Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Минерал Гранат

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

Реферат на тему:

«Минерал Гранат»

выполнила: ст.гр. ЭК-22д

Чорная Юлия

проверил: доцент Львов А.В.

г.Севастополь

2009г.

Содержание:

Введение ……………………………………………………………… 3

Основные представители (минералы) — серии гранатов ………….3

Химический состав ……………………………………………….…..4

Кристаллохимическая характеристика …………………………….. 5

Свойства ……………….……………………………………………... 6

Происхождение ……………………………………………………… 6

Месторождение ……………………………………………………… 7

Применение ………………………………………………………….. 8

Историческая справка ………………………………………………..9

Введение

Гранаты - обширная группа близких по строению и свойствам минералов из класса силикатов с изолированными тетраэдрами. Название дано в связи со сходством некоторых из них с зернами плодов гранатового дерева.

Общая формула R2+3R3+2(SiO4)3, где R2+ = Са, Fе, Мg, Мn, а R3+ = Аl, Fе, Cr, Mn. Гранаты могут служить отличным примером той легкости, с какой некоторые элементы замещают друг друга без нарушений кристаллической структуры. Несмотря на кажущуюся сложность их химического состава, все гранаты описываются однотипными формулами. Кальций, магний, двухвалентное железо и марганец, с одной стороны, алюминий, трехвалентное железо и хром - с другой, могут замещать друг друга в широких пределах, и в природе редко можно встретить реальный гранат, состав которого в точности отвечал бы одной из приведённых ниже формул.

Основные представители (минералы) — серии гранатов:

К самостоятельным минеральным видам относятся следующие представители группы гранатов:

•• Пироп Мg3Аl2(SiO4)3 (назв. от греч. pyropós - огнеподобный). Почти всегда содержит довольно большую примесь закисного железа, чем приближается по составу к альмандину, так что провести резкое различие между двумя этими разновидностями не всегда возможно. Пироп может иметь разную, но чаще - рубиново-красную или малиновую окраску, иногда с лиловым оттенком, особенно если бывает близок по составу к альмандину. Но цвет пиропа обусловлен не только и не столько железом, сколько хромом. Тот факт, что цвет пиропа определяется хромом, подчеркивается большим сходством цвета пиропа с цветом рубина, а это в свою очередь указывает на связь пиропа с ультраосновными породами и на его глубинность. Камни с желтоватым оттенком имеют гораздо меньшую ювелирно-коллекционную ценность. Разновидность родолит получила название от греч. «камень цвета розы» в связи со специфическим розовым цветом.

•• Альмандин Fе3Аl2(SiO4)3 - по названию местности — Аламанда (Малая Азия). Цвет красный, коричневый, фиолетовый. самый распространённый из гранатов. Обычен в кристаллических сланцах и гнейсах.

•• Спессартин Мn3Аl2(SiO4)3 (назв. от плато Шпессарт (Spessart) в Баварии, Германия) - цвет розовый, красный, желтовато-бурый. Встречается в пегматитах и кристаллических сланцах (Восточная Сибирь, Карелия).

•• Гроссуляр Са3Аl2(SiO4)3 (назв. от лат. grossularia - крыжовник, из-за сходства с плодами крыжовника) - цвет светло-зелёный (тсаворит) или зеленовато-бурый. Характерен для скарнов.

•• Андрадит Са3Fе2(SiO4)3 - в честь португальского минералога д’Андрада Э. Сильва (1763—1838). Цвет желтый (топазолит), бурый, красный, зеленовато-бурый. Встречается также в скарнах, реже в сланцах и других горных породах.

•• Уваровит Са3Сr2(SiO4)3 Часть хрома в уваровите всегда замещена алюминием. Назван в честь графа С.С. Уварова, президента Санкт-Петербургской Академии наук. Яркий цвет уваровита связан с присутствием хрома, уваровит отличается высоким показателем преломления (1,87) при относительно низкой плотности (~ 3,77). В отличие от родственных разновидностей гранатов уваровит не плавится в пламени обычной паяльной трубки. Цвет изумрудно-зелёный. Образует мелкокристаллические корочки в хромите. Редкий. Хорошие образцы известны из Сарановского месторождения хромита на северном Урале.

