Gránátcsoport

gránát
Almandine-163762.jpg
Almandine a Garnet Ledge -ről Wrangell közelében , Wrangell Island , Alaszka , rombikus dodekaéderrel és trapéz alakú felületekkel (mérete 2,3 cm × 2,3 cm × 2,2 cm)
Általános és osztályozás
kémiai formula általános szerkezeti képlet: [8] X 3 [6] Y 2 ( [4] ZO 4 ) 3
Ásványi osztály
(és esetleg osztály) 		Szilikátok és germanátok - sziget -szilikátok (nesoszilikátok)
Rendszer sz. Strunznak
és Danának 		9. AD.25 ( 8. kiadás : VIII / A.08)
51.04.03a - 51.04.03d és 51.04.04
Kristálytani adatok
Kristály rendszer kocka alakú
Kristály osztály ; szimbólum köbös hexakiszoktaéder; 4 / m  3  2 / m
Gyakori kristály arcok {110}, {211}
Fizikai tulajdonságok
Mohs keménység 6,5-7,5
Sűrűség (g / cm 3 ) 3,5-4,3
Hasítás tökéletlen
Szünet ; Kitartás kagylószerű, töredezett, törékeny
szín változó, gyakran vörös-barna, sárga-zöld, fekete
Vonal színe fehér
átláthatóság átlátszó vagy átlátszatlan
ragyog Üveg, zsír, gyantafény
mágnesesség ferromágneses

A gránátcsoport (rövid gránát ) a sziget-szilikátok (neszilikátok) osztályának kőzetképző ásványainak fontos csoportja .

Az általános gránát képlet: [8] X 3 [6] Y 2 [ [4] ZO 4 ] 3 vagy A 3 2+ B 2 3+ [RO 4 ] 3 , ahol 'X', 'Y' és 'Z "vagy" A "," B "és" R "nem kémiai elemeket jelentenek, hanem a kristályrács meghatározott helyeit. A megfelelő rácshelyeket különböző ionok foglalhatják el :

  • X vagy A: túlnyomórészt kétértékű kationok , dodekaéder, amelyet nyolc oxigénanion vesz körül, többnyire Mg 2+ , Fe 2+ , Mn 2+ és Ca 2+, de Y 3+ vagy Na +
  • Y vagy B: túlnyomórészt háromértékű kationok, nyolcszögű, hat oxigénanion, többnyire Al 3+ , Fe 3+ , Cr 3+ és V 3+ , de Ti 4+ , Zr 4+ , Sn 4+ , Sb 5+ vagy Mg 2+ , Mn 2+
  • Z vagy R: túlnyomórészt tetravalens kationok, amelyeket négy oxigénanion vesz körül, többnyire Si 4+ , de Al 3+ , Fe 3+ , Ti 4+ , P 5+ , As 5+ , V 5+
  • Anion: többnyire O 2- , ritkán is (OH) - vagy F -

A gránát felső csoporton belül, amely magában foglal minden gránátszerkezettel kristályosodó ásványt, beleértve más ásványi osztályokat is (pl. Halogenidek, hidroxidok), a gránátcsoport minden ásványt tartalmaz, amelyek képlet egységenként 12 pozitív töltéssel rendelkeznek Z helyzetben. Jelenleg (2013) ezek csak szilikátok .

A gránátásványok általában a köbös kristályrendszerben kristályosodnak, és túlnyomórészt izometrikus kristályokat képeznek a rombikus dodekaéder (szintén elavult gránátok ), az ikozitetraéder és ezek kombinációinak jellegzetes formájával .

A gránát általában átlátszó és áttetsző, sok idegen adalékanyag és durva ásványi adalékanyagokban is átlátszatlan. Sértetlen vagy unweathered kristály felületeknek egy üveg-szerű, hogy zsír-szerű fényes . A gránát színe nagyon változó, még akkor is, ha vöröses színű fajták vannak túlsúlyban. A paletta a halványzöldtől a sárga-zöldtől a sötétzöldig, a világos sárgától a sárga-narancsig és a narancsvörösig terjed, valamint a halvány rózsaszíntől a majdnem fekete megjelenésű sötétvörösig. A színtelen és barna fajták ritkábbak, és nagyon ritkán színváltoztató ( csillogó ) és kék gránátok is. A vonal színe azonban mindig fehér.

Viszonylag nagy sűrűségük (3,5–4,5 g / cm 3 ), Mohs -keménységük ( 6,5–7,5 ) és fénytörésük (n = 1,61 ( katoit ) - n = 1,96 ( kalderit )) drágakőként és ipari felhasználásra egyaránt érdekes .

Etimológia és történelem

A gránátalma kinyitott gyümölcse ...
... a gránát ásványi minőséghez képest

A kifejezés gránát (Latin granatus a gránát kő) először megalkotta a középkorban , de az eredete a latin szó Granum gabona vagy mag vagy granatus a szemcsés vagy mag gazdag és utal egyrészt az esemény a szemekben lévő ásványi anyag, amely Hasonló a gránátalma ( Punica granatum ) magjához , de a narancsvörös-vörös-lila színű virághoz, gyümölcshöz és a gránátalma magjához is.

A gránátot drágakőként használták az ókorban . A középkorban ismerték őket együtt rubin és spinelleket néven kelés (szintén kelés kő ) - legtöbbjük Indiából jött abban az időben. A "karbunkulus" szó, mint a vörös gránát régi metaforája, a 13. században a közép -német német karbunkulusból (és nem sokkal később karfunkel , "rosszindulatú fekély, karbunkulus ", valószínűleg a közép -német vunke "szikra" hatása alatt ) származik. A régi francia karbon vagy a latin forma carbunculus ("kis izzó szén"), a latin carbo -ból ("szén").

