Granaatti: Fyysiset ja optiset ominaisuudet
Jaa
Fyysiset ja optiset ominaisuudet
Granaatti: kuutiollinen geometria, tiheä väri ja tarkka tuli
Granaatti on nesosiilikaattimineraaliryhmä, jota yhdistää kuutiollinen symmetria ja kaava X3Y2(SiO4)3. Tässä yhteisessä rakenteessa kemia luo punaisen pyropen, burgundin almandiinin, oranssin spessartiinin, kanelin hessonitin, vihreän tsavoriitin, timantin kirkkaan demantoidin, smaragdin druusisen uvaroviitin ja mustan melaniitin.
Ryhmä, jolla on yksi rakenne ja monta persoonallisuutta
Granaatit ovat saari-silikaatteja eli nesosiilikaatteja, jotka rakentuvat erillisistä SiO4 tetraedreistä, joita yhdistävät metallikationit. Niiden yleinen kaava, X3Y2(SiO4)3, sallii magnesiumin, raudan, mangaanin, kalsiumin, alumiinin, rauta(III):n, kromin ja muiden alkuaineiden vaihtelun samankaltaisissa rakenteissa.
Tämä kemiallinen joustavuus selittää ryhmän laajuuden. Pyrope ja almandiini luovat klassiset punaiset granaatit; spessartiini tuo oranssia tulta; grossulaari sisältää hessonitin ja tsavoriitin; andradiitti sisältää demantoidin, topasoliitin ja melaniitin; uvaroviitti muodostaa kirkkaan krominvihreän druusin.
Kuutiollinen symmetria, korkea tiheys ja kirkas kiilto
Kaikki granaatit kiteytyvät isometriseen eli kuutiolliseen järjestelmään. Monet luonnolliset kiteet muodostavat rombisen dodekaedrin, trapezoedrin tai näiden yhdistelmiä. Jalokivimuodossa ryhmä on yleensä yksinkertaisesti taittava, ilman pleokroismia ja todellista halkeamaa.
Useimmat granaatit ovat kooltaan tiheitä, tarpeeksi kovia korukäyttöön ja kykenevät vahvaan lasimaiseen kiiltoon. Andradiitti, erityisesti demantoidi, voi lähestyä timanttimaista vaikutelmaa korkean taitekerroinensa ja poikkeuksellisen dispersiokykynsä ansiosta.
Granaattiryhmän ominaisuudet yleiskatsauksena
Seuraavat arvot kuvaavat ryhmää yleisesti. Tarkat luvut vaihtelevat lajin, koostumuksen ja välisen kiinteän liuoksen mukaan.
| Ominaisuus | Granaattiryhmä | Tulkintamuistio |
|---|---|---|
| Kemiallinen ryhmä | Nesosiilikaatit, joita kutsutaan myös ortosiilikkaateiksi. | Yleinen kaava X3Y2(SiO4)3; X- ja Y-paikat hyväksyvät eri kationeja. |
| Kiteinen järjestelmä | Isometrinen eli kuutio. | Vastuussa garnetin yksinkertaisesta taittumisesta ja yleisistä tasapainoisista kiteen muodoista. |
| Yleiset kasvutavat | Rombiset dodekaedrit, trapezoedrit, massiiviset jyvät, rakeiset aggregaatit ja mikrokiteiset kuoret. | Kiteen muoto on usein vahva kenttävihje, erityisesti liuskekivissä, skarnissa ja ultramafisissa ympäristöissä. |
| Väriskaala | Punainen, burgundi, vadelma, oranssi, hunaja, keltainen, vihreä, ruskea, musta ja harvinainen väriä vaihtava materiaali. | Normaalia päivänvalon taivaansinistä garnettia ei ole; niin kutsuttu sininen garnetti on yleensä voimakkaasti väriä vaihtava materiaali. |
| Juova | Valkoinen. | Jopa tummat läpinäkymättömät garnetit jättävät yleensä valkoisen juovan. |
| Kiilto | Lasimainen; andradiitti voi näyttää sub-adamantiiniselta tai adamantiiniselta. | Demantoidin kirkkaus ja hajonta ovat sen tunnusmerkkejä. |
| Läpinäkyvyys | Läpinäkyvästä läpinäkymättömään. | Uvaroviitti on yleensä arvostettu vihreinä mikrokiteinä eikä läpinäkyvinä fasettoituina kivenä. |
| Mohsin kovuus | Noin 6,5–7,5. | Andradiitti ja uvaroviitti ovat yleensä pehmeämpiä; pyrope ja almandiini voivat olla kovempia. |
