Группа граната

Размещено на http://www.allbest.ru/

Группа граната

Сюда относится обширная группа минералов с общей формулой А₃В₂[SiO₄]з, где А= Мg, Fе²⁺, Мn, Са и В=А1, Fе³⁺, Сг³⁺,Мп³⁺, Тi. Среди них особенно многочисленны минеральные виды двух изоморфных рядов (альмандинового и андрадитового). Минеральные виды промежуточного состава редки.

Альмандиновый ряд (Мg, Fе, Мп)₃А1₂[SiO₄]

Пироп Mg₃ Al₂ [SiO4]₃

Альмандин Fe₃ Al₂ [SiO4]₃

Спессартин Mn₃ Al₂ [SiO4]₃

Андратитовый ряд Са₃ (А1, Fe, Cr) [SiO₄]₃

Гроссуляр Са₃А1₂ [SiO₄]₃

Андрадит Са₃Fе₂ [SiO₄]₃

Уваровит Са₃Сг₂ [SiO₄]₃

Так как все они кристаллизуются в одной сингонии и имеют много общих свойств, даётся их общее описание.

Гранатус -- по-латыни «подобный зернам». Название дано по сходству цвета первоначально изученных кристалликов граната с цветом зернышек в плодах гранатового дерева. «Вениса» -- старое русское название гранатов. Происхождение названий отдельных минеральных видов различно.

Пироп -- от греческого пиропос («подобный огню»); назван за его тёмно красный цвет. Родолит -- железистый пироп.

Альмандин -- искаженное название местности Алабанда, где в старые времена гранили камни («алабандская вениса» Плиния).

Спессартин -- по местности Спессарт в Баварии. Кальцио-спессартин, ферроспессартин -- гранаты промежуточного состава.

Гроссуляр -- так была названа акад. К. Лаксманом открытая им еще в 1790 г. бледнозеленая разность по ботаническому названию крыжовника. Эссонит (гессонит) -- железистая разность коричневого цвета из Цейлона.

Андрадит -- в честь португальского минералога д'Андрада, описавшего в 1800 г. одну разновидность граната, названную им аллохроитом и оказавшуюся марганцево-железистым гранатом. Демантоид -- прозрачная зеленая разность андрадита. Топазолит -- прозрачная разность, похожая на топаз. Аплом - глиноземистый андрадит.

Уваровит -- в честь министра просвещения Уварова.

Гранаты сравнительно редко встречаются в виде породообразующих минералов (главным образом в некоторых кристаллических сланцах), но зато часто распространены в больших, нередко сплошных массах в контактово-метасоматических образованиях как продукты реакций между кислыми интрузивными изверженными породами, с одной стороны, и известняками и доломитами -- с другой.

Сингония кубическая; Кристаллы вообще чрезвычайно характерны для гранатов. Кристаллическая структура в общем виде изображена на рисунке 10.

Облик кристаллов. Чрезвычайно характерной и наиболее распространенной является форма ромбического додекаэдра (рис. 2).

Цвет гранатов варьирует весьма широко. Бесцветные прозрачные разности редки. Наиболее обычные цвета различных минералов приведены в табл. Гранаты синего цвета не встречаются.

Хромсодержащие гранаты обычно окрашены в ярко зеленый 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 светлоокрашенная в различные оттенки. Блеск жирный стеклянный, иногда близкий к алмазному (андрадит) или алмазный (шорломит). Отпически изотропные, но часто наблюдаются аномалии. Любопытно, что аномальные участки имеют форму пирамиды, вершины которых сходятся в центре, а основаниями служат грани кристалла. Твердость 6.5--7.5. Более высокой твердостью обладают альмандин, пироп и спессартин (7--7.5). Спайность несовершенная по {110} обычно отсутствует. Излом неровный. Уд. вес (плотность) колеблется от 3.5 до 4.2 (см. табл. 1). При сплавлении удельный вес падает, причем становится ниже и коэффициент преломления.

Рис. 1. Агрегаты. Часто встречаются в виде сплошных зернистых масс

Таблица 2. Физические свойства гранатов

Рис. 2. Кристаллы граната (обычно распространенные)

Диагностические признаки. Макроскопически легко узнаются по характерному облику кристаллов, жирному блеску, высокой твердости и сравнительно большому удельному весу. П. п. тр., за исключением хромовых гранатов, более или менее легко плавятся, особенно андрадит и близкие по составу к нему разновидности. При сплавлении дают шарики, окрашенные в различные цвета. Железистые разновидности при этом становятся магнитными.

Происхождение. 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: магнетит, гематит, сульфиды железа и меди, шеелит и др. Отдельные кристаллы гранатов во внутренних частях нередко замещаются кальцитом, иногда кварцем и другими минералами гидротермального происхождения. Внешние контуры кристаллов при этом сохраняются. 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. В этих случаях нередко встречаются кристаллы граната очень крупных размеров (до нескольких сантиметров в поперечнике). Количество их достигает 10--15% в породе. С ними обычно ассоциируют: биотит, роговая обманка, полевые шпаты, иногда пироксены, турмалин, апатит, сульфиды и др.

Довольно часто как новообразования гранаты встречаются также в кристаллических сланцах: слюдяных, хлоритовых, тальковых, амфиболовых и др. Состав образующихся гранатов зависит от состава исходных горных пород. При метаморфизме пород, богатых А1 и Fе, 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, захваченных при росте. В парагенезисе с ними довольно часто наблюдаются: мусковит, биотит, кварц, дистен, силлиманит, графит, рутил, магнетит и др.

Гораздо реже гранаты наблюдаются в изверженных горных породах как их первичная составная часть. Подмечено, что в этих случаях гранаты часто имеют форму тетрагон-триоктаэдров. Изредка в гранитных породах, особенно в пегматитах, встречаются спессартин, иногда альмандин. В богатых щелочами изверженных породах (фонолитах, лейцитофирах и др.) распространен мелинит (андрадит), нередко с существенным содержанием титана (шорломит).

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. Исследования показывают, что эти гранаты в большинстве случаев образуются самостоятельно в более позднюю (пневмато-гидротермальную) фазу развития магматического процесса.

При наложении последующих эндогенных, особенно гидротермальных проявлений гранаты подвергаются разложению, замещаясь хлоритами, серпентином и другими силикатами.

В процессе выветривания они, как относительно стойкие в химическом отношении минералы, переходят в россыпи. Однако железистые гранаты при интенсивных процессах выветривания разлагаются, образуя бурые железняки. Еще легче разрушаются марганцовистые гранаты с образованием гидроокислов марганца.

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

Гранаты, обладающие более 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% граната 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, целлулоидовых и других изделий.

Месторождения. Наиболее широким развитием гранаты пользуются в скарнах. Они являются постоянными спутниками магнетитовых месторождений контактового происхождения: гора Магнитная, гора Высокая, гора Благодать (Урал), Дашкесан (Закавказье) и др. С гранатовыми скарнами бывают связаны также месторождения шеелита и бериллий содержащего гельвина.

Крупные месторождения абразивных гранатов известны в США в штатах Нью-Йорк, Пенсильвания, Георгия и др.

Из россыпных месторождений наибольшей известностью пользуются гранатовые россыпи провинции Альмерия (Испания), о. Цейлон: и Чехословакии (замечательные поделочные гранаты).

минеральный гранат известняк доломит

Размещено на Allbest.ru