Granat: un mineral, una joia, un abrasiu, un filtre i molt més!

Content

• Què és Garnet?
• Propietats físiques i químiques del granat
• Com es forma el granat?
• Usos del granat
• Granat com a mineral industrial
• Granat com a indicador geològic mineral
• Granats com a pedres precioses

Granats de gema: La majoria de la gent pensa que el granat és una pedra preciosa vermella. Tot i això, el granat es presenta en una gran varietat de colors. Rellotge des de la part superior esquerra: almandine vermella (Madagascar), tsavorite verd (Tanzània), Mali groc (Mali), espessartita taronja (Moçambic), rosa malàia (Tanzània), menta verd verda (Tanzània), piròpia vermella (Costa d'Ivori), demantoide verd (Namíbia), rodolita morada (Moçambic) i hessonita taronja (Sri Lanka). Set de vuit dels granats anteriors són d’Àfrica, la relativament nova font de granats espectaculars.

Què és Garnet?

Garnet és el nom utilitzat per a un gran grup de minerals formadors de roques. Aquests minerals comparteixen una estructura de cristall comuna i una composició química generalitzada de X₃I₂(SiO₄)₃. En aquesta composició, "X" pot ser Ca, Mg, Fe²⁺ o Mn²⁺i "Y" poden ser Al, Fe³⁺, Mn³⁺, V³⁺ o Cr³⁺.

Aquests minerals es troben a tot el món a les roques metamòrfiques, ígnies i sedimentàries. La majoria de granats que es troben prop de la superfície terrestre es formen quan una roca sedimentària amb un alt contingut d'alumini, com ara esquist, és sotmesa a calor i a una pressió prou intensa per produir esquistes o gneixos. El granat també es troba a les roques del metamorfisme de contacte, a les cambres de magma de la superfície, als fluxos de lava, a les erupcions volcàniques de fonts profundes i als sòls i sediments formats quan les roques portadores del granat són degradades i erosionades.

La majoria de les persones associen la paraula "granat" amb una pedra preciosa vermella; Tanmateix, sovint se sorprèn que aprenguin que el granat es produeix en molts altres colors i té molts altres usos. Als Estats Units, els principals usos industrials del granat el 2012 van ser el tall per raig d’aigua (35%), els mitjans abrasius abrasius (30%), els grànuls de filtració d’aigua (20%) i els pols abrasius (10%).

Grup granat: Aquest gràfic resumeix els membres del grup granat més importants com a pedres precioses. Els granats d’alumini són de color vermell normalment amb una gravetat i una duresa específiques més elevades. Els membres de calci solen tenir un color verd i tenen una duresa menor.

Propietats físiques i químiques del granat

Els minerals més freqüents que es troben en el grup granat inclouen l’almandina, el pirop, l’espessartina i l’radradita, el grossular i la uvarovita. Tots tenen un brillantor vítre, una diafanesa transparent i translúcida, una tenacitat trencadissa i una falta de clivatge. Es poden trobar com a cristalls individuals, còdols gastats per corrents, agregats granulars i ocurrències massives. A continuació es detallen la seva composició química, la seva gravetat, duresa i colors específics.

Com s'ha vist anteriorment, hi ha una gran varietat de diferents tipus de granat i cadascun té una composició química diferent. També hi ha sèries de solucions sòlides entre la majoria dels minerals del granat. Aquesta àmplia variació en química determina moltes de les seves propietats físiques. A tall d’exemple, els granats de calci tenen generalment una gravetat específica inferior, una duresa menor i són de color verd normalment. En canvi, els granats de ferro i manganès tenen una gravetat específica més elevada, una major duresa i són de color vermell normalment.

Granada d'Almandina: Excel·lents cristalls cúbics de granat d’almandina en un esquistat de mica de gra fi de la muntanya Granatenkogel, Àustria. Exemplar i foto d’Arkenstone / www.iRocks.com.

Granat d'Andradita: Granat andradita verd de la varietat demantoide sobre una matriu de marbre. Aquest exemplar té una grandària d’uns 8,9 x 6,5 x 4,8 centímetres i es va recollir a la província d’Antsiranana, Madagascar. Els granats formats dins del marbre solen tenir una excel·lent forma de cristall i són de molt alta qualitat. Exemplar i foto d’Arkenstone / www.iRocks.com.