| Halkeama ja murtuma | Ei varsinaista halkeamaa; simpukkamainen tai epätasainen murtuma. | Garnetti kestää halkeiluun liittyvää murtumista, mutta hauraat reunat ja fasettien liitoskohdat voivat lohkeilla. |
| Ominaispaino | Noin 3,5–4,3. | Rautaa ja mangaania sisältävät garnetit tuntuvat kooltaan painavilta. |
| Optinen luonne | Isotrooppinen, yleensä yksinkertaisesti taittuva. | Jännitys, vyöhykkeisyys tai inkluusiot voivat aiheuttaa poikkeavaa kaksoistaiteilua joissakin kivissä. |
| Taitekerroin | Noin n 1,72–1,89. | Korkea taitekerroin antaa garnetille sen tiiviin, vahvan valonheijastuksen hyvin leikattuna. |
| Hajonta | Vaihtelee, saavuttaen noin 0,057 andradiitissa. | Demantoidin hajonta ylittää timantin, vaikka rungon väri ja leikkaus määräävät, kuinka näkyvä liekki on. |
| Fluoresenssi | Yleensä inertti. | Garnetti tunnistetaan yleensä taitekertoimen, ominaispainon, spektrin, magneettisuuden, inkluusioiden ja kemian perusteella, ei fluoresenssin. |
Lajikooste: Garnettien pääperheet
Korukivi- ja näytenimet sijoittuvat usein mineraalilajien ja kauppamuunnosten väliin. Alla oleva taulukko pitää molemmat näkyvissä.
| Laji tai muunnos | Kemiallinen koostumus | Tyypillinen ulkonäkö | Taitekerroin ja tiheys | Tunnistava piirre |
|---|---|---|---|---|
| Pyrope, mukaan lukien rhodoliiittiseokset | Mg3Al2(SiO4)3 | Karmiininpunainen, purppuranpunainen, vadelmanpunainen ja ruusuväri rhodoliiittiseoksissa. | Taitekerroin noin 1,714–1,742; ominaispaino noin 3,58–3,65. | Usein kirkas ja puhdas; kromia sisältävä pyrope on tärkeä vaipan tutkimuksissa. |
| Almandiini | Fe3Al2(SiO4)3 | Syvänpunainen, viininpunainen, burgundinpunainen, ruskehtavanpunainen ja tähtigarnettikabossi. | Taitekerroin noin 1,76–1,83; ominaispaino yleisesti noin 4,05. | Tiheä ja usein tumma; mustan sammumisen estämiseksi tarvitaan huolellista leikkausta. |
| Spessartiini | Mn3Al2(SiO4)3 | Mandariinioranssi, meripihkaoranssi, oranssinpunainen ja ruskehtava oranssi. | Taitekerroin noin 1,79–1,82; ominaispaino noin 4,12–4,20. | Korkea kirkkaus ja elävä väri, kun ruskea komponentti on vähäinen. |
| Grossulaari, mukaan lukien hessonite ja tsavoriitti | Ca3Al2(SiO4)3 | Väriltään väritön, hunaja, kaneli, keltainen, minttu, kirkkaan vihreä ja harvinaiset vaaleanpunertavat sävyt. | Taitekerroin noin 1,73–1,76; ominaispaino noin 3,57–3,73. | Hessonite voi näyttää siirappimaisen sisäisen rakenteen; tsavoriitti on vihreä vanadiinin ja kromin vuoksi. |
| Andradiitti, mukaan lukien demantoidi, topasoliitti ja melaniitti | Ca3Fe2(SiO4)3 | Vihreä, keltaisenvihreä, keltainen, ruskea ja musta. | Taitekerroin noin 1,88–1,89; ominaispaino noin 3,82–3,86. | Korkein hajonta ryhmässä; demantoidi voi sisältää arvostettuja hevosenhäntäinkluusioita. |
| Uvaroviitti | Ca3Cr2(SiO4)3 | Intensiiviset smaragdinvihreät drusy-pinnoitteet, harvoin fasetoituja. | Taitekerroin noin 1,86–1,87; ominaispaino noin 3,77. | Kromipitoista vihreää kimallusta, yleensä näytekappaleina eikä leikattuina jalokivinä. |
Optinen käyttäytyminen: Miksi granaatti näyttää elävältä
Granaatin optinen viehätys ei perustu pleokroismiin tai kaksoistaiteisuuteen. Sen vaikuttavuus tulee korkeasta taitekerroimesta, puhtaasta kiillosta, tiheästä rungon väristä, hajonnasta ja tarkasta leikkauksesta.
