalbögen sind granitische Gesteine die häufigsten plutonischen Gesteine, und Batholithen aus diesen Gesteinsarten erstrecken sich über die gesamte Länge des Bogens. Es gibt keine Hinweise auf Magmakammern, in denen sich basaltische Magmen in Granite differenzieren, oder auf Kumuli, die durch Ablagerung mafischer Kristalle aus dem Magma entstehen. Diese großen Mengen an felsischem Magma müssen durch andere Prozesse entstehen. Ein solcher Prozess ist die Injektion von Basaltmagma in die untere Kruste, gefolgt von einer Differenzierung, bei der die Kumuli im Erdmantel verbleiben. Ein anderer Prozess ist die Erhitzung der unteren Kruste durch Unterschichtung von Basaltmagma, wodurch felsisches Magma direkt aus Krustengestein entsteht. Die beiden Prozesse führen zu unterschiedlichen Arten von Graniten, was sich in der Unterscheidung zwischen Graniten des S-Typs (durch Unterplattung) und des I-Typs (durch Injektion und Differenzierung) widerspiegeln kann, auf die weiter unten eingegangen wird. ⓘ

Granite entstehen durch die Kristallisation von Gesteinsschmelzen (Magma) innerhalb der Erdkruste, meistens in einer Tiefe von mehr als zwei Kilometern unter der Erdoberfläche. Im Gegensatz dazu stehen die vulkanischen Gesteine, bei denen das Magma bis an die Erdoberfläche dringt. Granit ist deshalb ein Tiefengestein (Fachausdruck: Plutonit). Gesteine, die sehr nahe der Erdoberfläche (weniger als zwei Kilometer) erstarren, nennt man hingegen Subvulkanite, Übergangsmagmatit oder Ganggestein, werden aber oft auch unter dem Begriff Vulkanit subsumiert. Die Schmelztemperatur von granitischen Magmen unter Atmosphärendruck liegt bei 960 °C, bei fluidreichen Magmen verringert sich die Schmelztemperatur auf bis zu 650 °C. ⓘ

Granite entstehen in den meisten Fällen nicht aus Material des Erdmantels, sondern aus aufgeschmolzenem Material der unteren Erdkruste. Für die Entstehung von Magmakammern muss mit Zeiträumen von 10 bis 15 Millionen Jahren gerechnet werden. ⓘ

Alphabetisches Klassifizierungssystem

Die Zusammensetzung und der Ursprung eines jeden Magmas, das sich in Granit verwandelt, lassen bestimmte petrologische Hinweise darauf zu, was das Muttergestein des Granits war. Das endgültige Gefüge und die Zusammensetzung eines Granits unterscheiden sich im Allgemeinen von seinem Ausgangsgestein. So kann ein Granit, der aus dem teilweisen Aufschmelzen von Metasedimentgestein stammt, mehr Alkalifeldspat enthalten, während ein Granit, der aus dem teilweisen Aufschmelzen von metaigneischem Gestein stammt, reicher an Plagioklas ist. Auf dieser Grundlage beruhen die modernen "Alphabet"-Klassifizierungssysteme. ⓘ

Das auf Buchstaben basierende Klassifizierungssystem von Chappell & White wurde ursprünglich vorgeschlagen, um Granite in Granit des Typs I (magmatischer Ursprung) und Granit des Typs S (sedimentärer Ursprung) zu unterteilen. Beide Typen entstehen durch teilweises Aufschmelzen von Gesteinen der Erdkruste, entweder metaigne Gesteine oder metasedimentäre Gesteine. ⓘ

Granite vom Typ I zeichnen sich durch einen hohen Natrium- und Kalziumgehalt und ein Strontiumisotopenverhältnis ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr von weniger als 0,708 aus. ⁸⁷Sr entsteht durch den radioaktiven Zerfall von ⁸⁷Rb, und da Rubidium in der Kruste im Vergleich zum Erdmantel konzentriert ist, lässt ein niedriges Verhältnis auf einen Ursprung im Erdmantel schließen. Der hohe Natrium- und Kalziumgehalt begünstigt die Kristallisation von Hornblende und nicht von Biotit. Granite vom Typ I sind für ihre Porphyr-Kupfervorkommen bekannt. Granite vom Typ I sind orogenetisch (mit Gebirgsbildung verbunden) und in der Regel metallhaltig. ⓘ

Granite vom Typ S sind natriumarm und aluminiumreich. Infolgedessen enthalten sie Glimmer wie Biotit und Muskovit anstelle von Hornblende. Ihr Strontium-Isotopenverhältnis ist in der Regel größer als 0,708, was auf einen krustalen Ursprung hinweist. Sie enthalten außerdem häufig Xenolithe aus metamorphosiertem Sedimentgestein und beherbergen Zinnerze. Ihre Magmen sind wasserreich und verfestigen sich leicht, wenn das Wasser bei niedrigerem Druck aus dem Magma ausgast, so dass sie seltener an die Oberfläche gelangen als Magmen von Graniten des Typs I, die daher häufiger als vulkanisches Gestein (Rhyolith) vorkommen. Sie sind ebenfalls orogenen Ursprungs, reichen aber von metallhaltig bis stark peraluminös. ⓘ

Obwohl sowohl Granite des I- als auch des S-Typs orogenetisch sind, sind Granite des I-Typs in der Nähe der konvergenten Grenze häufiger als Granite des S-Typs. Dies ist auf die dickere Kruste in größerer Entfernung von der Konvergenzgrenze zurückzuführen, die zu einem stärkeren Aufschmelzen der Kruste führt. ⓘ

