Гранат это минерал, сложное неорганическое вещество, в состав которого входят: в зависимости от минерала железо Fe, магний Mg, кремний Si, алюминий Al и кислород О.
Входит в группу граната, которые образуют многочисленные минералы переменного и постоянного состава с общей формулой Rg2+3R3+2[SiО4]3, где R2+ = Mg2+.
Химическая формула граната Rg2+3R3+2[SiО4]3, где R2+ = Mg2+, Fe2+, Mn2+, Ca2+; R3+ = Al3+, Fe3+, Cr3+, Mn3+.
Промышленное применение как амброзиевидный материал, а также как полудрагоценный камень.
Группу граната образуют многочисленные минералы переменного и постоянного состава с общей формулой Rg2+3R3+2[SiО4]3, где R2+ = Mg2+, Fe2+, Mn2+, Ca2+; R3+ = Al3+, Fe3+, Cr3+, Mn3+.
Эта группа получила свое название от лат. слова granatus — похож на зерна (напоминает цвет мякоти плодов граната). Старинное русское название граната — вениса.
Сингония — кубическая, вид симметрии — гексоктаэдрический — Oh — m3m(3L44L636L29PC).
Структурная ячейка содержит R2+24R3+16[Si24O96] Пространственная группа — O10h— Ia3d.
Кристаллическая структура. Она состоит из кремнекислородных тетраэдров и алюмокисло-родных октаэдров, в промежутках между которыми находятся двухвалентные ионы.
Кремнекислородные тетраэдры размещены в направлении винтовых осей четвертого порядка, а алюминиевые октаэдры — в направлении осей третьего порядка, образуя колонки с АlO6-октаэдров.
Двухвалентные катионы находятся в восьмерной координации ионов кислорода.
Так, например, возле Дальсфьорда в Норвегии был найден валун граната массой 700 кг. Господствующей формой кристаллов, особенно тех, которые врастают в породу, является ромбический додекаэдр {110} (рис.2, а).
Он настолько типичен для граната, что его называют гранатоэдром. Вместе с ромбическим додекаэдром (рис. 2, в) или самостоятельно наблюдается также тетрагонтриоктаэдр (211), изображенный на рис. 2, б. На кристаллах граната часто отмечается штриховка, параллельная ребрам [110].
Отдельные кристаллы и кристаллические скопления являются наиболее распространенными формами развития граната.
Сплошные массы в виде горных пород, зернистые или реже массивные агрегаты характерны для андрадита гроссуляра.
Рис. Структура граната. Вверху общий вид, внизу детали структуры: а — 1/64 структурной ячейки гроссуляра, б — проекция ее на плоскость (100), в — координация кальция в структуре гроссуляра
Цвет гранатов изменяется от белого до черного. В этих пределах наблюдаются гранаты всех цветов, за исключением синего.
Известковые гранаты обычно бесцветные, зеленоватые ; андрадит бывает черным. Уваровит имеет изумрудно-зеленый цвет, пироп, альмандин и спессартин — красный и красно-фиолетовый.
Блеск стеклянный, иногда близкий к алмазному. Спайность несовершенная. Излом раковистый. Твердость — 6,5—7,5 (наиболее высокая у альмандина, пиропа и спессартина — 7—7,5.)
Диагностические признаки гранатов — габитус кристаллов, высокая твердость и большая плотность.
Главные линии на рентгенограммах: 2,583; 1,542; 0,7835 (для пиропа); 2,589; 1,539; 1,071 (для альмандина); 2,603; 1,610; 1,553 (для спессартина).
3,020; 2,69; 1; 1,604 (для уваровита); 2,662; 1,581; 1,101 (для гроссуляра); 2,707; 1,611; 0,8190 (для андрадита).
В соляной кислоте HCl минералы группы граната, за исключением андрадита, который растворяется с трудом, нерастворимы.
Применение паяльной трубки: легко плавятся (кроме хромовых гранатов), образуя королек, окрашенный в разные цвета. Железистые разности обладают магнитными свойствами.
Искусственное получение. Гранаты получены сплавлением в водородной струе соответствующих смесей с избытком хлоридов (СаСl2, MgCl2 и т. д.).
Гранаты образуются метаморфическим путем и встречаются в кристаллических слюдяных, роговообманковых и хлоритовых сланцах и гнейсах, а также в скарнах.
В скарнах гранат может возникать в эндоконтактовой зоне за счет плагиоклазов или в экзоконтактовой зоне при переработке известняков с привносом SiO2.
В скарнах гранат находится в ассоциации с кальцитом, диопсидом, везувианом и эпидотом, в сланцах — с хлоритом, дистеном, ставролитом и слюдой. Кроме того, уваровит часто встречается вместе с хромитом.
Гранаты магматического происхождения отличаются от контактовых внешним видом кристаллов: магматические обычно имеют тетрагон-триоктаэдрический габитус.
Гранаты, возникшие на контактах, характеризуются ромбододекаэдрическим габитусом.
Химический состав граната зависит от характера породы, в которой он образовался.
Пироп и близкие к нему гранаты встречаются главным образом в метаморфизованных серпентинитах и других богатых магнием породах (кимберлиты, перидотиты, пироксениты).
Альмандин обычен для метаморфических сланцев, спессартин типичен для гранитов и пегматитов, уваровит выполняет трещины в хромитах, гроссуляр и андрадит характерны в основном для скарнов, бедных железом.
Под влиянием гидротермальных растворов гранаты подвергаются хлоритизации, эпидотизации, а также превращаются в слюды.
Хлорит, эпидот и слюда отмечаются в виде включений в гранатах или одевают кристаллы граната в своеобразные рубашечки.
Иногда встречаются очень тонкие прорастания граната кварцем, хлоритом и другими минералами, которые делают его анизотропным.
Известны в США (штаты Пенсильвания, Нью-Йорк, Джорджия). В России они имеются в Карелии и на Южном Урале, в частности на г. Таганай.
Равномерно окрашенные разности граната, являющиеся полудрагоценными камнями, встречаются в Чехословакии (пиропы в оливиновых породах), Трансваале (рубины в «голубой земле» вместе с алмазами).
В России — в Нижнетагильском районе на Урале (демантоид), а также на горах Магнитная, Высокая, в кимберлитах Якутии (пироп) и в других местах.
На земной поверхности гранаты благодаря высокой твердости устойчивы и образуют иногда россыпные месторождения.
Гранаты (преимущественно альмандин) употребляют как абразивный материал.
Кроме того, они используются при изготовлении так называемой гранатовой бумаги.
Равномерно окрашенные гранаты используются как полудрагоценные камни.
Применяется коллекционерами, а также в учебных заведениях как образец минерала.
Среди гранатов наиболее распространены такие минеральные виды переменного состава:
1) пироп-альмандин — (Mg, Fe)3Al2[SiО4]3; состав меняется от магнезиального члена пиропа — Mg3Al2[SiО4]3 до железистого члена альмандина — Fe3Al2[SiО4]3;
2) альмандин- спессартин — (Fe, Mn)3Al2[SiО4]3; состав меняется от железистого члена альмандина — Fe3Al2[SiО4]3 до марганцовистого члена спессартина — Mn3Al2[SiО4]3;
3) гроссуляр-андрадит — Са3(Аl, Fe)2[SiO4]3; состав меняется от крайнего алюминиевого члена гроссуляра — Ca3Al2[SiO4]3 до крайнего железистого члена андрадита — Ca3Fe2[SiO4]3;
4) гроссуляр-спессартин — (Са, Mn)3Al2[SiO4]3; состав меняется от крайнего кальциевого члена гроссуляра — Ca3Al2[SiO4]3до крайнего марганцовистого члена спессартина — Mn3Al2[SiO4]3.
Из минеральных видов постоянного состава главнейшими являются уваровит — Ca3Cr2[SiO4]3 и плазолит — Ca3Al2(OH)4[SiO4]2.
Название пиропа происходит от греч. слова пиропос — похожий на огонь (благодаря темно-красному цвету).
Альмандина — от искаженного названия местности Алабанда в Малой Азии, где в древние времена занимались огранкой камней.
Спессартина — от названия месторождения Спессарт в Баварии, уваровита — по фамилии министра Уварова (минерал впервые был открыт на Урале).
Гроссуляра — от лат. названия крыжовника, на который этот минерал похож по цвету (открыт в 1790 г. академиком К. Лаксманом на р. Вилюй в Восточной Сибири).
Название андрадита происходит от фамилии португальского минералога д’Андрада.
Плазолит получил название от греч. плясо — спутаю и литое — камень. В качестве разностей можно назвать демантоид (прозрачная зеленая разность андрадита) и шор ломит (богатая титаном разность андрадита).
Как примеси присутствуют: в пироп-альмандине — Са, Сr; в альмандин-спессартине — Y; в гроссуляр-андрадите — Ti, Zr, Сr, V, Sn; в уваровите — Аl.