Isotrooppinen runko
Koska granaatti on kuutioinen, se on ihanteellisesti isotrooppinen ja yksinkertaisesti taittuva. Se ei normaalisti osoita pleokroismia ja pysyy tummana ristikkäisten polarisaattorien alla, vaikka jännitys voi aiheuttaa poikkeavia reaktioita.
Korkea taitekerroin
Arvot noin 1,72–1,89 tuottavat voimakasta sisäistä heijastusta. Jopa tummemmat granaatit voivat näyttää eloisilta, kun leikkaus avaa keskuksen ja estää liiallisen himmenemisen.
Vaihtuva hajonta
Andradiitti, erityisesti demantoidi, omaa poikkeuksellisen korkean hajonnan. Kun se on hyvin leikattu eikä liian tumma, se voi heijastaa sateenkaaren värejä yllättävän pienestä kivestä.
Ei pleokroista turvaverkkoa
Toisin kuin kaksinkertaisesti taittuvat jalokivet, granaatti ei vaihda väriä katselusuunnan mukaan. Yläpuolelta katsottuna ulkonäkö riippuu vahvasti rungon väristä, tonaalisuudesta, syvyydestä, ikkunoinnista ja himmenemisestä.
Inkluusion tunnisteet
Hessoniten pyörteinen, siirappimainen rakenne, demantoidin hevosenhäntämaiset sulkeet ja tähtigranaatin suuntautuneet inkluusiot voivat toimia tunnistusmerkkeinä eivätkä pelkkinä virheinä.
Spektri ja magnetismi
Rautaa ja mangaania sisältävät granaatit voivat osoittaa tunnistettavaa absorptio-käyttäytymistä ja reagoida magneetteihin. Nämä vihjeet auttavat erottamaan lajeja ja seoksia.
Väri, vakaus ja lajikkeiden kieli
Granaatin väri tulisi kuvata sävyn, tonaalisuuden, kylläisyyden ja lajikkeen mukaan, ei pelkästään "punaisena" tai "vihreänä".
Punaiset ja viininpunaiset granaatit
Pyrope, almandiini ja rhodolite vaihtelevat syvän punaisesta vadelman ja violettipunaisen sävyihin. Parhaat kivet ovat tarpeeksi läpikuultavia, jotta valo pääsee kulkemaan keskeltä sen sijaan, että ne näyttäisivät mustilta.
Oranssit ja kaneliset granaatit
Spessartiini tuottaa oransseja ja mandariinin sävyjä; hessonite-grossulaari tuottaa hunajaa, kanelia ja kultaisen meripihkaa. Hessoniten pehmeä sisäinen pyörre on osa sen visuaalista luonnetta.
Vihreät granaatit
Tsavoriitti on vihreää grossulaaria, jonka väri johtuu vanadiinista ja kromista. Demantoidi on vihreää andradiittia, jota arvostetaan hajonnan vuoksi. Uvaroviitti muodostaa krominvihreän drusen kiven pinnalle.
