Tartalom
- Mi az a gránát?
- Gránát fizikai és kémiai tulajdonságai
- Hogyan alakul ki a gránát?
- A gránát felhasználása
- Gránát mint ipari ásvány
- Gránát mint geológiai mutató ásvány
- Gránát mint drágakövek
Gem gránát: A legtöbb ember szerint a gránát egy vörös drágakő. A gránát sokféle színben megtalálható. Balra balra az óramutató járásával megegyező irányban: vörös almandin (Madagaszkár), zöld tsavorit (Tanzánia), sárga mali (Mali), narancssárga spessartit (Mozambik), rózsaszín malaya (Tanzánia), zöld merelani menta (Tanzánia), piros pirop (Elefántcsontpart), zöld demantoid (Namíbia), lila rodolit (Mozambik) és narancssárga hessonit (Srí Lanka). A fenti nyolc gránát közül hét Afrikából származik, amely a látványos gránátok viszonylag új forrása.
Mi az a gránát?
A gránát a kőképző ásványok nagy csoportjának a neve. Ezeknek az ásványoknak közös a kristályszerkezete és az X általános kémiai összetétele3Y2(SiO4)3. Ebben a kompozícióban az "X" jelentése Ca, Mg, Fe2+ vagy Mn2+és "Y" jelentése Al, Fe3+, Mn3+, V3+ vagy Cr3+.
Ezeket az ásványi anyagokat az egész világon metamorf, isten és üledékes kőzetekben találják meg. A legtöbb földfelszín közelében található gránát akkor képződik, amikor egy magas alumíniumtartalmú üledékes kőzet, például a pala, olyan hőnek és nyomásnak van kitéve, amely elegendő ahhoz, hogy szisztet vagy gneist képezzen. A gránát megtalálható az érintkezési metamorfizmus kőzetében, a felszín alatti magma kamrákban, a lávaáramokban, a mély forrású vulkáni kitörésekben, valamint a gránátot hordozó kőzetek viharviszonyok és erózió során keletkező talajokban és üledékekben.
A legtöbb ember a "gránát" szót egy vörös drágakővel társítja; gyakran meglepődnek, amikor megtudják, hogy a gránát sok más színben fordul elő, és sok más felhasználási móddal is rendelkezik. Az Egyesült Államokban a gránát fő ipari felhasználása 2012-ben a vízsugaras vágás (35%), a csiszolóanyag-robbantás (30%), a vízszűrő granulátum (20%) és a csiszolópor (10%) volt.
A gránát csoport: Ez a táblázat összefoglalja a gránátcsoport tagjait, amelyek a legfontosabb drágakövek. Az alumínium gránát általában piros színű, nagyobb fajsúlyú és keménységű. A kalciumtagok általában zöld színűek és alacsonyabb keménységűek.
Gránát fizikai és kémiai tulajdonságai
A gránátcsoportban leggyakrabban előforduló ásványok az almandin, pirop, spessartine, andradite, bruttó és uvarovit. Mindegyiknek üveges csillogása, átlátszó-áttetsző diaphaneitása, törékeny szilárdsága és hiányos hasadása van. Megtalálhatók különálló kristályokként, árammal kopott kavicsként, szemcsés aggregátumokként és masszív eseményekként. Kémiai összetételüket, fajsúlyukat, keménységüket és színüket az alábbiakban soroljuk fel.
Mint fentebb láttuk, különféle típusú gránát létezik, és mindegyikük eltérő kémiai összetételű. A gránátos ásványok többsége között is vannak szilárd oldatsorozatok. A kémia ilyen széles variációja meghatározza ezek fizikai tulajdonságait. Például a kalcium-gránát általában kisebb fajsúlyú, alacsonyabb keménységű és jellemzően zöld színű. Ezzel szemben a vas és a mangán gránát nagyobb fajsúlyú, nagyobb keménységű és jellemzően vörös színű.
Almandine gránát: Kiváló köbméter almandin gránát kristályok egy finom szemcsés csillámrészben a Granatenkogel hegyről, Ausztria. Minta és fotó: Arkenstone / www.iRocks.com.
Andradit gránát: A demantoid fajta zöld andradit gránátja a márványmátrixon. Ez a minta körülbelül 8,9 x 6,5 x 4,8 centiméter méretű, és a Madagaszkáron, Antsiranana tartományban gyűjtötték. A márványból kialakított gránátok gyakran kiváló kristályformájúak és nagyon jó minőségűek. Minta és fotó: Arkenstone / www.iRocks.com.
Gránát gneiss: Durva szemű gneisz, amely főként kürtből (fekete), plagioklazból (fehér) és gránátból (piros) áll, Norvégiából. Nyilvános fotó: Woudloper.
