Sadržaj
- Što je Garnet?
- Fizička i kemijska svojstva granata
- Kako nastaje granat?
- Upotrebe granata
- Granat kao industrijski mineral
- Granat kao mineralni indikator geoloških podataka
- Granati kao drago kamenje
Gem granati: Većina ljudi misli da je granat crveni dragulj. Međutim, granat se pojavljuje u najrazličitijim bojama. U smjeru kazaljke na satu s gornje lijeve strane: crveni almandin (Madagaskar), zeleni tsavorit (Tanzanija), žuti mali (Mali), narančasti spessartit (Mozambik), ružičasta malaja (Tanzanija), zelena melani menta (Tanzanija), crveni pirop (Obala Slonovače), zeleni demantoid (Namibija), ljubičasti rodolit (Mozambik) i narančasti hessonit (Šri Lanka). Sedam od osam granata gore iz Afrike, relativno je novi izvor spektakularnih granata.
Što je Garnet?
Granat je naziv koji se koristi za veliku skupinu minerala u obliku stijena. Ovi minerali dijele zajedničku kristalnu strukturu i generalizirani kemijski sastav X3Y2(SiO4)3, U tom sastavu "X" može biti Ca, Mg, Fe2+ ili Mn2+, i "Y" može biti Al, Fe3+, Mn3+, V3+ ili Cr3+.
Ti se minerali nalaze u cijelom svijetu u metamorfnim, magnetskim i sedimentnim stijenama. Većina granata koji se nalaze u blizini Zemljine površine formira se kada je sedimentna stijena s visokim udjelom aluminija, poput škriljaca, izložena toploti i pritisku koji su dovoljno jaki da stvaraju krhotine ili gneiss. Granat se nalazi i u stijenama kontaktnog metamorfizma, podzemnim magmatskim komorama, tokovima lave, vulkanskim erupcijama dubokih izvora i tlima i sedimentima koji se formiraju kada su granatirane stijene istrošene i erodirane.
Većina ljudi riječ "granat" povezuje s crvenim draguljem; međutim, oni su često iznenađeni kada saznaju da se granat pojavljuje u mnogim drugim bojama i ima mnoge druge svrhe. U Sjedinjenim Američkim Državama, najveća industrijska upotreba granata u 2012. godini bila je rezanje mlazom vode (35%), abrazivnim sredstvima za peskanje (30%), zrncima za filtriranje vode (20%) i abrazivnim prahom (10%).
Garnet grupa: Ovaj grafikon prikazuje članove granatske grupe koji su najvažniji kao drago kamenje. Aluminijski granati su normalno crvene boje s većom specifičnom težinom i tvrdoćom. Članovi kalcija obično su zelene boje i imaju nižu tvrdoću.
Fizička i kemijska svojstva granata
Minerali koji se najčešće susreću u grupi granata uključuju almandin, pirop, spessartin, andradit, grozdon i uvarovit. Svi imaju staklast sjaj, prozirni proziran dijafanitet, krhku žilavost i nedostatak cijepanja. Mogu ih se naći kao pojedinačni kristali, šljunak namočen u struju, zrnati agregati i masivne pojave. Njihov kemijski sastav, specifična težina, tvrdoća i boje navedeni su u nastavku.
Kao što se vidi gore, postoje različite vrste granata i svaka ima različit kemijski sastav. Postoje i čvrste serije otopina između većine minerala granata. Ova velika varijacija kemije određuje mnoga njihova fizička svojstva. Kao primjer, kalcijevi granati obično imaju manju specifičnu težinu, nižu tvrdoću i obično su zelene boje. Suprotno tome, granati željeza i mangana imaju veću specifičnu težinu, veću tvrdoću i obično su crvene boje.
Almandinski granat: Izvrsni kubni kristali granata almandina u finozrnatom škriljevcu s planine Granatenkogel, Austrija. Uzorak i fotografija tvrtke Arkenstone / www.iRocks.com.
Andradit granat: Zeleni andradit granat sorte demantoid na mramornoj matrici. Ovaj primjerak je veličine oko 8,9 x 6,5 x 4,8 centimetara, a skupljen je u provinciji Antsiranana na Madagaskaru. Granati formirani unutar mramora često imaju izvrstan kristalni oblik i vrlo su kvalitetni. Uzorak i fotografija tvrtke Arkenstone / www.iRocks.com.