Известны следующие гранаты с промежуточным составом, относимые к разновидностям:

•• Гессонит - Fе-гроссуляр специфического красивого красного цвета

•• Меланит - Тi-андрадит с изоморфным замещением NаТi на СаFе3+

•• Шорломит - сильно обогащенная титаном разновидность черного цвета и с металлическим блеском

•• Демантоид - прозрачная зелёная до зеленовато-желтой разновидность андрадита, с сильным блеском и световой дисперсией. Для Уральских демантоидов характерны радиально расположенные почти в каждом камне волокнистые включения золотисто-жёлтых кристаллов биссолита или оставшиеся от его разрушения полые каналы («конский хвост»). Эти включения не только типичны для демантоида, но могут даже повысить его цену. Встречаются демантоиды с эффектом «кошачьего глаза», который создается в некоторых зёрнах за счет обилия и плотного расположения включений. Демантоид является наиболее ценным из гранатов. От других зеленых драгоценных камней его легко отличить по высокому показателю преломления, отсутствию двупреломления и сильной дисперсии.

•• Топазолит - прозрачный желтовато-зеленый андрадит, иттриевый гранат с замещением YАl на СаSi

•• Кимцеит - с содержанием ZrO2 около 20%

•• Гибшит - с некоторым количеством фосфора, замещающим часть атомов кремния и с содержанием воды (гидрогранаты, особенно гидрогроссуляр).

•• Цаворит - (назв. по месту находки близ национального парка "Цаво" и реки "Цаво", Танзания) - редкий ярко-зелёный разных оттенков гранат, прозрачная разновидность гроссуляра. Впервые найден в Африке в 1967 году британским геологом Кэмпбеллом Бридж в горах на северо-востоке Танзании. Кристаллы до 1-5 карат многочисленны, а весом более пяти карат очень редки, поэтому и огранённый цаворит размером более двух карат является редкостью. Умеренно дорогой ювелирный камень, хорошо поддающийся огранке. B России не встречен, но известен уже достаточно хорошо.

Химический состав:

Минералы группы гранатов представляют собой твёрдые растворы в основном каких-либо двух минералов. Они именуются, как правило, по преобладающему минералу, но иногда имеют собственные названия, например, родолит - смесь пиропа с альмандином или железистый пироп, ферроспессартин - смесь спессартина с альмандином, гессонит - гроссуляра с андрадитом; демантоид - андрадита с уваровитом или хромсодержащий андрадит. В связи с одинаковой кристаллической структурой и сходством многих свойств, все минералы группы граната характеризуются совместно. Гипотетические члены ряда гранатов не встречаются в чистом виде, но могут слагать значительную часть в природных минералах.

В родингитах щелочно-ультраосновной формации относительно крупные выделения граната, представляющие наиболее раннюю его генерацию, вместе с клинопироксеном заполняет псевдоморфозы по оливину и отдельные пустоты (некоторые заполняются исключительно желтоватым, желтовато-зеленоватым, травянисто-зеленым или темно-коричневым гранатом). Гранат более поздней генерации (по появлению которого выделяется скарноидный этап пироморфической стадии) представлен агрегатом мелких буроватых шестигранных или изометричных зерен, которые появляются в нераскристаллизованных участках основной массы и внутри микролитов клинопироксена. Следует также отметить, что помимо метасоматических гранатов, вмещающие породы содержат акцессорные первично-магматические гранаты, несколько типов которых были выделены из пород щелочно-ультраосновного комплекса Восточной Камчатки, подвергшихся родингитизации (их типоморфные особенности подробно рассмотрены в работах [5,54]).

