Группа гранатов: цвета и разновидности

Гранат не является отдельным драгоценным камнем, а представляет группу из нескольких тесно связанных минералов. Все виды гранатов обладают схожими физическими свойствами и кристаллическими формами, но различаются химическим составом.

Гранаты – это несосиликаты, имеющие общую формулу X₃Y₂(SiO₄)₃. Поле X обычно занято двухвалентными катионами (Ca, Mg, Fe, Mn)²⁺, а поле Y – трехвалентными катионами (Al, Fe, Cr)³⁺ в октаэдрической / тетраэдрической структуре с [SiO₄]⁴. Гранаты чаще всего встречаются в форме додекаэдра, а также – в форме трапеции.

Поскольку химический состав граната варьируется, атомные связи в некоторых разновидностях более сильные, чем в других. В результате эта группа минералов имеет диапазон твердости по шкале Мооса примерно от 6,5 до 7,5.

Химический состав

В зависимости от того, является ли компонент Y или X в химическом составе вида постоянным, мы можем разделить членов семейства гранатов на две группы:

• Пиралспиты (пироп, альмандин, спессартит) с алюминием в позиции Y.
• Уграндиты (уваровит, гроссулар, андрадит) с кальцием в позиции X.

Каждый член этих двух групп имеет «идеальный» химический состав:

• Пироп (силикат магния и алюминия).
• Альмандин (силикат железа и алюминия).
• Спессартит (силикат марганца и алюминия).
• Уваровит (силикат кальция и хрома).
• Гроссуляр (силикат кальция и алюминия).
• Андрадит (силикат кальция и железа).

В приведенном выше списке пиралспитов первый упомянутый элемент меняется от члена к члену. Однако в природе никогда не встретишь пироп с таким чистым химическим составом. Вместо этого во время роста подмешиваются другие элементы, присутствующие в расплаве, из которого вырос пироп.

Когда железо (как показано в альмандине выше) примешивается во время роста пиропового граната, получается силикат магния-железа и алюминия. Часть магния в пиропе замещается железом.

Это количество магния / железа, которое определяет различие между пиропом и альмандином. Когда в химическом составе присутствует большое количество магния, это пироп. Когда преобладает железо, это альмандин.

Когда смесь находится где-то посередине, мы называем ее пироп-альмандином (такие смеси могут иметь некоторые экзотические названия, например, родолит, но здесь это не имеет значения). Следует отметить, что границы, где это пироп, а где это альмандин, являются предметом серьезных споров.

Группа гранатов

Альмандин

Альмандин – самый распространенный гранат. Формула кристалла альмандина: Fe₃Al₂(SiO₄)₃. Магний может заменять железо, что сдвигает состав минерала ближе к пиропу. Цвет альмандина варьируется от темно-красного до черного. Его часто ограняют выпуклой гранью или кабошоном, и тогда он известен как карбункул.

Пироп

Пироп – единственный представитель семейства гранатов, который всегда имеет красный цвет в природных образцах. Пироп особенно известен своей прозрачностью и частым отсутствием изъянов и включений. Состав чистого пиропа: Mg₃Fe₂(SiO₄)₃, хотя обычно другие элементы (Ca, Cr, Fe и Mn) присутствуют, по крайней мере в незначительных количествах. Происхождение большей части пиропа связано с ультраосновными породами, обычно перидотитами из мантии Земли. Эти мантийные перидотиты могут быть отнесены как к магматическим, так и к метаморфическим процессам.

Разновидности пиропа:

• Родолит – это пурпурная разновидность пиропа-альмандина. Название и цвет происходят от цветка рододендрона. Его часто считают разновидностью пиропа.
• Малайя – представляет собой красно-оранжевую разновидность пиропа-спессартина, обнаруженную в 1970-х годах в Кении как побочный продукт родолита.

Спессартин

Спессартин – это драгоценный камень от оранжевого до красного цвета. Спессартин представляет собой несосиликатный марганцево-алюминиевый гранат Mn²⁺₃Al₂ (SiO₄)₃. Чаще всего встречается в гранитном пегматите и родственных ему типах пород, а также в некоторых низкосортных метаморфических филлитах. Спессартин, как и другие гранаты, всегда находится в смеси с другими видами. Драгоценные камни с высоким содержанием спессартина имеют тенденцию к светло-оранжевому оттенку, в то время как преобладание альмандина вызывает красные или коричневатые оттенки.

Андрадит

Андрадит представляет собой железно-кальциевый гранат Ca₃Fe₂(SiO₄)₃, имеет переменный состав и может быть красным, желтым, коричневым, зеленым или черным. Андрадит является самым блестящим из всех гранатов и имеет несколько разновидностей.

Андрадит бывает трех разновидностей:

• Меланит: блестящий, непрозрачный, черного или очень темного красного цвета; другое название – титановый андрадит.
• Демантоид: от оливково-зеленого до изумрудно-зеленого цвета; один из самых ценных и редких камней в геммологическом мире.
• Топазолит: от желтого до коричневато-желтого цвета; иногда достаточно высокого качества, чтобы его можно было огранить в драгоценный камень; встречается реже, чем демантоид.

Андрадит встречается в скарнах, образовавшихся в контактно метаморфизованных загрязненных известняках или известковых магматических породах; в хлоритовых сланцах и серпентинитах, а также в щелочных магматических породах (обычно титаноносных).

Гроссуляр

Гроссуляр – самый разноцветный из гранатов. Он имеет химическую формулу Ca₃Al₂(SiO₄)₃, но кальций может частично быть заменен двухвалентным железом, а алюминий – трехвалентным железом. Чистый гроссуляр бесцветен. Широкая цветовая гамма этого граната вызвана различными примесями. Некоторые типы гроссуляра имеют свои собственные уникальные разновидности или торговые названия на рынке драгоценных камней. Наиболее известны оранжево-коричневый гессонит и темно-зеленый цаворит.

Разновидности гроссуляра:

• Гессонит – это прозрачная разновидность гроссуляра оранжевого, оранжево-коричневого цвета.
• Гидрогроссуляр – это разновидность гроссуляра зеленого, розового, серовато-белого, голубоватого цвета.

Хромовый гроссуляр – это зеленая разновидность гроссуляра.

• Цаворит (или цаволит) – это гроссуляр, который, как и мятный зеленый гранат Мерелани, зеленого цвета. Окрашен хромом и / или ванадием. Обычно считается, что различие между «обычным» зеленым гроссуляром и цаворитом зависит от насыщенности и тона. Однако, согласно Кэмпбеллу Бриджесу, различие носит химический характер. Хромофор зеленого гроссуляра – это железо, в отличие от хрома и / или ванадия.
• Мали – желто-зеленая разновидность гроссуляра с небольшим перекрытием ряда гроссуляров-андрадитов.

Уваровит

Уваровит – самый редкий из известных гранатов, и его редко используют в качестве драгоценного камня. Это кальциево-хромовый гранат с формулой Ca₃Cr₂(SiO₄)₃. Цвет уваровита – глубокий хромово-зеленый. Это уникальный гранат, который бывает только одного цвета.

Кноррингит

Кноррингит – это разновидность магниево-хромового граната с формулой Mg₃Cr₂(SiO₄)₃. Чистый конечный кноррингит никогда не встречается в природе. Пироп, богатый кноррингитовой составляющей, образуется только при высоком давлении и часто встречается в кимберлитах. Он используется как индикаторный минерал при поиске алмазов.