Granat gneiss: Grubozrnati gneiss sastavljen uglavnom od hornblende (crni), plagioklaze (bijeli) i granata (crveni) iz Norveške. Fotografija u javnoj domeni Woudloper.
Aluvijalni kristali granata: Ovi granati almandin-spessartina potječu iz aluvijalnog ležišta u Idahu. Prevezeni su na maloj udaljenosti od svoje izvorne stijene, a neki i danas čuvaju dokaze o svom kodekstu obliku dodekaedre. Veličine su oko četiri do pet milimetara i teže svaka od 0,6 do 0,8 karata.
Kako nastaje granat?
Granat u metamorfnim stijenama
Većina granata nastaje na konvergentnim granicama ploča gdje se na škriljevci djeluje regionalnim metamorfizmom. Toplina i pritisak metamorfizma ruši kemijske veze i uzrokuje prekristalizaciju minerala u strukture koje su stabilne u novom okruženju temperature i tlaka. Aluminijski granat, almandin, uglavnom se formira u ovom okruženju.
Kako su ove stijene metamorfozirane, granati počinju kao sitna zrna i vremenom se polako povećavaju kako metamorfizam napreduje. Kako rastu, oni se raseljavaju, zamjenjuju i uključuju okolne stijene. Fotografija ispod pokazuje mikroskopski prikaz granatnog grana koji je izrastao unutar matrice raskola. U rastu je obuhvaćao niz mineralnih žitarica domaćina, koje su usjevale. To objašnjava zašto je toliko granata nastalih regionalnim metamorfizmom visoko uključeno.
Sječak granatnog sljiva u tankom presjeku: Ovo je mikroskopski prikaz granatnog zrna koje je izraslo u rascjepu. Veliko crno zrno je granat, crvena izdužena zrna su pahuljice od sljubke. Crno, sivo i bijelo zrno uglavnom su zrnca kvarca i feldspar manjih veličina. Granat je narastao zamjenom, premještanjem i uključivanjem mineralnih zrna okolne stijene. Mnoga od tih žitarica možete vidjeti kao uključivanje u granat. Iz ove je fotografije lako razumjeti zašto je čiste granate kvalitete dragulja bez inkluzija vrlo teško pronaći. Teško je i shvatiti kako granat može prerasti u lijepe euedarske kristale u tim uvjetima. Fotografija Jackdann88, ovdje korištena pod Creative Commons licencom.
Kalcijevi granati obično nastaju kada se glineni krečnjak pretvori u mramor kontaktnim metamorfizmom duž rubova magnetskih upada. To su andradit, grozdasti i uvarovit, blago mekši, tipično zeleni granat s nižom specifičnom težinom. Dva kalcijeva granata visoko su cijenjena u trgovini dragulja; oni su tsavorit (svijetlo zelena grozdica) i demantoid (zlatnozeleni andradit).
Granat u Ignog stijenama
Granat se često pojavljuje kao pomoćni mineral u magnetskim stijenama poput granita. Mnogi su upoznati s granatom almandina, jer se ponekad vidi kao tamnocrveni kristali u magnetskim stijenama koji se koriste kao granitne ploče. Spessartine je narančasti granat koji se nalazi u obliku kristala u granitnim pegmatitima. Pyrope je crveni granat koji se dovodi na površinu Zemlje u komadima peridotita koji su bili izvađeni iz plašta tijekom vulkanskih erupcija iz dubokih izvora. Granat se nalazi i u bazaltnim tokovima lave.
Granat u sedimentnim stijenama i sedimentima
Granati su relativno izdržljivi minerali. Često ih nalazimo koncentrirane u tlima i sedimentima koji se formiraju kad su granatirane stijene istrošene i erodirane. Ovi aluvijalni granati često su meta rudarskih zahvata, jer se lako miniraju i uklanjaju iz sedimenta / tla mehaničkom obradom.
Upotrebe granata: Ovaj grafikon prikazuje najčešće industrijske uporabe minerala granata. Almandine je sorta granata koja se najčešće koristi u industriji.
Upotrebe granata
Granat se koristi kao drago kamenje tisućama godina. U posljednjih 150 godina vidio je brojne dodatne namjene kao industrijski mineral. Grafikon u nastavku prikazuje nedavne industrijske uporabe granata u Sjedinjenim Državama. Granat se koristi i kao pokazatelj minerala tijekom istraživanja minerala i geoloških procjena.
