Vsebina
- Kaj je Garnet?
- Fizikalne in kemijske lastnosti granata
- Kako nastane granat?
- Uporaba granata
- Granat kot industrijski mineral
- Granat kot mineralni indikator
- Granati kot dragi kamni
Gem granati: Večina ljudi misli, da je granat rdeč dragi kamen. Vendar se granat pojavlja v najrazličnejših barvah. V smeri urinega kazalca od zgoraj levo: rdeči almandin (Madagaskar), zeleni tsavorit (Tanzanija), rumeni mali (Mali), oranžni spessartit (Mozambik), roza malaja (Tanzanija), zelena melanijska meta (Tanzanija), rdeča piropa (obala slonovine), zeleni demantoid (Namibija), vijolični rodolit (Mozambik) in oranžni hessonit (Šrilanka). Sedem od osmih granat je iz Afrike, sorazmerno nov vir spektakularnih granatov.
Kaj je Garnet?
Garnet je ime, ki se uporablja za veliko skupino mineralov, ki tvorijo kamnine. Ti minerali imajo skupno kristalno strukturo in splošno kemijsko sestavo X3Y2(SiO4)3. V tej sestavi je "X" lahko Ca, Mg, Fe2+ ali Mn2+, "Y" pa je lahko Al, Fe3+, Mn3+, V3+ ali Cr3+.
Ti minerali najdemo po vsem svetu v metamorfnih, magnetnih in sedimentnih kamninah. Večina granatov, ki jih najdemo v bližini Zemlje, se tvori, kadar je sedimentna kamnina z visoko vsebnostjo aluminija, kot je skrilavca, izpostavljena toploti in pritiskom, ki so dovolj intenzivni, da lahko ustvarijo škrilja ali gnajs. Granat najdemo tudi v kamninah kontaktnega metamorfizma, podzemnih magmatskih komorih, pretokih lave, vulkanskih izbruhih z globokimi viri ter v tleh in usedlinah, ki nastanejo pri odnašanju in erozije granatnih kamnin.
Večina ljudi besedo "granat" poveže z rdečim draguljem; vendar so pogosto presenečeni, ko izvejo, da se granat pojavlja v mnogih drugih barvah in ima številne druge namene. V ZDA so bile največje industrijske uporabe granat v letu 2012 rezanje z vodnim mlazom (35%), abrazivna sredstva za peskanje (30%), zrnca za filtriranje vode (20%) in abrazivni praški (10%).
Skupina Garnet: Ta tabela povzema člane granatne skupine, ki so najpomembnejši kot dragi kamni. Aluminijasti granat je običajno rdeče barve z večjo specifično težo in trdoto. Člani kalcija so ponavadi zelene barve in imajo nižjo trdoto.
Fizikalne in kemijske lastnosti granata
Najpogosteje srečani minerali v granatni skupini vključujejo almandin, pirop, spessartin, andradit, grozd in uvarovit. Vsi imajo steklasten sijaj, prozorno do prosojno diapnostnost, krhko trdnost in pomanjkanje cepitve. Najdemo jih kot posamezne kristale, kamenčke, strnjene s tokom, zrnate agregate in množične pojave. Spodaj so navedene njihova kemična sestava, specifična teža, trdota in barve.
Kot je razvidno zgoraj, obstaja veliko različnih vrst granat in vsak ima drugačno kemično sestavo. Obstajajo tudi trdne serije raztopin med večino mineralov granata. Ta široka variacija kemije določa številne njihove fizične lastnosti. Kot primer, kalcijevi granati imajo običajno nižjo specifično težo, nižjo trdoto in so običajno zelene barve. V nasprotju s tem imajo železovi in manganovi granati višjo specifično težo, večjo trdoto in so običajno rdeče barve.
Almandinski granat: Odlični kubični kristali almandinskega granata v drobnozrnatem sljudnem sljudu iz gore Granatenkogel, Avstrija. Vzorec in fotografija podjetja Arkenstone / www.iRocks.com.
Andradit granat: Zelen andraditni granat sorte demantoid na matriksu iz marmorja. Ta primerek je velik približno 8,9 x 6,5 x 4,8 centimetra in je bil zbran v provinci Antsiranana na Madagaskarju. Granati, oblikovani v marmorju, imajo pogosto odlično kristalno obliko in so zelo kakovostni. Vzorec in fotografija podjetja Arkenstone / www.iRocks.com.