Garnit de granat: Un gneix de gra gruix compost principalment per hornblende (negre), plagioclasa (blanc) i granat (vermell) de Noruega. Foto de domini públic de Woudloper.

Cristalls de granat al·luvials: Aquests granats d’almandina-spessartina provenen d’un dipòsit al·luvial a Idaho. Han estat transportats a poca distància de la seva roca d'origen i alguns encara conserven proves de la seva forma de cristall dodecaedric. Tenen unes mides d’entre quatre i cinc mil·límetres i pesen d’entre 0,6 i 0,8 quilòmetres cadascun.

Com es forma el granat?

Granat en roques metamòrfiques

La majoria de granats es formen en els límits de les plaques convergents on es practica el esquistisme per metamorfisme regional. La calor i la pressió del metamorfisme trenquen els enllaços químics i fa que els minerals es recristalitzin en estructures estables sota el nou entorn de temperatura-pressió. El granat d'alumini, almandine, es forma generalment en aquest entorn.

A mesura que aquestes roques es metamorfossen, els granats comencen amb grans minúsculs i s’amplien lentament amb el pas del temps a mesura que avança el metamorfisme. A mesura que creixen, es desplacen, es substitueixen i inclouen els materials de roca que els envolten. La foto de sota mostra una visió microscòpica d’un gra de granat que ha crescut dins d’una matriu esquista. Va incloure una sèrie de grans minerals de roques amfitrions a mesura que va créixer. Això explica que s’inclouin tants granats formats pel metamorfisme regional.

Esquist de mica de granat en secció fina: Es tracta d’una visió microscòpica d’un gra granat que ha crescut en esquistes. El gran gra negre és el granat, els grans allargats vermells són flocs de mica. Els cereals negres, grisos i blancs són majoritàriament grans de quars i feldespat. El granat ha crescut substituint, desplaçant i incloent els grans minerals de la roca circumdant. Podeu veure molts d’aquests grans com a inclusions dins del granat. A partir d'aquesta foto és fàcil entendre per què són molt difícils de trobar granats nets i de qualitat de joia sense inclusions. També és difícil entendre com el granat es pot convertir en bons cristalls euèdrics en aquestes condicions. Foto de Jackdann88, usada aquí sota una llicència Creative Commons.

Els granats de calci es formen típicament quan la pedra calcària argilosa es modifica en marbre per metamorfisme de contacte a les vores d’intrusions ígnies. Es tracta d’arnradites, grossulars i uvarovites, els granats lleugerament més suaus i típicament verds amb una gravetat específica inferior. Dins els granats de calci són molt considerats en el comerç de joies; són tsavorites (un grossular de color verd brillant) i demantoides (un andradit de color verd daurat).

Granat en roques ígnies

El granat es presenta sovint com a mineral accessori en roques ígnies com el granit. Molta gent està familiaritzada amb el granat d’almandina perquè a vegades es veu com a cristalls de color vermell fosc a les roques ígnies que s’utilitzen com a taulell de granit. L'espessartina és un granat taronja que es troba com a cristalls en les pegmatites de granit. Pyrope és un granat vermell que es porta a la superfície terrestre en trossos de peridotita que van ser arrencats del mantell durant les erupcions volcàniques de fonts profundes. El granat també es troba en els fluxos de lava basàltica.

Granada en roques i sediments sedimentaris

Els granats són minerals relativament duradors. Sovint es troben concentrats en els sòls i sediments que es formen quan les roques portadores de granats són degradades i erosionades. Aquests granats al·luvials són sovint l'objectiu de les operacions mineres, ja que són fàcils de minar i treuen del sediment / sòl mitjançant un processament mecànic.

Usos del granat: Aquest gràfic mostra els usos industrials més comuns de minerals de granat. L’almandina és la varietat de granat que s’utilitza més sovint a la indústria.

Usos del granat

El granat ha estat utilitzat com a pedra preciosa des de fa milers d’anys. En els darrers 150 anys, ha vist molts usos addicionals com a mineral industrial. El gràfic següent mostra els usos industrials recents del granat als Estats Units. El granat també s'utilitza com a mineral indicador durant l'exploració de minerals i avaluacions geològiques.