A legendás lény egyszarvú szarva alatt azt feltételezték, hogy egy karbunkulus kő nő ott, amely minden sebet be tud gyógyítani. Különösen népszerűek voltak a 19. században, amikor a cseh pirópák annyira népszerűek voltak, hogy Amerikába szállították őket.

osztályozás

Strunz

Az időközben elavult, de még mindig használt 8. kiadásban az ásványi besorolás szerint Strunz , a gránátcsoport a " sziget -szilikátok (nesoszilikátok)" általános osztályához tartozott , viseli a sz. VIII / A.08 és állt a tagok almandin , Andradit , Calderit , Goldmanit , grossular , Henritermierit , Hibschite , Holtstamit , Hydrougrandit (hiteltelen 1967 szükségtelen csoport neve), katoite , Kimzeyit , Knorringit , majorité , Morimotoit , pyrope , Schorlomit , Spessartin , Uwarowit , Wadalit és Yamatoit (hiteltelenek, mert azonosak Momoiit -val).

A Strunz 2001 óta érvényben lévő ásványi besorolásának 9. kiadása a gránátcsoportot is a „sziget -szilikátok” osztályhoz rendeli. Ez azonban a további anionok esetleges jelenléte és az érintett kationok összehangolása szerint tovább van osztva , így a gránátcsoport a sz. 9. AD.25 a tagok összetétele szerint almandin, andradit, blytit , kalderit, goldmanit, durva , henritermierit, hibschit , holtstamit , hidroandradit , katoit , kimzeyit , knorringit , majorit , momoiit ( IMA 2009-026 ), morimotoit , pyrope , Schorlomit , Spessartin, Skiagit , Uwarowit és Wadalit alfejezetben „sziget szilikátok nélkül anionok; Kationok az oktaéderekben [6] és általában nagyobb koordináció ”.

Dana

Az ásványok szisztematikája Dana szerint , amelyet főként az angol nyelvű világban használnak , a gránátcsoportot a "sziget-szilikát- ásványok " szakaszhoz rendeli. Itt azonban meg van osztva a alcsoportok "Pyralspit sorozat" (a rendszer nem. 51.04.03a ), "Ugrandite sorozat" (a rendszer nem. 51.04.03b ), "Schorlomit-Kimzeyit sorozat" (a rendszer nem. 51.04.03c ) , " Hidrogránátok " ( 51.04.03d . Sz . Rendszer ) és "Tetragonális hidrogránátok " ( 51.04.04 . Sz . Rendszer ) a " Sziget -szilikátok: SiO 4 -csoportok csak [6] és> [6] koordinációjú kationokkal ”.

IMA / CNMNC

A fentebb felsorolt ​​klasszikus osztályozások összetételük alapján határozzák meg a fő csoportokat (osztályokat), és szerkezeti kritériumok szerint osztják fel őket.

A gránát jelenlegi besorolása, amelyet a Nemzetközi Ásványtani Szövetség (IMA) dolgozott ki 2013 -ban, fordítva működik. A gránát felső csoportot a szerkezet típusa alapján határozza meg, és kémiai szempontok szerint, a kationtöltetet a tetraédrikusan koordinált Z helyzetben, 5 csoportra és 3 egyedi ásványra osztja. Ezenkívül beillesztették a rácspozíciók töltéseloszlása ​​szerinti osztályozást, és hipotetikus végkapcsolatokat adtak hozzá.

