Innhold
- Hva er Garnet?
- Granat Fysiske og kjemiske egenskaper
- Hvordan danner granat?
- Bruk av Garnet
- Granat som et industrielt mineral
- Granatblad som en geologisk indikatormineral
- Granater som edelstener
Perlepynt: De fleste tror at granat er en rød edelsten. Granat forekommer imidlertid i en rekke farger. Med klokken fra øverst til venstre: rød almandine (Madagaskar), grønn tsavoritt (Tanzania), gul mali (Mali), oransje spessartite (Mosambik), rosa malaya (Tanzania), grønn merelani mynte (Tanzania), rød pyrope (Elfenbenskysten), grønn demantoid (Namibia), lilla rhodolit (Mosambik) og oransje hessonitt (Sri Lanka). Sju av åtte av granatene over er fra Afrika, den relativt nye kilden til spektakulære granater.
Hva er Garnet?
Granat er navnet som brukes til en stor gruppe bergdannende mineraler. Disse mineralene har en vanlig krystallstruktur og en generalisert kjemisk sammensetning av X3Y2(SiO4)3. I den sammensetningen kan "X" være Ca, Mg, Fe2+ eller Mn2+, og "Y" kan være Al, Fe3+, Mn3+, V3+ eller Cr3+.
Disse mineralene finnes over hele verden i metamorfe, stollende og sedimentære bergarter. Mest granat som finnes nær jordoverflaten, når en sedimentær bergart med høyt aluminiuminnhold, for eksempel skifer, blir utsatt for varme og trykk intenst nok til å produsere skjist eller gneis. Granat finnes også i bergarter av kontaktmetamorfisme, magma kamre under jorden, lavastrømmer, vulkanutbrudd med dype kilder, og jordsmonnene og sedimentene som dannes når granatbærende bergarter blir forvitret og erodert.
De fleste forbinder ordet "granat" med en rød edelsten; Imidlertid er de ofte overrasket over å vite at granat forekommer i mange andre farger og har mange andre bruksområder. I USA var den viktigste industrielle bruken av granat i 2012 vannstrålesnitt (35%), slipende sprengningsmedier (30%), vannfiltreringskorn (20%) og slipepulver (10%).
The Garnet Group: Dette diagrammet oppsummerer medlemmene av granatgruppen som er viktigst som edelstener. Aluminiumsgarnettene er normalt røde i farger med høyere tyngdekraft og hardhet. Kalsiumdelene er vanligvis grønne og har lavere hardhet.
Granat Fysiske og kjemiske egenskaper
De mest vanlige mineralene i granatgruppen inkluderer almandin, pyrope, spessartine, andradite, grossular og uvarovite. De har alle en glassaktig glans, en gjennomsiktig-til-gjennomskinnelig diafranitet, en sprø fasthet og mangel på klyving. De kan bli funnet som individuelle krystaller, strømførende småstein, kornete aggregater og massive forekomster. Deres kjemiske sammensetning, egenvekt, hardhet og farger er listet opp nedenfor.
Som sett ovenfor er det en rekke forskjellige typer granat, og hver har en annen kjemisk sammensetning. Det er også solide løsningsserier mellom de fleste granatmineraler. Denne store variasjonen i kjemi bestemmer mange av deres fysiske egenskaper. Som et eksempel har kalsiumgarneter generelt en lavere spesifikk tyngdekraft, en lavere hardhet og har vanligvis grønn farge. I kontrast har jern- og mangangarnettene en høyere spesifikk tyngdekraft, større hardhet og er vanligvis røde.
Almandine granat: Utmerkede kubiske krystaller av almandine granat i en finkornet glimmer fra Granatenkogel, Østerrike. Eksempel og foto av Arkenstone / www.iRocks.com.
Andraditt granat: Grønt andra-granat av den demantoide sorten på en matrise av marmor. Dette eksemplet er omtrent 8,9 x 6,5 x 4,8 centimeter stort og ble samlet i Antsiranana-provinsen, Madagaskar. Granater dannet i marmor har ofte utmerket krystallform og er av veldig høy kvalitet. Eksempel og foto av Arkenstone / www.iRocks.com.