Mustat ja ruskeat granaatit
Melaniitti on mustaa andradiittia, usein kiiltävää ja läpinäkymätöntä. Ruskeat granaatit voivat olla almandiinia, andradiittia, grossulaaria tai sekoitettuja koostumuksia kemian ja optisten ominaisuuksien mukaan.
Värinvaihtava granaatti
Harvinaiset vanadiinipitoiset granaatit voivat vaihtaa vihertävästä, harmahtavasta tai sinertävästä päivävalossa purppuraan tai punertaviin sävyihin lämpimässä valossa.
Värin kestävyys
Useimpien granaattien väri on vakaa tavallisessa käytössä ja esillä. Suuremmat käytännön riskit ovat isku, kuluminen, huonot kiinnitykset tai vauriot kumppanikiville ja antiikkisille kiinnityksille.
Kiteen muoto, tekstuurit ja erityisefektit
Granaatin muoto on yhtä tärkeä kuin sen väri. Luonnolliset kiteet paljastavat kuutiomaisen rakenteen usein suoremmin kuin leikatut kivet.
Dodekaedrit ja trapezoedrit
Säännölliset granaattikiteet muodostavat usein rombisen dodekaedrin, trapezoedrin tai yhdistelmämuotoja. Niiden geometria antaa granaatille tiiviin, arkkitehtonisen ilmeen kivenäytteissä.
Porfyroblastit liuskekivessä
Metamorfiset granaatit voivat kasvaa pyöreinä tai fasetoituina kiteinä liuskekivessä ja gneississä. Inkluusiopolut voivat säilyttää aiemman rakenteen ja muodonmuutoshistorian.
Skarnimassat ja rakeet
Grossulaar-andradiittigranaatit esiintyvät usein diopside-, epidoti-, kalsiitti-, wollastoniitti-, magnetiitti- ja muiden skarnimineraalien kanssa, joskus rakeisina aggregaatteina.
Drusy uvaroviitti
Uvaroviitti nähdään yleisesti pienenä smaragdinvihreänä kiteenä, joka peittää kromipitoista kiveä. Arvioi sen väritiheys, kiilto, peittävyys ja kiven vakaus sen sijaan, että arvioisit jalokiven kirkautta.
Asterismi
Tähtigranaatti, erityisesti kabosonimuodossa, näyttää neljä- tai kuusisäteisen tähden, joka johtuu suuntautuneista inkluusioista. Ilmiö riippuu oikeasta leikkauksesta ja valaistuksesta.
Poikkeavat jännityskuvioinnit
Vaikka granaatti on isotrooppinen, sisäinen jännitys ja koostumusvyöhykkeet voivat aiheuttaa poikkeavaa kaksoistaiteisuutta, joka näkyy odottamattomana valona ristikkäisten polarisaattorien alla.
Tunnistustestit ja yleiset näköismineraalit
Granaatin tunnistus perustuu mitattuihin ominaisuuksiin. Pelkkä väri ei riitä, koska monet lajit näyttävät visuaalisesti samankaltaisilta.
Taitekerroin
Granaatin taitekerroin on usein kvartsin, kvartsi- ja monien lasijäljitelmien alueen yläpuolella. Lajikohtaiset arvot auttavat erottamaan pyropin, almandiinin, grossulaarin ja andradiitin.
Ominaispaino
Useimmat granaatit tuntuvat tiheiltä ja niiden ominaispaino on noin 3,5–4,3. Tämä auttaa erottamaan ne lasista, kvartsista, turmaliinista ja monista matalampitiheyksisistä näköisistä.
Polariskoopp
Granaatti on yleensä yksisuuntaisesti taittuva ja sen tulisi pysyä tummana koko pyörityksen ajan. Poikkeavat jännityskuvioinnit voivat ilmetä, mutta todellinen kaksoistaiteisuus viittaa toiseen mineraaliin.