Gránát felső csoport: gránát szerkezetű ásványok
Vezetéknév Nagy Kenogranat csoport: üres Z-pozíció megjegyzés
[8] M 2+ 3 [6] M 3+ 2 [4] □ 3 X - 12
Katoite Hidroxidok Kb. 3 Al 2 □ 3 (OH) 12
Hidroxidok Kb. 3 Fe 3+ 2 □ 3 (OH) 12 hipotetikus végkapcsoló, legfeljebb 35 mol% andraditban, szintetikus
Halogenid Kb. 3 Al 2 □ 3 F 12 hipotetikus terminál, legfeljebb 11 mol% hidrogrosszulárisban
Halogenid Mn 2+ 3 Al 2 □ 3 F 12 hipotetikus terminál, akár 8 mol% Spessartine -ban
Vezetéknév Nagy névtelen csoport: halogenidek 3 töltéssel Z -en megjegyzés
[8] M + 3 [6] M 3+ 2 [4] M + 3 X - 12
Kriolitionit Halogenidek Nos 3 Al 2 Li 3 F 12
Vezetéknév Nagy névtelen csoport: oxidok 6 töltéssel Z -en megjegyzés
[8] M 2+ 3 [6] M 6+ 2 [4] M 2+ 3 X 2- 12
Yafsoanite Oxidok Kb. 3 Te 6+ 2 Zn 3 O 12
Oxidok Pb 3 Te 6+ 2 Zn 3 O 12 hipotetikus végkapcsolat, legfeljebb 9 mol% yafsoanitban
Oxidok Kb. 3 U 6+ 2 Fe 2+ 3 O 12 hipotetikus végkapcsoló, akár 24 mol% elbruszitban
Vezetéknév Nagy Henritermierite csoport: Szilikátok 8 töltéssel Z -n megjegyzés
[8] M 2+ 3 [6] M 3+ 2 [4] (M 4+ 2 □) X 2- 8 X - 4
Holtstamit Szilikátok Kb. 3 Al 2 Si 2 □ O 8 (OH) 4
Henritermierite Szilikátok Kb. 3 Mn 3+ 2 Si 2 □ O 8 (OH) 4
Szilikátok Mn 2+ 3 Al 2 Si 2 □ O 8 (OH) 4 hipotetikus terminál, akár 28 mol% Spessartine -ban
Szilikátok Mn 2+ 3 Al 2 Si 2 □ O 8 F 4 hipotetikus terminál, akár 20 mol% Spessartine -ban
[8] M 2+ 3 [6] M 5+ 2 [4] (M 3+ 2 M 2+ ) X 2- 12
Montenegró Oxidok Kb. 3 Sb 5+ 2 Fe 3+ 2 Fe 2+ O 12
Oxidok Kb. 3 Sb 5+ 2 Fe 3+ 2 Zn 2+ O 12 feltételezett végkapcsolat, 20 mol% Montenegróban
Vezetéknév Nagy Bititicit csoport: oxidok 9 töltéssel a Z -en megjegyzés
[8] M + 3 [6] M 6+ 2 [4] M 3+ 3 X 2- 12
Oxidok Nos 3 Te 6+ 2 Fe 3+ 3 O 12 szintetikus
[8] M + M 2+ 2 [6] M 5+ 2 [4] M 3+ 3 X 2- 12
Oxidok NaCa 2 Sb 5+ 2 Fe 3+ 3 O 12 szintetikus
[8] M 2+ 3 [6] (M 5+ 1,5 M 3+ 0,5 ) [4] M 3+ 3 X 2- 12
Oxidok Kb. 3 Sb 5+ 1,5 Fe 3+ 0,5 Fe 3+ 3 O 12 hipotetikus terminál, 33 mol% Montenegróban
[8] M 2+ 3 [6] (M 5+ M 4+ ) [4] M 3+ 3 X 2- 12
Bitikleit Oxidok Kb. 3 Sb 5+ Sn 4+ Al 3 O 12
Dzhuluit Oxidok Kb. 3 Sb 5+ Sn 4+ Fe 3+ 3 O 12
Usturit Oxidok Kb. 3 Sb 5+ Zr 4+ Fe 3+ 3 O 12
Elbrusite Oxidok Kb. 3 U 5+ Zr 4+ Fe 3+ 3 O 12
[8] (M 4+ 0,5 M 2+ 2,5 ) [6] M 4+ 2 [4] M 3+ 3 X 2- 12
Oxidok Th 4+ 0,5 Ca 2+ 2,5 M 4+ 2 M 3+ 3 O 12 hipotetikus terminál, legfeljebb 20 mol% kerimasitban
[8] M 3+ 3 [6] M 3+ 2 [4] M 3+ 3 X 2- 12
YAG Oxidok I 3+ 3 Al 3+ 2 Al 3+ 3 O 12 hipotetikus végkapcsoló, akár 8 mol% menzeritben (Y), spessartinban és andraditban
YIG Oxidok I 3+ 3 Fe 3+ 2 Fe 3+ 3 O 12 hipotetikus végkapcsoló, akár 8 mol% menzeritben (Y), spessartinban és andraditban
Vezetéknév Nagy Schorlomite csoport: Szilikátok 10 töltéssel Z -en megjegyzés
[8] M 2+ 3 [6] M 4+ 2 [4] (M 4+ M 3+ 2 ) X 2- 12
Kimzeyit Szilikátok Kb. 3 Zr 2 SiAl 2 O 12
Irinarassit Szilikátok Kb. 3 Sn 4+ 2 SiAl 2 O 12
Hutcheonit Szilikátok Kb. 3 Ti 2 SiAl 2 O 12
Schorlomit Szilikátok Kb. 3 Ti 2 SiFe 3+ 2 O 12
Kerimasite Szilikátok Kb. 3 Zr 2 SiFe 3+ 2 O 12
Toturite Szilikátok Kb. 3 Sn 4+ 2 SiFe 3+ 2 O 12
Vezetéknév Nagy Gránátcsoport: Szilikátok 12 töltéssel a Z -n megjegyzés
[8] (M 3+ 2 M 2+ ) [6] M 2+ 2 [4] M 4+ 3 X 2- 12
Menzeri- (Y) Szilikátok Y 2 kb Mg 2 Si 3 O 12
Szilikátok Y 2 kb Fe 2+ 2 Si 3 O 12 hipotetikus végkapcsoló, akár 20 mol% menzeritben (Y)
[8] M 2+ 3 [6] M 3+ 2 [4] M 4+ 3 X 2- 12
Pyrope Szilikátok Mg 3 Al 2 Si 3 O 12
Grossular Szilikátok Kb. 3 Al 2 Si 3 O 12
Spessartine Szilikátok Mn 2+ 3 Al 2 Si 3 O 12
Almandine Szilikátok Fe 2+ 3 Al 2 Si 3 O 12
Eringait Szilikátok Kb. 3 Sc 2 Si 3 O 12
Goldmanite Szilikátok Kb. 3 V 3+ 2 Si 3 O 12
Rubinit Szilikátok Kb. 3 Ti 3+ 2 Si 3 O 12
Momoiit Szilikátok Mn 2+ 3 V 3+ 2 Si 3 O 12
Knorringite Szilikátok Mg 3 Cr 3+ 2 Si 3 O 12
Uvarowit Szilikátok Kb. 3 Cr 3+ 2 Si 3 O 12
Andradit Szilikátok Kb. 3 Fe 3+ 2 Si 3 O 12
Kalderit Szilikátok Mn 2+ 3 Fe 3+ 2 Si 3 O 12
Blythite Szilikátok Mn 2+ 3 Mn 3+ 2 Si 3 O 12 hipotetikus végkapcsolat
Khoharit Szilikátok Mg 2+ 3 Fe 3+ 2 Si 3 O 12 hipotetikus végkapcsoló, szintetikus
Sí kirándulás Szilikátok Fe 2+ 3 Fe 3+ 2 Si 3 O 12 hipotetikus végkapcsoló, szintetikus
[8] M 2+ 3 [6] (M 4+ M 2+ ) [4] M 4+ 3 X 2- 12
Többség Szilikátok Mg 3 SiMg Si 3 O 12
Morimotoit Szilikátok Kb. 3 TiFe 2+ Si 3 O 12
[8] (M 3+ 1,5 M + 1,5 ) [6] M 3+ 2 [4] M 4+ 3 X 2- 12
Szilikátok (Y, Yb) 3+ 1,5 Na + 1,5 M 3+ 2 Si 3 O 12 hipotetikus terminál, legfeljebb 7 mol% almandinban, spessartine -ban, grossularisban
[8] (M 2+ M + 2 ) [6] M 4+ 2 [4] M 4+ 3 X 2- 12
Szilikátok M 2+ Na 2 Si 2 Si 3 O 12 hipotetikus terminál, legfeljebb 12 mol% a pyrope grossularban
Vezetéknév Nagy Berzeliit csoport: Vanadate / Arsenate 15 töltéssel Z -en megjegyzés
[8] (M 2+ 2 M + ) [6] M 2+ 2 [4] M 5+ 3 X 2- 12
Pásztor Vanadátok Ca 2 Na Mg 2 V 5+ 3 O 12
Palenzonaite Vanadátok Ca 2 Na Mn 2+ 2 V 5+ 3 O 12
Berzeliite Arzénátok Ca 2 Na Mg 2 Mint 5+ 3 O 12
Mangán berelit Arzénátok Ca 2 Na Mn 2+ 2 Mint 5+ 3 O 12
Arzénátok Ca 2 Na Fe 2+ 2 Mint 5+ 3 O 12 hipotetikus végkapcsolat, legfeljebb 6 mol% berzeliitben
[8] M + 3 [6] M 3+ 2 [4] M 5+ 3 X 2- 12
Foszfátok Nos 3 Al 2 P 5+ 3 O 12 hipotetikus végtag, legfeljebb 1 mol% almandinban és pirópában