Granite des A-Typs weisen eine besondere Mineralogie und Geochemie auf, mit einem besonders hohen Silizium- und Kaliumgehalt auf Kosten von Kalzium und Magnesium und einem hohen Gehalt an Kationen mit hoher Feldstärke (Kationen mit kleinem Radius und hoher elektrischer Ladung, wie Zirkonium, Niob, Tantal und Seltene Erden). Sie sind nicht orogenetisch, sondern bilden sich über Hot Spots und Kontinentalverschiebungen und sind metallhaltig bis leicht peralkalisch und eisenreich. Diese Granite entstehen durch teilweises Aufschmelzen von refraktären Gesteinen wie Granuliten in der unteren kontinentalen Kruste bei hohen thermischen Gradienten. Dies führt zu einer erheblichen Extraktion von wasserhaltigen felsischen Schmelzen aus Resititen der Granulitfazies. Granite vom Typ A kommen in der Koettlitz Glacier Alkaline Province in der Royal Society Range in der Antarktis vor. Die Rhyolithe der Yellowstone Caldera sind Beispiele für vulkanische Äquivalente von Granit des Typs A. ⓘ

Der Granittyp M wurde später vorgeschlagen, um diejenigen Granite zu bezeichnen, die eindeutig aus kristallisierten mafischen Magmen stammen, die im Allgemeinen aus dem Erdmantel stammen. Obwohl die fraktionierte Kristallisation basaltischer Schmelzen kleine Mengen an Graniten hervorbringen kann, die manchmal in Inselbögen zu finden sind, müssen solche Granite zusammen mit großen Mengen basaltischen Gesteins auftreten. ⓘ

Granite vom H-Typ wurden für Hybridgranite vorgeschlagen, von denen man annahm, dass sie durch die Vermischung von mafischem und felsischem Gestein aus verschiedenen Quellen, wie z. B. dem M-Typ und dem S-Typ, entstehen. Der große Unterschied in der Rheologie zwischen mafischen und felsischen Magmen macht diesen Prozess in der Natur jedoch problematisch. ⓘ

Mit dem Granit eng verwandt und in Plutonen oft mit diesem vergesellschaftet sind andere magmatische Tiefengesteine, die eine leicht abweichende chemische Zusammensetzung haben und zusammen mit dem Granit als Granitoide bezeichnet werden. Dazu gehören der Alkalifeldspatgranit (Plagioklas fehlt weitgehend bis vollständig), Granodiorit (Plagioklas überwiegt über Kalifeldspat) und im weiteren Sinne auch der Diorit (Kalifeldspat fehlt weitgehend). Ebenfalls chemisch den Graniten sehr ähnlich und im Gefolge selbiger auftretend sind Pegmatite, die sich in erster Linie durch ihr riesenkörnige Gefüge von Granit unterscheiden und, da sie aus Restschmelzen hervorgehen, stark mit sogenannten inkompatiblen Elementen wie Lithium angereichert sind. Lange bei den Graniten eingeordnet wurde Charnockit, der sich durch einen relativ hohen Anteil an Orthopyroxenen auszeichnet. Jedoch sind zumindest ein Teil der Charnockite nicht magmatischen, sondern metamorphen Ursprunges. ⓘ

Darüber hinaus ist Granit das entsprechende Tiefengestein zu den vulkanischen Gesteinen Rhyolith und Obsidian. Alle drei sind saure Gesteine, das heißt, sie besitzen einen hohen SiO₂-Gehalt. Sie unterscheiden sich nur durch ihre Kristallisationsgeschwindigkeit sowie, damit verbunden, das Gesteinsgefüge bzw. die chemische Struktur. ⓘ

Im Zuge einer Metamorphose durchbewegte und moderat „geschieferte“ Granite fallen unter den Oberbegriff Orthogneis. Ist Granit als Ausgangsgestein eines Orthogneises noch deutlich identifizierbar, spricht man auch von Granitgneis oder Gneisgranit. ⓘ

Granitisierung

Bei der Granitisierung handelt es sich um eine alte und weitgehend verworfene Hypothese, nach der Granit durch extremen Metasomatismus an Ort und Stelle gebildet wird. Die Idee hinter der Granitisierung war, dass Flüssigkeiten Elemente wie Kalium einbringen und andere wie Kalzium entfernen, um ein metamorphes Gestein in Granit zu verwandeln. Dies sollte über eine wandernde Front geschehen. In den 1960er Jahren wurde jedoch durch experimentelle Arbeiten festgestellt, dass Granite magmatischen Ursprungs sind. Die mineralogischen und chemischen Merkmale von Granit lassen sich nur durch die Beziehungen zwischen kristallinen und flüssigen Phasen erklären, die zeigen, dass es zumindest eine ausreichende Schmelze gegeben haben muss, um das Magma zu mobilisieren. ⓘ

In ausreichend tiefen Krustenschichten ist die Unterscheidung zwischen Metamorphose und Krustenschmelze jedoch nicht mehr eindeutig. Die Bedingungen für die Kristallisation von flüssigem Magma sind denen der hochgradigen Metamorphose so ähnlich, dass die Gesteine oft eine große Ähnlichkeit aufweisen. Unter diesen Bedingungen können granitische Schmelzen durch teilweises Aufschmelzen metamorpher Gesteine an Ort und Stelle erzeugt werden, indem schmelzbewegliche Elemente wie Kalium und Silizium in die Schmelze extrahiert werden, während andere wie Kalzium und Eisen in Granulitrückständen verbleiben. Dies könnte der Ursprung der Migmatite sein. Ein Migmatit besteht aus dunklem, feuerfestem Gestein (dem Melanosom), das von Schichten und Kanälen aus hellem Granitgestein (dem Leukosom) durchzogen ist. Das Leuzosom wird als Teilschmelze eines Muttergesteins gedeutet, die begonnen hat, sich von dem verbleibenden festen Rest (dem Melanosom) zu trennen. Wenn genügend Teilschmelze produziert wird, trennt sie sich vom Ausgangsgestein, wird durch fraktionierte Kristallisation während ihres Aufstiegs zur Oberfläche höher entwickelt und wird zum magmatischen Ausgangsgestein des Granits. Der Rückstand des Ausgangsgesteins wird zu Granulit. ⓘ