Alumínium gránát kristályok: Ezek az almandin-spessartine gránát egy Idaho-ban található alluviális lelőhelyből származnak. Kis távolságra szállították őket a forráskövüktől, és néhányan még mindig megőrzik bizonyítékokat dodekaéder kristályformájukról. Körülbelül négy-öt milliméter méretűek, mindegyikük körülbelül 0,6–0,8 karát.
Hogyan alakul ki a gránát?
Gránát a metamorf kőzetekben
A legtöbb gránát a konvergens tányérhatáron alakul ki, ahol a palát regionális metamorfizmus hatja. A metamorfizmus hője és nyomása megbontja a kémiai kötéseket, és az ásványok átkristályosodásához az új hőmérsékleti-nyomású környezetben stabil szerkezetekké válnak. Az alumínium gránát, az almandin általában ebben a környezetben alakul ki.
Mivel ezek a kőzetek metamorfizálódnak, a gránát apró szemcsékként kezdődik és lassan növekszik az idő múlásával, a metamorfizmus előrehaladtával. Növekedésük során kiszorítják, pótolják és beépítik a környező kőanyagokat. Az alábbi fotó egy gránátszemcsét mikroszkopikusan szemlélteti, amely egy rekesz-mátrixban nőtt fel. Számos gazdaszervezet ásványi szemet tartalmazott, amint nőtt. Ez magyarázza, hogy a regionális metamorfizmus által kialakított oly sok gránátot miért veszünk bele nagyon sokat.
Gránát csillámcsiszolás vékony részben: Ez egy gránátszem mikroszkopikus képe, amely a hasában nőtt. A nagy fekete szem a gránát, a vörös hosszúkás szemcse csillámpehely. A fekete, szürke és fehér szemek többnyire iszapos vagy kisebb méretű kvarc és földpát szemcsék. A gránát nőtt a környező kőzet ásványi szemcséinek cseréjével, kiszorításával és bevonásával. Ezen szemek közül sokat zárványnak tekinthet a gránáton belül. Ebből a fotóból könnyen érthető, hogy miért nagyon nehéz megtalálni a tiszta, drágakő minőségű gránátot, amely nem tartalmaz zárványokat. Nehéz megérteni, hogy ezekből a körülményekből hogyan alakulhat a gránát szép euéderes kristályokká. Fotó: Jackdann88, itt a Creative Commons licenc alatt használható.
A kalcium-gránát általában akkor képződik, amikor az érzéki mészkő márványmá alakul át az idegen behatolások szélei mentén zajló kontaktmetamorfizmus révén. Ezek andradit, bruttó és uvarovit, enyhén lágyabb, jellemzően zöld gránát, alacsonyabb fajsúlyú. Két kalcium-gránátot magasra értékelik a drágakő kereskedelemben; ezek tsavorit (fényes zöld szemcsék) és demantoid (arany-zöld andradit).
Gránát az Igneous Rocks-ban
A gránát kiegészítő ásványi anyagként fordul elő olyan mulatságos kőzetekben, mint a gránit. Sok ember ismeri az almandin gránátot, mert ezt gránit munkalapokként használt mulatságos kőzetekben néha sötétvörös kristályoknak tekintik. A Spessartine egy narancssárga gránát, amelyet kristályként találnak a gránit pegmatitokban. A Pyrope egy vörös gránát, amelyet peridotite darabjaiként hoznak a Föld felszínére, amelyeket a köpenyből a mély forrású vulkáni kitörések során letéptek. A gránát a bazaltos lávaáramokban is megtalálható.
Gránát üledékes kőzetekben és üledékekben
A gránát viszonylag tartós ásványi anyagok. Gyakran koncentrálódnak a talajban és az üledékekben, amelyek akkor alakulnak ki, amikor a gránátot hordozó kőzetek viharviszonyok és erózió jellemzik. Ezeket az alluviális gránátokat gyakran bányászati műveletek célozzák meg, mivel könnyen bányászhatók, és mechanikus feldolgozással eltávolíthatók az üledékből / talajból.
A gránát felhasználása: Ez a táblázat a gránát ásványok leggyakoribb ipari felhasználásait mutatja. Az almandin a gránát sokféle változata, amelyet az iparban leggyakrabban használnak.
A gránát felhasználása
A gránátot évek óta használják drágakőként. Az elmúlt 150 évben számos további felhasználást látott el ipari ásványi anyagként. Az alábbi táblázat a gránát közelmúltbeli ipari felhasználásait mutatja be az Egyesült Államokban. A gránátot indikátor ásványi anyagként is használják ásványi kutatások és geológiai vizsgálatok során.