Alcsoportok, elavult nevek és hipotetikus végkapcsolatok

Az IMA besorolás nem bontja tovább a gránátot alcsoportokra. A régebbi irodalomban a közös vegyes kristálysorokon alapuló felosztás két lényeges csoportra / sorra oszlik:

Pyralspit csoport:

  • Pyrope ( magnézium -alumínium gránát ): Mg 3 Al 2 [SiO 4 ] 3
  • Almandin ( vas-alumínium gránát ): Fe 3 Al 2 [SiO 4 ] 3
  • Spessartine ( mangán -alumínium gránát ): Mn 3 Al 2 [SiO 4 ] 3

Ugrandit csoport:

  • Uwarowit ( kalcium -króm gránát ): Ca 3 Cr 2 [SiO 4 ] 3
  • Grossular ( kalcium -alumínium gránát ): Ca 3 Al 2 [SiO 4 ] 3
    • Grandit : A Grossular-Andradit vegyes sorozat köztes kapcsolata
    • Plazolit : A Grossular-Katoit vegyes sorozat köztes összeköttetése
  • Andradit ( kalcium -vas gránát ) Ca 3 Fe 3+ 2 [SiO 4 ] 3

Vegyes kristálykészítmények, hipotetikus készítmények vagy szintetikus vegyületek további nevei:

  • Hibschit : Ca 3 Al 2 [(SiO 4 ) > 1,5 ((OH) 4 ) <1,5 ], nem számít önálló ásványnak, hanem a durva -katoit sorozat köztes vegyes kristályának.
  • Hidroandradit : Ca 3 Fe 3+ 2 [(SiO 4 ) > 1,5 ((OH) 4 ) <1,5 ], nem számít önálló ásványnak, hanem különféle andraditoknak.
  • Mint chloromayenite , wadalite van már nem számít között gránát felső csoport. A gránát szerkezetétől való eltérések túl nagyok.

Módosítások és fajták

Achtaragdit az "Akhtaragda folyó torkolatából", Vilyuy vízgyűjtő, Oroszország (méret: 2,5 x 2,4 x 1,5 cm)
  • Akhtaragdite (szintén Akhtarandite , angol Akhtaragdite ): Pseudomorphosis a grossular katoite vegyes kristályok (hydrogrossular) után ásványi a mayenitet felső csoport , esetleg a Hibschit hogy Wadalit a Wiljui Oroszországban. Az eightaragdit többnyire tetraéderes vagy triakiststraedikus kristályok formájában fordul elő, fehér-szürke és szürkésbarna színűek.
  • Bredbergite ( James Dwight Dana után, 1900 körül): elavult és már nem használt név egy magnéziumban gazdag andradit fajtához
  • Demantoid ( Nils von Nordenskiöld után, 1870 körül): Andradit fajta, amelyet idegen adalékok sárgászöldre színeztek
  • Melanit ( Abraham Gottlob Werner után , 1799): titánban gazdag andraditfajtának tekintik, és a görög μέλας szóról kapta a feketét , mivel túlnyomórészt szürke-fekete-koromfekete kristályokban vagy durva aggregátumokban fordul elő.
  • Topazolith (PC Bonvoisin, 1806): Világos sárga, " topázhoz hasonló " andradit fajta, először a olaszországi Piemonte régió Valle di Lanza -jában fedezték fel
  • Xalostocite : Név áttetsző, rózsaszínű nagyméretű, fehér márvánnyal rendelkező sűrű növekedéséhez, amelyet a mexikói Morelos állambeli Xalostocban talált helyről neveztek el .

Oktatás és helyszínek

A gránátok masszív vagy szemcsés formájúak, de gyakran makroszkopikus kristályok formájában is , amelyek súlya akár 700 kg is lehet.

A gránát különösen gyakori a metamorf kőzetekben , mint például a gneisz , a csillámhasadék vagy az eclogite ; magmás kőzetekben és nehéz ásványi szappanokban (strandüledékek, folyami üledékek) is előfordulnak üledékek. A ma természetesen megtalálható drágakő gránátok az USA -ból , Dél -Afrikából és Srí Lankáról származnak .

A pontos kémiai összetétel mindig a környező kőzet összetételével függ össze: Például a magnéziumban gazdag piróp gyakran előfordul peridotitokban és szerpentinitekben , míg a zöld uvarovit főleg krómtartalmú szerpentinit kőzetben fordul elő .