Granat gneiss: Grobozrnat gneiss, sestavljen večinoma iz hornblende (črn), plagioklaze (bel) in granat (rdeč) iz Norveške. Fotografija v javni domeni Woudloper.
Aluvialni granatni kristali: Ti almandinski-spessartinski granati so iz aluvialnega nahajališča v Idahu. Prepeljani so na kratki razdalji od svoje izvorne skale, nekateri pa še vedno ohranijo dokaze o svoji kode kristali dodekaedre. Velikosti so približno štiri do pet milimetrov in tehtajo približno 0,6 do 0,8 karata.
Kako nastane granat?
Granat v metamorfnih kamninah
Večina granatov se tvori na mejah konvergentnih plošč, kjer se na skrilavec izvaja regionalni metamorfizem. Vročina in pritisk metamorfizma poruši kemične vezi in povzroči prekristalizacijo mineralov v strukture, ki so stabilne v novem temperaturno-tlačnem okolju. Aluminijev granat, almandin, na splošno nastaja v tem okolju.
Ko se te kamnine metamorfozirajo, se granati začnejo kot drobna zrna in se počasi povečujejo, ko metamorfizem napreduje. Ko rastejo, se izpodrivajo, zamenjajo in vključujejo okoliške skalne materiale. Na spodnji fotografiji je prikazan mikroskopski prikaz granatnega zrnja, ki je zraslo znotraj matrice schist. Vključevalo je številne gostiteljske kamnine, ki so se med rastjo razmnoževale. To pojasnjuje, zakaj je toliko granatov, ki jih tvori regionalni metamorfizem, zelo vključenih.
Izrez sljudne granate v tankem delu: To je mikroskopski pogled na granatno zrno, ki je zraslo v schist. Veliko črno zrno je granat, rdeča podolgovata zrna so kosmiči sljude. Črna, siva in bela zrna so večinoma zrna blata ali manjše velikosti kremena in poljskega šparta. Granat je zrasel z zamenjavo, prestavljanjem in vključevanjem mineralnih zrn okoliške kamnine. Veliko teh zrn lahko vidite kot vključke znotraj granata. Iz te fotografije je enostavno razbrati, zakaj je čiste granate kakovostnih granat brez vključkov zelo težko najti. Prav tako je težko razumeti, kako lahko granat pod temi pogoji preraste v lepe euedrske kristale. Fotografija Jackdann88, ki je tukaj uporabljena pod licenco Creative Commons.
Kalcijevi granati se običajno tvorijo, ko se aplikalni apnenec spremeni v marmor s kontaktnim metamorfizmom ob robovih magnetnih vdorov. To so andradit, grozdasti in uvarovit, nekoliko mehkejši, tipično zeleni granat z nižjo specifično težo. Dva kalcijeva granata sta zelo cenjeni v trgovini z dragulji; so tsavorit (svetlo zelena grozdnica) in demantoid (zlato zelen andradit).
Granat v ognjenih skalah
Granat se pogosto pojavlja kot pomožni mineral v magnetnih kamninah, kot je granit. Številni ljudje poznajo almandinski granat, ker je včasih videti kot temno rdeči kristali v magnetnih kamninah, ki se uporabljajo kot granitni pulti. Spessartin je oranžni granat, ki ga najdemo kot kristale v granitnih pegmatitih. Pirope je rdeči granat, ki se na površje Zemlje pripelje v koščkih peridotita, ki so bili iztrgani iz plašča med izbruhi vulkanov z globokimi viri. Granat najdemo tudi v bazaltnih tokovih lave.
Granat v sedimentnih kamninah in usedlinah
Granati so relativno trpežni minerali. Pogosto jih najdemo skoncentrirane v tleh in usedlinah, ki nastanejo, ko so granate, ki vsebujejo granate, odtrgale in erodirale. Ti aluvialni granati so pogosto tarča rudarskih operacij, saj jih je mogoče enostavno rudariti in odstranjevati iz usedlin / tal z mehansko obdelavo.
Uporaba granata: Ta grafikon prikazuje najpogostejše industrijske uporabe mineralov granata. Almandine je sorta granata, ki se najpogosteje uporablja v industriji.
Uporaba granata
Garnet se kot dragulj uporablja že tisočletja. V zadnjih 150 letih je doživel številne dodatne uporabe kot industrijski mineral. Spodnji grafikon prikazuje nedavne industrijske uporabe granata v Združenih državah Amerike. Granat se uporablja tudi kot indikator mineral med raziskovanjem rudnin in geološkimi ocenami.