Das partielle Schmelzen fester Gesteine erfordert hohe Temperaturen und den Zusatz von Wasser oder anderen flüchtigen Stoffen, die die Solidustemperatur (Temperatur, bei der das partielle Schmelzen beginnt) dieser Gesteine senken. Lange Zeit war umstritten, ob die Krustenverdickung in Orogenen (Gebirgsgürtel entlang konvergenter Grenzen) ausreicht, um Granitschmelzen durch radiogene Erhitzung zu erzeugen, aber neuere Arbeiten deuten darauf hin, dass dies kein brauchbarer Mechanismus ist. Die In-situ-Granitisierung erfordert eine Erwärmung durch den asthenosphärischen Mantel oder eine Unterplattung mit aus dem Mantel stammenden Magmen. ⓘ

Aufsteigen und Einlagerung

Granitmagmen haben eine Dichte von 2,4 Mg/m³ und damit eine wesentlich geringere Dichte als die 2,8 Mg/m³ von hochgradig metamorphem Gestein. Dies verleiht ihnen einen enormen Auftrieb, so dass ein Aufsteigen des Magmas unvermeidlich ist, sobald sich genügend Magma angesammelt hat. Die Frage, wie genau solch große Magmamengen in der Lage sind, Landgestein beiseite zu schieben, um Platz für sich selbst zu schaffen (das Raumproblem), ist jedoch noch Gegenstand der Forschung. ⓘ

Man geht davon aus, dass zwei Hauptmechanismen eine Rolle spielen:

• Stokes-Diapir
• Ausbreitung von Brüchen ⓘ

Von diesen beiden Mechanismen wird seit vielen Jahren der Stokes-Diapirismus favorisiert, da es keine vernünftige Alternative gibt. Der Grundgedanke ist, dass Magma durch den Auftrieb als eine einzige Masse durch die Kruste aufsteigt. Während des Aufstiegs erhitzt es das Wandgestein, so dass es sich wie eine kraftgesetzliche Flüssigkeit verhält und um die Intrusion herumfließt, so dass diese ohne größere Wärmeverluste passieren kann. Dies ist in der warmen, dehnbaren unteren Kruste, wo sich die Gesteine leicht verformen lassen, durchaus möglich, stößt aber in der oberen Kruste, die viel kälter und spröder ist, auf Probleme. Die Gesteine dort lassen sich nicht so leicht verformen: Damit Magma als Diapir aufsteigen kann, würde es viel zu viel Energie für die Erhitzung von Wandgestein aufwenden, so dass es abkühlt und sich verfestigt, bevor es höhere Ebenen in der Kruste erreicht. ⓘ

Die Bruchausbreitung ist der von vielen Geologen bevorzugte Mechanismus, da er die großen Probleme bei der Bewegung einer riesigen Magmamasse durch kalte, spröde Kruste weitgehend ausschaltet. Das Magma steigt stattdessen in kleinen Kanälen entlang sich selbst ausbreitender Dykes auf, die sich entlang neuer oder bereits bestehender Bruch- oder Verwerfungssysteme und Netze aktiver Scherzonen bilden. Wenn sich diese engen Kanäle öffnen, verfestigt sich das zuerst eintretende Magma und bildet eine Art Isolierung für späteres Magma. ⓘ

Diese Mechanismen können parallel zueinander wirken. Beispielsweise können Diapire durch die spröde obere Kruste weiter aufsteigen, indem der Granit das Dachgestein aufbricht und Blöcke der darüber liegenden Kruste ablöst, die dann auf den Boden des Diapirs sinken, während das Magma aufsteigt und ihren Platz einnimmt. Dies kann in Form eines stückweisen Abbruchs (Abbruch kleiner Blöcke des Kammerdaches), als Kesselsenkung (Einsturz großer Blöcke des Kammerdaches) oder als Dachfindling (vollständiger Einsturz des Daches einer flachen Magmakammer, begleitet von einer Caldera-Eruption) geschehen. Es gibt Belege für eine Kesselsenkung bei der Intrusion des Mt. Ascutney im östlichen Vermont. Belege für ein stückweises Aufhören finden sich in Intrusionen, die von einer magmatischen Brekzie umgeben sind, die Fragmente von Landgestein enthält. ⓘ

Assimilation ist ein weiterer Aufstiegsmechanismus, bei dem der Granit in die Kruste schmilzt und auf diese Weise das darüber liegende Material abträgt. Dies wird durch die verfügbare Wärmeenergie begrenzt, die durch die Kristallisation höher schmelzender Mineralien im Magma wieder aufgefüllt werden muss. Das Magma schmilzt also an seiner Oberfläche Krustengestein auf, während es gleichzeitig an seiner Basis kristallisiert. Dies führt zu einer ständigen Kontamination mit Krustengestein, während das Magma aufsteigt. In der Chemie der Haupt- und Spurenelemente ist dies zwar nicht erkennbar, da die Mineralien, die am Boden der Kammer am ehesten auskristallisieren, die gleichen sind, die ohnehin auskristallisieren würden, doch ist die Assimilation von Krustengestein in den Isotopenverhältnissen nachweisbar. Der Wärmeverlust an das Nebengestein bedeutet, dass der Aufstieg durch Assimilation auf eine Entfernung beschränkt ist, die der Höhe der Magmakammer entspricht. ⓘ