Metapelit ( csillámpala , gneisz )

A metamorfózis szilikát pelites , gránát gazdag almandin formában kb. 450 ° C-on a reakció a chloritoid + biotit + H 2 O a gránát + klorit . Alacsony hőmérsékleten a gránátkevert kristályok gazdagok spessartinban, és a hőmérséklet emelkedésével egyre inkább almandint tartalmaznak. Kb. 600 ° C -tól gránát képződik a sztaurolit lebomlásakor . Ahogy a hőmérséklet tovább emelkedik, a gránátok egyre gazdagabbak lesznek a pirópában, és még akkor is, ha a kőzet olvadni kezd, a gránátok újra keletkezhetnek. B. a biotit + szillimanit + plagioklász + kvarc gránát + kálium földpát + olvadék reakciójában . A gránát csak spinell + kvarcrá bomlik 900 ° C feletti hőmérsékleten, vagy nagy nyomáson ortopiroxén + szillimanittá.

Metabasite ( granulit , eklogit )

A metabazitok csoportjában (pl. Metamorf bazalt ) a gránát kőzetet képez az eklogitokban, és a gránátkevert kristályok gazdagok a pirópában és a durvaságban .

A növekvő nyomás, gránát formák, amelyek az átmenetet a granulit kifejlődés a eklogit kifejlődés kb. 10 kbar, 900 ° C-on, amikor ortopiroxén és plagioklász reagálnak a gránát, klinopiroxén és kvarc . A blueschistáknál kezdetben Fe-gazdag héj, amely az eklogit fácies kialakítása útján egyre inkább Pyrop- és grossularit-gazdagabb.

Metasomatosis

Amikor a savas magmatitok karbonátos kőzetekkel érintkeznek, és a kapcsolódó anyagszállítás során koponyák képződnek , a gránát szintén gyakran előforduló reakciótermék.

Magmás kőzetek

Melanit a mikroszkópban
Vékony metszet a Kaiserstuhl gangfonolitján, idiomorf melanit kristályokkal. Jellemző a zónás barna szín a lineárisan polarizált fényben. A zöld kristályok aegirinaugitok.
A keresztezett polarizációs szűrők alatt a melanit sötét marad, mint izotróp ásványi fázis.

A kagylók előfordulása magmás kőzetekben kevésbé gyakori, mint a metamorf kőzetekben. Különböző gránátokat (főként almadint, spessartint és pirópot) írnak le gránitokból és granodioritokból, valamint andezitekből, de kétséges, hogy ezek az események a megfelelő magma elsődleges csapadékai, vagy hogy ezek az események xenokristályok vagy esetleg olvadt kőzetből származó reakciótermékek ( Palingenezis ). A vitathatatlan elsődleges képződmények viszont a pegmatitokban vagy nefelinszenitekben lévő gránátok és vulkáni megfelelőik, a fonolitok . A melanit (fekete andradit) az utóbbi kőzettípusok jellegzetes gránátfázisa.

Gránát bomlása (retrográd konverziók)

kagylószerű kelyfit képződmények már lebomlott gránátkristályok körül (fekete) egy szerpentinit kőzetben

Bizonyos litofaciális körülmények között a gránátok átalakulnak vagy bomlanak a metamorf kőzetekben. Ezen folyamatok eredményét kelyfitnek nevezik . A folyamat során számos új ásvány keletkezik.

Kristályszerkezet

Gránát általában kristályosodni köbös szimmetriájú a tércsoportban la 3 d (tércsoport nincs. 230) . Az egység cella tartalmaz 8 általános képletű egység , és az összetételtől függően, egy él hossza 1,146 nm (pyrope) a 1,256 nm (katoite).Sablon: szobacsoport / 230

A gránát szerkezete

O 2− anion

Az oxigén anionok elfoglalják általános rács helyzetben 96h pont szimmetria 1 . Minden O 2 -aniont 4 kation vesz körül:

  • egy Z-kation, amelyet erős, túlnyomórészt kovalens kötés köt össze, kb. 1 kötési vegyértékkel
  • egy Y-kation, amelyhez túlnyomórészt ionos kötés kapcsolódik, kb. 0,5 vu (vegyértékegységek)
  • két X kation, amelyekhez csak gyenge, egyenként kb. 0,25 vu ionos kötések vannak.

Más nagy sűrűségű oxidszerkezettel ellentétben az oxigénionok nem képezik a gömbök legközelebbi tömítését . A nagy, 8-szoros koordinált ionok nem találnának helyet az oxigéngömbök köbös vagy hatszögletű szoros csomagolásában. Az összes koordinációs poliéder összekötése a közös sarkok és mindenekelőtt a sok közös él miatt, a gránát szerkezet mégis nagy sűrűséget ér el.

A kationok méretüktől és töltésüktől függően három különböző, speciális rácshelyzetet foglalnak el, ahol 4, 6 vagy 8 oxigénion veszi körül őket.

ZO 4 tetraéder

Gránát szerkezet 1: ZO 4 tetraéder

A Z kationok (Si 4+ ) a 24d rácshelyzeten ülnek a 4 pontszimmetriával , ahol 4 oxigénion veszi körül őket, amelyek egy tetraéder sarkában helyezkednek el.

A ZO kötés hossza 0,163 nm (piróp, almandin) és 0,165 nm (goldmanit) között van. A ZO 4 koordinációs tetraéder két különböző hosszúságú élpárral rendelkezik:

  • két ellentétes él, amelyek nincsenek szomszédosak bármely elfoglalt rácshelyzettel, hossza 0,274 nm (almandin, andradit) és 0,276 nm (goldmanite) között
  • két egymással szemközti él, amelyek az XO 8 dodekaéderrel határosak, hossza 0,250 nm (piróp, almandin) és 0,258 nm (uwarowit, goldmanit) között.

