Almandiini: Muodostuminen ja geologia lajikkeet
Jaa
Almandiinigranaatti
Muodostus, geologia ja lajikkeet
Miten Maa takoo klassisen viininpunaisen granaatin: pelittisistä liuskeista ja Barrovian metamorfoosista granuliteihin, eklogiitteihin, kasvuvyöhykkeisiin, alluviopitoisuuksiin ja koostumuksellisiin lajikkeisiin, jotka muovaavat almandiinin väriä ja luonnetta.
Nopea läpikäynti
Muodostuksen yleiskatsaus
Almandiini on rauta-alumiinipääkomponentti pyralspiittigranaateissa, ja sen ihanteellinen kaava on Fe2+3Al2(SiO4)3Luonnossa se muodostuu useimmiten, kun savipitoiset, alumiinipitoiset sedimentit haudataan, kuumennetaan, puristetaan ja uudelleenkiteytetään alueellisen metamorfoosin aikana.
Almandiinin tutuin geologinen koti on vuorivyöhykkeen mikaliuske tai gneissi. Siellä, kasvavan paineen ja lämpötilan alla, mineraalit, jotka olivat aiemmin stabiileja matalamman asteen savikivissä ja liuskeissa, alkavat reagoida. Kloritti, muskoviiitti, kvarts ja muut ainesosat järjestäytyvät uudelleen uusiksi metamorfoottisiksi mineraaleiksi. Kun rauta ja alumiini ovat saatavilla oikeassa kemiallisessa ympäristössä, granaatti alkaa kasvaa.
Toisin kuin mineraalit, jotka kasvavat ohuina levyinä, pitkinä neuloina tai herkkinä suihkuina, almandiini muodostaa yleensä tiiviitä, tasamittaisia kiteitä, koska granaatti kuuluu isometristen kiteiden järjestelmään. Maastossa se esiintyy usein pyöreinä tai hyvin muotoutuneina punaruskeina porfyroblasteina mikapitoisessa kivessä. Ohuessa siivussa, elektronimikroprobekartoissa tai kiillotetuissa lohkareissa sama kide voi paljastaa paljon yksityiskohtaisemman tarinan: kemialliset vyöhykkeet, inkluusiopolut, kasvureunukset, osittainen liukeneminen ja kasvun aikainen muodonmuutos.
Puhdas pääkomponentti almandiini on enimmäkseen teoreettinen vertailukohta. Luonnolliset granaatit sisältävät yleensä seoksen pääkomponentteja. Magnesiumin korvaus tuo pyropen ominaisuuksia, mangaani spessartiinin piirteitä, ja kalsium voi tietyissä kivilajeissa lisätä grossulaarin tai andradiitin komponentteja. Tämä kiinteäliuoskäyttäytyminen selittää, miksi almandiinipitoiset kivet vaihtelevat väriltään, tiheydeltään, taitekerroin ja geologisen merkityksen suhteen.
Helpoin tapa ymmärtää almandiinia on käsitellä sitä paine-lämpötila-tallentimena. Sen väri tekee siitä kauniin, mutta sen vyöhykkeet, inkluusiot ja mineraalinaapurit tekevät siitä tieteellisesti arvokkaan.
Geologiset ympäristöt
Almandiini voi esiintyä useissa geologisissa ympäristöissä, mutta sen klassinen esiintymisympäristö on pelittisten kivien alueellinen metamorfoosi: savipitoiset sedimenttiset esiasteet, jotka on haudattu ja muuttuneet vuorirakentamisen aikana.
Barrovian liuskeet ja gneissit
Tämä on almandiinin oppikirjamainen koti. Törmäysvyöhykkeissä savipitoiset sedimentit kuumenevat ja puristuvat liuskekiviksi ja gneisseiksi. Granaatti ilmestyy granaatti-in isograadissa ja voi säilyä stauroliitti-, kyanitti- ja sillimaniittivyöhykkeiden läpi.
Granuliitit
Granuliittifaasin kivissä granaatti voi esiintyä yhdessä pyroksiinien, plagioklaasin, kvartsin ja kalium-feldspaatin kanssa kuumissa, suhteellisen kuivissa olosuhteissa. Korkeat lämpötilat voivat hämärtää aiempaa kemiallista vyöhykkeisyyttä ja luoda uudelleen tasapainotettuja reunoja.
Eklogiitit
Eklogiittifaasin kivissä granaatti kasvaa yleisesti omfasiitin ja rutiilin kanssa, mikä merkitsee syvää hautautumista subduktiovyöhykkeillä tai paksuuntuneessa alimmassa kuoressa. Granaatti on usein almandiini-pyrope-seos, joka heijastaa Fe-Mg-vaihtoa korkeassa paineessa.