Кристаллохимические формулы минералов рассчитаны на 12 атомов кислорода и 8 катионов, при этом определение содержания в минералах Fe2O3 проводилось исходя из стехиометрии [77]. Конечные миналы вычислялись по методу П.Риквуда и др. [108]. По своему химическому составу исследованные минералы являются высококальциевыми гранатами (рис.39) и соответствуют андрадиту (для части гранатов - Ti-андрадиту), содержащему до 35% других молекул. Для этих гранатов характерна высокая железистость, титанистость и крайне низкая глиноземистость, что заметно отличает их от составов гранатов из родингитов офиолитовых и зонально-концентрических комплексов. Особенности химизма находят свое отражение в положении фигуративных точек составов гранатов из родингитов изученного типа на тройной композиционной диаграмме (рис.39а). Они занимают поле, обособленное от гранатов из офиолитовых родингитов, и характеризуются повышенными содержаниями пироповой, альмандиновой и андрадитовой молекул. Состав вторичных уграндитовых метасоматических гранатов заметно отличается от составов первично-магматических акцессорных гранатов пиральспитового типа (рис.39б), различные типы которых были выделены из пород щелочно-ультраосновного комплекса Восточной Камчатки, подвергшихся родингитизации [5,54]. Несмотря на значительные различия в составах акцессорных гранатов, связанных, главным образом, с изоморфизмом двухвалентных катионов Mg --> Fe2+ --> Mn, они, в целом, более глиноземистые и хромистые, чем гранаты апомеймечитовых родингитов, в то время как последние - гораздо более кальциевые и титанистые.

Кристаллохимическая характеристика:

Сингония кубическая, гексоктаэдрический вид симметрии. Структура гранатов состоит из изолированных групп (SiO4), расположенных вдоль винтовой оси четвертого порядка. Этим объясняется присущий гранатам ромбододекаэдрический и тетрагонтриоктаэдрический габитус кристаллов, причем изменение соотношения между двухвалентными и трехвалентными катионами, по-видимому, может быть ответственным за преобладание ромбододеаэдрического облика для кальциевого ряда гранатов, а тетрагонтриоктаэдрического - для алюминиевого.

По характеру изоморфных замещений выделены:

•• I. (Мg, Fе, Мn) АI -гранаты, называемые пиральспитами;

•• II. (Аl, Fе, Cr) Са -гранаты, называемые уграндитами.

Установлены непрерывные ряды: пироп - альмандин, альмандин - спессартин, гроссуляр - андрадит и андрадит - уваровит. Между Al-гранатами и Ca-гранатами нет полной изоморфной смесимости.

Свойства:

Цвет минералов семейства гранатов различный до любого, кроме синего. Блеск стеклянный, жирный, до алмазного. Прозрачны или полупрозрачные. Цвет черты белый или светло-серый. Твёрдость 6,5 - 7,5. Хрупкие. Плотность 3,5 - 4,3. Спайность отсутствует, иногда наблюдается отдельность. Излом неровный до полураковистого.

Происхождение:

Распространены в магматических и контактово-метасоматических месторождениях. В м-ниях, связанных с метаморфическими кристаллическими сланцами, гнейсами и амфиболами. Некоторые из гранатов могут являться породообразующими минералами.

Алюминиевые гранаты (пиральспиты) - главным образом магматического происхождения. Пироп встречается в ультраосновных породах и образуется только в условиях высокого давления, он характерен для некоторых перидотитов, кимберлитов, а также серпентинитов. Шорломит - в нефелиновых сиенитах, альмандин и спессартин в гранитах и особенно в гранитных пегматитах. Спессартин встречается в гранитных пегматитах (в редкометальных пегматитах находят кристаллы ювелирного качества), в метаморфических породах и богатых марганцем скарнах, а альмандин бывает типичен и для регионально метаморфизованных глиноземсодержащих осадков, в которых он часто образует порфиробласты, иногда за счёт ставролита, обычен в кристаллических сланцах и в гнейсах.. В западной части Норвегии в амфиболитах были найдены порфиробласты граната диаметром до 1 метра.