Abrasiu del granat: Aquesta foto mostra els grànuls de granat que han estat triturats i classificats per a la seva mida per utilitzar-los com a materials abrasius, de tall i de filtre. S'utilitzen en el tall per raig d'aigua, en detall de "sorra", paper polit, filtració d'aigua i altres usos. L’almandina és el granat més dur i també el més abundant. És el màxim escollit per a la majoria d’aplicacions abrasives. Foto de l’Enquesta Geològica dels Estats Units.

Granat com a mineral industrial

Abrasius de granat

El primer ús industrial del granat va ser com a abrasiu. El granat és un mineral relativament dur amb una duresa que oscil·la entre els 6,5 i els 7,5 a l'escala de Mohs. D’aquesta manera es pot utilitzar com a abrasiu eficaç en molts tipus de fabricació. Quan es tritura, es trenca en peces angulars que proporcionen vores afilades per tallar i polir. Els petits grànuls de mida uniforme s'uneixen al paper per produir un paper de color vermellós que s'utilitza àmpliament a les botigues de fusteria. El granat també és triturat, tamisat a mides específiques i venut en grànuls i pols abrasius. Als Estats Units, Nova York i Idaho han estat fonts importants de granat industrial per a abrasius.

Paper de granat: Els grànuls de granat triturats s'utilitzen per a fer paper de granat. El granat serveix com a excel·lent abrasiu, especialment per a lijar llenya. Els grànuls de granat triturats són molt nítids i, a mesura que s'utilitza el paper, els grànuls es fracturen per exposar noves superfícies afilades. Si veieu paper de sorra cobert de grànuls de color marró vermellós, mireu la part posterior per veure si es tracta de paper granat.

Cristall de granada: Almandine, una varietat de granats de River Valley, Ontario, Canadà. Aquest exemplar és un bonic cristall euèdric de aproximadament 2 centímetres de longitud. Aquests tipus de cristalls són sovint resistits a una esquista de mica portadora de granat i són transportats per corrents.

Tall de raig d’aigua

El major ús industrial de la granada als Estats Units és el tall a raig d’aigua. Una màquina coneguda com a tallador per raig d’aigua produeix un raig d’aigua a alta pressió amb grànuls abrasius arrelats. Quan es dirigeixen a un tros de metall, ceràmica o pedra, es pot produir una acció de tall que produeix molt poca pols i es talla a temperatura baixa. Els talladors d’aigua s’utilitzen en la fabricació i la mineria.

Granada d'Almandina: Almandine, una varietat de granats de Lount Township, Ontario, Canadà. Es tracta d'un exemplar granular d'aproximadament 11,4 centímetres d'amplada.

Explosió abrasiva

Els grànuls de granat també s'utilitzen en explosius abrasius (comunament coneguts com a "bufades de sorra"). En aquests processos, una eina propulsa un corrent de grànuls abrasius (també coneguts com a "medis") contra una superfície utilitzant un fluid altament pressionat (normalment aire o aigua) com a propulsor. Les explosions abrasives es fan per allisar, netejar o eliminar productes d’oxidació de metalls, maó, pedra i altres materials. Normalment és molt més ràpid que el poliment a mà o amb una màquina de polir. Pot netejar superfícies petites i complexes que falten altres mètodes de neteja. Es poden utilitzar abrasius de diverses dureses per netejar una superfície de major duresa, sense danyar la superfície.

Filtració

Els grànuls de granat s'utilitzen sovint com a mitjà de filtre. Les petites partícules de granat s'utilitzen per omplir un recipient pel qual flueix un líquid. Els espais porus del granat són prou petits per permetre el pas del líquid, però són massa petits per permetre el pas d'algunes partícules contaminants, que es filtren del flux. El granat és adequat per a aquest ús perquè és relativament inert i té una gravetat específica relativament alta. Els grànuls de granat, triturats i classificats fins a uns 0,3 mil·límetres de mida, es poden utilitzar per filtrar partícules contaminants tan petites com uns micres de diàmetre. Els granats d’alta gravetat específica i d’alta duresa redueixen l’expansió del llit i l’abrasió de partícules durant el retrocés.