YO 6 nyolcszög

Gránát szerkezet 2: YO 6 oktaéder

Az Y kationok a 16a rácshelyzeten ülnek a 3 pontszimmetriával , ahol 6 oxigénion veszi körül őket, amelyek az oktaéder sarkában helyezkednek el. A meghatározott YO kötéshossz 0,19 nm (piróp) és 0,20 nm (andradit) között van. A GO 6 koordinációs poliédernek két különböző éle van:

  • 6 él, amelyek nem határolnak semmilyen elfoglalt rácspozíciót, hossza 0,262 nm (piróp) és 0,289 nm (andradit) között
  • 6 él, amelyek az X pozíciót határolják, 0,269 nm (bruttó) és 0,283 nm (andradit) között

XO 8 dodekaéder

Gránát szerkezet 3: XO 8 dodekaéder

Az X kationok a 24c rácshelyzeten ülnek a 222 pontszimmetriával, ahol 8 oxigénion veszi körül őket, amelyek a dodekaéder ( trigondodekaéder ) sarkában helyezkednek el . A XO kötéshosszak 0,22 nm (piróp) és 0,25 nm (andradit, glodmanit) között vannak. Az XO 8 koordinációs poliédernek 4 különböző éle van:

  • 2 él, amelyek a szomszédos ZO 4 tetraéderrel határosak, hossza 0,250 nm (piróp, almandin) és 0,258 nm (uwarowite, goldmanite) között.
  • 4 él, amelyek a szomszédos YO 6 oktaéderekkel határosak, 0,269 nm (bruttó) és 0,283 nm közötti (andradit) hosszúságúak
  • 4 él, amelyek a szomszédos XO 8 dodekaéderekkel határosak, hossza 0,27 nm (piróp) és 0,297 nm (bruttó) között
  • 8 él, amelyek nem határolják a foglalt rácshelyzetet, hossza 0,278 nm (piróp) és 0,287 nm között (bruttó, arany amnit)

A koordinációs poliéderek összekapcsolása

Gránát szerkezet 4: A koordinációs poliéderek összekapcsolása
Gránát szerkezet 5: általános nézet

A ZO 4 tetraéder és az YO 6 oktaéder sarkukban megosztott oxigénatomok kötik össze a tetraéder és az oktaéder váltakozó keretét. A gránátok sziget -szilikátok, és a ZO 4 tetraédereik nincsenek közvetlen kapcsolatban egymással.

Az XO 8 dodekaéderek közös élekkel vannak összekapcsolva, és három gyűrűt képeznek, amelyek síkja merőleges az egységcella térbeli átlójára. Ezek az XO 8 dodekaéder gyűrűk össze vannak kötve egymással, hogy keretet képezzenek, amely szerint mindegyik dodekaéder két ilyen gyűrűhöz tartozik. A dodekaéderek további éleken keresztül kapcsolódnak a ZO 4 -YO 6 keret tetraédereihez és oktaédereihez, amelyek között kitöltődik.

A szimmetria csökkenése

Különösen a durva andradit vegyes kristályok gyengén kettős törésűek és optikailag kéttengelyűek. Optikai anizotrópiát is megfigyeltek az almandinnal. Az optikai tulajdonságok nagyon érzékeny mutatói az ideális, köbös szerkezettől való eltéréseknek. Másrészt csak ritkán lehetett kimutatni őket a gránátok röntgenszerkezeti vizsgálata során. Egyes tanulmányok azt mutatják, hogy a klinika ( I tércsoport 1 (2. sz., 4. pozíció) ) vagy ortorombikus (az űrcsoport Fddd (70. sz.) )), De tetragonális ( I. űrcsoport 4 1 / acd (142. sz.) ) Vagy monoklinikus is az ilyen gránátokhoz ( C 2 / m űrcsoport (12. sz.) ) Szimmetria. A szimmetria csökkenésének számos oka lehet:Sablon: szobacsoport / 2.4Sablon: szobacsoport / 70Sablon: szobacsoport / 142Sablon: szobacsoport / 12

  • Műanyag deformáció
  • A szimmetria csökkenése a rács feszültségei miatt
  • Mágneses-optikai effektusok ritkaföldfém-elemek beépítésével
  • A kationok eltérő eloszlása ​​(sorrendje) különböző oktaéderes pozíciókon
  • A szimmetria csökkentése az OH -csoportok szabályos beépítése révén

használat

Csiszolóanyagként

Keménysége miatt a gránátot csiszolóanyagként is használják homokfúvásban és vízsugaras vágásban.

A technológiában

Különösen a mesterségesen előállított gránát szerkezetű kristályokat használják precíziós mechanikai és optikai műszerekben. A természetes ásványokkal ellentétben a szilícium helyett gyakran más elemeket is beépítenek ide. Az ittrium-alumínium gránát (YAG, Y 3 Al 2 [Al O 4 ] 3 ), amelyben az ittrium 3+ ionok körülbelül egy százalékát neodímium 3+ ionok váltják fel , lézerkristály ( Nd: YAG-Laser ), valamint Yb: YAG lézer adalékolt a itterbium és Er: YAG lézer adalékolt a erbium . A fehér LED-ek sárga lumineszcencia-átalakítója a fejlesztés kezdetén cérium-adalékolt YAG volt. Az ittrium-vas-gránát (YIG) és rokonai mikrohullámú ferritként, rezonátorként vagy YIG szűrőként használhatók a nagyfrekvenciás technológiában.

Az 1970 -es és 1980 -as években gránátokat használtak a mágneses buborékmemória gyártásához, különleges ferromágneses tulajdonságaik miatt .

Drágakőként

A gránátot különféle formában használják drágakőként . Az egyik többek között megkülönbözteti a sötétvörös pirópát, amelyet Kaprubinnak is neveznek, a vörös-fekete almandint, a smaragdzöld uwarowitot, a sárga-zöld andraditot, a fekete skorlomitot és a melanitot, az átlátszó-zöldes demantoidot és a narancsvöröset. Spessartin. Guruláris is van. Ezenkívül több éve létezik egy új változat, a narancs mandarin gránát. A gránátokat a kisember drágaköveinek is nevezik.