Gránát csiszoló: Ez a fénykép a gránát granulátumait, amelyeket összetörött és méret szerint osztályozták, csiszoló, vágó és szűrőanyagként való felhasználásra. Használják vízsugaras vágásban, "homok" robbantásban, csiszolópapírban, vízszűrésben és számos más felhasználásban. Az almandin a legkeményebb gránát és a legszélesebb is. Ez a legmeghatározóbb gránát a legtöbb koptató alkalmazáshoz. Fotó: az Egyesült Államok Geológiai Szolgálata.
Gránát mint ipari ásvány
Gránát csiszolóanyagok
A gránát első felhasználása csiszolóanyagként történt. A gránát egy viszonylag kemény ásvány, amelynek keménysége a Mohs-skálán 6,5 és 7,5 között van. Ez lehetővé teszi hatékony csiszolóanyagként való felhasználást sokféle gyártásban. Zúzáskor szögletes darabokra szakad meg, amelyek éles széleket biztosítanak a vágáshoz és a csiszoláshoz. Az egyenletes méretű kis szemcséket a papírhoz ragasztják, hogy vöröses színű csiszolópapírt kapjanak, amelyet széles körben használnak a famegmunkáló üzletekben. A gránátot összetörik, meghatározott méretre szitálják és csiszológranulátumként és -porként értékesítik. Az Egyesült Államokban New York és Idaho az ipari csiszológépek fontos forrásai.
Gránát csiszolópapír: A zúzott gránát granulátumot gránát csiszolópapír készítésére használják. A gránát kiváló csiszolóanyagként szolgál, különösen a fa csiszolására. A zúzott gránát granulátumok nagyon élesek, és mivel a papírt használják, a granulátum törésével éles felületeket szabad leleplezni. Ha vörösesbarna szemcsékkel borított csiszolópapírt lát, nézzen hátulról, hogy gránátpapír-e.
Gránát kristály: Almandine, különféle gránát a River Valley-ből, Ontario, Kanada. Ez a minta egy szép, kb. 5 hüvelyk (5 hüvelyk) keresztmetszetű kristálytiszta kristály. Az ilyen típusú kristályokat gyakran kiöblítik egy gránátot hordozó csillámcsontból, és patakok szállítják azokat.
Vízsugaras vágásAz Egyesült Államokban a gránát legnagyobb ipari felhasználása a vízsugaras vágás. A vízsugaras vágóként ismert gép nagynyomású vízsugarat állít elő, belefogott koptató szemcsékkel. Ha ezeket egy fémdarabra, kerámiara vagy kőre irányítják, akkor olyan vágási művelet léphet fel, amely nagyon kevés porot termel és alacsony hőmérsékleten vág. A vízsugaras vágógépek a gyártásban és a bányászatban használatosak.
Almandine gránát: Almandine, különféle gránát a Lount Township-ből, Ontario, Kanada. Ez egy szemcsés mintadarab, körülbelül 11,4 centiméter.
CsiszolófúvásA gránát granulátumokat szintén használják csiszolófúváshoz (közismert nevén "homokfúvás"). Ezekben a folyamatokban egy szerszám egy csiszológranulátumot (más néven "közeg") hajt meg egy felülettel szemben, erősen nyomás alatt álló folyadék (általában levegő vagy víz) hajtóanyagként. A csiszolófúvással az oxidációs termékek simítására, tisztítására vagy eltávolítására kerül sor a fémek, tégla, kő és más anyagok esetében. Ez általában sokkal gyorsabb, mint a kézi csiszolás vagy a csiszológép. Tisztíthat olyan kicsi és bonyolult felületeket, amelyekről más tisztítási módszerek hiányoznának. Különböző keménységű csiszolóanyagok tisztíthatók egy nagyobb keménységű felület károsítása nélkül.
SzűrésA gránát granulátumokat gyakran használják szűrőközegként. A gránát kis részecskéit egy tartály feltöltésére használják, amelyen keresztül folyadék folyik. A gránát pórusterületei elég kicsi ahhoz, hogy lehetővé tegyék a folyadék átjutását, de túl kicsik ahhoz, hogy bizonyos szennyező részecskék áthaladjanak, amelyeket kiszűrnek az áramlástól. A gránát alkalmas erre a felhasználásra, mivel viszonylag semleges és viszonylag nagy fajsúlyú. A körülbelül 0,3 milliméter méretre zúzott és osztályozott gránát granulátum felhasználható néhány mikron átmérőjű szennyeződés részecskék kiszűrésére. A gránát nagy fajsúlya és nagy keménysége csökkenti az ágy tágulását és a részecskék kopását a visszaöblítés során.