Кальциевые гранаты - типичные метасоматические продукты в известковых породах. Гроссуляр ассоциирует с другими кальциевыми силикатами, такими, как везувиан, волластонит, диопсид, скаполит и др., он характерен для термически и регионально изменённых известковистых пород (известковых скарнов) и обычно является продуктом кальциевого метасоматоза. Андрадит образуется в ходе контактово-метасоматических и метаморфических процессов, часто встречается в скарнах в виде отдельных хорошо образованных кристаллов ромбододекаэдрического или тетрагонтриоктаэдрического облика (с характерной штриховкой на гранях) или образует сростки, друзы, кристаллические корки в трещинах и пустотах в ассоциации с магнетитом, эпидотом, хлоритами, пиритом, кварцем, кальцитом. Уваровит обычно находится в ассоциации с хромшпинелидами и хромовыми хлоритами в пустотах и трещинах альпийского типа как продукт пневматолитово-гидротермальных процессов в хромитоносных ультраосновных изверженных породах. Гранаты устойчивы к выветриванию, отчего широко распространены в россыпях. Однако при сильно интенсивном выветривании железистые гранаты могут разлагаться с образованием лимонитов, а марганцовистые - замещаться гидроокислами марганца.

Месторождения:

Многочисленны и разнообразны. Так, пироп в России широко известен в кимберлитах (где является спутником алмаза) и в эклогитах Якутии. Пироп, как и алмаз, формируется в условиях высокого давления, и приурочен к самым глубинным породам земной коры - кимберлитам. Первая алмазоносная кимберлитовая трубка в Якутии была найдена путем прослеживания ореола распространения пиропа в речном аллювии. Пироп является постоянным спутником алмаза, и часто добывается параллельно с алмазом. Наиболее известны пиропы из месторождений Чехии, где они присутствуют в обломках базальтовой брекчии, включенной в перидотиты, и добываются из россыпей; изучение чешских месторождений показало, что они также приурочены к кимберлитовой трубке, но к не алмазоносной. Массовая добыча пиропов («капских рубинов») в Южной Африке практически свела на нет добычу ювелирного пиропа в Чехии. Демантоид до недавнего времени был известен только на территории России и был открыт в 1874 г. в россыпях Бобровского месторождения на Среднем Урале, недалеко от Екатеринбурга. Там же было выявлено и его коренное месторождение. Добытые там экземпляры ювелирного качества очень высоко ценятся, но редко превышают в размере 5-10 мм. Для большинства уральских демантоидов типичны тонкие волокнистые включения биссолита, иногда создающие в них эффект «кошачьего глаза». Аналогичный демантоиду по составу и свойствам зелёный гранат был найден в 1990-х гг. в коренных месторождениях в Намибии и в Иране. Но Уральские демантоиды ценятся дороже, чем аналогичный зелёный гранат из других месторождений. Похожий на демантоид зелёный гранат ювелирного качества под названием цаворит был открыт в 1967г. в Африке и добывается в Танзании и Кеннии (в России мало известен). Уваровит впервые был обнаружен на Урале, замечательные щётки уваровита на хромите поступают в большом количесве с 1957 г. из шахты «Сарановская - Рудная» Сарановского месторождения, открытого в 1889 г.; позднее встречен также в Пиренеях, в Гималаях и в Силезии. Размеры отдельных кристаллико в уваровита в щётках обычно не превышают 1мм., а образцы с кристаллами от 3 мм. и более относятся к уникальным.

Применение:

Прозрачные разновидности некоторых гранатов относятся к драгоценным камням (пироп, альмандин, демантоид, цаворит). Уваровит, несмотря на сочно-зелёный цвет и высокую твёрдость, в ювелирном деле не применяется, так как никогда не даёт достаточно крупных кристаллов, которые можно было бы огранить. Пиропы и альмандины известны и ценимы с глубокой древности. Так, красным гранатом был один из ветхозаветных «священных камней», упоминающийся в Библии под названием «карбункул» - один из 12 камней, украшавших наперсник Первосвященника. В наши дни гранаты добываются всё чаще специально как декоративно-коллекционный материал в виде эффектных кристаллов, друз и кристаллических щёток. Попытки стимулировать торговлю камнями, давая им претенциозные названия, не отражающие того, чем являются эти камни в действительности, весьма предосудительны, и такие названия гранатов, как «капский рубин», «аризонский рубин», «колорадский рубин», «аделаидский рубин» и «канди-шпинель», нередко относимые к пиропам, добытым на различных месторождениях, - некорректны. Например, т.наз. «эли-рубины» являются пиропами из местности Эли-Несс в Шотландии.

