16.08: Гранат

Last updated
Save as PDF

Page ID: 37440

gemology
Gemology Project

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Гранат
хімічний склад	Л ₃ М ₂ (SiO ₄) ₃ соморфний ряд
Кришталева система	Кубічний
звичка	Додекаедра
Розщеплення	Жоден
Твердість	6.5-7.5
Оптична природа	Ізотропний
Показник заломлення	1,74-1,89
Дволуменезаломлення	Жоден
Питома вага	3.60-4.20
Блиск	Склоподібне в суб-адамантин

хімічний склад

Гранат - це прізвище, дане групі членів із загальною кришталевою звичкою та дещо іншим хімічним складом (ізоморфний). Нижче наведено 6 кінцевих членів гранатової групи:

Піроп (силікат магнію алюмінію)
Альмандин (силікат заліза алюмінію)
Спессарит (силікат алюмінію марганцю)
Уваровіт (силікат кальцію хрому)
Grossular (силікат кальцію алюмінію)
Андрадит (силікат заліза кальцію)

Всього налічується 15 членів гранатової групи. У геммології ми традиційно ігноруємо інші 9, оскільки вони не виробляють якісних мінералів дорогоцінних каменів.

Всі перераховані вище члени рідко зустрічаються з ідеальним хімічним складом. Замість цього вони утворюють ізоморфний ряд. Більшість гранатів якості дорогоцінних каменів належать до будь-якої з наступних 5 ізоморфних серій [Hanneman, 2000], і їх хімічний склад є проміжним між двома згаданими кінцевими елементами.

Піроп-альмандин
Піроп-Спессарит
Спессартите-Альмандін
Піроп-Гроссулар
Гроссулар-Андрадит

Відповідно до того, чи є L або M компонент в хімічному складі виду постійним, ми можемо розділити членів сімейства гранатових на дві групи.

Піралспіти (Пір-моп, Альмандин, Спа-ессард сайт)
Ugrandites (U varovite, Gr ossular, І читати сайт)

Класифікація самоцвітних гранатів

Жоден інший дорогоцінний камінь не викликає стільки суперечок, як вид групи гранатів.
Гранатова група складається в основному з ізоморфних рядів з кінцевими членами, які ніколи не зустрічаються в чистому вигляді в природі. Це робить практично неможливим присвоєння кожному виду певних значень фізичних і оптичних властивостей.
Основні геммологічні інститути (GIA і Gem-A), а також Мінералогічне товариство, здається, розходяться в розбіжності щодо того, коли гранат слід назвати піропом, альмандином або піроп-альмандином.

Традиційно мінералоги використовують правило 50% -50%. Якщо в хімічному складі більше 50% піропу, це буде піроп і навпаки. Вони не розпізнають проміжних значень ізоморфного ряду. Це або піроп, або альмандин, ніколи не піроп-альмандин [Hanneman, 2000]. У геммології ми приймаємо останнє.

Тому фізичні та оптичні властивості членів групи гранатів не слід сприймати занадто буквально, поки у всьому світі не буде прийнята чітка, єдина система іменування гранатів дорогоцінних каменів.
Задані фізичні та оптичні властивості не є певними значеннями; вони перекриваються.

Питома вага взагалі не розглядається як основний засіб поділу між видами гранатової групи. Поєднання кольору (очей і спектроскопія) з RI, однак, є.
У таблиці нижче наведено показники заломлення, які викладаються в даний час (2006) двома основними геммологічними інститутами порівняно з єдиною системою класифікації гранатів доктора Ханнемана.

	Ханнеман	Гем-А	ГІЯ
Таблиця\(\PageIndex{1}\): Показники заломлення самоцвітних гранатів
Піроп	1,714-*	1,74-1,76	1,720-1,770
Альмандін	*-1,830	1,76-1,81	1,760-1,820
Спессартіт	-1.800-	1.79-1,82	1,790-1,814
Гроссулар	-1,734-	1,73-1,75	1,730-1,760
Андрадит	*-1,887	±1,89	1,855-1,895
* в залежності від ізоморфного ряду

Поглиблене дослідження гранатів було проведено Керол Стоктон та доктор Вінсент Менсон в лабораторії GIA в 1980-х роках, що призвело до остаточної роботи про класифікацію гранатів дорогоцінних каменів у 1985 році. У цьому заключному папері якісні гранати були розділені на 8 видів за хімічними та фізичними властивостями, а саме: гроссуляр, андрадит, піроп, піроп-альмандин, альмандин, альмандин-спессартин, спессартин та піроп-спессартин.
Кваліфікація проводилася за кольором, показником заломлення та спектральним аналізом (підкріплено хімічними аналізами).