Garnet gneiss: En grovkornet gneis sammensatt hovedsakelig av hornblende (svart), plagioclase (hvit) og granat (rød) fra Norge. Offentlighetsbilde av Woudloper.
Alluviale granatkrystaller: Disse almandine-spessartine-garnettene kommer fra en alluvial forekomst i Idaho. De har blitt fraktet et lite stykke fra kildestenen, og noen har fremdeles bevis på sin kristendom i dodekatedralen. De er omtrent fire til fem millimeter store og veier omtrent 0,6 til 0,8 karat hver.
Hvordan danner granat?
Granat i Metamorphic Rocks
De fleste granatformer ved konvergente plategrenser der skifer utøves av regional metamorfisme. Varmen og trykket ved metamorfisme bryter kjemiske bindinger og får mineraler til å omkrystallisere til strukturer som er stabile under det nye temperatur-trykkmiljøet. Granat av aluminium, almandin, dannes vanligvis i dette miljøet.
Når disse bergartene er metamorfosert, begynner granatene som bittesmå korn og forstørres sakte etter hvert som metamorfismen skrider fram. Når de vokser, fortrenger de, erstatter og inkluderer de omkringliggende bergmaterialene. Bildet nedenfor viser et mikroskopisk riss av et granatkorn som har vokst innenfor en skismatrise. Den inkluderte en rekke mineralbergkorn fra vertsbergartene etter hvert som den vokste. Dette forklarer hvorfor så mange garnetter dannet av regional metamorfisme er sterkt inkludert.
Garnet glimmer i tynt snitt: Dette er et mikroskopisk syn på et granatkorn som har vokst i skjist. Det store svarte kornet er granat, de røde langstrakte kornene er glimmerflak. De svarte, grå og hvite kornene er for det meste silt eller mindre størrelse korn av kvarts og feltspat. Granaten har vokst ved å erstatte, fortrenge og inkludere mineralkornene til den omkringliggende bergarten. Du kan se mange av disse kornene som inneslutninger i granat. Fra dette bildet er det lett å forstå hvorfor rene granater av edelstenkvalitet uten inneslutninger er veldig vanskelige å finne. Det er også vanskelig å forstå hvordan granat kan vokse til fine euhedrale krystaller under disse forholdene. Foto av Jackdann88, brukt her under en Creative Commons-lisens.
Kalsiumgarnettene dannes vanligvis når argillaceous kalkstein blir endret til marmor ved kontaktmetamorfisme langs kantene av stollende inntrengninger. Dette er andradite, grossular og uvarovite, de litt mykere, typisk grønne granater med lavere spesifikk tyngdekraft. To kalsiumgarnetter er høyt ansett i edelstenhandelen; de er tsavoritt (en lysegrønn brutto) og demantoid (en gullgrønn andradite).
Granat i stivstein
Granat forekommer ofte som et tilbehørsmineral i stollende bergarter som granitt. Mange mennesker er kjent med almandine granat fordi det noen ganger blir sett på som mørkerøde krystaller i de stollende bergartene som brukes som benkeplater i granitt. Spessartine er en oransje granat som finnes som krystaller i granittpegmatitter. Pyrope er en rød granat som føres til jordens overflate i biter av peridotitt som ble revet fra mantelen under vulkanutbrudd med dyp kilde. Granat finnes også i basaltiske lavastrømmer.
Granat i sedimentære bergarter og sedimenter
Granater er relativt holdbare mineraler. De finnes ofte konsentrert i jordsmonnet og sedimentene som dannes når granatbærende bergarter blir forvitret og erodert. Disse alluviale granatene er ofte målet for gruvedrift fordi de er enkle å utvinne og fjerne fra sedimentet / jorda ved mekanisk prosessering.
Bruk av Garnet: Dette diagrammet viser den vanligste industrielle bruken av granatmineraler. Almandine er den mengden granat som oftest brukes i industrien.