Graniitit ja pegmatiitit
Almandiini voi esiintyä apumineraalina joissakin graniittisissa ja pegmatiittisissa järjestelmissä, joissa rautaa ja alumiinia on saatavilla. Nämä esiintymät ovat yleensä toissijaisia sen metamorfiapainotukselle, mutta ne voivat tuottaa hyvin muodostuneita kiteitä.
Metamorfisissa kivissä almandiini on harvoin yksin. Se kuuluu mineraaliyhdistelmiin, ja nämä yhdistelmät ovat merkityksellisiä. Granaatti biotiitin, muskoviiitin, plagioklaasin ja kvartsin kanssa viittaa yhteen metamorfiiseen vaiheeseen. Granaatti stauroliitin ja kyanitin kanssa viittaa toiseen. Granaatti omfasiitin kanssa avaa korkean paineen tarinan. Granaatti ortopyroksiinin ja klinopyroksiinin kanssa osoittaa kuumempia, kuivempia olosuhteita. Kiveä on siksi parasta lukea kontekstissa.
Pääkasvureitit
Almandiini muodostuu, kun granaatin kemialliset ainesosat vakautuvat oikeissa paine-lämpötilaolosuhteissa. Tarkka reaktio riippuu kiven kokonaiskoostumuksesta, nesteen saatavuudesta ja metamorfiapolusta, mutta useat laajat reitit ovat erityisen tärkeitä.
Pelittien alueellinen metamorfoosi
Klassinen kehityspolku alkaa savipitoisista sedimenttikivistä, jotka muuttuvat vähitellen liuskekiveksi, liuskekiveksi, liuskekiveksi ja gneissiksi vuorirakentamisen aikana.
Yksinkertaistetussa pelittisessä reaktiossa kloriitti, muskoviiitti, kvartsi ja muut faasit reagoivat tuottaen granaattia, biotiittia, plagioklaasia ja vettä metamorfiapitoisuuden kasvaessa. Schematisoitu reaktio voitaisiin ilmaista kloriitti plus muskoviiitti plus kvartsi tuottavat granaattia, biotiittia, plagioklaasia ja nestettä, vaikka todelliset kivet sisältävät enemmän komponentteja ja monimutkaisempia reaktioketjuja.
Näkyvä tulos on usein mica-rikas liuske, joka sisältää punaruskeita granaattiporfyroblasteja. Nämä kiteet voivat olla pieniä ja runsaasti esiintyviä tai suuria ja näyttäviä, riippuen nukleoitumisnopeudesta, kasvun kestosta, muodonmuutoksesta ja koostumuksesta. Monissa Barrovian alueissa granaatin ensimmäinen esiintyminen on tarpeeksi merkittävä määrittämään kartoitettu metamorfiainen isograadi.
Korkealaatuinen granulittikasvu ja uudelleentasapainotus
Kuivemmissa ja kuumemmissa olosuhteissa granaatti voi kasvaa tai säilyä yhdessä pyroksiinien ja feldspaatin kanssa, usein tallentaen lämpötilan ylikirjoituksen ja eksumaation.
Granuliittifaasiset kivet heijastavat tyypillisesti syvän kuoren olosuhteita, joissa lämpötilat ovat korkeita ja veden aktiivisuus alhainen. Granaatti voi esiintyä yhdessä ortopyroksiinin, klinopyroksiinin, plagioklaasin, kalium-feldspaatin ja kvartsin kanssa. Tällaisissa olosuhteissa aiempi vyöhykkeisyys voi pehmentyä diffuusion vaikutuksesta, erityisesti Fe-Mg-järjestelmässä, koska korkeat lämpötilat mahdollistavat alkuaineiden helpomman uudelleenjakautumisen.
Jotkut granuliitit tallentavat lähes isotermisen purkautumisen eksumaatiossa. Granaattien rakenteet, reaktioreunat ja mineraalikoronat voivat säilyttää tämän matkan, näyttäen kuinka kivet siirtyivät syvältä kuumasta kuoressa kohti matalampia paineolosuhteita.
Korkeapaineisen eklogiitin muodostuminen
Eklogiiteissä granaatti kasvaa korkeassa paineessa yhdessä omfatsiitin, rutiilin ja siihen liittyvien vaiheiden kanssa, usein säilyttäen todisteita syvästä hautautumisesta.
Eklogiitti on yksi visuaalisesti mieleenpainuvimmista granaattia sisältävistä kivistä: punainen granaatti vihreää omfatsiittia vasten. Tässä ympäristössä granaatti sisältää tavallisesti sekä almandiini- että pyrope-komponentteja, joiden koostumus heijastaa painetta, lämpötilaa ja kokonaiskemiaa. Rutiili voi esiintyä lisävaiheena, ja äärimmäisissä korkeapaineolosuhteissa poikkeuksellisissa kivissä voi esiintyä koesiittia tai timanttia.
