Hessonite (Grossular): Muodostuminen, Geologia & Lajit
Jaa
Hessonitin muodostuminen, geologia ja lajikkeet
Hessonitti on hunajaoranssiin ja kanelinruskeaan vivahtava grossulaarigranaatti, joka liittyy useimmiten kalkki-silikaattiympäristöihin, joissa karbonaattikivet muuttuvat lämmön, paineen, piirikkaiden nesteiden ja kemiallisen vaihtelun vaikutuksesta.
Mitä hessonitti on
Hessonitti on grossulaarin värimuoto, joka on kalsium-alumiinijäsen granaattiryhmässä. Sen kaava, Ca3Al2(SiO4)3, sijoittaa sen silikaattimineraalien joukkoon, jotka muodostuvat helposti, kun kalsiumrikkaat kivet kohtaavat sopivan määrän alumiinia ja piidioksidia.
Sen tunnetuimmat värit vaihtelevat kultaisen hunajasta ja oranssista teestä kaneliin, punertavaan oranssiin ja ruskehtavaan oranssiin. Nämä lämpimät sävyt erottavat hessonitin vihreistä grossulaarilajeista, kuten tsavoriitista, ja värittömistä tai vaaleista grossulaarikiteistä, joita esiintyy joissakin skarn- ja marmoriympäristöissä.
Tiivis geologinen yhteenveto
Hessonitti muodostuu useimmiten, kun epäpuhtaat kalkkikivet, dolomiittikivet tai marmorikivet muuttuvat kalkki-silikaattikiviksi. Lämpö, nesteet ja kemiallinen vaihtelu järjestävät uudelleen kalsiumrikasta sedimenttimateriaalia mineraaleiksi kuten grossulaari, diopside, vesuviiniitti, wollastoniitti, skapoliitti ja epidottiryhmän mineraalit.
Geologiset ympäristöt
Hessonitti liittyy läheisesti reaktiivisiin geologisiin rajapintoihin. Sen isäntäkivet ovat usein karbonaattipitoisia, mutta lopullinen mineraalikokoelma heijastaa enemmän kuin alkuperäistä kiveä: nesteet, lämpö, paine ja jälkikemia vaikuttavat siihen, kasvaako grossulaari kirkkaiksi kiteiksi, pyöristyneiksi alluviaalisiksi jyviksi vai rakeisiksi massoiksi.
Kontaktimetamorfoosi ja skarnit
Kun magmaintruusio lämmittää kalkkikiveä tai dolomiittikiveä, kontaktivyöhykkeestä voi muodostua skarni. Piitä ja alumiinia sisältävät nesteet reagoivat kalsiumrikkaan kiven kanssa, tuottaen kalkki-silikaattimineraaleja. Grossulaari voi kiteytyä runsaasti näissä vyöhykkeissä, ja rautapitoiset olosuhteet voivat muuttaa osan materiaalista hessonitin väreihin.
Marmorien alueellinen metamorfoosi
Epäpuhtaat marmorikivet korkean asteen metamorfaattisissa alueissa voivat kehittyä kalkki-silikaattivyöhykkeiksi. Grossulaari voi muodostua dodekaedrisina tai trapezoedrisina kiteinä, hajanaisina jyvinä tai rakeisina aggregaatteina, jotka myöhemmin rapautuvat isäntäkivestä.
Rodingiittiset serpentiniittijärjestelmissä
Rodingiitit muodostuvat, kun mafiset kivet muuttuvat kalsiumrikkaiden nesteiden vaikutuksesta, yleensä käärmekivien sisällä tai lähellä. Nämä metasomaattiset kivet voivat sisältää grossularia, diopsidia, vesuviniittiä ja hydrograania, joskus myös oranssinruskeaa grossularia, joka soveltuu leikkaamiseen tai keräilyyn.
Hydrotermiset korvaukset
Myöhemmät nesteet voivat kulkea karbonaattikerrosten läpi ja korvata osia kivestä kalkki-silikaattipaikoilla. Nämä taskut voivat sisältää läpikuultavaa tai rakeista hessonitia, erityisesti siellä, missä kemia tukee grossularin kasvua.
Miten hessoniti muodostuu
Hessonitin muodostuminen on kemiallisen valmiuden, geologisen lämmön ja mineraalikorvauksen sarja. Se ei ole pelkkää "kalkkikiven muuttumista granaatiksi"; se on reaktioketju, jossa kalsium, alumiini, pii, rauta ja nesteiden liike kohtaavat.
Karbonaatit sisältävä lähdekivi valmistellaan
Kalkkikivi, dolomiitti tai marmori sisältää kalsiumia, sekä epäpuhtauksia kuten savea, piitä, rautaa ja alumiinia sisältäviä mineraaleja. Nämä epäpuhtaudet tulevat tärkeiksi metamorfoosin alkaessa.