  • Lengyel császári sas (1638 körül készült), főleg gránátból (test) és rubinból (szárnyak, farok)

  • "Idaho csillaga", a legnagyobb 6-hegyes csillag gránát

  • Rózsaszín almandin piróp vegyes kristály

  • Bross zöld demantoiddal

  • Uvarovite medál , körülbelül 2 cm hosszú

Lásd még

irodalom

Monográfiák

  • Thomas Fehr, Maximilian Glas, Joachim Zang: Gránát. Az ásványi anyagok a gránát csoport: drágakövek, ékszerek és lézerek (=  extraLapis . No. 9 ). Weise, München 1995, ISBN 3-921656-35-4 .

Összefoglalva

Tudományos cikkek

  • S. Geller: A gránátok kristálykémiája. In: Journal of Crystallography. 125. kötet, 1967, 1-47. ( PDF fájl; 2,1 MB )
  • GA Novak, GV Gibbs: A szilikát gránátok kristálykémiája. In: Amerikai ásványtudós. 56. kötet, 1971, 791-825. ( PDF fájl; 2,2 MB )
  • H. Hirai, H. Nakazawa: Egy nagy gránát alacsony szimmetriájának megjelenítése a precessziós fényképen. In: Amerikai ásványtudós. 71. kötet, 1986, 1210-1213. ( PDF fájl; 2,2 MB )
  • D. Brown, RA Mason: A szekcionált kettős törés előfordulása Almandine -ban a Gagnon Terrane -ből, Labrador. In: Canadien Mineralogist. 32. kötet, 1994, 105-110. ( PDF fájl; 835 kB )
  • FM Allen, PR Buseck: XRD, FTIR és TEM vizsgálatok optikailag anizotróp durva gránátokról. In: Amerikai ásványtudós. 73. kötet, 1988, 568-584. ( PDF fájl; 1,6 MB )
  • DK Teertstra: A REFRAKCIÓ MELLÉKLETE ÉS EGYSÉGI KÖTELEZETTSÉGEK A KÁRTYA ÉRTÉKÉRŐL ÉS A RENDELET MINTÁJÁRÓL A GARNET-GROUP MINERALS-ban. In: kanadai ásványtudós. 44. kötet, 2006, 341-346. ( PDF fájl; 192 kB )
  • KJ Kingma, JW Downs: Kettőtörő andradit kristályszerkezeti elemzése. In: Amerikai ásványtudós. 74. kötet, 1989, 1307-1316. ( PDF fájl; 1,0 MB )
  • DT Griffen, DM Hatch, WR Phillips, S. Kulaksis: A kettős törésű tetragonális piral kristálykémiája és szimmetriája a 75 -nagyságú 25 -mágnes ellenére. In: Amerikai ásványtudós. Vol. 71, 1992, 399-406. ( PDF fájl; 1,1 MB )

web Linkek

Commons : Grenade (Garnet)  - Képek, videók és hangfájlok gyűjteménye
Wikiforrás: Az uvarowite -ról és a gránátról a megsemmisítésük tekintetében  - Források és teljes szövegek