Bruk av Garnet
Granat har blitt brukt som edelsten i tusenvis av år. I løpet av de siste 150 årene har den sett mange andre bruksområder som et industrimineral. Diagrammet nedenfor viser nyere industriell bruk av granat i USA. Granat brukes også som et indikatormineral under mineralutforskning og geologiske vurderinger.
Granat slipemiddel: Dette bildet viser granatkorn som er knust og størrelsessortert for bruk som slipemiddel, skjæring og filtermedia. De brukes i vannstråleskæring, "sand" sprengning, sandpapir, vannfiltrering og en rekke andre bruksområder. Almandine er den hardeste granaten og også den mest tallrike. Det er det granat du velger for de fleste slipende applikasjoner. Foto av USAs geologiske undersøkelse.
Granat som et industrielt mineral
Garnet Abrasives
Den første industrielle bruken av granat var som et slipemiddel. Granat er et relativt hardt mineral med en hardhet som varierer mellom 6,5 og 7,5 på Mohs Scale. Det gjør at den kan brukes som et effektivt slipemiddel i mange typer produksjon. Når den knuses, bryter den i kantete deler som gir skarpe kanter for kapping og pussing. Små korn med ensartet størrelse er bundet til papir for å produsere et rødlig sandpapir som er mye brukt i trebearbeidingsbutikker. Granat er også knust, silet til bestemte størrelser og solgt som slipende granuler og pulver. I USA har New York og Idaho vært viktige kilder til industrielt granat for slipemidler.
Garnet sandpapir: Knuste granatgranulat brukes til å lage granat sandpapir. Granat fungerer som et utmerket slipemiddel, spesielt for sliping av tre. De knuste granatgranulatene er veldig skarpe, og når papiret brukes, sprekker granulatene for å eksponere nye skarpe overflater. Hvis du ser sandpapir dekket med rødbrune granuler, kan du se på baksiden for å se om det er granatpapir.
Granat krystall: Almandine, en rekke granat fra River Valley, Ontario, Canada. Dette eksemplet er en fin euhedral krystall omtrent 5 centimeter tvers over. Disse krystalltypene blir ofte forvitret ut av en granatbærende glimmer og blir transportert av bekker.
Waterjet CuttingDen største industrielle bruken av granat i USA er innen vannskjæring. En maskin kjent som en vannstrålefreser produserer en høytrykksstråle med vann med medfølgende slipende granuler. Når disse er rettet mot et stykke metall, keramikk eller stein, kan det oppstå en skjærehandling som gir veldig lite støv og kutt ved lav temperatur. Waterjet kuttere brukes i produksjon og gruvedrift.
Almandine granat: Almandine, en rekke granater fra Lount Township, Ontario, Canada. Dette er en kornformet prøve omtrent 11,4 centimeter over.
Slipende sprengningGranat granuler brukes også i slipende sprengning (ofte kjent som "sandblåsing"). I disse prosessene driver et verktøy frem en strøm av slipende granuler (også kjent som "media") mot en overflate ved å bruke et høyt trykkfluid (vanligvis luft eller vann) som drivmiddel. Slipende sprengning gjøres for å jevne, rense eller fjerne oksidasjonsprodukter fra metaller, murstein, stein og andre materialer. Det er vanligvis mye raskere enn sliping for hånd eller med en pussemaskin. Det kan rengjøre små og intrikate overflater som andre rengjøringsmetoder vil savne. Slipemidler med forskjellige hardheter kan brukes til å rengjøre en overflate med større hardhet, uten å skade overflaten.
filtreringGranat granulat brukes ofte som et filtermedium. Små granatpartikler brukes til å fylle en beholder som en væske strømmer gjennom. Granatens poreområder er små nok til å tillate passasje av væsken, men er for små til å tillate passering av noen forurensningspartikler, som filtreres fra strømmen. Granat er egnet for denne bruken fordi den er relativt inert og har en relativt høy spesifikk tyngdekraft. Granatkorn, knust og gradert til omtrent 0,3 millimeter i størrelse, kan brukes til å filtrere ut forurensningspartikler så små som noen få mikrometer i diameter. Granater med høy spesifikk tyngdekraft og høy hardhet reduserer bedets ekspansjon og partikkelslitasje under tilbakespyling.