Среди вошедших в историю уникальных гранатов выделяются звёздчатый альмандин массой 174 карата (34,8 гр.) хранящийся в Смитсоновском институте в США ( добыт в штате Айдахо), и дивный пироп весом 468,5 карат (93,7гр.), украшающий орден Золотого Руна саксонских королей.

С точки зрения астрологии гранаты - камни планеты Марс, поэтому они хороши для огненных знаков Зодиака, но Овнам показаны менее прочих. Некоторые из гранатов (напр. пироп) можно носить Скорпиону и Тельцу, но лишь время от времени. Противопоказано носить этот камень Девам, Рыбам, Ракам, Козерогам. Но в каждом конкретном случае следует смотреть на разновидность граната, и если для пиропа могут быть одни рекомендации, то для альмандина или демантоида - совсем другие.

С древности гранаты окружены множеством легенд и преданий об их необычайных магических свойствах. Так, считалось, что наряду со многими другими драгоценными камнями гранат «спасает своего обладателя от бед и болезней», «даёт власть над людьми» или «способен приносить удачу». А украденный гранат, напротив, аналогично бриллианту, - «опасен и приносит несчастье, потерю разума, денег и здоровья». В наши дни расхожими стали рассуждения про «целебные свойства» минералов, в частности, что ношение красных гранатов способствует, якобы, «облегчению родов» и «лечению импотенции и эрективных дисфункций», а зелёных - «раскрытию интуиции и талантов», «укреплению семейных уз» и «избавлению от ночных кошмаров и от сексуальной одержимости». Но, не имея под собой научных подтверждений, подобные утверждения носят субъективный характер и находятся уже в области бытовых верований, поэтому относиться к тому всерьёз или нет - свободный выбор каждого. Вместе с тем нельзя не отметить благотворное и успокаивающее действие, происходящее от наблюдения прекрасных кристаллов или произведений ювелирного искусства

Историческая справка:

ТАЛИСМАН ВОИНА: С давних времен драгоценные камни ценились как талисманы, оберегающие от недобрых сил. В наше время в некоторых областях Греции дети носят гранаты, считается, что с ними невозможно утонуть. Прежде во всем мире гранаты носили воины, надеясь, что они защитят их от ран и принесут победу, а после нее - мир и благоденствие.

Поверье, что гранат является камнем войны и тех, кто сражается, заставляло многих крестоносцев носить его. Тогдашние ювелиры часто получали заказы украсить гранатом перстень-печатку, пряжку пояса, рукоятку меча или щит. Считалось, что гранат, как и многие другие камни красного цвета, может останавливать кровотечение, по этому врачи прикладывали его к кровоточащим ранам. Даже сейчас солдаты стран Востока берут в бой красный гранат.

Древнее поверье о кровоостанавливающем действии граната породило и прямо противоположное воззрение - считалось, что гранат может наносить смертельные раны. Во время восстания в Индии в 1892 г. британские войска были окружены и обстреляны повстанцами, прятавшимися на границе Кашмира. Среди свинцовых пуль, сыпавшихся градом из допотопных ружей индусов, были и небольшие гранатовые пули, которые также нанесли британским "красным мундирам" немало серьезных, а порой и смертельных ран.

ИСЦЕЛЯЮЩИЙ ГРАНАТ: Известный врач XVII в. Уильям Роуленд рекомендует лекарство на основе граната, чтобы стимулировать работу сердца, уменьшить сердцебиение, улучшить кровообращение, очистить организм от токсинов и излечивать меланхолию.