види	Показник заломлення	Відтьоки	різновиди
Таблиця\(\PageIndex{2}\): Показники заломлення за Стоктоном і Менсоном
Гроссулар	1,730-1,760	Зелений через червонувато-оранжевий, безбарвний	Цаворит, гессоніт

Андрадит	1,880-1,895	Дуже злегка жовтувато-зелений через оранжево-жовтий	Демантоїд, топазоліт

Піроп	1,714-1,742	Пурпурно-червоний через червонувато-оранжевий, безбарвний	Хромований піроп

Піроп-альмандин	1,742-1,785	червонувато-помаранчевий через червоно-фіолетовий	Родолит

Альмандін	1,785-1,830	Помаранчевий червоний через пурпурно-червоний

Альмандин-спессартин	1,810-1,820	Червонувато помаранчевий через оранжево-червоний

Спессартин	1,780-1,810	Жовтувато-оранжевий через червонувато-оранжевий

Піроп-спессартин	1,742-1,780	Зеленувато-жовтий через фіолетовий	Малая, зміна кольору

Під час дослідження Стоктон і Менсон опублікували 4 раніше, проміжні статті в Gems & Gemology, які привернули увагу доктора Ханнемана. Хоча роботи Стоктона/Менсона принесли великі нові уявлення про класифікацію гранатів у геммології, Ханнеман запропонував систему, яка, можливо, легше зрозуміти геммологам.
Слід зазначити, що будь-яка система класифікації обговорюється і читач повинен прийняти рішення про те, яка система є найбільш доречною/логічною.

Доктор Ханнеман вважає, що класифікація гранатів повинна базуватися на 30-70% правилі замість 50-50% правило, яке використовують мінералоги. Ця система подібна до тієї, що використовується для плагіоклазу польового шпату, з урахуванням того, що гранати можуть утворювати ряди з усіма (або більшістю) членами групи гранатів замість статичної системи між двома кінцевими елементами.
Оскільки відмінності між двома кінцевими елементами відрізняються, так і 30% і 70% кожної «часової шкали», отже, зниження або підвищення значень. Таким чином, замість того, щоб привласнювати певному виду певне значення (або діапазон значень), значення гнучкі і безпосередньо пов'язані з ізоморфним рядом, до якого належить вид.
Це, здається, складна система, але вона може забезпечити дуже хорошу альтернативу розпливчастим значенням, присвоєним гранатам дорогоцінних каменів, як описано в підручниках та навчальних програмах сьогодні, надаючи місце для сортів (товарних назв), таких як родоліт, малайя та майбутні відкриття.

Серія	Назва (вид)	Показник заломлення	різновиди
Таблиця\(\PageIndex{3}\): Показники заломлення за Ханнеманом
Піроп-альмандин	Піроп	1,714-1,749
	Піроп-альмандин	1,749-1,795	Родолит
	Альмандін	1,795-1,830

Піроп-Спессарит	Піроп	1,714-1,740
	Піроп-Спессарит	1,740-1,774	Малая (Мала)
	Спессартіт	1,774-1,800

Альмандин-Спессарит	Спессартіт	1.800-1.809
	Альмандин-Спессарит	1,809-1,821	Мандарин, Кашмірський, Голландський
	Альмандін	1,821-1,830

Гроссуляр-Альмандін	Гроссулар	1,734-1,763
	Гроссуляр-Альмандін	1,763-1,801
	Альмандін	1,821-1,830

Гроссуляр-Спессарит	Гроссулар	1,734-1,754	Цаворит, Гессоніт
	Гроссуляр-Спессарит	1,754-1,780
	Спессартіт	1,780-1,800

Піроп-Гроссулар	Піроп	1,714-1,720
	Піроп-Гроссулар	1,720-1,728
	Гроссулар	1,728-1,734

Гроссулар-Андрадит	Гроссулар	1,734-1,770
	Гроссулар-Андрадит	1,770-1,841	Грандіт
	Андрадит	1,841-1,887	Меланіт, топазоліт, демантоїд

Концепція Ганнемана ілюстрована

Поняття проміжних видів між кінцевими членами не нова і була раніше запропонована Андерсоном і Стоктоном/Менсоном. Нижче наведена ілюстрація за розрахунками Ганнемана.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Ілюстрація часової шкали для концепції Ганнемана серії Піропе-Альмандін (в% альмандину)

Файл: піроп-spessartite.jpg

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Ілюстрація часової шкали для концепції Ганнемана серії Піроп-Спессаріт (у% spessartite)

Зліва наведені приклади «часової шкали» двох ізоморфних рядів з гнучкими значеннями.
Піроп матиме діапазон RI 1.714-1.749 в піроп-альмандинної серії, в той час як 1.714-1.740 в піроп-spessartite серії.