Spektroskooppi
Rauta, kromi, mangaani ja vanadiini voivat tuottaa hyödyllisiä absorptio-ominaisuuksia. Spektrit ovat erityisen hyödyllisiä punaisen garnetin lajien ja vihreiden garnettien erottelussa.
Vihreät näköisvärit
Tsavoriitti ja demantoidi voidaan sekoittaa smaragdiin, peridotiin, kromidiopsideihin, lasiin ja vihreään turmaliiniin. Taittokerroin, ominaispaino, pleokroismi, sulkeumat ja hoito-odotukset erottavat ne.
Punaiset näköisvärit
Punainen garnetti voi muistuttaa rubiinia, spinelliä, lasia, zirkonia ja turmaliinia. Garnetin yksittäinen taittuminen, tiheys, taittokerroin ja tyypillinen heikko fluoresenssi ovat hyödyllisiä vihjeitä.
Hoito, leikkaus ja esillepano
Garnetti on yleensä kestävä, mutta laji, istutus, sulkeumat ja näytteen muoto määräävät parhaan hoidon.
Yleinen käyttö
Kovuus noin 6,5–7,5 ja todellisen halkeaman puuttuminen tekevät useimmista garneteista sopivia koruihin. Sormuksia on kuitenkin suojattava kovilta iskuilta fasettien reunoilla.
Puhdistus
Lämmin vesi, mieto saippua ja pehmeä harja sopivat useimmille vakaiden garnettikorujen puhdistukseen. Vältä voimakkaita kemikaaleja, hankaavia jauheita ja puhdistusmenetelmiä, jotka voivat vahingoittaa istutusta.
Ultraäänivaroitus
Ultraäänipuhdistus voi olla riskialtista voimakkaasti sulkeutuneille kiville, antiikkisille istutuksille, halkeamien heikentämille jalokiville ja sekoitemateriaaleista tehdyille koruille. Varovainen puhdistus on turvallisempaa.
Druusinäytteet
Uvaroviittidruusit ja matriisigarnetit tulisi pölyttää varovasti. Vältä painetta pieniin kiteisiin ja älä liota hauraita matriisipaloja.
Leikkausstrategia
Syvänpunaiset garnetit tarvitsevat mittasuhteita, jotka vähentävät himmenemistä. Demantoidi hyötyy tarkasta leikkauksesta, joka korostaa liekkiä. Hessoniiitin tulisi säilyttää lämpö ja luonne, ei tavoitella liiallista loistoa.
Säilytys
Säilytä garnetit erillään pehmeämmistä kivistä, helmistä, pinnoitetuista metalleista ja helposti naarmuuntuvista kiillotetuista pinnoista. Tiheät jalokivet voivat kuluttaa heikompia materiaaleja yhteissäilytyksessä.
Garnettien valokuvaus
Garnettien valokuvaus on tasapainoilua: näytä syvyys ilman, että keskusta tummuu, ja näytä liekki ilman värin liioittelua.
Punaiset garnetit
Käytä hajavaloa ja yhtä hallittua korostusta. Keskiharmaat tai lämpimän neutraalit taustat estävät burgundin kivien näyttämisen mustilta.
Spessartiini ja hessoniiitti
Neutraali päivänvalo säilyttää oranssin ja kanelin sävyt. Vältä liian lämpimiä valoja, jotka saavat värin näyttämään keinotekoisesti ruskealta tai punaiselta.
Tsavoriitti ja demantoidi
Käytä teräviä, suunnattuja korostuksia loiston näyttämiseen. Demantoidin kohdalla pieni pistevalo tummalla taustalla voi paljastaa dispersiota.
Kabossi ja tähdet
Valokuvaa tähtigarnetti yhdellä voimakkaalla ylä- tai kulmavalonlähteellä. Siirrä valoa, kunnes tähti on selvästi kupolin keskellä.
Sisältö
Käytä sivuvaloa ja suurennusta hessoniiitin rakenteen, demantoidin horsetail-sulkeumien ja kristallien kasvupiirteiden tarkasteluun.
