Гранат

Гранат

Гранат — обширная группа близких по строению и свойствам минералов из класса силикатов с изолированными тетраэдрами. Название дано в связи со сходством некоторых из них с зернами плодов гранатового дерева.
Общая формула R²⁺₃R³⁺₂(SiO₄)₃, где R²⁺ = Са, Fе, Мg, Мn, а R³⁺ = Аl, Fе, Cr, Mn. Гранаты могут служить отличным примером той легкости, с какой некоторые элементы замещают друг друга без нарушений кристаллической структуры. Несмотря на кажущуюся сложность их химического состава, все гранаты описываются однотипными формулами.

Смотрите так же:

Гранат – цена и лечебные, магические свойства

Физические свойства и структура алмаза

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура граната

Сингония кубическая, гексоктаэдрический вид симметрии. Структура гранатов состоит из изолированных групп (Si0₄), расположенных вдоль винтовой оси четвертого порядка. Этим объясняется ромбододекаэдрический и тетрагонтриоктаэдрический габитус кристаллов, причем изменение соотношения между двухвалентными и трехвалентными катионами, по-видимому, может быть ответственным за преобладание ромбододеаэдрического облика для кальциевого ряда гранатов, а тетрагонтриоктаэдрического – для алюминиевого. По характеру изоморфных замещений выделены:
I. (Мg, Fе, Мn) АI -гранаты, называемые пиральспитами;
II. (Аl, Fе, Cr) Са -гранаты, называемые уграндитами.
Установлены непрерывные ряды: пироп – альмандин, альмандин – спессартин, гроссуляр – андрадит и андрадит – уваровит. Между Al-гранатами и Ca-гранатами нет полной изоморфной смесимости.

СВОЙСТВА

Гранат, разновидность гроссуляр, Джеффри Майн, Асбест, Квебек, Канада

Цвет гранатов варьирует весьма широко. Бесцветные прозрачные разности редки. Гранаты синего цвета не встречаются. Хромсодержащие гранаты обычно окрашены в яркозеленый цвет, а иногда, при малом содержании хрома, – в красный. В зеленый цвет иногда окрашены и некоторые прозрачные разности андрадита (демантоид). Вообще каких-либо строгих закономерностей окраски гранатов в зависимости от их состава не установлено. Черта белая или светло окрашенная в различные оттенки. Блеск жирный, стеклянный, иногда близкий к алмазному (андрадит) или алмазный (шорломит). Показатели преломления увеличиваются по мере увеличения содержания FeO, Fe₂O₃ и TiO₂.
Твердость 6,5-7,5. Более высокой твердостью обладают альмандин, пироп и спессартин (7-7,5). Спайность несовершенная по {110}, обычно отсутствует. Излом неровный.

МОРФОЛОГИЯ

Гранат, Джеффри Майн, Асбест, Квебек, Канада

Известны следующие гранаты с промежуточным составом, относимые к разновидностям:
• Гессонит – Fе-гроссуляр специфического красивого красного цвета
• Меланит – Тi-андрадит с изоморфным замещением NаТi на СаFе³⁺
• Шорломит – сильно обогащенная титаном разновидность черного цвета и с металлическим блеском
• Демантоид – прозрачная зелёная до зеленовато-желтой разновидность андрадита, с сильным блеском и очень высокой световой дисперсией. Для Уральских демантоидов в большинстве камней характерны волокнистые радиально расположенные включения серебристых или золотисто-жёлтых асбестоподобных кристаллов биссолита или оставшиеся от его разрушения полые каналы («конский хвост»). Эти включения не только типичны для демантоида, но могут даже повысить его цену, поскольку определенно указывают на натуральность камня и при правильной обработке создают дополнительный декоративный эффект. Встречаются демантоиды с эффектом «кошачьего глаза», который создается в некоторых зёрнах за счет обилия и плотного расположения включений. Демантоид является наиболее ценным из гранатов. От других зеленых драгоценных камней его легко отличить по высокому показателю преломления, отсутствию двупреломления и сильной дисперсии.
• Топазолит – прозрачный желтовато-зеленый андрадит, иттриевый гранат с замещением YАl на СаSi
• Кимцеит – с содержанием ZrO₂ около 20%
• Гибшит – с некоторым количеством фосфора, замещающим часть атомов кремния и с содержанием воды (гидрогранаты, особенно гидрогроссуляр).
• Цаворит – (назв. по месту находки близ национального парка “Цаво” и реки “Цаво”, Танзания) – редкий ярко-зелёный разных оттенков гранат, прозрачная разновидность гроссуляра. Впервые найден в Африке в 1967 году британским геологом Кэмпбеллом Бридж в горах на северо-востоке Танзании. Кристаллы до 1-5 карат многочисленны, а весом более пяти карат очень редки, поэтому и огранённый цаворит размером более двух карат является редкостью. Умеренно дорогой ювелирный камень, хорошо поддающийся огранке. B России не встречен, но известен уже достаточно хорошо.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Гранаты