Eklogiittigranaatit ovat erityisen arvokkaita subduktio- ja eksumaatiohistorioiden rekonstruoinnissa. Niiden inkluusiot voivat säilyttää mineraalivaiheita, jotka eivät enää ole stabiileja ympäröivässä matriksissa, tehden granaatista suojakapselin aiemmille paineolosuhteille.
Lisämagmakivien ja pegmatiittien kasvu
Almandiini voi kiteytyä myös pienimuotoisena lisämineraalina tietyissä magmakivijärjestelmissä, erityisesti siellä, missä Fe-Al-kemia tukee granaatin stabiilisuutta.
Graniiteissa ja pegmatiiteissa granaatti voi muodostua myöhäisessä magmakiteytymisessä tai kehittyvistä nesteistä. Nämä kiteet voivat olla hyvin muotoiltuja, mutta ne eivät yleensä ole klassisen jalokivi-almandiinin pääasiallinen lähde. Niiden merkitys on usein petrologinen: granaatin esiintyminen voi kertoa sulan koostumuksesta, alumiinisaturaatioista, paineesta ja nesteiden kehityksestä.
Metamorfiset faasit & kokoonpanot
Almandiini esiintyy laajalla metamorfisella alueella. Pelittisissä kivissä se on tunnetuin vihreäkivestä amfiboliittifaasiin tapahtuvissa siirtymissä ja korkeampiasteisissa Barrovian sarjoissa, mutta se voi esiintyä myös granulitti- ja eklogiittifaasisissa kivissä.
| Metamorfiset faasit | Tyypillinen almandiinin sisältävä mineraalikokoonpano | Arvioidut olosuhteet | Kentän merkitys |
|---|---|---|---|
| Vihreäkivilaji alimmasta amfiboliitista | Granaatti + biotiitti + muskoviiitti + plagioklaasi + kvartsia ± kloriittiä. | Yleensä noin 500–600 °C ja noin 4–7 kbar, kiven koostumuksesta riippuen. | Granaatin ensimmäinen esiintyminen pelittisissä kivissä; klassinen merkki metamorfoosin asteen noususta. |
| Amfiboliittifaasit | Granaatti + stauroliitti + kyanitti tai sillimaniitti + biotiitti + plagioklaasi + kvartsia. | Yleensä noin 550–700 °C ja noin 5–9 kbar. | Kirjanoppimainen Barrovian eteneminen; granaattiporfyroblastit voivat olla suuria ja kemiallisesti vyöhykkeisiä. |
| Ylä-amfiboliitti granulittiin | Granaatti + ortopyroksiini + klinopyroksiini + plagioklaasi + kalium-feldspati ± kvartsia. | Yleensä noin 700–850 °C, paine vaihtelee tektonisen ympäristön mukaan. | Korkean lämpötilan olosuhteet; vyöhykkeisyys voi olla osittain homogenoitunut ja reaktiotekstuurit voivat tallentaa uudelleenpaljastumisen. |
| Eklogiittifaasit | Granaatti + omfatsiitti ± rutiili ± kvartsia tai koseettia. | Yleensä yli noin 12 kbar, usein noin 500–750 °C tai korkeampi polusta riippuen. | Syvä hautautuminen subduktiossa tai paksuuntuneessa kuoressa; granaatti voi säilyttää korkeapaineisia inkluusioita. |
Barrovian metamorfoosissa vyöhykkeet kartoitetaan perinteisesti indikaattorimineraalien avulla. Geologi, joka liikkuu metamorfoosivyöhykkeen poikki, voi kulkea kloriitista biotiitin, sitten granaatin, sitten stauroliitin, sitten kyanitin tai sillimaniitin alueelle. Granaatin isograafi merkitsee granaatin ensimmäistä vakaata esiintymää kyseisessä kokonaiskoostumuksessa ja metamorfoosijaksossa. Se ei ole universaali lämpötilaviiva, mutta voimakas kenttämerkki.
Granaatti stauroliitin ja kyanitin kanssa
Tämä yhdistelmä viittaa usein klassiseen keskipaineiseen metamorfoosijaksoon, joka liittyy törmäysvuoristoihin. Se on yksi tunnistettavimmista konteksteista almandiinipitoiselle granaatille.
Granaatti omfatsiitin kanssa
Omfatsiitti muuttaa tarinaa dramaattisesti. Punavihreä granaatti-omfatsiittikivi on todennäköisesti eklogiitti tai eklogiittinen kivi, mikä viittaa merkittävään hautautumissyvyyteen ennen uudelleenpaljastumista.
Kasvutekstuurit & vyöhykkeisyys
Almandiinikiteet eivät ole kemiallisesti yhtenäisiä punaisia nappeja. Monet säilyttävät sisäistä vyöhykkeisyyttä ja inkluusiokuvioita, jotka tallentavat olosuhteet, joissa ne kasvoivat, pysähtyivät, reagoivat tai ylikasvoivat.