Verwitterung

Grus-Sand und Granitoid, aus dem er entstanden ist ⓘ

Physikalische Verwitterung tritt in großem Umfang in Form von Abblätterungsfugen auf, die dadurch entstehen, dass sich der Granit ausdehnt und bricht, wenn der Druck nachlässt, wenn das darüber liegende Material durch Erosion oder andere Prozesse abgetragen wird. ⓘ

Chemische Verwitterung von Granit tritt auf, wenn verdünnte Kohlensäure und andere im Regen- und Bodenwasser vorhandene Säuren den Feldspat in einem als Hydrolyse bezeichneten Prozess verändern. Wie die folgende Reaktion zeigt, entsteht dabei aus Kalifeldspat Kaolinit, wobei Kaliumionen, Bikarbonat und Kieselsäure in Lösung als Nebenprodukte anfallen. Ein Endprodukt der Granitverwitterung ist Grus, der oft aus grobkörnigen Fragmenten von zerfallenem Granit besteht. ⓘ

2 KAlSi₃O₈ + 2 H₂CO₃ + 9 H₂O → Al₂Si₂O₅(OH)₄ + 4 H₄SiO₄ + 2 K⁺ + 2 HCO₃- ⓘ

Auch klimatische Schwankungen beeinflussen die Verwitterungsrate von Graniten. Die Reliefgravuren auf dem Obelisken Cleopatra's Needle überlebten etwa zweitausend Jahre lang die trockenen Bedingungen seiner Herkunft, bevor er nach London gebracht wurde. Innerhalb von zweihundert Jahren hat sich der rote Granit in der feuchten und verschmutzten Luft dort drastisch verschlechtert. ⓘ

Die Bodenentwicklung auf Granit spiegelt den hohen Quarzgehalt des Gesteins und den Mangel an verfügbaren Basen wider, wobei der basenarme Zustand den Boden in kühl-feuchtem Klima zur Versauerung und Podsolierung prädisponiert, da der witterungsbeständige Quarz viel Sand liefert. Auch Feldspäte verwittern in kühlen Klimazonen nur langsam, so dass der Sand die Feinerdefraktion dominiert. In feuchtwarmen Regionen wird die oben beschriebene Verwitterung von Feldspat beschleunigt, so dass ein viel höherer Tonanteil entsteht. Die Cecil-Bodenserie ist ein Paradebeispiel für die daraus resultierende große Bodengruppe der Ultisole. ⓘ

Durch weitere Bewegungen der Erdkruste und Abtragung des darüber befindlichen Gesteins gelangt dann der erstarrte Granit an die Erdoberfläche. Dabei kann sich der Granit durch tektonische oder hydrothermale Prozesse deutlich verändern. Mit dem Erreichen der Erdoberfläche setzt außerdem die Verwitterung und Abtragung des Granits selbst ein. Bei genügend langer Zeitdauer und warm-feuchtem Klima kann die Verwitterung mehr als 100 m in die Tiefe reichen. Dieser Prozess vollzieht sich in Zeiträumen von Zehntausenden von Jahren. ⓘ

Durch Wollsackverwitterung geformte Granitklippe im Oberpfälzer Wald ⓘ

Gerät Granit durch Hebung der regionalen Erdkruste und daraus resultierender Erosion der darüber befindlichen Gesteine näher an die Erdoberfläche neigt er dazu, infolge der Druckentlastung (Abnahme des lithostatischen Drucks) eine rechtwinklige Klüftung auszubilden. Gerät das Gestein noch näher an die Oberfläche, sodass es versickerndem Niederschlagswasser und witterungsbedingten Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, beginnt die Verwitterung zu wirken. Rechwinklige Klüftung und Verwitterung führen bei schließlich freigelegtem Granit häufig zur Ausbildung matratzenförmiger Blöcke. Dies wird als Wollsackverwitterung bezeichnet. ⓘ

Bei der Verwitterung von Granit entsteht ein sandartiges Material, welches Granitgrus (auch Granitgruß) genannt wird. Dieser eignet sich auch als Wegebaumaterial, Zuschlagsstoff für Kalkmörtel und kann im Erd- und Grundbau auch als Dichtung eingesetzt werden. Granitgrus gewann man beispielsweise lange Zeit aus den Vorkommen des Bergener Massivs im Vogtland und verwendete ihn in der Region als Wege-, Bau- und Scheuersand. Die Vergrusung tritt dort in einer Mächtigkeit von bis zu mehreren Metern auf. ⓘ

Aufgrund ihres hohen Quarzanteils entstehen auf Graniten im Allgemeinen nährstoffarme Böden, die außerdem zur Versauerung neigen. Unter den nicht zuletzt durch die Mittelgebirgslage bestimmten klimatischen Bedingungen finden sich in Mitteleuropa, je nach Wasserangebot und Entwicklungstiefe des Bodens, meistens Ranker oder Braunerden, seltener Podsole, die zumeist forstwirtschaftlich genutzt werden. ⓘ

Natürliche Strahlung

Granit ist, wie die meisten Natursteine, eine natürliche Strahlungsquelle. ⓘ

Kalium-40 ist ein radioaktives Isotop mit schwacher Emission und ein Bestandteil von Alkalifeldspat, der wiederum ein häufiger Bestandteil von Granitgestein ist, besonders häufig in Alkalifeldspatgraniten und Syeniten. ⓘ