Роуленд отмечает, что он готовит это лекарство, сильно нагревая гранаты, затем резко охлаждая их и растворяя в спиртовых соединениях солей. Из полученного насыщенного раствора при помощи винного камня выделяется осадок, образующий кремообразную массу - основу для лекарства.

Роуленд также указывает: "В народе верят, что гранаты обладают многими добрыми свойствами, если носить их на шее". В последующие столетия многие врачи рекомендовали своим пациентам носить гранаты на шее для стимулирования сердечной деятельности, но строго предупреждали - пациент должен сохранять спокойствие, "иначе камень увеличит ваш гнев или страсть до того, что возникнет угроза апоплексии". Также рекомендовалось носить украшения из гранатов как лекарство от меланхолии, но в этом случае врачи предупреждали - печаль может смениться бессонницей.

КАМЕНЬ СВЕТА: Согласно некоторым древним источникам, большой карбункул был установлен на пьедестале в цент ре Ноева Ковчега. Легенда гласит, что камень источал

очень яркий свет и корабль был освещен днем и ночью.

Испанские астрологи заносили гранат в свои таблицы как камень солнца, а Коран учит своих приверженцев, что карбункул освещает четвертое небо.

Принесенный в подарок гранат сообщает своему новому владельцу терпимость, способствует всеобщему признанию. Но тех, кто носит гранаты, предупреждают: если камень начал блекнуть, это признак надвигающейся опасности. Также существует поверье, согласно которому гранат любого цвета, особенно зеленый демантоид, увеличивает успехи в делах. Тех, кто намеревается приобрести этот загадочный камень, ожидает много таинственного. Различные включения в камнях - нити рутила, кристаллы циркона, заполненные жидкостью полости и т.п. - являются важным признаком, позволяющим отличить подлинный минерал от искусственного.

Лечебные свойства: Считается, что при заболеваниях легочной системы (особенно при бронхитах) гранат следует носить на шее оправленным в серебро. При высокой температуре, заболеваниях горла, систематических головных болях помогает гранат, оправленный в золото и носимый на среднем пальце правой руки.

Магические свойства:О магических свойствах граната рассказывают настоящие легенды. Прежде всего, этому камню приписываются способности давать своему владельцу власть над людьми. В некоторых странах украшения с гранатами носит каждая девушка, так как считается, что камень притягивает счастливую любовь.

В средневековой Европе гранат носили только мужчины, так как считали его амулетом, предохраняющим от ранений и увечий.

Но самым главным свойством граната у всех пародов считается умение вызывать сильные страсти у своего владельца. Энергичным, страстным, с огромной эмоциональной отдачей людям этот камень (особенно красного цвета) приносит счастье, удачу, успех, вызывает творческий подъем. Если владелец граната попал в тяжелые обстоятельства, камень поможет ему хладнокровно и решительно справиться с любыми неприятностями.

Минерал нельзя носить безынициативным, эмоционально вялым и ленивым людям — их он способен измотать, отчего они могут получить серьезные нервные заболевания.

Красные гранаты помогают большинству женщин стать спокойными, рассудительными и мудрыми. Зеленые гранаты способствуют тому, чтобы их владелец научился правильно распределять время и средства.

При постоянном ношении гранат создает у владельца приподнятое настроение, однако если человеку нужно расслабиться и отдохнуть, изделие с этим камнем следует снять и не носить несколько дней.

Астрологи утверждают, что гранат — лучший помощник Козерогов, которые по своей природе любят работать с полной отдачей. Хорошо помогает камень огненным знакам: Стрельцу и Льву, за исключением Овна, поскольку люди, родившиеся под этим знаком, вспыльчивы, но быстро успокаиваются, гранату же нужен постоянный накал страстей.

Напористым Тельцам и активным Овнам можно носить только красный гранат. Водным знакам (Рак, Рыбы) гранат носить не следует. Воздушным (Весы, Водолей) нужно носить зеленые камни.

Талисманы и амулеты: Гранат - талисман скульпторов, художников, поэтов, музыкантов, модельеров, режиссеров, актеров, то есть всех тех людей, чей успех зависит от полной отдачи и страстности.