გრანატები

თარგი:ინფოდაფა მინერალი გრანატები (თარგი:Lang-la), ძოწი (ძვ. ქართული სახელწოდება) — სილიკატების კლასის მინერალთა ჯგუფი.

მისი ზოგადი ფორმულაა:

$\mathrm{X}{\phantom{A}}_3\mathrm{Y}{\phantom{A}}_2[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}_3$,

სადაც $\mathrm{X}=\mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{2+},\mathrm{F}{\phantom{A}}^{2+},\mathrm{M}\mathrm{g}{\phantom{A}}^{2+},\mathrm{M}\mathrm{n}{\phantom{A}}^{2+}$; $\mathrm{Y}=\mathrm{A}\mathrm{l}{\phantom{A}}^{3+},\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}^{3+},\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}^{3+}$ იშვიათად $\mathrm{T}\mathrm{i}{\phantom{A}}^{4+},\mathrm{M}\mathrm{n}{\phantom{A}}^{3+},\mathrm{V}{\phantom{A}}^{3+},\mathrm{Z}\mathrm{r}{\phantom{A}}^{4+}$.

გრანატების სტრუქტურა რთულია. სტრუქტურის საფუძველს ქმნიან კათიონებთან დაკავშირებული $[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]$ ტეტრაედრები. გრანატების ჯგუფში გამოიყოფა ორი ძირითადი რიგი:

• რკინა-მაგნიუმ-მანგანუმიანი გრანატები:
  • ალმანდინი $\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}_3\mathrm{A}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}_3$,
  • პიროპი $\mathrm{M}\mathrm{g}{\phantom{A}}_3\mathrm{A}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}_3$,
  • სპესარტინი $\mathrm{M}\mathrm{n}{\phantom{A}}_3\mathrm{A}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}_3$,
• კალციუმიანი გრანატები:
  • გროსულარი $\mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}_3\mathrm{A}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}_3$,
  • ანდრადიტი $\mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}_3\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}_2[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}_3$,
  • უვაროვიტი $\mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}_3\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}_3$ და სხვა.

გამოიყოფა აგრეთვე ჰიდროგრანატები, მაგალითად, ჰიბშიტი $\mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}_3\mathrm{A}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}_3(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_4$, სადაც $[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]$ ნაწილობრივ $\mathrm{O}\mathrm{H}$-ით არის ჩანაცვლებული. გრანატების გამოყოფილი რიგების ფარგლებში ფართოდაა გავრცელებული იზომორფიზმი.

გრანატები კრისტალდება კუბურ სინგონიაში. კრისტალთა ფორმებიდან აღსანიშნავია რომბდოდეკაედრი და ტეტრაგონტრიოქტაედრი, ხშირია მარცვლოვანი აგრეგატებიც. სიმაგრე მინერალოგიური სკალით 6.5-დან (ჰიდროგრანატები) 7.5-მდე სიმკვრივე 3100-4300 კგ/მ³. გრანატები სხვადასხვა ფერისაა: კალციუმიანი ყვითელი მწვანე, მურა ან შავია; რკინა-მაგნიუ-მანგანუმიანი კი – ვარდისფერი, წითელი ან მურა წითელი. გრანატების ფიზიკური თვისებების ცვალებადობა დაკავშირებულია ამ ჯგუფის მინერალთა მეტად ცვალებად ქიმიურ შელგენილობასთან. მიღებულია გრანატების სტრუქტურის მქონე მრავალი ხელოვნური საერთი, ბევრი მათგანი ნახევარგამტარია. გრანატები ბუნებაში გვხვდება კონტაქტ-მეტასიმატურ ქანებში (ანდრადიტი, გროსულარი), პეგმატიტურ ძარღვებში (სპესარტინი, ალმანდინი). ისინი გნაისებისა და მიავალი კრისტალური ფიქლის ქანთმაშენი მინერალებია (ალმანდინი), გვხვდება აგრეთვე ეკლოგიტებსა და კიმბერლიტებში (პირობი). ქიმიური მდგრადობის გამო გავრცელბულია ქვიშრობებშიც.

გრანატების გამჭვირვალე, ლამაზად შეფერილი სახესხვაობები წითელი — პიროპი, ალმანდინი, მწვანე — დემანტოიდი (ანდრადიტის სახეობა) ძვირფასი ქვებია. ჩვეულებრივ გრანატებს კი სიმაგრის გამო აბიაზიულ მასალად იყენებენ. ალმანდინის საბადოებია ინდოეთში, პიროპისა — ჩეხოსლოვაკიაში, დემანტოიდისა — რუსეთში (ურალი); საქართველოში ცნობილი გრანატებიდან აღსანიშნავია ანდრადიტ-გროსულაბი (ძამა), ალმანდინ-სპესარტინი (ძირულა), ჰიბშიტი (ნიკორწმინდა და ბანოჯა).

თვისებები

ძოწი შედგება მეტალურ კათიონებთან დაკავშირებული სამი სილიკატური შენაერთისგან:

$\mathrm{X}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2+}\mathrm{Y}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{3+}[\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}_3^{4-}$

სადაც X და Y არის 2 და 3 დადებითი მუხტის იონები. სტუქტურა შედგება საერთო წვერის მქონე ოქტაედრებისა და ტეტრაედრებისაგან.

კალციუმის არსებობა-არარსებობის მიხედვით განასხვავებენ გრანატების ორ ჯგუფს:

• კალციუმის შემცველი გრანატები ანუ უგრანდიტები (OUvarovite GRossulaire ANDradite);
• ალუმინის შემცველი გრანატები, ანუ პირალსპიტები (PYRope ALmandin SPessartite).

სერია		უგრანდიტი	პირალსპიტი
Y=	X=	Ca2+	Fe2+	Mg2+	Mn2+
Al3+	ალუმინის შემცველი გრანატები	გროსულარი	ალმანდინი	პიროპი	სპესარტინი
Fe3+	რკინის შემცველი გრანატები	ანდრადიტი	-	-	კალდერიტი
Cr3+	ქრომის შემცველი გრანატები	უვაროვიტი	-	ჰანლეიტი	-

ძოწებს გეოლოგები სწავლობენ, როგორც გაოთერმობარომეტრებს. ისინი საშუალებას იძლევა განისაზღვროს კლდის ფორმაციის ტემპერატურა და წნევა. გეოლოგები ამ თვისებას იყენებნ რათა განსაზღვრონ არის თუ არა კლდეში ბრილიანტები ან ნავთობი.

ყველაზე მნიშვნელოვანი ძოწები

ძოწის ოჯახის მინერალები სხვადასხვა ფერისაა:

• პიროპი: წითელი, ყავისფერში გარდამავალი.
• როდოლიტი: ვარდისფერი, იისფერში გარდამავალი.
• ალმანდინი: აგურისფერი წითელი, ზოგჯერ იისფერში გარდამავალი.
• სპესარტიტი: ნარინჯისფერი, ყავისფერ-წითელში გარდამავალი.
• ჰესონიტი: მუქი ნარინჯისფერი.
• ცავორიტი: მუქი მწვანე.
• დემანტოიდი: ზურმუხტისფერი, გრანატებს შორის ყველაზე ძვირფასი.

იხილეთ აგრეთვე

• მინერალების სია