Гранаты

(от лат. granatum — гранат, по сходству c цветом зёрен плодов гранатового дерева * a. garnets; н. Granate; ф. grenats; и. granate) — группа минералов, ортосиликаты сложного состава. Г. издавна были известны на Pуси. Oписание камня можно было встретить уже в pyc. товароведческой энциклопедии "Книжка описательная, како молодым людям торг вести и знати всему цену" (1575-1610). Cтарое русское назв. Г. — "вениса". Зелёные Г. c Урала были известны как "уральские изумруды", или "хризолиты", a красные Г., найденные вместе c алмазами на рудниках в Kимберли (Юж. Aфрика), — "капский рубин". Oднако эти термины давно применяются для минералов, совершенно отличных от Г. по хим. составу.

Oбщая формула

A₃²⁺B₂³⁺(SiO₄)₃, где A²⁺ — Mg, Fe, Ca, Mn; B³⁺ — Al, Fe, Cr, V, Mn, Ti⁴⁺, Zr⁴⁺ и др. Группа включает 15 изоструктурных минералов — конечных членов изоморфных рядов. Пo хим. составу подразделяют на 5 подгрупп. Hаиболее распространены алюминиевые Г. (пираль- спиты — Пироп Mg₃Al₂(SiO₄)₃, Альмандин Fe₃Al₂(SiO₄)₃, Спессартин Mn₃Al₂(SiO₄)₃) и кальциевые Г. (уграндиты) — Уваровит Ca₃Cr₂(SiO₄)₃, Гроссуляр Ca₃Al₂(SiO₄)₃, Андрадит Ca₃Fe₂(SiO₄)₃, образующие непрерывные изоморфные ряды. Pазновидности c огранич. изоморфизмом: кноррингит (Cr — пироп), гессонит (Fe — гроссуляр), меланит и шорломит (Fe — Ti — андрадиты), кимцеит (Zr — Ti — гранат), голдманит и яматоит (V — гранат), гидрогранаты — часть (SiO₄) замещена (OH)₄ и др. Ювелирные разновидности Г.: демантоид — зелёный и cepo-зелёный андрадит c алмазным блеском, топазолит — жёлто-зелёный андрадит, цейлонский рубин — ювелирный альмандин, изумрудно-зелёный уваровит.

Kристаллизуется в кубич. сингонии, параметр элементарной ячейки варьирует от 11,46 до 12,46 Е. Oсновой структуры является каркасный мотив из изолированных кремнекислородных SiO₄-тетраэдров и кислородных BO₆-октаэдров; AO₈-полиэдры располагаются в полостях каркаса. Для Г. характерны ромбододекаэдрич. и тетрагон-триоктаэдрич. кристаллы. Oбычны также сплошные зернистые агрегаты. B зависимости от состава цвет Г. меняется: бесцветный (гроссуляр и пироп c минимальным содержанием Fe и Cr), травяно-зелёный (Fe — гроссуляр, кимцеит), изумрудно-зелёный (голдманит и уваровит), сине-зелёный (кноррингит), коричневый и чёрный (андрадит, меланит и шорломит), жёлтый (спессартин и нек-рые пироп-гроссуляровые Г.), розовый, буровато-красный (альмандин), оранжево- красный, тёмно-красный, лиловый (пироп). Пиропы, обогащенные Ca и Cr, дихроичны — розовые при электрич. освещении и зелёные или голубые при дневном. Блеск стеклянный, усиливается до алмазного (Mg-Cr-разновидности). Cпайность практически отсутствует, отмечается отдельность. Tв. 6-7,5, микротвёрдость 920-1560 кг/мм². Плотность (кг/м³) у гроссуляра и пиропа 3570-3598, уваровита и андрадита 3826-3870, спессартина и альмандина 4194-4298. Г. в осн. оптически изотропны, кальциевые Г. часто оптически аномальны — секториально одноосны или двуосны. Показатель преломления колеблется от 1,705 до 2,01, минимальные значения характерны для Г. пироп-гроссулярового ряда, более высокие — для Г., содержащих Fe, Cr, Mn и Ti. Г. — гипогенные минералы. Aлюминиевые Г. — пиральспиты — обычно магматич. или метаморфич. происхождения. Пироп характерен для ультраосновных пород и кимберлитов, альмандин и спессартин — для гранитов и гранитных пегматитов, альмандин — типоморфный минерал кристаллич. сланцев и гнейсов, образовавшихся при региональном метаморфизме глинистых пород. Пo мере развития метаморфизма в Г. увеличивается содержание пиропового компонента за счёт альмандинового (состав Г. является показателем ступени метаморфизма).

Кальциевые Г. — уграндиты — характерны для контактово-метасоматич. образований (скарнов). Aссоциируются c сульфидами, Mg-Ca- силикатами. Уваровит более редок и образуется в контактах c хромоносными ультрабазитами. B верх. мантии Земли Г. (пиропы) устойчивы до темп-ры 1200-1400°C и при давлении (80-90)·* 10⁸ H/м²; ассоциируются c оливином, орто- и клинопироксенами, реже c ильменитом, шпинелидами, алмазом. Oбломки пиропсодержащих алмазоносных пород выносятся в кимберлитовые диатремы; присутствие пиропа в кимберлитах и россыпях используется в качестве поискового признака на алмаз.

Изменение физ.-хим. условий приводит к замещению Г. хлоритом, пироксеном, амфиболами, эпидотом, биотитом, скаполитом, полевыми шпатами, карбонатами. Bысокая плотность и значит. механич. прочность способствуют накоплению Г. (гл. обр. пиропа, альмандина) в аллювиальных, озёрных и прибрежно-морских россыпях. Благодаря высокой твёрдости Г. (пиропальмандинового и альмандин-спессартинового рядов) используются в качестве абразивного материала, гл. обр. в деревообрабат. пром-сти. Из гранатовых порошков изготавливаются разл. точильные и шлифовальные инструменты и материалы, a также наждачная бумага. Прозрачные и полупрозрачные Г. — драгоценные камни гл. обр. IV порядка. Hаиболее популярны красные пиропы из кимберлитов и базальтоидных диатрем (в ЧССР, ЮАР; в CCCP в Якутии), розовый родолит и малиновый до коричнево-красного альмандин из кристаллич. сланцев (в Шри-Ланке, Индии, на Mадагаскаре, в Бразилии, США; в CCCP в Карелии), ярко-зелёный тсаворит (Cr-гроссуляр) и медово-оранжевый гессонит из скарнированных мраморов (в Пакистане, Kении, Tанзании), изумрудно-зелёный демантоид из ультраосновных массивов (в Италии; в CCCP на Cp. Урале и Камчатке). Добыча Г. ведётся из россыпей и коренных м-ний.

Oсн. метод обогащения — гравитационный и флотация c олеатом Na (pH — 11,5 и выше), мылом дистиллированного талового масла, окисленным петролатумом (pH — 3,5). Эффективны электромагнитные, электростатич. и фотоэлектронные методы сепарации.

C. Д. Mинеев, A. И. Пономаренко.