Vyöhykkeisyys on erityisen tärkeää, koska granaatti voi kasvaa pitkien aikajaksojen aikana metamorfoosin aikana. Yksi kide voi alkaa pienestä Mn-pitoisesta ytimestä, laajentua progradisen lämmityksen aikana, osittain tasapainottua korkeammassa lämpötilassa, vangita inkluusioita yhdestä foliosta ja kehittyä myöhemmäksi reunaksi eksumoinnin tai nesteiden tunkeutumisen aikana. Silmälle kivi voi näyttää yksinkertaiselta punaiselta kiteeltä. Petrologille se on aikakerrostunut mineraalitieto.
Tieteelliset lajikkeet koostumuksen mukaan
Almandiini on osa kiinteäliuosjärjestelmää. Rauta, magnesium, mangaani ja kalsium voivat korvautua granaattirakenteessa, tuottaen luonnollisia seoksia täydellisten puhtaiden pääkomponenttien sijaan.
| Koostumuksen vaihtelu | Merkitys | Tyypillinen ulkonäkö | Geologinen merkitys |
|---|---|---|---|
| Almandiinivaltainen granaatti | Fe-pitoinen granaatti, jossa almandiini on pääkomponentti, yleensä yli puolet koostumuksesta. | Syvän punainen, burgundinpunainen, viininpunainen tai ruskehtavan punainen; usein tiivis sävyltään. | Yleinen pelittisissä liuskeissa ja gneisseissä; klassinen alueellisen metamorfoosin tuote. |
| Almandiini-pyrope-granaatti | Fe-Mg-korvaus tuottaa seoksen almandiinin ja pyropen komponenttien välillä. | Voi näyttää kirkkaamman punaiselta, kirsikanpunaiselta, vadelmanpunaiselta tai purppuranpunaiselta tasapainosta ja sävystä riippuen. | Yleinen korkealaatuisissa kivissä ja eklogiiteissä; hyödyllinen Fe-Mg-vaihtolämpömittauksessa. |
| Almandiini-spessartiini-granaatti | Fe-Mn-korvaus tuo spessartiini-ominaisuuksia almandiinipitoiseen granaattiin. | Voi näyttää lämpimämmän punaiselta, punainen-oranssilta tai oranssin sävyiseltä punaiselta. | Mangaanipitoiset ytimet ovat yleisiä progradisissa granaateissa ja auttavat jäljittämään kasvuhistoriaa. |
| Almandiini-pyrope-spessartiini-granaatti | Luonnollinen kolmikomponenttinen seos, joka sisältää Fe-, Mg- ja Mn-komponentteja. | Välivärit ja fysikaaliset ominaisuudet; sävy ja väri vaihtelevat hallitsevan komponentin mukaan. | Edustaa jatkumoa, joka on yleinen luonnollisissa granaateissa, eikä tiukkaa rajaa lajien välillä. |
| Kalsiumia sisältävä almandiini | Almandiinipitoinen granaatti, joka sisältää grossulaarin tai andradiitin komponentteja kalsiumin korvautumisen kautta. | Väri voi pysyä syvän punaisena, mutta ominaisuudet ja kokoonpanoympäristö muuttuvat kemian mukaan. | Kalsiumin vyöhykkeisyys voi olla tärkeää paineen arvioinnissa ja reaktioiden tulkinnassa. |
Käytännöllinen sääntö seuraa kemiasta. Enemmän rautaa yleensä syventää sävyä ja lisää tiheyttä sekä taitekerrointa pyralspite-granaateissa. Enemmän magnesiumia kirkastaa kiveä kohti kirsikkaa, vadelmaa tai purppuranpunaista. Enemmän mangaania voi lämmittää väriä kohti oranssinpunaista tai rikastaa ytimiä varhaisessa kasvussa. Nämä trendit eivät ole ehdottomia, mutta ne ovat hyödyllisiä yhdistettäessä ulkonäköä koostumukseen.
Syvyys ja tiheys
Rautapitoinen almandiini kallistuu syvempiin viinin, burgundin ja ruskeanpunaiseen sävyihin, usein korkeammalla ominaispainolla ja taitekerroin kuin magnesiumrikkaat granaatit.
Kirkkaus ja purppuranpunainen korostus
Pyropen osuus voi kirkastaa värisävyä, tuottaen eloisampia kirsikka-, vadelma- tai purppuranpunaisia kiviä almandiini-pyrope-jatkumossa.
Lämpö ja ytimen vyöhykkeisyys
Spessartiinin osuus voi lisätä oranssinpunaista lämpöä ja on yleisesti rikastunut granaattien ytimissä varhaisessa progradisessa kasvussa.