Einige Granite enthalten etwa 10 bis 20 Teile pro Million (ppm) Uran. Im Gegensatz dazu weisen mafische Gesteine wie Tonalit, Gabbro und Diorit einen Urangehalt von 1 bis 5 ppm auf, und Kalksteine und Sedimentgesteine haben in der Regel ebenso geringe Mengen. Viele große Granitplutone sind Quellen für Uranerzlagerstätten, die in Paläokanälen oder an der Walzfront liegen, wo das Uran aus den Granithochflächen und den damit verbundenen, oft hochradioaktiven Pegmatiten in die Sedimente ausgewaschen wird. Keller und Untergeschosse, die in Böden über Granit gebaut wurden, können zu einer Falle für Radongas werden, das durch den Zerfall von Uran entsteht. Radongas stellt ein erhebliches Gesundheitsrisiko dar und ist in den USA nach dem Rauchen die zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs. ⓘ

Thorium kommt in allen Graniten vor. Conway-Granit ist für seine relativ hohe Thoriumkonzentration von 56±6 ppm bekannt. ⓘ

Es besteht die Sorge, dass einige Granite, die als Arbeitsplatten oder Baumaterial verkauft werden, gesundheitsschädlich sein könnten. Dan Steck von der St. Johns Universität hat erklärt dass etwa 5 % des gesamten Granits bedenklich sind, wobei allerdings nur ein winziger Prozentsatz der Zehntausenden von Granitplatten getestet worden ist. Ressourcen von nationalen geologischen Überwachungsorganisationen stehen online zur Verfügung, um die Risikofaktoren im Granitland und die Konstruktionsregeln zu bewerten, insbesondere im Hinblick auf die Vermeidung der Ansammlung von Radongas in geschlossenen Kellern und Wohnungen. ⓘ

Eine Studie über Granit-Arbeitsplatten wurde im November 2008 von National Health and Engineering Inc. aus den USA durchgeführt (initiiert und bezahlt vom Marble Institute of America). Bei diesem Test wiesen alle 39 Granitplatten in voller Größe, die für die Studie gemessen wurden, Strahlungswerte auf, die weit unter den Sicherheitsnormen der Europäischen Union (Abschnitt 4.1.1.1 der Studie von National Health and Engineering) und den Radonemissionswerten lagen, die weit unter den durchschnittlichen Radonkonzentrationen im Freien in den USA liegen. ⓘ

Im Zuge der magmatischen Differenziation erfolgt in der Schmelze eine Anreicherung mit radioaktiven Elementen, insbesondere mit Uran und Thorium. Daher weisen saure Magmatite wie Granit und Rhyolith einen generell höheren Anteil solcher Elemente auf als basische Magmatite. Uran und Thorium sind hierbei vor allem in akzessorischen schwach radioaktiven Mineralen wie Zirkon, Titanit und Apatit enthalten. Zudem besitzen Granitoide einen höheren Anteil an Kaliumfeldspäten (Orthoklas, Mikroklin) als mafische Magmatite, und ein geringer Anteil des Kaliums in diesen Feldspäten liegt in Form des radioaktiven Isotops Kalium-40 vor. Auch der in Graniten üblicherweise enthaltene Hellglimmer Muskovit enthält viel Kalium. Durch den relativ hohen Uran-, Thorium- und Kaliumgehalt gehören Granitoide zu den am stärksten strahlenden Gesteinen überhaupt. ⓘ

Durch die enorme Energiedichte von Uran und Thorium hat Granit pro Gewichtseinheit einen höheren Heizwert als Kohle. Allerdings ist es derzeit deutlich billiger, Uran in „konventionellen“ Minen zu gewinnen. Auch die Extraktion von Uran aus Meerwasser, in dem es mit ca. 3,3 Mikrogramm pro Liter enthalten ist, erscheint mit derzeit verfügbarer Technologie billiger als die allfällige Gewinnung von Uran oder Thorium aus Granit. ⓘ

Industrie

Granit-Maßsteinbruch in Taivassalo, Finnland ⓘ

Die Granit- und die damit verbundene Marmorindustrie gelten als eine der ältesten Industrien der Welt, die bereits im alten Ägypten existierte. ⓘ

Zu den wichtigsten modernen Exporteuren von Granit gehören China, Indien, Italien, Brasilien, Kanada, Deutschland, Schweden, Spanien und die Vereinigten Staaten. ⓘ

Verwendungen

Antike

Kleopatras Nadel, London ⓘ

Die Rote Pyramide von Ägypten (ca. 2590 v. Chr.) ist die drittgrößte ägyptische Pyramide und hat ihren Namen von der hellen, karminroten Färbung ihrer freiliegenden Kalksteinoberfläche. Die Pyramide von Menkaure, wahrscheinlich aus dem Jahr 2510 v. Chr., wurde aus Kalkstein- und Granitblöcken errichtet. Die Große Pyramide von Gizeh (ca. 2580 v. Chr.) enthält einen riesigen Granitsarkophag aus "Rotem Assuan-Granit". Die größtenteils zerstörte Schwarze Pyramide aus der Regierungszeit von Amenemhat III. hatte einst ein Pyramidion oder einen Deckstein aus poliertem Granit, der heute in der Haupthalle des Ägyptischen Museums in Kairo ausgestellt ist (siehe Dahshur). Weitere Verwendungszwecke im Alten Ägypten waren Säulen, Türstürze, Fensterbänke, Türpfosten sowie Wand- und Bodenverkleidungen. Wie die Ägypter den massiven Granit bearbeiteten, ist immer noch umstritten. Patrick Hunt vermutet, dass die Ägypter Schmirgel verwendeten, der auf der Mohs-Skala eine größere Härte aufweist. ⓘ

