Гранат (минерал)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Гранат
Granat melanit, Kazachstan.jpg
Меланит из Казахстана
Формула R2+3 R3+2 [SiO4]3
Сингония Кубическая
Цвет красный, ярко-красный,оранжевый, лиловый, зелёный, фиолетовый, чёрный, хамелеоны (при свете солнца — синевато-зелёный, под светом электрической лампы - лилово-зелёный).
Цвет черты Белый
Блеск Стеклянный
Твёрдость 6,5—7,5
Спайность Отсутствует
Излом неровный
Плотность 3,47 — 3,83 г/см³

Грана́ты (от лат. granatus — подобный зернам) — группа минералов, представляющих смеси двух изоморфных рядов: R2+3Al2(SiO4)3 и Ca3R3+2(SiO4)3. Общая формула: R2+3 R3+2 [SiO4]3, где R2+ — Mg, Fe, Mn, Ca; R3+ — Al, Fe, Cr. Обычно в узком смысле под гранатами понимают лишь прозрачные красные камни альмандины и пиропы (см. ниже). Их тёмно-красные кристаллы напоминают зёрна плода «финикийского яблока» — граната. Отсюда, вероятно, и пошло название камня.

Основные представители (минералы) — серии гранатов[править | править исходный текст]

  • Пиральспиты
    • Пироп Mg3Al2[SiO4]3 — от греч. «пиропос» — подобный огню (из-за красного цвета). Цвет тёмно-красный. Находится в ультраосновных породах, богатых магнием, и продуктах их разрушения. Характерен для алмазоносных пород ЮАР и Якутии.
    • Альмандин Fe2+3Al2[SiO4]3 — по названию местности — Аламанда (Малая Азия). Цвет красный, коричневый, фиолетовый. самый распространённый из гранатов. Обычен в кристаллических сланцах и гнейсах.
    • Спессартин Mn3Al2[SiO4]3 — по названию Шпессарт (Бавария, Германия). Цвет розовый, красный, желтовато-бурый. Встречается в пегматитах и кристаллических сланцах (Восточная Сибирь, Карелия).
  • Уграндиты
    • Гроссуляр Ca3Al2[SiO4]3 — от лат. grossularia — крыжовник (из-за сходства с плодами крыжовника). Цвет светло-зелёный (цаворит) или зеленовато-бурый. Характерен для скарнов.
    • Андрадит Са3Fe3+2[SiO4]3 — в честь бразильского минералога д’Андрада Э. Сильва (1763—1838). Цвет жёлтый (топазолит), бурый, красный, зеленовато-бурый. Встречается также в скарнах, реже в сланцах и других горных породах.
      • Демантоид — прозрачная разновидность андрадита зелёного цвета (1,5 % Cr2О3) является драгоценным камнем (россыпи Нижне-Тагильского района, Урал).
      • Меланит — чёрного цвета, содержит TiO2.
    • Уваровит Ca3Cr2[SiO4]3 — по фамилии президента Российской академии наук Уварова (1786—1855). Цвет изумрудно-зелёный. Образует мелкокристаллические корочки в хромите. Редкий. Хорошие образцы известны из Сарановского месторождения хромита на северном Урале.
  • «Гипотетические» гранаты. Гипотетические члены ряда гранатов не встречаются в чистом виде, но могут слагать значительную часть в природных минералах.
    • Кноррингит Mg3Cr2(SiO4)3.
    • Кальдерит Mn3Fe2(SiO4)3 .
    • Скиагит3Fe2(SiO4)3.
    • Голдманит Са3V2(SiO4)3.

По характеру изоморфных замещений выделены две серии, которые подразделяются на ряды:

  1. Серия пиральспитов (магниево-железо-марганцевые гранаты): пироп, альмандин, спессартин.
  2. Серия уграндитов (кальциевые гранаты), включающая три ряда: ряд гроссулярандрадита (наиболее распространённый), ряд андрадитуваровита и ряд андрадит-шорломита.

Ко второй серии относятся гранаты, в которых часть [SiO2] замещена на [OH]4 — так называемые гидрогранаты. Отдельные названия присвоены гранатам с 75 мол.% соответствующего компонента. Существуют ограниченные изоморфные замещения и между гранатами двух серий.

Кристаллы граната: а — ромбододекаэдр (110), б — тетрагонтриоктаэдр (211), в — комбинация а и б.

Свойства[править | править исходный текст]

Кристалл граната

Кристаллы ромбододекаэдрические, тетрагон-триоктаэдрические и комбинированные из первых двух. У двупреломляющих гранатов наблюдается сложное и секториальное двойникование с общей вершиной в центре кристалла — возможно от внутренних натяжений. Черта — белая. Блеск — стеклянный, жирный, иногда алмазный. Прозрачность — непрозрачные до просвечивающих и прозрачных. Твердость — 6,5—7,5. Плотность (в г/см3): пироп — 3,57; альмандин — 4,30; спессартин — 4,19; гроссуляр — 3,60; андрадит — 3,87; уваровит — 3,83. Излом — неровный до раковистого. Сингония — кубическая, гексаоктаэдрический вид симметрии. Спайность — отсутствует.

Между составом гранатов и его свойствами имеется зависимость: по удельному весу, показателю преломления и длине ребра электронной ячейки можно по диаграммам определить состав граната.

Ряд прозрачных гранатов относится к полудрагоценным камням (красные пиропы, жёлтые гессониты, зелёные уваровиты, малиновые альмандины и др.). Редкие гранаты — кимцеит и голдмандит. Реальные гранаты представляют собой твердые растворы в основном каких-либо двух минералов. Они именуются, как правило, по преобладающему минералу, но иногда имеют собственные названия, например, родолит — смесь пиропа с альмандином или железистый пироп, ферроспессартин — смесь спессартина с альмандином, гессонит — смесь гроссуляра с андрадитом; демантоид — андрадита с уваровитом или хромсодержащий андрадит. В связи с одинаковой кристаллической структурой и сходством многих свойств, все минералы группы граната характеризуются совместно.

Некоторые физические свойства гранатов:

Название Химическая формула Показатель преломления света Дисперсия Твёрдость по шкале Мооса Плотность, кг/м3 Размер элементарной ячейки, пм Цвет
Пироп Mg3Al2(SiO4)3 1,705-1.785 0,027 7-7,5 3600-3860 1114 Красный, лиловый, оранжевый
Родолит Mg2FeAl2(SiO4)3 1,760 0,023 7 3830-3930 1126 Розовато-красный
Альмандин Fe3Al2(SiO4)3 1,770-1,830 0,024 7-7,5 3800-4300 1153 Фиолетово-красный, чёрный
Спессартин Mn3Al2(SiO4)3 1,795-1,815 0,027 7-7,5 4100-4200 1159 Оранжевый, с красновато-бурым оттенком
Эсспессандит Mn2FeAl2(SiO4)3 1,810 0,026 7-7,5 4200 1157 Сочный оранжевый
Уваровит Са2Cr2(SiO4)3 1,850-1,870 - 7,5 3520-3780 1205 Изумрудно-зелёный
Гроссуляр Са3Al2(SiO4)3 1,738-1,745 0,028 7-7,5 3600-3680 1184 Зелёный, желтоватый
Гессонит Ca2AlFe(SiO4)3 1,742-1,748 0,027 7 3500-3750 1194 Медово-оранжевый
Плазолит Са3Al2(SiO4)2(ОН)4 1,675 - 7 3120 1210 Зелёный, серый
Гибшит Са3(Al,Fe)2(SiO4)2(ОН)4 1,681 - 7,5 3600 - Зелёный, серый
Лейкогранат Ca3Al2(SiO4)3 1,735 0,027 7.5 3530 1184 Бесцветный
Андрадит Ca3Fe2(SiO4)3 1,760 0,027 6,5-7 3700-4100 1204 Красный, бурый, жёлтый
Демантоид Ca3(Fe,Cr)2(SiO4)3 1,880-1,890 0,057 6,5 3800-3900 - Травяно-зелёный
Топазолит Ca3(Fe,Al)2(SiO4)3 1,840-1,890 0,057 6,5-7 3750-3850 - Медово-жёлтый
Меланит (Ca,Na)3(Fe,Ti)2(SiO4)3 1,860-2,010 - 6,5-7 - - Чёрный

Происхождение[править | править исходный текст]

Выделения граната в ультраосновной породе (Восточный Саян, р. Мандрык)

Гранаты пользуются широким распространением и особенно характерны для метаморфических пород — кристаллических сланцев и гнейсов. В кристаллических сланцах гранаты (главным образом альмандин) являются породообразующими минералами (слюдяно-гранатовые и другие сланцы). Спутниками альмандина являются слюды (биотит, флогопит), дистен, хлорит. Происхождение граната в данном случае метаморфическое. Вторым важным типом генезиса является контактовый (скарновый) процесс. Для контактов с известняками характерны гроссуляр и андрадит. В скарнах гранат встречается совместно с салитом, геденбергитом, везувианом, эпидотом, шеелитом, магнетитом, сульфидами железа, меди, свинца и цинка. Гранатовые скарны с шеелитом являются важной рудой на вольфрам. Гранаты входят в состав некоторых магматических пород (пироп в перидотитах и кимберлитах), гранитных пегматитов (альмандин и спессартин), многих метаморфических пород (гроссуляр в эклогитах и гроспидитах, альмандин и родолит в гнейсах и кристаллических сланцах), известковых и магнезиальных скарнов (гроссуляр, андрадит), а также апоультрамафитовых гидротермальных образований (уваровит и демантоид). При выветривании гранаты, как химически стойкие минералы, долго не разрушаются и переходят в россыпи.

Применение и месторождения[править | править исходный текст]

Гранаты применяются в абразивной (гранатовые шкурки, порошки и точильные круги) и строительной промышленности (добавки в цемент и керамические массы), иногда как заменитель сапфира и рубина в приборостроении, в электронике (как ферромагнетик). Для нужд промышленности разрабатываются методы синтеза искусственных аналогов некоторых гранатов[1] с заданными свойствами: кристаллы для лазеров[2] (Nd:YAG-лазер). Для абразивной промышленности пригодны преимущественно железистые гранаты (главным образом альмандин), реже спессартин и андрадит. Большое значение для выяснения пригодности гранатов в промышленности имеют высокая твердость, способность при измельчении раскалываться на частицы с остроугольными режущими краями, приклеиваемость к бумажной и полотняной основам.