Granatni abraziv: Ta fotografija prikazuje granat granat, ki so bili zdrobljeni in razvrščeni po velikosti za uporabo kot abrazivni, rezalni in filtrirni medij. Uporabljajo se pri rezanju z vodnim brizganjem, peskanju, brusnem papirju, filtraciji vode in številnih drugih namenih. Almandin je najtrši granat in tudi najbolj bogat. To je izbira granata za večino brusnih aplikacij. Fotografijo ameriškega geološkega zavoda.
Granat kot industrijski mineral
Brusni brusi
Prva industrijska uporaba granata je bila kot abraziv. Garnet je razmeroma trden mineral s trdoto, ki se giblje med 6,5 in 7,5 po Mohsovi lestvici. To omogoča uporabo kot učinkovit abraziv v številnih vrstah izdelave. Ko se zdrobi, se zlomi na kotne koščke, ki zagotavljajo ostre robove za rezanje in brušenje. Majhna zrnca enakomerne velikosti se zlepijo na papir, da nastanejo rdeče obarvani brusni papir, ki se široko uporablja v lesarnah. Garnet je tudi drobljen, pregledan na posebne velikosti in se prodaja kot abrazivna zrnca in praški. V ZDA, New Yorku in Idahu so bili pomembni viri industrijskega granata za abrazivne snovi.
Granat brusni papir: Zdrobljene granate granat se uporabljajo za izdelavo granatnega brusnega papirja. Garnet služi kot odličen abraziv, zlasti za brušenje lesa. Zdrobljene granatne granule so zelo ostre, z uporabo zrnc pa se lomijo zrnca, da se izpostavijo nove ostre površine. Če vidite brusni papir, obložen z rdečkasto rjavimi zrncami, poglejte na hrbtni strani in preverite, ali gre za granat papir.
Granat kristal: Almandine, sorta granata iz reke Valley, Ontario, Kanada. Ta primerek je lep euedralni kristal, velik približno 5 centimetrov. Te vrste kristalov so pogosto odstranjene iz granata, ki nosijo granat, in se prevažajo s tokom.
Rezanje z brizganjem vodeNajvečja industrijska uporaba granata v ZDA je v vodnem rezanju. Stroj, znan kot vodni rezalnik, proizvaja visokotlačni curek vode z vgrajenimi abrazivnimi granulami. Če so usmerjene na kos kovine, keramike ali kamna, lahko pride do rezanja, ki povzroči zelo malo prahu in rezanja pri nizki temperaturi. Vodni rezalniki se uporabljajo v proizvodnji in rudarstvu.
Almandinski granat: Almandine, sorta granat iz mesta Lount, Ontario, Kanada. To je zrnat primerek, velik približno 11,4 centimetra.
Brusilno peskanjeGranat granat se uporablja tudi pri peskanju z abrazivnimi materiali (splošno znano kot "peskanje"). V teh postopkih orodje sproži tok abrazivnih zrnc (imenovanih tudi "medij") na površino z uporabo tekočine z visokim pritiskom (običajno zrak ali voda) kot pogonsko gorivo. Brušenje se izvaja tako, da se iz kovin, opeke, kamna in drugih materialov zgladijo, očistijo ali odstranijo oksidacijski produkti. Običajno je veliko hitreje kot brusiti ročno ali z brusilnikom. Očisti lahko majhne in zapletene površine, ki bi jih pogrešali drugi načini čiščenja. Brusilna sredstva različnih trdot lahko uporabite za čiščenje površine večje trdote, ne da bi pri tem poškodovali površino.
FiltracijaGranat granat se pogosto uporablja kot filtrirni medij. Majhni delci granata se uporabljajo za polnjenje posode, skozi katero teče tekočina. Prostori pora v granatu so dovolj majhni, da omogočajo prehod tekočine, vendar so premajhni, da bi omogočili prehod nekaterih onesnaževalnih delcev, ki se filtrirajo iz toka. Garnet je primeren za to uporabo, ker je sorazmerno inerten in ima relativno veliko specifično težo. Granat granat, zdrobljen in razvrščen na velikost približno 0,3 milimetra, se lahko uporablja za filtriranje onesnaževalnih delcev, majhnih v premeru nekaj mikronov. Granati z visoko specifično težo in visoko trdoto zmanjšujejo širjenje ležišča in odrgnjenje delcev med splakovanjem.