Rajaraja Chola I. aus der Chola-Dynastie in Südindien baute im 11. Jahrhundert n. Chr. in Tanjore, Indien, den ersten Tempel der Welt ganz aus Granit. Der Brihadeeswarar-Tempel, der Lord Shiva gewidmet ist, wurde im Jahr 1010 erbaut. Der massive Gopuram (der verzierte obere Teil des Schreins) soll ein Gewicht von rund 81 Tonnen haben. Er war der höchste Tempel in Südindien. ⓘ

Römischer Granit wurde hauptsächlich in Ägypten, aber auch in der Türkei und auf den Inseln Elba und Giglio abgebaut. Granit wurde zu einem festen Bestandteil der römischen Sprache der Monumentalarchitektur". Der Abbau wurde um das dritte Jahrhundert nach Christus eingestellt. Ab der Spätantike wurde der Granit, der spätestens seit dem frühen 16. Jahrhundert als Spolien bekannt wurde, wiederverwendet. Durch den Prozess der Einsatzhärtung wird der Granit mit zunehmendem Alter härter. Die für die Herstellung von Meißeln aus gehärtetem Metall erforderliche Technik geriet im Mittelalter weitgehend in Vergessenheit. Daher waren die Steinmetze des Mittelalters gezwungen, Sägen oder Schmirgel zu verwenden, um antike Säulen zu kürzen oder sie in Scheiben zu hacken. Giorgio Vasari stellte im 16. Jahrhundert fest, dass der Granit in den Steinbrüchen "viel weicher und leichter zu bearbeiten ist als nachdem er freigelegt wurde", während die antiken Säulen wegen ihrer "Härte und Festigkeit weder Feuer noch Schwert zu fürchten haben, und die Zeit selbst, die alles in den Ruin treibt, hat sie nicht nur nicht zerstört, sondern nicht einmal ihre Farbe verändert." ⓘ

Modern

Skulpturen und Denkmäler

Granite (geschliffene und polierte Oberflächen) ⓘ

In einigen Gebieten wird Granit für Grabsteine und Denkmäler verwendet. Granit ist ein harter Stein und erfordert viel Geschick bei der Bearbeitung von Hand. Bis zum frühen 18. Jahrhundert konnte Granit in der westlichen Welt nur mit Handwerkzeugen bearbeitet werden, wobei die Ergebnisse im Allgemeinen schlecht waren. ⓘ

Ein entscheidender Durchbruch war die Erfindung von dampfbetriebenen Schneid- und Abrichtwerkzeugen durch Alexander MacDonald aus Aberdeen, der durch den Anblick altägyptischer Granitschnitzereien inspiriert wurde. Im Jahr 1832 wurde auf dem Friedhof von Kensal Green der erste polierte Grabstein aus Aberdeen-Granit auf einem englischen Friedhof aufgestellt. Dieser Stein erregte im Londoner Grabmalgewerbe großes Aufsehen, und einige Jahre lang kamen alle Bestellungen für polierten Granit von MacDonald's. Dank der Arbeit des Bildhauers William Leslie und später von Sidney Field wurden Granitdenkmäler im viktorianischen Großbritannien zu einem wichtigen Statussymbol. Der königliche Sarkophag in Frogmore war wahrscheinlich der Höhepunkt ihrer Arbeit und mit 30 Tonnen einer der größten. Erst in den 1880er Jahren konnten konkurrierende Maschinen und Werke mit den MacDonald-Werken mithalten. ⓘ

Zu den modernen Schnitzmethoden gehören der Einsatz computergesteuerter Drehmeißel und das Sandstrahlen über einer Gummischablone. Indem die Buchstaben, Zahlen und Embleme freigelegt und der Rest des Steins mit Gummi überzogen wird, kann der Sandstrahler praktisch jede Art von Kunstwerk oder Epitaph schaffen. ⓘ

Bei dem als "schwarzer Granit" bezeichneten Stein handelt es sich in der Regel um Gabbro, der eine völlig andere chemische Zusammensetzung aufweist. ⓘ

Bauwerke

Die Granitburg von Aulanko in Hämeenlinna, Finnland ⓘ

Granit wurde in großem Umfang als Dimensionsstein und für Bodenfliesen in öffentlichen und gewerblichen Gebäuden und Denkmälern verwendet. Aberdeen in Schottland, das hauptsächlich aus lokalem Granit gebaut wurde, ist als "The Granite City" bekannt. Da Granit in Neuengland reichlich vorhanden ist, wurde er dort häufig für den Bau von Fundamenten für Häuser verwendet. Die Granite Railway, Amerikas erste Eisenbahn, wurde in den 1820er Jahren gebaut, um Granit von den Steinbrüchen in Quincy, Massachusetts, zum Neponset River zu transportieren. ⓘ

Technik

Ingenieure haben traditionell polierte Granitplatten verwendet, um eine Bezugsebene zu schaffen, da sie relativ undurchlässig und unflexibel sind und eine gute Maßhaltigkeit aufweisen. Sandgestrahlter Beton mit einem hohen Anteil an Zuschlagstoffen hat ein ähnliches Aussehen wie rauer Granit und wird oft als Ersatz verwendet, wenn die Verwendung von echtem Granit unpraktisch ist. Tische aus Granit werden wegen ihrer Steifigkeit, hohen Dimensionsstabilität und ausgezeichneten Vibrationseigenschaften häufig als Unterbau oder sogar als gesamte Struktur von optischen Instrumenten, CMMs und hochpräzisen CNC-Maschinen verwendet. Eine sehr ungewöhnliche Verwendung von Granit war die Verwendung als Material für die Schienen der Haytor Granite Tramway in Devon, England, im Jahr 1820. Granitblöcke werden in der Regel zu Platten verarbeitet, die mit einem Schneidezentrum geschnitten und geformt werden können. In der Militärtechnik pflanzte Finnland Granitblöcke entlang seiner Mannerheim-Linie, um die Invasion russischer Panzer im Winterkrieg 1939-40 zu verhindern. ⓘ