Granatni abraziv: Ova fotografija prikazuje granat granata koji su drobljeni i ocijenjeni prema veličini za uporabu kao abrazivne, rezne i filtrirajuće podloge. Koriste se za rezanje vodenim mlazom, pjeskarenje, brusni papir, filtriranje vode i brojne druge svrhe. Almandine je najtvrđi granat i ujedno najbogatiji. Granat je izbor za većinu abrazivnih primjena. Fotografirao američki Geološki institut.
Granat kao industrijski mineral
Brusni abrazivi
Prva industrijska upotreba granata bila je kao abraziv. Granat je relativno tvrd mineral sa tvrdoćom koja se kreće između 6,5 i 7,5 po Mohsovoj skali. To mu omogućuje da se koristi kao učinkovit abraziv u mnogim vrstama proizvodnje. Kad se drobi, pukne se na kutne komade koji pružaju oštre rubove za rezanje i brušenje. Male granule jednake veličine vežu se na papir za dobivanje brusnog papira crvenkaste boje koji se široko koristi u trgovinama za obradu drva. Granat se također drobi, prosijava na određene veličine i prodaje kao abrazivne granule i prah. U Sjedinjenim Državama, New Yorku i Idahu bili su važni izvori industrijskog granata za abrazivne proizvode.
Granat brusni papir: Za drobljenje granatnih granula koriste se za izradu granatnog papira. Granat služi kao izvrstan abraziv, posebno za brušenje drva. Stisnute granule granata su vrlo oštre, a kako se koristi papir, lom se granula lomi kako bi se otkrile nove oštre površine. Ako vidite brusni papir prekriven crvenkastim smeđim granulama, pogledajte straga da vidite je li to granat papir.
Kristal granata: Almandine, razni granat iz rijeke Valley, Ontario, Kanada. Ovaj primjerak je lijepi euedarski kristal, promjera približno 2 inča (5 centimetara). Ove se vrste kristala često izlučuju iz granatog šljuka i nose se strujama.
Rezanje vodenim mlazomNajveća industrijska primjena granata u SAD-u je u rezanju vodenim mlazom. Stroj poznat kao rezač s vodom izrađuje mlaz vode pod visokim tlakom s ugrađenim abrazivnim granulama. Kad su usmjerene na komad metala, keramike ili kamena, može se dogoditi rezanje koje stvara vrlo malo prašine i rezanja na niskoj temperaturi. Waterjet rezači koriste se u proizvodnji i rudarstvu.
Almandinski granat: Almandine, razni granat iz grada Lount, Ontario, Kanada. Ovo je zrnati primjerak, promjera oko 11,4 centimetra.
Brusno pjeskarenjeGranat granata koristi se i kod pjeskarenja (obično poznato kao "pjeskarenje"). U tim postupcima, alat potiskuje tok abrazivnih granula (također poznat kao "mediji") na površinu koristeći tekućinu pod visokim pritiskom (obično zrak ili vodu) kao potisno sredstvo. Brusno pjeskarenje se vrši kako bi se izgladili, očistili ili uklonili oksidacijski proizvodi od metala, opeke, kamena i drugih materijala. Obično je mnogo brže od brušenja ručno ili brusilicom. Može očistiti male i zamršene površine koje bi nedostajale druge metode čišćenja. Za čišćenje površine veće tvrdoće mogu se koristiti brusni materijali različitih tvrdoća, a da pritom ne oštete površinu.
filtracijaGranat granata često se koristi kao filterski medij. Male čestice granata koriste se za punjenje spremnika kroz koji teče tekućina. Prostori pora granata su dovoljno mali da omogućuju prolazak tekućine, ali su premali da bi mogli prolaziti neke nečistoće, koje su filtrirane iz struje. Granat je pogodan za ovu upotrebu jer je relativno inertan i ima relativno visoku specifičnu težinu. Granat granata, drobljeni i stupnjevani do veličine oko 0,3 milimetra, mogu se upotrijebiti za filtriranje nečistoća čestica promjera nekoliko mikrona. Granati visoke specifične težine i velike tvrdoće smanjuju širenje sloja i abraziju čestica tijekom ispiranja.