Granatperidotitt: Granatperidotitt fra Alpe Arami, nær Bellinzona, Sveits. Materialet i denne berget stammet fra jordens mantel og ble levert til overflaten gjennom et vulkansk rør under et vulkanutbrudd med dyp kilde. Granater er de rødlige lilla kornene i berget. Granater forvitret fra slike rør fungerer ofte som indikatormineraler når du leter etter vulkanrør som kan inneholde diamant. Offentlighetsbilde av Woudloper.
Den beste måten å lære om mineraler på er å studere med en samling små prøver som du kan håndtere, undersøke og observere deres egenskaper. Rimelige mineralkolleksjoner er tilgjengelige i butikken.
Granatblad som en geologisk indikatormineral
Selv om de fleste av garnettene som er funnet på jordoverflaten har dannet seg i jordskorpen, føres noen granater opp fra mantelen under vulkanutbrudd med dyp kilde. Disse utbruddene involverer deler av mantelberg kjent som "xenolittene" og leverer dem til overflaten i en struktur kjent som et "rør." Disse xenolittene er kilden til de fleste diamanter som finnes på eller nær jordens overflate.
Diamantpipe: Forenklet tverrsnitt av et diamantrør og restjordavsetning som viser forholdet mellom xenolit og diamanter med røret og restjord.
Selv om xenolit inneholder diamanter, inneholder de ofte et enormt antall granater for hver diamant, og disse granatene er generelt større i størrelse. Disse dypkildsgarnettene er veldig forskjellige fra granatene som dannes i jordskorpen med lav dybde. Så, en god måte å se på diamanter er å se etter disse unike granatene. Granatene fungerer som "indikatormineraler" for geologer som utforsker diamantforekomster. Etter hvert som xenolittene vær, frigjøres granatene deres i stort antall. Disse uvanlige garnettene beveger seg deretter nedover i jord og bekker. Geologer som finner dem, kan følge granatløypa til kildeavsetningen. Noen av diamantrørene i Canada ble funnet ved å følge en granatløype produsert av is.
Afrikanske granater: Afrikanske granater i forskjellige farger: oransje spessartine (Mosambik), gul mali (Mali), rød almandin (Madagaskar), grønn tsavoritt (Tanzania) og lilla rodolitt (Mosambik). I løpet av de siste to tiårene har Afrika blitt en viktig kilde til utmerkede vakre granater med stor farge og klarhet.
Melanitt granat: Melanite er en ugjennomsiktig svart granat som er uvanlig å finne i smykker i dag. Sammen med jet, svart chalcedony og andre svarte perler ble melanitt ofte brukt i smykker i løpet av viktoriansk tid. Disse to rosekuttede melanittrundene er omtrent 9 millimeter over.
Granater som edelstener
Granat har blitt brukt som edelsten i over 5000 år. Det er funnet i smykkene fra mange egyptiske begravelser og var den mest populære edelstenen i antikkens Roma. Det er en vakker perle som vanligvis selges uten behandling av noe slag. Det er også holdbart og vanlig nok til at det kan brukes i smykker til en relativt lav pris.
Granat fortsetter som en populær edelsten i dag. Den fungerer som en fødestein for januar måned og er en tradisjonell perle gitt på et annet jubileum. De fleste vil tenke på en rød edelsten når de hører navnet "granat" fordi de ikke er klar over at granat forekommer i en rekke farger. Imidlertid forekommer granater av juvelkvalitet i alle farger - med rød er de vanligste, og blå granater er spesielt sjeldne.
Rød almandin er den røde granaten som oftest finnes i smykker fordi den er rikelig og billig. Pyrope og spessartine er rødlige granater som ofte forekommer i smykker av samme grunn. De siste tiårene har grønt demantoid granat blitt populært. Den har en spredning på 0,057 som gir den en "brann" som overskrider diamantenes diamanter ved 0,044. Grønn tsavoritt har en lys, rik farge som ligner veldig på smaragd. Det er ofte brukt som en alternativ stein til smaragd. Begge disse grønne garnettene blir mer populære, men prisen er mye høyere enn almandin.