Näytteet
Kallista valoa luonnollisten pintojen yli paljastaaksesi dodekaedrinen geometria, kiiltävät reunat ja matriisikontrastin. Vältä heijastuksia, jotka pyyhkivät pois kristallimuodon.
Usein kysytyt kysymykset
Nämä vastaukset selventävät yleisiä seikkoja granaatin fyysisestä ja optisesta identiteetistä.
Onko granaatti yksi mineraali vai ryhmä?
Granaatti on mineraaliryhmä. Jäsenillä on sama yleinen kuutiorakenne ja kaavakuviot, mutta niiden kemia vaihtelee, luoden lajeja kuten pyropi, almandiini, spessartiini, grossulaar, andradiitti ja uvaroviitti.
Miksi granaatti on yleensä yksittäisesti taittuva?
Granaatit kiteytyvät kuutiojärjestelmässä, joten valo kulkee niiden läpi yleensä jakautumatta kahdeksi säteeksi. Jotkut näytteet osoittavat poikkeavia vaikutuksia jännityksestä tai vyöhykkeisyydestä, mutta ihanteellinen optinen käyttäytyminen on isotrooppista.
Mikä antaa demantoidille sen tulen?
Demantoidi on vihreä andradiittigranaatti, jolla on erittäin korkea dispersio, noin 0,057. Tämä tarkoittaa, että se voi hajottaa valkoisen valon voimakkaiksi spektrisäteiksi, kun väri, kirkkaus ja leikkaus sallivat efektin näkyä.
Ovatko granaatit aina punaisia?
Ei. Punaiset granaatit ovat historiallisesti kuuluisia, mutta ryhmään kuuluu myös oranssi spessartiini, hunajainen hessoniiitti, kirkkaanvihreä tsavoriitti ja demantoidi, smaragdinvihreä drusi-uvaroviitti, musta melaniitti ja harvinaiset värinvaihtavat granaatit.
Onko granaatilla lohkeamista?
Granaatilla ei ole todellista lohkeamista, mikä tukee sen kestävyyttä koruissa. Se on kuitenkin tarpeeksi hauras lohkeamaan terävistä reunoista tai fasettien liittymistä, jos siihen osuu isku.
Mikä on rhodoliitti?
Rhodoliitti on pyropi-almandiini-granaatin seos, yleensä vadelmanpunainen, ruusuvärinen tai purppuranpunainen. Se on kauppanimi eikä erillinen mineraalilaji.
Mikä on tsavoriitti?
Tsavoriitti on kirkkaanvihreä grossulaarigranaatti, jonka väri johtuu pääasiassa vanadiinista ja kromista. Toisin kuin smaragdi, sitä ei tyypillisesti öljytä, joten sen kirkkaus ja väri arvioidaan yleensä suoraan.
Voidaanko granaatti tunnistaa pelkän värin perusteella?
Ei. Väri on vain alkukipinä. Luotettava tunnistus perustuu taitekerroimeen, ominaispainoon, optiseen luonteeseen, spektroskopiaan, magneettivasteeseen, sulkeumiin sekä kemiallisiin tai laboratoriotesteihin tarvittaessa.
Tiivis kristalli, joka on rakennettu valolle
Granaatin kauneus on kurinalainen rakenteen ansiosta. Ryhmän kuutioinen kehikko antaa yksittäisen taittumisen, ei todellista lohkeamista, tiheän kristallipainon ja puhtaat geometriset tavat; sen vaihteleva kemia tarjoaa väriskaalan granaatinpunaisesta mandariininoranssiin, kaneliin, smaragdinvihreään, mustaan ja harvinaisiin värinvaihtoehtoihin.
Lue granaatti sekä mineraalina että optisena instrumenttina: kemia määrittää värin, kuutioinen symmetria muokkaa valon kulkua, taitekerroin antaa kirkkauden, dispersio lisää tulen, sulkeumat kertovat kasvutarinaa ja leikkaus määrää, avautuuko koko järjestelmä loistoon vai vajotaanko pimeyteen.