Granat peridotit: Granat peridotit iz Alpe Aramija, u blizini Bellinzone, Švicarska. Materijal iz ove stijene potječe iz Zemljinog plašta i dopremljen je na površinu vulkanskom cijevi tijekom erupcije vulkana dubokog izvora. Granati su crvenkasto ljubičasta zrna unutar stijene. Granati istrošeni iz takvih cijevi često služe kao pokazatelji minerala kada istražujemo vulkanske cijevi koje mogu sadržavati dijamant. Fotografija u javnoj domeni Woudloper.
Najbolji način za učenje minerala je proučavanje sa zbirkom malih uzoraka s kojima možete rukovati, ispitivati i promatrati njihova svojstva. U trgovini su dostupne jeftine kolekcije minerala.
Granat kao mineralni indikator geoloških podataka
Iako se većina granata koji se nalaze na Zemljinoj površini formirala unutar kore, neki granati su izvedeni iz plašta tijekom erupcije vulkana dubokih izvora. Ove erupcije zahvaćaju komade stijene plašta poznate kao "ksenoliti" i iznose ih na površinu u strukturi poznatoj kao "cijev". Ovi ksenoli su izvor većine dijamanata koji se nalaze na ili u blizini Zemljine površine.
Dijamantna cijev: Pojednostavljeni presjek dijamantske cijevi i zaostalog taloga tla koji pokazuje odnose ksenolitnih i dijamantskih cijevi s ostatkom tla.
Iako ksenoli sadrže dijamante, oni često sadrže ogroman broj granata za svaki dijamant, a ti granati su uglavnom veće veličine. Ti se granati dubokog izvora vrlo razlikuju od granata koji se formiraju u kore na plitkoj dubini. Dakle, dobar način pretraživanja dijamanata je traženje ovih jedinstvenih granata. Granati služe kao "pokazatelji minerala" za geologe koji istražuju nalazišta dijamanata. Kako su vremenski uvjeti ksenoli, njihovi granati oslobađaju se u velikom broju. Ti neobični granati kreću se nizbrdo u tlima i potocima. Geolozi koji ih pronađu mogu slijediti granatiranu stazu do izvorišta. Neke od dijamantskih cijevi u Kanadi pronađene su granatiranom stazom proizvedenom pomicanjem leda.
Afrički granati: Afrički granati raznih boja: narančasti spessartin (Mozambik), žuti mali (Mali), crveni almandin (Madagaskar), zeleni tsavorit (Tanzanija) i ljubičasti rodolit (Mozambik). U posljednja dva desetljeća Afrika je postala glavni izvor izvrsnih lijepih granata s velikom bojom i jasnoćom.
Melanit granat: Melanit je neproziran crni granat koji se danas neobično može naći u nakitu. Uz jet, crni kalcedon i druge crne dragulje, melanit se često koristio u nakitu tijekom viktorijanske ere. Ove dvije runde s rezanom melanitom u ružama dužine su oko 9 milimetara.
Granati kao drago kamenje
Garnet se koristi kao dragulj više od 5000 godina. Pronađen je u nakitu mnogih egipatskih sahrana i bio je najpopularniji dragulj drevnog Rima. To je prekrasan dragulj koji se obično prodaje bez ikakvog tretmana. Također je izdržljiv i dovoljno uobičajen da se može koristiti u nakitu po relativno niskoj cijeni.
Garnet se i danas nastavlja kao popularni dragulj. Ona služi kao kamen rođenja za mjesec siječanj i tradicionalni je dragulj koji se daje na drugu obljetnicu. Većina ljudi će pomisliti na crveni dragulj kad čuju naziv „granat“, jer nisu svjesni da se granat pojavljuje u raznim bojama. Međutim, granati s kvalitetom dragulja nalaze se u svakoj boji - crveni su najčešći, a plavi granati posebno rijetki.
Crveni almandin je crveni granat koji se najčešće nalazi u nakitu jer je u izobilju i jeftin. Pyrope i spessartine su crvenkasti granati koji se često susreću u nakitu iz istog razloga. Posljednjih desetljeća zeleni demantoidni granat postao je popularan. Rasprostranjenost je 0,057 što mu daje "vatru" koja premašuje dijamante na 0,044. Zeleni tsavorit ima svijetlu, bogatu boju koja jako podsjeća na smaragd. Obično se koristi kao alternativni kamen smaragdu. Oba ova granata postaju sve popularnija, ali cijena im je puno veća od almandina.