Навряд чи ця система коли-небудь буде прийнята великими геммологічними інститутами (насправді, вони її відкинули), але вона дає нам деяке розуміння складності спроб створити універсальну систему класифікації гранатів.

Деякі проміжні види (такі як піроп-альмандин) вже прийняті як Gem-A, так і ДПА, але не всіма школами. Родолит і малайя гранат (або, ймовірно, буде) дано «вид» замість «сорту» статусу ДПА.

Валентність при ізоморфному заміщенні

Хімічна формула граната - L ₃ M ₂ (SiO ₄) ₃, що означає, що перший елемент має валентність 2 ⁺, а другий елемент має валентність 3 ⁺. Елементи з однаковою валентністю можуть легко замінювати один одного, утворюючи нові хімічні зв'язки, як у випадку з гранатом. Не слід плутати наявність мікроелементів з ізоморфним заміщенням. Мікроелементи не входять до складу «ідеального» хімічного складу.

Супутні теми

ізоморфна заміна

G&G Статті про Гранат 1934-1980

ДПА опублікувала всі G&G з 1934 до 1980 року в Інтернеті. Організацією списку за темами займався Джозеф Гілл.

Весна 1968, Рубінове червоне 4.27 ct. Хромований піроп, стор. 279, 1с.
Зима 1968, Прозорий зелений гроссуларит, стор. 375, 1с.
Весна 1969, танзанійські гранати, стор. 15, 2с.
Літо 1969, Смарагдово-зелений гранат гроссуларіт, стор. 58, 1с.
Літо 1969 р., 2-фазне включення в гранат (вперше бачив), стор. 67, 2с.
Зима 1969, Прекрасний гранат 6 ct. Демантоїдний, що демонструє включення хвоща польового, стор. 121, 2pp.
Весна 1970 р., Нові прозорі зелені вкраплення гросулариту, стор. 151, 2с.
Весна 1970, гранат, схожий на олександрит, з Танзанії, стор. 162, 1с.
Літо 1970, Рідкісний александритовий гранат з Танзанії, стор. 174, 4стор.
Літо 1970, Спессартіт гранатові включення, стор. 189, 1с.
Літо 1970, Спектр поглинання Spessartite, с. 197, 2с.
Літо 1970, Гроссуларитові гранатові включення, стор. 196, 2с.
Осінь 1970, Тестування демантоїда ультрафіолетовим світлом, стор. 226, 2с.
Осінь 1970, Новий прозорий безбарвний гроссуларит з Танзанії, стор. 227, 3стор.
Осінь 1970, гранат Олександрит з Норвегії, стор. 229, 1с.
Осінь 1971, Масивний гідрогросулярний гранат, вирізаний в кабошоні (один кінець рожевий, інший кінець зелений) (показує спектр поглинання), стор. 354, 3стор.
Літо 1972, Дві незвичайні варіації властивостей родолиту, стор. 40, 1с.
Весна 1973, Типове демантоїдне включення, стор. 150, 1с.
Літо 1974, Зелені гранати гроссулариту, «цаворити» на кордоні Кенії-Танзанії, стор. 290, 6стор.
Літо 1974, Композиція «цаворитів» з Кенії та Танзанії, Switzer, стор. 296, 2pp.
Осінь 1974, Ремонт ювелірних виробів за участю граната і скляних дублетів, небезпечний, стор. 344, 2с.
Осінь 1974, Деякі незвичайні включення в гессоніт і родолит, стор. 349, 2pp.
Зима 1978, Синій до червоного кольору, що змінює гранат зі Східної Африки, стор. 122, 2pp.
Зима 1978, Демантоїдний гранат з Кореї; Гранат Олександрит зі Східної Африки, стор. 123, 3стор.
Літо 1979, Безбарвний і зелений гросуларит з Танзанії, Пітер Муйє, стор. 162, 12pp.
Осінь 1979, Незвичайні дорогоцінні гранати Східної Африки, стор. 218, 2с.

Посилання

Назви дорогоцінних гранатів (2000) - W.Wm. Ганнеман, к.т.н.
Запропонована нова класифікація гранатів якості дорогоцінних каменів - Стоктон і Менсон, дорогоцінні камені та геммологія зима 1985, pp205-217

Зовнішні посилання

Схематичний огляд гранатової групи (формат doc)