Egyéni bizonyíték

  1. ↑ a b c d e f g h i j Hugo Strunz , Ernest H. Nickel : Strunz Mineralogical Tables. Kémiai-szerkezeti ásványi osztályozási rendszer . 9. kiadás. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele és Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , p.  540-542 .
  2. ↑ a b c d e Edward S. Grew, Andrew J. Locock, Stuart J. Mills, Irina O. Galuskina, Evgeny V. Galuskin és Ulf Hålenius: IMA Report - Nomenclature of the garnet supergroup. In: Amerikai ásványtudós. 98. kötet, 2013, 785-811. ( PDF fájl; 1,1 MB )
  3. ↑ Hans Jürgen Rösler : Az ásványtan tankönyve . 4. javított és bővített kiadás. Német kiadó az alapipar számára (VEB), Lipcse 1987, ISBN 3-342-00288-3 , p.  460-466 .
  4. ^ Friedrich Klockmann : Klockmanns ásványtankönyv . Szerk .: Paul Ramdohr , Hugo Strunz . 16. kiadás. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8 , pp.  666 (első kiadás: 1891).
  5. ↑ Ásványi portré gránát: színváltó és kék gránátok. In: Mineralienatlas Lexikon. Stefan Schorn et al., Hozzáférés: 2021. augusztus 11 .
  6. ↑ a b DK Teertstra: A REFRAKCIÓ MUTATÓI ÉS EGYSÉGI KORLÁTOZÁSAI A KÁRTYA ÉRVÉNYÉRŐL ÉS A RENDELET MINTÁJÁRÓL A GARNET-GROUP MINERALS. In: kanadai ásványtudós. 44. kötet, 2006, 342. o. ( PDF fájl; 192 kB )
  7. ↑ Zekert Ottó (szerk.): Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus Ausztriában 1570. Szerk. Az Osztrák Gyógyszerész Szövetség és a Társaság a Gyógyszerészet Története számára. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlin 1938, 143. o.
  8. ^ Friedrich Kluge , Alfred Götze : A német nyelv etimológiai szótára . 20. kiadás. Szerk .: Walther Mitzka . De Gruyter, Berlin / New York 1967; Reprint („21. változatlan kiadás”) uo. 1975, ISBN 3-11-005709-3 , 353. o.
  9. ^ Theodore Ziolkowski : A karbunkulus kő. In: Eufória. 51. kötet, 1961, 297-326.
  10. ↑ Ortrun Riha : Fogalmak: gyümölcslevek és szimbólumok. In: Orvostudomány a középkorban. Az empirikus tudás, a mágia és a vallás között (= a tudomány spektruma. Különleges: Régészet, Történelem, Kultúra. 2.19 . Kötet), (szintén a Spektrum der Wissenschaft. 2, 2002 -ben ) 2019, 6–11. Oldal, itt: 10. o.
  11. ↑ a b c Andreas Karlsson, Dan Holtstam, Luca Bindi, Paola Bonazzi, Matthias Konrad-Schmolke: A gránát szupercsoport összetettségének növelése: monteneveit, Ca3Sb5 + 2 (Fe3 + 2Fe2 +) O12, a Montenevemine, Bolzano tartomány új ásványa , Olaszország . In: European Journal of Mineralogy . szalag 2020. 32. o. 77-87 ( researchgate.net [PDF; 5.2 MB ; 2020. május 15 -én].
  12. ↑ a b AP Dodokin, S. Lyubutin, BV Mill, VP Peshkov: Mössbauer Effect In Antiferromagnetic Substances With Garnet Structures . In: Szovjet fizika JETP . szalag 36 , nem. 3 , 1973, p. 526-531 ( jetp.ac.ru [PDF; 200 kB ; 2020. május 2 -án elérhető]).
  13. ↑ Thomas Fehr, Maximilian Glas, Joachim Zang: Granat. A gránátcsoport ásványai: drágakövek, ékszerek és lézerek (=  ExtraLapis . No. 9 ). Weise, München 1995, ISBN 3-921656-35-4 , p. 19 .
  14. ↑ Thomas Fehr, Maximilian Glas, Joachim Zang: Granat. A gránátcsoport ásványai: drágakövek, ékszerek és lézerek (=  ExtraLapis . No. 9 ). Weise, München 1995, ISBN 3-921656-35-4 , p. 9 .
  15. ↑ Thomas Fehr, Maximilian Glas, Joachim Zang: Granat. A gránátcsoport ásványai: drágakövek, ékszerek és lézerek (=  ExtraLapis . No. 9 ). Weise, München 1995, ISBN 3-921656-35-4 , p. 13 .
  16. ↑ Thomas Fehr, Maximilian Glas, Joachim Zang: Granat. A gránátcsoport ásványai: drágakövek, ékszerek és lézerek (=  ExtraLapis . No. 9 ). Weise, München 1995, ISBN 3-921656-35-4 , p. 3 .
  17. ↑ Eugeny Galuskin, Irina Galuskina: Achtarandite - szivacs hibschite pszeudomorf a wadalit -szerű fázis után: belső morfológia és kialakulási mechanizmus. In: Új évkönyv az ásványtanhoz - Értekezések. Kötet, 178. szám, 2003. szám, 63-74. ( PDF 32 kB ; rövid leírás)
  18. ↑ Hans Lüschen: A kövek neve. Az ásványi királyság a nyelv tükrében . 2. kiadás. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1 , p. 272 .
  19. ↑ Az ásványtan elemei: szemináriumok és magántanulók használatához igazítva , John Lee Comstock a Google könyvkeresőben
  20. ↑ Giambattista Brocchi, Carl August von Bloedau: J. Brocchi ásványtani értekezése a tiroli Fassa -völgyről: kiegészítésekkel, Fassa -völgy térképével és hegyi szakaszokkal. a Google Könyvkeresőben
  21. ↑ Thomas Fehr, Maximilian Glas, Joachim Zang: Granat. A gránátcsoport ásványai: drágakövek, ékszerek és lézerek (=  ExtraLapis . No. 9 ). Weise, München 1995, ISBN 3-921656-35-4 , p. 17 .
  22. ↑ A peliták metamorfizmusa az FS Spear 1993-ban: Metamorphic Phase Equilibria és Pressure-Temperature-Time Paths. 337-391.
  23. ↑ Roland Vinx: Sziklameghatározás a terepen . 3. Kiadás. Spektrum, Heidelberg 2011, ISBN 978-3-8274-2748-9 , p. 439 .
  24. ↑ WE Tröger: A kőzetképző ásványok optikai meghatározása . 2. kiadás. szalag 2 . Svájci szakáll, Stuttgart 1969, p. 82 .
  25. ↑ M. Okrusch, S. Matthes: Mineralogie . 9. kiadás. Springer, Berlin 2014, ISBN 978-3-642-34659-0 , pp. 149 .
  26. ↑ Gibbs 1971, 791. o.
  27. ^ A b c d S. Geller: A gránátok kristálykémiája. In: Journal of Crystallography. 125. kötet, 1967., 4. o. ( PDF fájl; 2,1 MB )
  28. ↑ a b c Novac & Gibbs 1971 - 1., 9. táblázat
  29. ↑ FM Allen, PR Buseck: XRD, FTIR és TEM vizsgálatok optikailag anizotróp durva gránátokról. In: Amerikai ásványtudós. 73. kötet, 1988, 3. ábra, 51. o. ( PDF fájl; 1,6 MB )
  30. ^ D. Brown, RA Mason: A szektoros kettős törés előfordulása Almandine -ban, a labradori Gagnon Terrane -ből. In: Canadien Mineralogist. 32. kötet, 1994, 105-110. ( PDF fájl; 835 kB )
  31. ↑ Ennek a tengelypozíciónak a számozása nem felel meg a Nemzetközi Kristálytani Táblázatok sorrendjének , mert ott nem szerepel.
  32. ↑ FM Allen, PR Buseck: XRD, FTIR és TEM vizsgálatok optikailag anizotróp durva gránátokról. In: Amerikai ásványtudós. 73. kötet, 1988, 580. o. ( PDF fájl; 1,6 MB )
  33. ↑ Kingma & Downs 1989, 1307. o.
  34. ↑ a b Hirai & Nakazawa 1986
  35. ↑ Griffen és mtsai. 1992
  36. ↑ Andre Aubry, Yves Dusausoy, Alain Laffaille, Jean. Protas: Determination et etude de la structure cristalline de l'henritermierite, hydrogrenat de symmetretrie quadratique. In: Bulletin de la Societe frangaise de Mineralogie et de Cristallographie. 92. kötet, 1969, 126-133.
  37. ↑ FM Allen, PR Buseck: XRD, FTIR és TEM vizsgálatok optikailag anizotróp durva gránátokról. In: Amerikai ásványtudós. 73. kötet, 1988, 3. ábra, 568-569. ( PDF fájl; 1,6 MB )