Lämpö ja nesteet aktivoivat reaktion
Intruusio tai alueellinen metamorfoosi nostaa lämpötilaa ja saa nesteet liikkeelle. Hiilidioksidia voi vapautua karbonaattimineraaleista, kun taas pii ja alumiini tulevat saataville uusien mineraalien kasvulle.
Kalkki-silikaattimineraalit kiteytyvät
Mineraalit kuten diopside, wollastoniitti, vesuviiniitti, skapoliitti ja grossular muodostuvat kiven uudelleenjärjestyessä. Tarkka yhdistelmä riippuu paineesta, lämpötilasta, nesteen koostumuksesta ja emäkiven alkuperäisestä kemiasta.
Grossular kehittyy hessonitin värin
Kun grossular sisältää hivenaineita, jotka suosivat lämpimiä oranssin ja ruskean sävyjä, syntyy hessoniti. Rauta on pääasiallinen vaikuttaja, joka liittyy yleisesti kanelin ja hunajan palettiin, kun taas pienemmät alkuaineet voivat muuttaa kylläisyyttä ja vivahteita.
Sään vaikutus vapauttaa granaatit
Koska granaatti on suhteellisen kestävä, kiteet ja jyvät voivat säilyä eroosion jälkeen, kun pehmeämmät emämineraalit hajoavat. Purot voivat kerätä hessonitia alluviaalisissa kerrostumissa, joissa kivet voivat pyöristyä kuljetuksen aikana.
Matriisinäytteet voivat säilyttää tarkemman geologisen kontekstin, mukaan lukien kontaktivyöhykkeet ja niihin liittyvät kalkki-silikaattimineraalit. Alluviaaliset kivet voivat menettää emäkiven todisteet, mutta saada pyöristyneet pinnat ja puhtaamman erottelun, jotka usein suositaan hiotessa.
Värin kemia ja siirappimainen rakenne
Hessonitin väriä kuvataan yleensä lämpimillä sävyillä, koska silmä näkee sen hunajana, teenä, kanelina, karamellina tai meripihkanruskeana. Mineraalitermein väri kuuluu grossulariin, jonka hivenainekemia poikkeaa värittömästä grossularista sekä vanadiini- tai kromivärisestä vihreästä grossularista.
Rauta, erityisesti ferrirauta, liittyy yleisesti oranssin ja ruskean sävyihin grossulaarissa. Mangaani ja titaani voivat myös vaikuttaa sävyyn joissakin kivissä. Suurempi ruskean vaikutus tuottaa syvempiä kanelin sävyjä, kun taas vaaleampi materiaali voi näyttää kullan- tai hunajankeltaiselta.
Kuuluisa ”siirappimainen” ulkonäkö on tekstuuri- ja optinen ilmiö, ei erillinen lajike. Suurennuksen alla monet hessonitit näyttävät pyörteisen, siirappimaisen ulkonäön, joka johtuu kasvun epäsäännöllisyyksistä, jännityksestä ja hienojakoisista inkluusioista. Vaikka granaatit ovat kuutioita ja yksinkertaisesti taittavia, sisäinen jännitys voi aiheuttaa poikkeavia optisia ilmiöitä, jotka saavat kiven näyttämään pehmeästi aaltoilevalta sisältä.
Lajikkeet grossulaariperheessä
Hessoniti on yksi grossulaarilajin haaroista. Muut grossulaarimateriaalit voivat poiketa voimakkaasti väriltään ja koostumukseltaan, koska niiden hivenaineet ja emäkiven olosuhteet eroavat, vaikka niillä on sama perusrakenne granaattina.