Pflasterung

Granit wird als Pflasterstein verwendet. Der Grund dafür ist, dass er extrem haltbar und durchlässig ist und nur wenig Pflege benötigt. In Sydney, Australien, wird zum Beispiel schwarzer Granit für die Pflasterung und die Bordsteine im gesamten Central Business District verwendet. ⓘ

Andere Verwendungen

Curling-Steine ⓘ

Curlingsteine werden traditionell aus Ailsa Craig-Granit hergestellt. Die ersten Steine wurden in den 1750er Jahren hergestellt, die ursprüngliche Quelle war Ailsa Craig in Schottland. Aufgrund der Seltenheit dieses Granits können die besten Steine bis zu 1.500 US-Dollar kosten. Zwischen 60 und 70 % der heute verwendeten Steine werden aus Ailsa-Craig-Granit hergestellt, obwohl die Insel heute ein Naturschutzgebiet ist und noch immer von Kays of Scotland in Lizenz für den Abbau von Ailsa-Granit für Curlingsteine genutzt wird. ⓘ

Klettern

Granit ist eines der von Kletterern am meisten geschätzten Gesteine wegen seiner Steilheit, Festigkeit, Risssysteme und Reibung. Bekannte Gebiete für das Klettern in Granit sind das Yosemite Valley, die Bugaboos, das Mont-Blanc-Massiv (und Gipfel wie die Aiguille du Dru, die Mourne Mountains, die Adamello-Presanella-Alpen, die Aiguille du Midi und die Grandes Jorasses), das Bergell, Korsika, Teile des Karakorum (insbesondere die Trango Towers), das Fitzroy-Massiv, Patagonien, Baffin Island, Ogawayama, die Küste von Cornwall, die Cairngorms, der Zuckerhut in Rio de Janeiro, Brasilien, und der Stawamus Chief in British Columbia, Kanada. ⓘ

Das Klettern an Granitfelsen ist so beliebt, dass viele der künstlichen Kletterwände in Fitnessstudios und Freizeitparks wie Granit aussehen und sich auch so anfühlen. ⓘ

Galerie

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  Granit wurde für Pflastersteine am Flussufer von St. Louis und für die Pfeiler der Eads Bridge (Hintergrund) verwendet.

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  Die Granitgipfel der Cordillera Paine im chilenischen Patagonien

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  Der Half Dome im Yosemite-Nationalpark ist eigentlich ein Granitfelsen und ein beliebtes Ziel für Bergsteiger

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  Roter Granitsteinbruch Rixö in Lysekil, Schweden

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  Granit im Auyuittuq-Nationalpark auf Baffin Island, Kanada

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  Granit in Paarl, Südafrika ⓘ

Mineralbestand

Zusammensetzung

Granit im Dünnschliff unter dem Polarisationsmikroskop bei gekreuzten Polarisatoren (Breite des Bildausschnitts ca. 4 mm). Quarz- und Kalifeldspatkörner erscheinen uniform in Grau- und Weißtönen, Plagioklas zeigt typische Streifung und Biotit erscheint in Brauntönen. Die Feldspäte zeigen außerdem eine „Sprenkelung“, bei der es sich um punktuelle Umwandlung in Serizit handelt. ⓘ

Granite bestehen hauptsächlich aus Quarz, Feldspäten und zu etwa 20–40 Massen-% aus dunklen, mafischen Mineralen. Bei den mafischen Mineralen handelt es sich vorwiegend um Biotit (Dunkelglimmer), seltener um Amphibole, Pyroxene oder andere. Bei den Feldspäten überwiegen die Alkalifeldspäte gegenüber den Plagioklasen. Zu den wesentlichen hellen Gesteinsbestandteilen des Granits zählt auch der Hellglimmer Muskovit. Als Akzessorien (Nebenbestandteile) führen Granite Zirkon, Apatit, Titanit, auch Magnetit, Rutil, Ilmenit oder andere Erzminerale, die zum Teil aus überprägten Zonen stammen können. ⓘ

Verwendung

Überblick

Ein Beispiel für den Granit Gotenrot als Fassadenbekleidung am Trinkaus-Gebäude in Düsseldorf ⓘ

Statue der Hatschepsut aus Rosengranit ⓘ

Poller aus dem Granit Bohus Röd am Hamburger Rathaus ⓘ

Granite haben wegen ihrer überwiegend guten Festigkeitseigenschaften und meist guten Wetterbeständigkeit und wegen ihrer guten Schleif- und Polierbarkeit eine große wirtschaftliche Bedeutung im Bauwesen, werden aber auch in speziellen Bereichen des Maschinenbaus, des Werkzeugbaus und für Messeinrichtungen eingesetzt. Sie finden sich:

• im Straßenbau als Pflasterstein, Bordstein, Gehwegplatte, Schotter, Poller
• im Bauwesen häufig als Außenwandbekleidung, Profilstücke und Bodenbelag
• im Innenausbau als Wandbekleidung, Treppen- und Bodenbelag, Fensterbank
• in der Innenausstattung als Tischplatte, Küchenarbeitsplatte, Thekenabdeckung, Waschtisch
• im Gartenbau als Kantenstein, Brunnen, Vogeltränke, Säule und Stele, Bruchsteinmauerwerk, Findling
• in der Kunst als Denkmalsockel und für Plastiken, Grabmale
• in Technik- und Wissenschaftsbereichen als vibrations- und wärmedehnungsminimierte Platte oder optische Bank, für Anreißplatten, Messplatten etc.
• im Sport als Curlingstein ⓘ

Verwendet wird Granit seit alters her auch in der Steinbildhauerei. Da es sich im arbeitstechnischen Sinne um ein Hartgestein handelt und bei der Ausformung händische Techniken verwendet werden, die einen hohen körperlichen und technischen Aufwand fordern, sind Granit-Skulpturen seltener als solche aus Weichgesteinen. ⓘ

Regeln für die Verwendung im Bauwesen

Nachfolgend ist ein typisches Anforderungsprofil technischer Werte mit europäischen Prüfungnormen für belastete Bereiche aufgeführt:

• Wasseraufnahme nach EN 1925: < 0,32 Gewichtsprozent
• Druckfestigkeit nach EN 1926: > 160 N / mm²
• Biegezugfestigkeit nach EN 12372: > 13 N / mm²
• Abrieb nach EN 14231: < 6,5 cm³
• Frostbeständigkeit nach EN 12371
• Salzbeständigkeit nach EN 12370
• Reindichte, Rohdichte nach EN 1936: 2800 kg/m³ ⓘ

Grobkörnige Granite haben schlechtere Druck- und Biegezugwerte als die fein- bis mittelkörnigen. Eingelagerte Minerale können zu Verfärbungen führen. ⓘ

In den gelb gefärbten Graniten hat sich Hämatit zu Limonit verwandelt. Dieser Prozess hat sich in der Natur über Zehntausende von Jahren oberflächennah vollzogen und kann sich bei falschem Mörteleinsatz innerhalb kurzer Zeiträume vollziehen. Es kann durchaus sein, dass sich zudem die Gelbfärbung der Granite durch eine Umwandlung des Feldspats und Biotits punktuell vollzogen hat. ⓘ

Natursteinsorten (Auswahl)

Granit wird in vielen Natursteinsorten abgebaut und verwendet, darunter:

• Bianco Sardo und Rosa Sardo von Sardinien
• Blauenthaler Granit (Blauenthal, Sachsen)
• Bohus aus Schweden
• Epprechtstein-Granit (Epprechtstein, Fichtelgebirge)
• Flossenbürger Granit (Oberpfalz, Bayern)
• Friedeberger Granit aus Tschechien
• Kösseine-Granit (Kösseine, Fichtelgebirge): Der einzige blaue Granit in Deutschland
• Mauthausner Granit aus Mauthausen, dem Mühlviertel und weiteren Steinbrüchen in Böhmen, Mähren, Bayern sowie südlich der Donau
• Meißner Granit (Meißen, Sachsen)
• Quimbra aus Schweden (südöstliche Küste Smålands)
• Raumünzach-Granit (Forbachgranit, Nordschwarzwald, Baden-Württemberg)
• Rosa Porriño aus Spanien
• Tittlinger Granit (Tittling, Bayerischer Wald)
• Wildenauer Granit (Wildenau, Sachsen)
• Wurmberg-Granit (Harz, Niedersachsen) ⓘ

Radioaktivität

Gesundheitsrisiko

Die Gesundheitsgefährdung durch die Strahlenbelastung, welche von Granitplatten im Haushalt beziehungsweise dem aus diesen entweichenden Zerfallsprodukt Radon ausgeht, ist gegenüber der natürlichen Hintergrundstrahlung oder anderen Strahlenquellen, beispielsweise Röntgentechnik, vernachlässigbar. David J. Brenner, Direktor des Zentrum für Radiologie Forschung an der Columbia University in New York, schätzt, dass die Gefahr einer Krebserkrankung aufgrund der Strahlenbelastung durch Granitplatten im Haushalt (selbst wenn diese sehr stark angereichert sind) im Bereich eins zu einer Million liegt. Geht man davon aus, dass das Linear No Threshold Modell nicht im Niedrigdosisbereich zutrifft kann der Effekt sogar inexistent oder positiv sein. ⓘ

Es kann allerdings vorkommen, dass Regionen mit besonders granithaltigem Gestein lokal erhöhte Radonkonzentrationen aufweisen. Hier kann eine entsprechende Messung (vor allem in Kellerräumen, da Radon eine höhere Dichte als Luft aufweist) Aufschluss geben, ob Handlungsbedarf besteht. ⓘ

Weitere Besonderheiten

Besonderheiten sind auch die „polsterartige“ Verwitterung (Wollsackverwitterung) und die dabei unter begünstigenden Bedingungen auftretende moosüberwachsene Oberfläche, der beim weiteren Zerfall bodenbildende Grus (kleinkörnige Zerfallsprodukte des Gesteins), die Entstehung von Blockheiden und Hochmooren. ⓘ

Landschaftsformen dieser Art sind mitunter Gegenstand einer touristischen Vermarktung in „mystischen Projekten“ und Seminaren, frühere Hexen­geschichten und viele Wackelsteine, an denen man seine Kräfte messen kann. Aus erodiertem und an anderer Stelle wieder abgelagertem Granitgrus (nunmehr als granitischer Detritus bezeichnet) gehen Arkosen, und durch nachträgliche chemische Umwandlung der Feldspäte tonmineralreiche Sandsteine hervor (vgl. z. B. Monte Kaolino). ⓘ