Peridotita de granada: Peridotita de granat d'Alpe Arami, a prop de Bellinzona, Suïssa. El material d'aquesta roca es va originar dins del mantell de la Terra i es va lliurar a la superfície a través d'una canonada volcànica durant una erupció volcànica de fonts profundes. Els granats són els grans morats vermellosos de la roca. Els granats resistents a aquests tubs sovint serveixen de minerals indicadors a l’hora d’explorar tubs volcànics que podrien contenir diamant. Foto de domini públic de Woudloper.

La millor manera d’aprendre sobre minerals és estudiar amb una col·lecció d’exemplars petits que podeu manejar, examinar i observar les seves propietats. A la botiga hi ha col·leccions de minerals que no són econòmiques.

Granat com a indicador geològic mineral

Tot i que la major part dels granats trobats a la superfície de la Terra s’han format a l’escorça, algunes granades s’eleven del mantell durant les erupcions volcàniques de fons profund. Aquestes erupcions entren en trossos de roca de mantell coneguts com a "xenolits" i els lliuren a la superfície en una estructura coneguda com a "canonada". Aquests xenolits són la font de la majoria de diamants que es troben a la superfície de la Terra o a prop.

Tub de diamant: Secció simplificada de canonada de diamant i dipòsit de sòl residual que mostra les relacions de xenòlits i diamants amb la canonada i el sòl residual.

Tot i que els xenolits contenen diamants, sovint contenen un gran nombre de granats per a cada diamant, i aquests són generalment de mida més gran. Aquests granats de font profunda són molt diferents dels granats que es formen a l'escorça a poca profunditat. Per tant, una bona manera de prosperar diamants és buscar aquests granats únics. Els granats serveixen de "minerals indicadors" per als geòlegs que exploren els dipòsits de diamants. A mesura que els xenòlits meteoritzen, els seus granats són alliberats en gran quantitat. Aquests inusuals granats es mouen baixant en sòls i corrents. Els geòlegs que els troben poden seguir el rastre del granat fins al dipòsit d'origen. Algunes de les canonades de diamants al Canadà es van trobar seguint un rastre de granat produït movent gel.

Granats africans: Granats africans de diversos colors: taronja spessartine (Moçambic), groc mali (Mali), almandine vermella (Madagascar), tsavorite verd (Tanzània) i rodolita morada (Moçambic). En les dues últimes dècades, Àfrica s’ha convertit en una font important d’excel·lents bonics granats de gran color i claredat.

Granat de melanina: La melanita és un granat negre opac que és inusual trobar a les joies actuals. Juntament amb el raig, la calcedònia negra i altres joies negres, la melanita es va utilitzar sovint en joieria durant l'època victoriana. Aquestes dues rodones de melanita tallades a la rosa fan uns 9 mil·límetres de longitud.

Granats com a pedres precioses

El granat ha estat utilitzat com a pedra preciosa des de fa més de 5000 anys. S'ha trobat en les joies de molts enterraments egipcis i va ser la pedrera preciosa més popular de l'Antiga Roma. És una preciosa joia que se sol vendre sense tractament de cap tipus. També és prou durador i prou comú que es pot utilitzar en joieria a un cost relativament baix.

Garnet continua com una pedra preciosa popular avui en dia. Serveix de pedra de naixement per al mes de gener i és una joia tradicional donada en un segon aniversari. La majoria de la gent pensarà en una pedra preciosa vermella quan escolta el nom de "granat" perquè no és conscient que el granat es produeix en diversos colors. Tanmateix, els granats de qualitat de les joies es produeixen en tots els colors, sent el vermell el més comú i els blaus són especialment rars.

L’ametlla vermella és el granat vermell que es troba més sovint a les joies perquè és abundant i barat. Pyrope i spessartine són granats vermellosos que es troben habitualment en joies pel mateix motiu. En les últimes dècades, el granat demantoide verd s'ha popularitzat. Té una dispersió de 0,057 que li dóna un "foc" que supera la dels diamants a 0,044. El tsavorite verd té un color brillant i ric que s’assembla molt a la maragda. S'utilitza comunament com a pedra alternativa a l'esmeralda. Ambdós granats verds són cada cop més populars, però el seu preu és molt més elevat que l’almandina.