| Materiaali | Väri ja syy | Yleinen geologinen konteksti | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| Hessoniti | Hunajankeltainen oranssista kanelinruskeaan, yleisesti rautapitoisen grossulaarikemian yhteydessä. | Skarnit, kalkki-silikaattimarmorit, alluviaaliset kerrostumat, jotka ovat peräisin metamorfisista emäkivistä. | Usein tunnistettavissa lämpimästä rungon väristä ja pyörteisestä tai siirappimaisesta sisäisestä rakenteesta. |
| Tsavoriitti | Elävä vihreä grossulaari, jonka värin aiheuttavat pääasiassa vanadiini ja kromi. | Metasomaattiset vyöhykkeet grafiittisessa gneississä ja kalkki-silikaattikivissä. | Sama mineraalilaji kuin hessonitilla, mutta hyvin erilainen värillinen ympäristö. |
| Väriltään väritön tai vaalea grossulaari | Väriltään väritön, valkoinen, vaaleankeltainen tai vaaleanvihreä, kun voimakkaat kromoforit ovat vähäisiä. | Skarnit, marmorikivet ja kalkki-silikaattivyöhykkeet. | Voi esiintyä kiteinä tai aggregaatteina diopsidin, kalkiitin, vesuviiniitin tai wollastoniitin kanssa. |
| Hydrogrossulaari | Läpinäkymättömästä läpikuultavaan vihreään, kermaan, harmaaseen tai vaaleanpunertavaan materiaaliin, johon vaikuttaa hydroksyylin korvaantuminen. | Rodingiitit ja muuttuneet kalkki-silikaattikivet. | Usein leikataan kabosoneiksi tai veistomateriaaliksi läpinäkyvien fasetoitujen jalokivien sijaan. |
| Grossulaari-andradiitti-seokset | Keltaiset, vihertävän keltaiset, ruskeanvihreät tai keltavihreät sävyt sekoitetuissa granaattikoostumuksissa. | Skarnit ja metasomaattiset kalkki-silikaattikontaktit. | Koostumukseltaan siirtymävaiheen materiaali voi osoittaa erilaista optista käyttäytymistä ja voimakkaampaa dispergoitumista kuin puhdas grossulaari. |
Esiintymiskuvioita
Hessonitin esiintymispaikat liittyvät usein metamorfisoituneisiin karbonaattikiviin ja niiden rapautuneisiin jälkeläisiin. Jotkut lähteet tunnetaan alluviaalisesta jalokivimateriaalista, kun taas toiset ovat merkittävämpiä matriksinäytteiden, kabosonimateriaalin tai mineralogisen tutkimuksen kannalta.
Sri Lanka
Klassinen alluviaalinen hessoniti liittyy korkealaatuisiin metamorfoituneisiin alueisiin ja marmoriperäisiin lähdekiviin. Monet kivet löytyvät pyöristyneinä rakeina, jotka soveltuvat hiottaviksi.
Intia
Hessonitia esiintyy alueilla, jotka liittyvät kalkki-silikaatti- ja metamorfoituneisiin vyöhykkeisiin, mukaan lukien alluviaaliset ja lähdealueen materiaalit, joissa on lämpimiä kanelin ja oranssinruskean sävyjä.
Madagaskar
Skarn- ja marmorialueet voivat tuottaa hunajasta karamellinväriseen grossularia, mukaan lukien läpinäkyvät kivet ja rikkaammat ruskeaoranssit materiaalit.
Itä-Afrikka
Tansania ja Kenia tunnetaan paremmin vihreästä grossulaarista, mutta oranssia grossularia voi esiintyä paikallisesti rautapitoisissa olosuhteissa, jotka suosivat hessonitin sävyjä.
Pakistan ja Afganistan
Alppityyppiset kalkki-silikaattialueet voivat tuottaa kiteistä ja rakeista hessonitia, mukaan lukien kaboson-laatuista materiaalia ja satunnaisia hiottavia kappaleita.
Eurooppa ja Pohjois-Amerikka
Alppialueet, Quebec, Kalifornia, Vermont ja niihin liittyvät skarn- tai rodingiittialueet ovat tuottaneet oransseja grossulaarinäytteitä, usein kalkki-silikaattimineraalien kanssa.
Geologian huomioiva tunnistus
Väri yksin ei riitä hessonitin tunnistamiseen. Luotettavin tunnistus yhdistää jalokivitestauksen geologiseen kontekstiin, erityisesti kun tutkitaan raakakiviä, matriisinäytteitä tai alluviaalisia eräkappaleita.
Isäntäkiven vihjeet
Hessoniti matriisissa esiintyy usein kalkki-silikaattimineraalien, kuten diopsidin, vesuviiniitin, wollastoniitin, skapoliitin, kalkiitin tai epidottiryhmän mineraalien kanssa. Tällaiset yhdistelmät viittaavat skarn- tai metamorfoituneen marmoriperäiseen alkuperään.
Alluviaaliset vihjeet
Virtaava vesi voi pyöristää hessonit-kiteitä ja poistaa kiven matriisista kertovia merkkejä. Pyöristyneet rakeet säilyttävät kuitenkin garnetin painon, kuutiomaisen optisen ominaisuuden ja monissa kivissä tunnistettavan sisäisen siirappimaisen rakenteen.
Optiset ja fysikaaliset testit
Hessoniti on yksinkertaisesti taittuva, ja sen taitekerroin on tavallisesti keskivaiheilla 1,7-lukua ja ominaispaino noin 3,57–3,65. Se on painavampi kuin kvartsi ja sitriini, mutta yleensä matalampi taitekertoimeltaan ja ominaispainoltaan kuin spessartiini.