Lajikkeet ja kauppatermit
Kauppakieli yksinkertaistaa usein luonnollista kemiaa hyödyllisiksi nimiksi. Näitä termejä voi olla kätevä käyttää, mutta ne tulisi ymmärtää kuvailemaan ulkonäköä, koostumusta, alkuperää tai optista ilmiötä eikä jäykkiä mineraalilajeja.
| Termi | Jalokivigemiologinen todellisuus | Miten ymmärtää se |
|---|---|---|
| Almandiini | Rauta-dominantti punainen granaatti, usein jonkin verran pyropea, spessartiinia tai muita komponentteja. | Klassinen viininpunainen tai burgundinpunainen granaatin nimi. Se ei aina tarkoita kemiallisesti puhdasta ääripäätä. |
| Rhodoliitti | Pyrope-almandiiniseos, yleensä magnesiumrikkaampi kuin tyypillinen almandiini. | Tunnettu vadelman, purppuranpunaisen ja kirkkaamman punaisen sävyistään. Se on granaattiseos, ei puhdas almandiini. |
| Tähtigranaatti | Almandiinia sisältävä granaatti, jossa on suuntautuneita neulamaista inkluusiota, jotka tuottavat asterismin. | Tähti johtuu sisäisestä rakenteesta ja kaboson-orientaatioista. Nelisäteisiä ja kuusisäteisiä tähtiä voi esiintyä. |
| Umbaliitti tai Umba-rhodoliitti | Alueellinen tai kauppatermi eloisille pyrope-almandiinigranaateille, jotka liittyvät Umba-laakson alueeseen. | Paikkakuntatyyppinen nimi, ei erillinen mineraalilaji; usein liitetty purppuranpunertavaan väriin. |
| Almandiini-pyrope | Koostumuksellinen kuvaus granaatille, joka sijoittuu kahden ääripään väliin. | Hyödyllinen jalokivigemiologiassa ja geologiassa, koska se yhdistää värin ja mitatut ominaisuudet kemiaan. |
Korujen ja keräilyn yhteydessä nimet tulisi yhdistää havaintoihin. Almandiiniksi merkittyä kiveä tulisi silti arvioida värin, kirkkauden, leikkauksen, puhtauden ja testitulosten perusteella. Rhodoliitiksi merkittyä kiveä tulisi ymmärtää pyrope-almandiiniseokseksi eikä erilliseksi mineraalilajiksi. Tähtigranaattia tulisi arvioida tähden perusteella: terävyys, keskitys, kontrasti, jatkuvuus ja liike kohdistetun valon alla.
Tarkin kuvaus yhdistää kemian, ulkonäön ja todisteet: esimerkiksi ”almandiinipitoinen granaatti, jossa syvän viininpunainen väri”, ”pyrope-almandiinirhodoliitti vadelman sävyllä” tai ”almandiinia sisältävä tähtigranaatti, jossa keskellä nelisäteinen tähti.”
Rapautuminen & plasmin keskittyminen
Almandiini on tarpeeksi kestävä selviytymään emäkiven hajoamisesta. Kun granaattia sisältävät schistit ja gneissit paljastuvat pinnalle, rapautuminen vapauttaa kiteet puroihin, jokiin, rannoille ja raskasmineraaliesiintymiin.
Mohsin kovuuden ollessa noin 7–7,5, ilman lohkeamisuuntaa ja suhteellisen korkean ominaispainon ansiosta almandiini kestää tuhoutumista paremmin kuin monet ympäröivät mineraalit. Mikat hajoavat hiukkasiksi. Feldspaatit muuttuvat. Pehmeämmät vaiheet voivat liueta tai kulua pois. Granaatti säilyy, pyöristyy, kiilloittuu ja keskittyy liikkuvan veden vaikutuksesta.
Tiheytensä vuoksi almandiini voi kerääntyä muiden raskasmineraalien, kuten magnetiitin, ilmeniitin, zirkonin, rutiilin, monasiitin ja joskus kullan kanssa. Nämä raskasmineraalikeskittymät voivat muodostua joen mutkissa, sorakentillä, rantahiekassa ja plasmiympäristöissä. Joissakin paikoissa granaattihiekat muuttuvat taloudellisesti hyödyllisiksi, erityisesti siellä, missä granaattia louhitaan hionta-aineena.
Kova, tiheä ja lohkeamaton
Almandiinin kestävyys sallii sen säilyä emäkiven hajottua. Tästä syystä pyöristyneet granaattirakeet ja kivet voivat esiintyä kaukana alkuperäisestä schististä tai gneissistä.
Vesi lajittelee tiheyden mukaan
Liikkuva vesi poistaa kevyemmät mineraalit helpommin, jättäen raskaammat rakeet jäljelle. Granaatin korkea ominaispaino auttaa sitä kerääntymään raskasmineraalikerroksiin.
