Гранат

Гранат

Гранаты (от лат. granatus - зернистый), минералы, относящиеся к силикатам и представляющие сложную группу переменного состава с общим типом химической формулы R²⁺₃ R³⁺₂ [Si₄O₄]₃,где: R²⁺ - Mg, Fe, Mn, Ca; R³⁺ - Al, Fe, Cr. Возможно замещение типа CaFe³⁺ на NaTi⁴⁺. В радикале (SiO₄) часть Si может замещаться на Al³⁺, а кислород - на группы (ОН)^-1 (например, в гидрогранатах). Кристаллическая структура сложная. Кубическая элементарная ячейка содержит 8 формульных единиц. Изолированные тетраэдры SiO₄ связываются через атомы кислорода с октаэдрическими группами R³⁺O₆, образуя совместно подобие сложного каркаса, в пустотах которого размещены R²⁺, оказывающиеся в окружении 8 атомов кислорода. Вхождение в состав Гранатов крупного катиона Са²⁺ сильно сказывается на кристаллохимии отдельных минералов группы, на способности к изоморфизму с другими членами группы Гранатов. Вследствие этого в настоящее время целесообразно выделять в группе Гранаты: 1) Mg-, Mn-, Fе²⁺-гранаты - пироп Mg₃ Al₂[SiO₄]₃, альмандин Fе₃Аl₂[SiO₄]₃. спессартин Мn₃Al₂[SiO₄]₃; 2) Са-гранаты - гроссуляр Ca₃Al₂[SiO₄]₃, андрадит Ca₃Fe₂[SiO₄]₃, уваровит Са₃Сr₂[SiO₄]₃ и очень редкий гольдманит Ca₃V₂[SiO₄]₃. Выделяют также гидрогранаты - например плазолит Ca₃Al₂[SiO₄]₂(ОН)₄, в которых группы SiO₄ замещаются на 4 (ОН). Внутри выделенных рядов в природе широко распространены Гранаты смешанного состава. Между Гранатами разных рядов изоморфизм весьма ограничен. Кристаллизуются Гранаты в кубической системе, образуя изометрические кристаллы различных форм, однако чаще образуют зернистые агрегаты, сростки кристаллов, округлые зерна и т. п. Иногда в Гранатах наблюдаются оптические аномалии - анизотропность, что свидетельствует о способности этих соединений кристаллизоваться и в других кристаллических системах (например, ромбической). Твердость (по минералогической шкале) зависит от состава и колеблется от 6,5 (у гидрогранатов) до 7,7 (у Mg-, Fe-, Mn-гранатов). Также колеблется плотность - от 3100 до 4300 кг/м³. Разнообразен цвет Гранатов - от бесцветных, зеленовато-желтых, зеленых, бурых и черных (у Са-гранатов) до розовых, красных и красно-бурых (у Mg-, Fe-, Мn-гранатов). Существует много названий разновидностей Гранатов, например гессонит - Fe³⁺, содержащий гроссуляр, и др. Получают многочисленные искусственные соединения со структурой гранатов, например типа CaJ₂Mn₂[GeO₄]₃ и более сложные, приобретающие важное значение в технике как полупроводниковые материалы.

В природе Гранаты образуются в контактово-метасоматических породах и рудных телах - так называемых гранатовых скарнах (андрадит, гроссуляр и др.); встречаются также в пегматитовых жилах (спессартин, альмандин), являются породообразующими минералами для гнейсов и многих метаморфических сланцев; метаморфизованных основных пород (пироп, демантоид), глубинных пород - эклогитов, кимберлитов (пироп), а также широко распространены в россыпях различного происхождения. Образуются иногда в гидротермальных жилах. Разновидности Гранатов, обладающие прозрачностью, красивым цветом (например, демантоид, пироп, альмандин), применяются в ювелирном деле в качестве драгоценного камня. Непрозрачные Гранаты с высокой твердостью используются как технический абразивный материал. Лучшие альмандины найдены в месторождениях Индии, пиропы - в Чехословакии, а демантоиды - в России (на Урале). Гидрогранаты встречаются в Закавказье.