Наибольшим распространением пользуются гранаты контактово-метасоматического происхождения, возникающие в результате реакций преимущественно кислых магм с карбонатными породами (известняками и доломитами) в условиях сравнительно высоких температур. Нередко встречаются в виде сплошных масс (гроссуляр и андрадит) или входят в состав скарнов, состоящих главным образом из известковистых силикатов: диопсида, геденбергита, эпидота, везувиана, иногда волластонита, актинолита, хлоритов, гельвина и др. Андрадитовые скарны содержат также рудные минералы.
Реже встречаются месторождения гранатов (главным образом альмандина), возникшие под воздействием кислых магм на основные метаморфические породы (амфиболиты, роговообманковые гнейсы, роговообманково-хлоритовые породы и др.), особенно если последние наблюдаются в виде ксенолитов среди изверженных пород.
Как новообразования гранаты широко распространены также в кристаллических сланцах: слюдяных, хлоритовых, тальковых, амфиболовых и др. Состав образующихся гранатов зависит от состава исходных горных пород. При метаморфизме пород, богатых Al и Fe, образуется альмандин, известковистых пород-гроссуляр, магнезиально-глиноземистых пород – пироп и т. д. В кристаллах гранатов, достигающих иногда значительных размеров (до 1 см и больше), нередко устанавливаются включения посторонних минералов, образующихся в сланцах. В парагенезисе с ними довольно часто наблюдаются мусковит, биотит, кварц, дистен, силлиманит, графит, рутил, магнетит и др.
Уваровит и другие богатые хромом гранаты довольно часто наблюдаются в виде хорошо образованных кристаллов в ассоциации с хромшпинелидами и хромовыми хлоритами в пустотах (главным образом в трещинах) среди месторождений хромистых железняков в ультраосновных изверженных горных породах (Сарановское месторождение на Урале).
В процессе выветривания гранаты, как относительно стойкие в химическом отношении минералы, переходят в россыпи. Однако железистые гранаты при интенсивных процессах выветривания разлагаются, образуя бурые железняки в виде железных шляп. Еще легче разрушаются марганцовистые гранаты с образованием гидроокислов марганца.

ПРИМЕНЕНИЕ

Ожерелье с гранатом

Прозрачные красиво окрашенные разности гранатов применяются в ювелирном деле как полудрагоценные камни. В настоящее время они большого значения не имеют.

Гранаты, обладающие высокой твердостью (альмандин, пироп, спессартин), широко применяются в качестве абразивного материала. Для этой цели более пригодны гранаты, образовавшиеся в виде изолированных сравнительно крупных кристаллов, нежели гранаты из сплошных зернистых масс. Около 90% гранатов идет на изготовление так называемой гранатовой бумаги или полотна, употребляемых преимущественно для полировки твердых пород дерева (дуба, ореха, клена, красного дерева и др.), шлифования зеркальных стекол, полировки кожи, твердого каучука, целлулоидных и других изделий.

Для получения абразивных материалов гранатсодержащие породы подвергаются специальному обогащению. Промышленными считаются породы, содержащие более 10% хорошо образованных крупных кристаллов (более 1см в поперечнике).

Гранат (англ. Garnet) – A₃B₂[SiO₄]₃, где A = Mg,Fe^••, Мn^••,Са и B=Al,Fe^•••, Мn^•••

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА