Гранат (минерал)

Гранат
Меланит из Казахстана
Формула	R2+3 R3+2 [SiO4]3
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	7
Спайность	Отсутствует
Излом	неровный
Плотность	3,47 — 3,83 г/см³

У этого термина существуют и другие значения, см. Гранат.

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

• 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 (тсаворит) или зеленовато-бурый. Характерен для скарнов.
  • Андрадит Са₃Fe³⁺₂[SiO₄]₃ — в честь бразильского минералога д’Андрада Э. Сильва (1763—1838). Цвет желтый (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 .
  • Скиагит Fе₃Fe₂(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 гроссуляр—андрадита (наиболее распространённый), ряд андрадит—уваровита 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

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.

Друза андрадита, 7 см, Приморье. Фото: В. Слётов, с http://mindraw.web.ru

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 электронной 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 (генезис)

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: 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

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), тонкие плёнки гранатовой структуры («гранатовый диод») для создания оптических диодов^[3][4][5]. 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, инструктированный ювелирными гранатами (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 парагенезиса (с кноррингитовым 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

Это статья о неакадемическом направлении исследований. Пожалуйста, отредактируйте статью так, чтобы это было ясно как из её первых предложений, так и из последующего текста. Подробности — в статье и на странице обсуждения.

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 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.

Анфракс

Анфракс (др.-греч. ανθραξ), иначе карбункул — драгоценный камень, который упоминается в Библии^[6]. 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.

Литература

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.

Примечания

1. ↑ Иттрий-алюминиевый синтетический гранат
2. ↑ Синтетический аналог ганата в лазерах
3. ↑ Специалисты Массачусетского технологического института создали еще один компонент кремниевой фотоники
4. ↑ Important step toward computing with light — MIT News Office
5. ↑ MIT creates diode for light, makes photonic silicon chips possible | ExtremeTech
6. ↑ Библейская энциклопедия

Ссылки

	Гранат (минерал) на Викискладе?

• «Гранаты» — статья в GeoWiki
• Гранаты. Разновидности, месторождения, находки, история.
• Гранат — каталог минералов