Plasmin granaatit voivat olla tärkeitä sekä jalokivi- että teollisuuskäytössä. Pyöreät, kiiltävät punaiset kivet voivat muuttua kabosoneiksi tai helmiksi, jos niiden väri ja kirkkaus sallivat. Keskittyneet granaattihiekat voidaan käsitellä hionta-aineiksi. Sama mineraali, joka kasvaa metamorfoottisena porfyroblastina, voi lopulta muuttua joen kiilloittamaksi rakeeksi, rantahiekan hiukkaseksi, korukiveksi tai leikkausmateriaaliksi.
Kenttävihjeet
Kentällä almandiini on enemmän kuin punainen kide. Sen emäkivi, mineraalinaapurit, muoto, inkluusiotyyli ja rapautumiskäyttäytyminen auttavat tunnistamaan geologisen tarinan.
| Kenttävihje | Mitä se usein tarkoittaa | Mitä tutkia seuraavaksi |
|---|---|---|
| Punertavanruskeat porfyroblastit mikaschistissä | Alueellinen metamorfoosi pelittisissä kivissä, yleisesti Barrovian-sekvenssissä. | Etsi biotiittia, stauroliittia, kyanitea, sillimaniittia, muskoviinia, plagioklaasia ja foliatiivisia suhteita. |
| Granaatti plus stauroliitti | Keskiasteinen pelittinen metamorfoosi, usein amfiboliittifasetti. | Tarkista kyanite tai sillimaniitti metamorfoottisen vyöhykkeen ja paine-lämpötila-tulkinnan tarkentamiseksi. |
| Granaatti plus omfatsiitti | Eklogiitti tai eklogiittinen yhdistelmä, joka viittaa korkeapaineiseen metamorfoosiin. | Etsi rutiilia, fengiittiä, kvartsia, koseiittipseudomorfeja ja retrogradista amfibolia tai symplektiittiä. |
| Granaatti plus pyroksiinit ja kvartsi | Granuliittifasetti tai korkealämpötilainen metamorfoosi. | Etsi reaktioreunoja, koronoita, ortopyrokseenia, klinopyrokseenia, plagioklaasia, kvartsia ja eksumaatio- eli paljastumistekstuureja. |
| Kaarevat inkluusiopolut näkyvissä rikkoutuneissa tai leikatuissa kiteissä | Kasvu muodonmuutoksen, kierron tai vanhemman rakenteen ylikasvun aikana. | Vertaa inkluusiopolkuja matriisin foliaatioon suhteellisen ajoituksen rekonstruoimiseksi. |
| Pyöristyneet punaiset jyvät jokihiekoissa | Plaserkonsentraatio granaattia sisältävien kivien eroosiosta. | Pannukartoitus tai raskasmineraalikerrosten tarkastelu; vertaa magnetiittiin, ilmeniittiin, zirkoniin, rutiiliin ja muihin tiheisiin jyviin. |
| Suuret halkeilleet kiteet metamorfoottisessa matriisissa | Näytekelpoinen almandiinin kasvu korkealaatuisessa metamorfoottisessa kivessä. | Arvioi kiteen muoto, matriisi, halkeilumallit ja paikalliset geologiset olosuhteet. |
Granaattia sisältävien vyöhykkeiden kartoitus on tapa kartoittaa metamorfoosin intensiteettiä. Granaatin ensimmäinen esiintyminen voidaan piirtää isogradina, kun taas siihen liittyvien mineraalien muutokset voivat jäljittää kasvavaa laatua alueella. Yksittäinen granaattikide voi olla kaunis; granaattia sisältävien paljastumien kenttä voi paljastaa koko metamorfoosivyöhykkeen rakenteen.
Laboratoriotyökalut & paine-lämpöpolut
Almandiini on yksi hyödyllisimmistä mineraaleista metamorfoottisessa petrologiassa, koska sen kemiaa voidaan mitata, kartoittaa, ajoittaa ja käyttää kivien paine-lämpöhistorian rekonstruointiin.
Elektronimikroprobi-kartoitus
Mikroprobi-analyysi mittaa Fe:n, Mg:n, Mn:n, Ca:n ja muiden alkuaineiden pitoisuuksia granaattikiteen poikki. Nämä kartat paljastavat vyöhykejakautumia, jotka voivat erottaa progredientin kasvun, resorption, reunan ylikasvun ja korkealämpötiladiffuusion.
Granaatti-biotititermometria
Fe-Mg-vaihto granaatin ja biotiitin välillä voidaan käyttää metamorfoottisen lämpötilan arviointiin, erityisesti pelitisissä kivissä, joissa molemmat mineraalit esiintyvät ja tasapaino-oletukset ovat sopivia.
GASP-barometria
Granaatti-alumiinisilikaatti-piidioksiidi-plagioklaasi-barometri käyttää reaktioita granaatin, kyanitin tai sillimaniitin, kvartsin ja plagioklaasin välillä arvioidakseen painetta sopivissa pelitisissä kokoonpanoissa.