Granat peridotit: Granat peridotit iz Alpe Arami, blizu Bellinzone, Švica. Material v tej kamnini je nastal v Zemljinem plašču in je bil med vulkanskim izbruhom globokega vira na površino izročen preko vulkanske cevi. Granati so rdečkasto vijolična zrna znotraj skale. Granati, izločeni iz takšnih cevi, pogosto služijo kot indikatorski minerali pri raziskovanju vulkanskih cevi, ki bi lahko vsebovale diamant. Fotografija v javni domeni Woudloper.
Najboljši način za spoznavanje mineralov je preučevanje z zbirko majhnih primerkov, s katerimi lahko ravnate, pregledujete in opazujete njihove lastnosti. V trgovini so na voljo poceni zbirke mineralov.
Granat kot mineralni indikator
Čeprav se večina granatov, ki jih najdemo na Zemljini površini, tvori znotraj skorje, se nekateri granati pojavijo iz plašča med izbruhi vulkanov z globokimi viri. Te izbruhe vlečejo koščke plaščja, imenovanega "ksenolitci", in jih na površino prenesejo v strukturo, imenovano "cev". Ti ksenoli so vir večine diamantov, ki jih najdemo na Zemljini površini ali v njeni bližini.
Diamantna cev: Poenostavljen presek diamantne cevi in ostanka tal, ki prikazuje razmerje ksenolitov in diamantov s cevjo in ostanki zemlje.
Čeprav ksenoli vsebujejo diamante, pogosto vsebujejo ogromno granat za vsak diamant in ti granat je na splošno večji. Ti granat z globokim virom se zelo razlikuje od granatov, ki se tvorijo v skorji na majhni globini. Torej, dober način za iskanje diamantov je iskanje teh edinstvenih granatov. Granati služijo kot "indikatorski minerali" za geologe, ki raziskujejo diamantna nahajališča. Ker je vreme ksenolitov, se granati osvobodijo v velikem številu. Ti nenavadni granati se nato premaknejo po tleh in potokih. Geologi, ki jih najdejo, lahko sledijo granatni poti do izvira. Nekatere cevi z diamanti v Kanadi so bile najdene po granatni sledi, ki nastane s premikanjem ledu.
Afriški granati: Afriški granati različnih barv: oranžni spessartin (Mozambik), rumeni mali (Mali), rdeči almandin (Madagaskar), zeleni tsavorit (Tanzanija) in škrlatni rodolit (Mozambik). V zadnjih dveh desetletjih je Afrika postala glavni vir odličnih lepih granatov z veliko barvo in jasnostjo.
Melanitni granat: Melanit je nepregleden črni granat, ki ga danes v nakitu nenavadno najdemo. Skupaj s curkom, črnim kalcedonom in drugimi črnimi dragulji se je melanit v viktorijanski dobi pogosto uporabljal v nakitu. Ti dve krožnici melanita z rezanimi vrtnicami sta široki približno 9 milimetrov.
Granati kot dragi kamni
Garnet se kot dragulj uporablja že več kot 5000 let. Najdeno je bilo v nakitu številnih egipčanskih pokopov in je bil najbolj priljubljen dragi kamen starega Rima. To je čudovit dragulj, ki se običajno prodaja brez kakršne koli obdelave. Je tudi trpežna in dovolj pogosta, da jo lahko uporabljamo v nakitu z razmeroma nizkimi stroški.
Garnet se danes nadaljuje kot priljubljen dragi kamen. Služi kot rojstni kamen za mesec januar in je tradicionalni dragulj, ki ga podarijo ob drugi obletnici. Večina ljudi bo pomislila na rdeči dragi kamen, ko bodo slišali ime "granat", ker se ne zavedajo, da se granat pojavlja v različnih barvah. Granati kakovosti gem so v vsaki barvi - najpogostejši so rdeči, modri pa granat.
Rdeči almandin je rdeči granat, ki ga najpogosteje najdemo v nakitu, ker je v izobilju in poceni. Pirop in spessartin sta rdečkasta granata, ki ju v nakitu pogosto srečujemo iz istega razloga. V zadnjih desetletjih je postal priljubljen zeleni demantoidni granat. Razpršenost je 0,057, kar mu daje "ogenj", ki presega diamant pri 0,044. Zeleni tsavorit ima svetlo, bogato barvo, ki zelo spominja na smaragd. Običajno se uporablja kot alternativni kamen smaragdu. Obe zeleni granati sta vse bolj priljubljeni, vendar je njihova cena veliko višja od almandina.