Перстень, инкрустированный огранёнными гранатами (пиропы, Чехия)

Прозрачные и полупрозрачные, красиво окрашенные гранаты используются в ювелирном деле. К драгоценным камням обычно относятся следующие (в порядке возрастания их ценности: альмандин, пироп, родолит, гессонит, гроссуляр, топазолит, демантоид. Хорошо оформленные кристаллы, щетки и друзы представляют собой прекрасный коллекционный материал. Наиболее популярны кристаллы непрозрачного и полупрозрачного альмандина однородного или зонального строения, окрашенные в темно-вишневые, буровато-коричневые и буровато-красные цвета. Источником таких кристаллов и штуфов чаще всего являются силлиманитсодержащие кварц-биотитовые сланцы (месторождения Китель в Карелии, Макзабак на Кольском полуострове, Россия; Форт Врангель, США и др.) И в меньшей степени мусковит-берилловые гранитные пегматитты (Украина, Россия; Мадагаскар; Бразилия).

Высокой декоративностью характеризуются сростки кристаллов и друзы андрадита и гессонита из месторождений в известковых скарнах (Дашкесан в Азербайджане и Синереченское месторождение коллекционного андрадита в Приморье). Красивые сростки альмандина встречаются в кристаллических сланцах на Щуерецком месторождении в Карелии.

Очень эффектно выглядят щётки мелких (1—5 мм) блестящих кристаллов граната, преимущественно андрадита. Повышенную ценность имеют щётки редких и красиво окрашенных разновидностей андрадита — зелёного демантоида и медово-жёлтого топазолита, покрывающие стенки минерализованных трещин в ультрамафитовых породах (Тамватнейское месторождение на Чукотке и др.). Сравнительно редким и высоко ценимым декоративным коллекционным материалом являются щётки изумрудно-зеленого уваровита, развивающиеся в трещинах хромитовых руд. Размеры кристаллов уваровита в поперечнике обычно не превышают 1,0 мм, и щётки, содержащие индивиды размером 3 мм и более, относятся к уникальным. Основная масса коллекционных щеток уваровита добывается на Сарановском хромитовом месторождении на Урале. За рубежом проявления уваровита известны в Финляндии и Канаде.

Определенное коллекционное значение могут иметь гранаты кимберлитов, включенные в породу. Это главным образом пурпурно-красные, красные и оранжево-красные хромсодержащие пиропы перидотитового парагенезисакноррингитовым или уваровитовым компонентом) и оранжевые кальцийсодержащие пироп-альмандины эклогитового парагенезиса.

Наиболее важными являются месторождения, связанные с метаморфическими кристаллическими сланцами, гнейсами и амфиболитами (месторождения Карелии и др.). Крупнейшие мировые запасы гранатового сырья приурочены к кристаллическим метаморфическим породам, слагающим Кейвскую гряду на Кольском полуострове. Россыпные месторождения гранатов обычно невелики по размерам и запасам. Контактово-метасоматические и магматические месторождения, за редким исключением, не имеют практического значения.

Мифология и верования[править | править исходный текст]

В древних культурах с присущими им традициями мифологического мышления, бытовали представления людей о том, что все камни из семейства гранатов являются носителями чудесных магических и целебных сил.

В астрологии гранат считается малосчастливым камнем, ибо главное из приписываемых ему магических свойств — рождать сильные страстные желания — часто оборачивается против его владельца. Также он, якобы, даёт силу и власть, приземляет и привязывает человека к вещам. Гранаты, по восточным и европейским поверьям, символизируют упорство и силу, постоянство и преданность, здоровье и верность. Персы считали его камнем царским и верили, что тот, кто носит гранат, приобретает власть над людьми.

В наши дни заявления о лечебных свойствах гранатов стали предметом многочисленных бытовых суеверий и коммерческих уловок. Знакомясь с рассуждениями о магических и целебных свойствах гранатов, нельзя забывать о том, что они носят шарлатанский характер и не имеют никакого отношения ни к минералогии, ни к медицине. В астрологии считается камнем следующих знаков Зодиака: Козерог, Водолей, Дева.

Анфракс[править | править исходный текст]

Анфракс (др.-греч. ανθραξ), иначе карбункул — драгоценный камень, который упоминается в Библии[3]. Собирательное название, использовавшееся в древности для обозначения всех тёмно-красных гранатов, преимущественно альмандина и реже пиропа. На данный момент слово мало используется в русском языке, является устаревшим термином и относится к разряду архаизмов.

Примечания[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

  1. Геологический словарь, Т. 1. — М.: Недра, 1978. — С. 187.
  2. Минералогия и петрография,. — М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1958. — С. 89-90.
  3. Грани граната,. — М.: Наука, 1990. — С. 42.

Ссылки[править | править исходный текст]