Yleiset näennäiset vastaavat
Spessartiinigarniitti, oranssi zirkoni, sitriini ja topaasi voivat olla väriltään samankaltaisia. Zirkonilla on paljon korkeampi taitekerroin ja kaksoistaite, kun taas sitriini ja topaasi ovat vaaleampia ja niillä on matalampi taitekerroin.
Laboratoriomenetelmät, kuten Ramanin spektroskopia, FTIR tai kemiallinen analyysi, voivat vahvistaa grossulaariverkon ja erottaa hessonitin koostumukseltaan erilaisista oransseista jalokivistä, kun tavalliset jalokivitestit eivät anna selvää tulosta.
Geologian muovaama hoito
Hessonite on kestävä moniin korukäyttöihin, koska sillä on hyvä kovuus eikä se halkea, mutta sen geologinen historia voi jättää halkeamia, parantuneita sulkasommitelmia, rakeisia alueita tai matriisikosketuksia, jotka vaativat huolellista käsittelyä. Läpinäkyvät fasetoidut kivet ja matriisinäytteet tulisi käsitellä eri tavoin.
- Puhdista irtonaiset tai istutetut kivet lämpimällä vedellä, miedolla saippualla ja pehmeällä harjalla.
- Käytä käsinpesua halkeilleille kiville, inkluusiokiville, pintaan ulottuvilla piirteillä varustetuille kaboshoneille ja kaikille matriisinäytteille.
- Vältä suoraa liekkikuumuutta, lämpöshokkia, voimakkaita happoja ja kovia iskuja paljastuneisiin fasettireunoihin.
- Säilytä hessonite erillään kovemmista jalokivistä, kuten safiirista, rubiinista ja timantista.
- Kalkkisiilikaattimatriisissa olevien näytteiden kohdalla pehmusta koko kappale, älä pelkästään suojaa garnettikiteitä.
Usein kysytyt kysymykset
Onko hessonite erillinen mineraalilaji?
Ei. Hessonite on grossulaarin muunnos, joka on kalsium-alumiininen garnettilaji. Sen tunnus perustuu grossulaarikemiaan yhdistettynä sen oranssiin, hunajaisen, kanelin tai ruskehtavaan väriskaalaan.
Miksi hessonite yhdistetään usein kalkkikiveen ja marmoriin?
Grossulaarin tarvitsee kalsiumia, alumiinia ja piitä. Karbonaattikivet toimittavat kalsiumia, kun taas epäpuhtaudet ja nesteet voivat toimittaa alumiinia ja piitä. Metamorfismin tai metasomaattisen prosessin aikana nämä aineet voivat reagoida muodostaen kalkkisiilikaattimineraaleja, mukaan lukien grossulaaria.
Mikä aiheuttaa kanelinruskean värin?
Rautapitoinen grossulaarikemia liittyy yleisesti hessoniten oranssiin ja ruskeaan väripalettiin. Pienet määrät mangaania tai titaania voivat vaikuttaa yksittäisiin kiviin, mutta rauta on yleensä pääasiallinen värinmuodostaja lämpimän hessonite-väriskaalan osalta.
Miksi monilla hessoniteilla on pyörteinen sisus?
Pyörteinen tai siirappimainen ulkonäkö liittyy kasvun epäsäännöllisyyksiin, sisäiseen jännitykseen ja hienoihin inkluusioihin. Se näkyy erityisen hyvin suurennuksen alla ja on hyödyllinen piirre monien hessonitejen tunnistamisessa.
Ovatko kaikki oranssit grossulaarigarnetit hessonitea?
Korukäytössä oranssin ja kanelinruskean grossulaarin yleinen nimitys on hessonite. Tarkka nimeäminen tulisi kuitenkin ottaa huomioon väri, kemia, läpinäkyvyys ja konteksti, erityisesti kun kyseessä ovat grossulaarin ja andradiitin seokset tai hydrogrossulaarimateriaalit.
Hessoniten geologinen luonne
Hessonite on grossulaarigarniitti, jonka muotoa ohjaavat reaktioalueet: karbonaattikivet, joita ovat muuttaneet lämpö, nesteet, pii, alumiini ja pieni määrä rautaa. Sen hunaja- ja kanelinruskeat värit johtuvat kemiasta, kun taas sen pyörteinen sisus tallentaa kasvun olosuhteet tarkalla tasolla. Olipa se peräisin marmorista, skarnista, rodingiitista tai alluviaalisesta sorasta, hessonite kantaa mukanaan maiseman tunnusmerkkejä, jossa sedimenttinen kalsium on uudelleenrakennettu lämpimäksi, kestäväksi garnetiksi.