Granaatti-klinopyrokseenitermometria
Mafisissa ja eklogiittisissa kivissä Fe-Mg-vaihto granaatin ja klinopyrokseenin välillä voi auttaa arvioimaan lämpötilaa ja rajoittamaan korkeapaineisen metamorfoosin olosuhteita.
Inkluusiotutkimukset
Granaatin sisään loukkuuntuneet inkluusiot voivat säilyttää mineraaleja, jotka olivat stabiileja varhaisessa kasvuvaiheessa, mutta myöhemmin katosivat matriisista. Nämä inkluusiot voivat tarjota ratkaisevia todisteita aikaisemmista paine-lämpöolosuhteista.
Isotooppiajoitus
Sm-Nd- ja Lu-Hf-järjestelmät granaatissa voivat ajoittaa kasvuvaiheita, kun sopivaa materiaalia ja analyyttisiä olosuhteita on saatavilla. Ajoitus muuttaa paine-lämpöpolun paine-lämpöaikahistoriaksi.
Diffuusiomallinnus
Granaatin kemiallisia gradientteja voidaan mallintaa arvioimaan lämmityksen kestoa, jäähdytysnopeutta tai korkeassa lämpötilassa vietettyä aikaa. Tämä mahdollistaa kiteen tallentaa paitsi olosuhteet, myös niiden tempo.
Käsinäytteet ja jalokivityökalut
Magnetit, spektroskoopit, taittoluotimet, mikroskoopit ja polariskopit auttavat yhdistämään kenttägeologian jalokivitieteeseen. Rautapitoinen almandiini voi osoittaa kvalitatiivisen magneettisen vasteen, laajan Fe-absorptioalueen, korkean taittuvuuden ja isotrooppisen käyttäytymisen.
Paine-lämpötila-arviot eivät ole automaattisia faktoja, jotka saadaan yhdestä kristallista. Ne riippuvat mineraalien tasapainosta, yhdistelmäkontekstista, kalibrointivalinnasta, vyöhykkeisyyden tulkinnasta ja huolellisesta näytteenotosta.
Miten geologia muokkaa jalokiveä
Almandiinin geologinen alkuperä vaikuttaa suoraan siihen, miltä se näyttää jalokivenä. Väri, tummuus, kirkkaus, tähtiefektit ja leikkausstrategia juontavat kaikki juurensa muodostumisolosuhteisiin ja sisäiseen rakenteeseen.
Rautapitoinen kemia
Almandiinin rautapitoinen koostumus antaa sille klassisen syvän viininpunaisen tai ruskehtavan punaisen värin. Sama rikkaus voi saada suuret tai syvästi leikatut kivet näyttämään tummilta, ellei leikkaus säilytä valon heijastusta.
Pyropin sekoittuminen
Kun magnesiumrikas pyrop-komponentti lisääntyy, kivi voi näyttää kirkkaammalta, purppuraisemmalta tai vadelmaisemmalta. Monet houkuttelevat punaiset garnetit sijoittuvat tähän almandiini-pyrop-alueeseen.
Suunnatut inkluusiot
Tähtigarnetti muodostuu, kun neulainkluusioiden järjestäytyminen on riittävää ja kabossi leikataan oikeaan suuntaan. Ilmiö on jalokivisepän ilmentymä geologisesta rakenteesta.
Porfyroblastin kasvu
Suuret almandiinikristallit liuskekivessä tai gneississä voivat olla arvokkaampia näytteinä kuin jalokivinä, erityisesti kun halkeamat rajoittavat hiontaa, mutta kristallin koko ja kiven konteksti ovat vaikuttavia.
Hiontainen almandiini, tähtikabossi, joen kiillottama helmi ja liuskenäyte voivat kaikki olla peräisin samasta laajasta mineraalilajista, mutta niiden arvo ja identiteetti muotoutuvat eri geologisten ja jalokivisepän prioriteettien mukaan. Jalokivisepän tavoitteena on kirkkaus ja käytettävä läpinäkyvyys. Kabossileikkaaja etsii väriä, kupua ja rakennetta. Mineraalikokoelma etsii kristallimuotoa, kiveä, kokoa ja esiintymispaikkaa. Petrologi etsii vyöhykkeisyyttä, inkluusioita ja mineraaliyhdistelmää.
UKK
Onko almandiini ehdottomasti metamorfiittinen?
Ei, mutta metamorfiittiset kivet ovat sen klassinen ja tärkein esiintymisympäristö. Almandiini muodostuu erityisesti pelittisissä liuskeissa ja gneisseissä alueellisen metamorfoosin aikana. Sitä voi esiintyä myös apumineraalina joissakin magmakivissä ja pegmatiiteissa, ja se voi myöhemmin kerääntyä sijoittumissa eroosion jälkeen.