Gránát peridotit: Gránát peridotite az Alpe Arami-tól, Bellinzona közelében, Svájc. A kőzet anyaga a Föld köpenyéből származik, és egy mély forrású vulkánkitörés során vulkáni csővezetékkel juttatta a felszínre. A gránát a szikla vöröses-lila szeme. Az ilyen csövekből viharvert gránát gyakran indikátor ásványi anyagként szolgál, amikor a vulkáni csöveket kutatják, amelyek gyémántot tartalmazhatnak. Nyilvános fotó: Woudloper.
Az ásványi anyagok megismerésének legjobb módja egy olyan apró példányok gyűjteményének tanulmányozása, amelyekkel kezelni tudja, megvizsgálhatja és megfigyelheti azok tulajdonságait. Olcsó ásványi anyaggyűjtemények érhetők el az áruházban.
Gránát mint geológiai mutató ásvány
Noha a Föld felszínén található gránátok többsége a kéregben képződött, néhány gránátot a mantából vettek fel mély forrású vulkáni kitörések során. Ezek a kitörések a "xenoliths" néven ismert köpenydarabokat szállítják, és egy "cső" néven ismert szerkezetben továbbítják a felszínre. Ezek a xenolitok képezik a legtöbb gyémánt forrását a Föld felszínén vagy annak közelében.
Gyémánt cső: A gyémántcső és a maradék talajlerakódás egyszerűsített keresztmetszete, amely megmutatja a xenolitok és a gyémántok kapcsolatát a csővel és a maradék talajjal.
Noha a xenolitok gyémántokat tartalmaznak, gyakran tartalmaznak óriási számú gránátot minden gyémánthoz, és ezek a gránátok általában nagyobbak. Ezek a mély forrásból származó gránátok nagyon különböznek a gránátotól, amely sekély mélységben képződik a kéregben. Tehát a gyémántok kilátásainak jó módja az, hogy megkeresse ezeket az egyedi gránátot. A gránát „indikátor ásványi anyagként” szolgál a gyémánt lerakódásokat kutató geológusok számára. Ahogy a xenolitok idősek, gránátjuk nagy számban felszabadul. Ezek a szokatlan gránátok lefelé mozognak a talajban és a patakokban. Azokat a geológusok, akik megtalálják őket, követhetik a gránát nyomát a forráslerakódásig. A kanadai gyémántcsövek egy részét a jég mozgatásával előállított gránát nyomvonalának követésével találták meg.
Afrikai gránát: Különböző színű afrikai gránát: narancssárga spessartine (Mozambik), sárga mali (Mali), piros almandine (Madagaszkár), zöld tsavorit (Tanzánia) és lila rodolit (Mozambik). Az elmúlt két évtizedben Afrika kiváló, gyönyörű színű és tiszta gránát fő forrásává vált.
Melanit gránát: A melanit egy átlátszatlan fekete gránát, amely manapság szokatlan. A jet, a fekete halcedon és más fekete drágakövek mellett a melanitot gyakran használták az ékszerekben a viktoriánus korban. Ez a két, rózsával vágott melanit kerek keresztmetszete kb. 9 mm.
Gránát mint drágakövek
A gránátot drágakőként használták több mint 5000 éve. Sok egyiptomi temetkezés ékszereiben található és az ókori Róma legnépszerűbb drágaköve volt. Ez egy gyönyörű drágakő, amelyet általában bármilyen bánásmód nélkül értékesítenek. Ez is tartós és elég általános, hogy viszonylag alacsony költséggel felhasználható ékszerekben.
A gránát továbbra is népszerű drágakő. Ez január hónap születési pontjaként szolgál, és a második évforduló alkalmából származó hagyományos drágakő. A legtöbb ember egy piros drágakőre gondol, amikor meghallja a "gránát" nevet, mert nem tudják, hogy a gránát különféle színekben fordul elő. A drágakő minőségű gránát minden színben előfordul - a vörös a leggyakoribb, és a kék gránát különösen ritka.
A vörös almandin az a vörös gránát, amelyet leggyakrabban az ékszerben találnak, mert bőséges és olcsó. A Pyrope és a spessartine olyan vöröses gránát, amelyet ugyanazon okból gyakran tapasztalnak az ékszerekben. Az utóbbi évtizedekben a zöld demantoid gránát népszerűvé vált. Diszperziója 0,057, ami egy olyan "tüzet" eredményez, amely meghaladja a 0,044-es gyémánt szélességét. A zöld tsavorit fényes, gazdag színű, nagyon hasonlít a smaragdra. Általában alternatív kőként használják a smaragdhoz. Mindkét zöld gránát egyre népszerűbb, de ára sokkal magasabb, mint az almandin esetében.