Miksi monet almandiinit ovat niin tummia?
Almandiini on rautapitoinen, ja rauta vaikuttaa voimakkaasti sen syvän punaiseen tai ruskehtavan punaiseen runkoväriin. Suurissa kivissä tai syvissä leikkauksissa väri voi muuttua niin tiheäksi, että jalokivi näyttää lähes mustalta pehmeässä valossa. Parempi leikkaus, matalampi pohjapuoli ja suunnattu valo voivat auttaa paljastamaan punaisen sävyn.
Ovatko rodoliittigarnetit almandiinin tyyppiä?
Rhodoliitti on yleensä pyropi-almandiini-seos eikä puhdas almandiini. Se sisältää sekä magnesiumrikasta pyropia että rautapitoista almandiinia, mikä usein tuottaa kirkkaampia vadelmanpunaisia tai purppuranpunaisia sävyjä.
Mikä aiheuttaa tähtigranaatin?
Tähtigranaatti muodostuu, kun hienot suuntautuneet neulainkluusioiden heijastamat valonsäteet muodostavat tähden oikein suunnatussa kabosonissa. Inkluusiot voivat olla rutiilia, ilmeniittiä tai niihin liittyviä faaseja. Tähti on siis ilmiö, jonka aiheuttaa sisäinen rakenne ja leikkaussuunta, ei erillinen granaattilaji.
Mikä on granaatin esiintymisviiva?
Granaatin esiintymisviiva (garnet-in isograd) on kartoitettu viiva, joka merkitsee granaatin ensimmäistä esiintymistä metamorfiassa tietyn kivilajin koostumuksessa. Se on erityisen tärkeä Barrovian metamorfiassa, jossa indeksi-mineraalit paljastavat kasvavaa laatua alueen yli.
Mitä mangaanipitoinen granaatin ydin tarkoittaa?
Mangaanipitoiset ytimet ovat yleisiä progradisessa granaattikasvussa. Mangaani keskittyy usein varhaisimpiin granaatteihin, koska se otetaan mieluummin mukaan kasvun alussa. Metamorfismin edetessä reuna-alueet voivat rikastua raudalla ja magnesiumilla.
Miksi geologit tutkivat granaatin inkluusiopolkuja?
Inkluusiopolut voivat säilyttää vanhempia foliatsioita, muodonmuutoskuvioita ja kasvuhistoriaa. Suorat polut voivat tallentaa aikaisemman rakenteen, joka on jäänyt kiteen kasvaessa, kun taas spiraalimaiset tai lumipallomaiset polut voivat viitata kiertoon tai kasvuun muodonmuutoksen aikana.
Voiko almandiini tallentaa painetta ja lämpötilaa?
Kyllä. Almandiinia sisältävää granaattia käytetään laajasti metamorfiassa petrologiassa. Sen koostumus, vyöhykkeisyys, mineraaliinkluusiot ja tasapainosuhteet mineraalien, kuten biotiitin, plagioklaasin, alumiinisilikaattien, kvartsin ja klinopyrokseenin kanssa, voivat auttaa rekonstruoimaan paine-lämpöpolkuja.
Miksi almandiini säilyy alluvidraivoissa?
Almandiini on suhteellisen kova, tiheä ja siinä ei ole lohkeamisuuntia. Nämä ominaisuudet auttavat sitä kestämään rapautumista ja kulkeutumista emäkiven hajotessa. Vesi voi sitten kerätä raskaat granaattirakeet muiden tiheiden mineraalien kanssa purojen ja rantojen kerrostumiin.
Mikä on ero korualmandiinin ja näytealmandiinin välillä?
Korualmandiini arvioidaan värin, läpinäkyvyyden, kirkkauden, leikkauksen, puhtauden ja ilmiöiden, kuten asterismin, perusteella. Näytealmandiini arvioidaan enemmän kiteen muodon, koon, matriisin, esiintymispaikan, geologisen kontekstin ja säilymisen perusteella. Suuri halkeillut kide voi olla erinomainen näyte, vaikka se ei sopisikaan hyvin fasetoitavaksi.
Almandiini on metamorfiinen tarinankertoja: se muodostuu tunnetuimmin pelittisissä kivissä kohoavan lämmön ja paineen vaikutuksesta, kulkee amfiboliitin, granulitin ja eklogiitin vaiheiden läpi ja säilyy vyöhykkeissä, inkluusioissa, porfyroblasteissa, tähtikuvioissa ja alluvidraivoissa. Sen lajikkeet heijastavat luonnollista kemiallista jatkumoa rautapitoisen almandiinin, magnesiumrikkaan pyropen ja mangaanipitoisen spessartiinin välillä. Olipa sitä katsottu suurennuslasilla, mikroskoopilla, refraktometrillä tai elektronimikroproobilla, opetus on sama: lue kide, älä pelkkää etikettiä.