Granat: Oluşum ve Jeoloji — Dünyadaki Çeşitleri
Paylaş
Oluşum, jeoloji ve çeşitler
Granat: Dünya’nın Basınç, Isı ve Kimya Yüzlü Kaydı
Granat, yoğun kübik kristallerin dağ kuşaklarında, skarnlarda, pegmatitlerde, serpentinitlerde, eklogitlerde ve hatta mantoda büyüdüğü bir mineral grubudur. Renkleri dekoratif tesadüfler değildir: demir, magnezyum, mangan, kalsiyum, krom, vanadyum ve onları oluşturan jeolojik ortamların kimyasal imzalarıdır.
Değiştirilebilir konumlardan oluşan bir kristal grubu
Granatlar genel olarak X3Y2(SiO4)3 formülünü paylaşır. X konumu genellikle magnezyum, demir, mangan veya kalsiyum; Y konumu ise genellikle alüminyum, ferrik demir veya krom barındırır. Bu esnek yapı, granatın birçok kayada oluşabilmesini ve renk skalasının koyu kırmızı ve turuncudan yeşil, sarı, kahverengi, siyah ve nadir renk değiştiren efektlere kadar uzanmasını sağlar.
Grup kübik yapıda olup gemolojik testlerde genellikle tek kırılmalıdır, ancak doğal kristaller gerilime bağlı anormal çift kırılma gösterebilir. Sahada granatlar genellikle sağlam dodekahedron veya trapezohedron şeklinde, camımsı veya reçinemsi parlaklıkta ve yüksek özgül ağırlıkla görünür.
Spektrumu organize eden iki ana aile
Piralspit serisi pyrop, almandin ve spessartini içerir: Y konumunda alüminyum bulunan magnezyum, demir ve mangan granatlarıdır. Bu türler birçok metamorfik kaya ve pegmatit ortamında baskındır.
Ugrandit serisi uvarovit, grossular ve andraditi içerir: kalsiyum granatlarıdır ve Y konumunu krom, alüminyum veya ferrik demir doldurur. Bu türler kalsiyum-silikat kayalarda, mermerlerde, skarnlarda, serpentinitlerde ve krom açısından zengin ultramafik ortamlarda gelişir.
Granatın Oluştuğu Yerler
Granat, bileşenler, basınç, sıcaklık ve sıvı kimyası uygun olduğunda kristalleşir. Aynı mineral grubu, dağ oluşumu, intrüzyon kaynaklı değişim, pegmatit büyümesi, dalma ve manto taşınımını işaret edebilir.
Pelitiklerde bölgesel metamorfizma
Killi şistler ve mil taşları, dağ oluşumu sırasında mika şistleri ve gnayslara dönüşür. Almandin ve pirop açısından zengin garnetler, kuvars, mika, staurolit, kyanit, sillimanit veya biyotit ile porfiroblast olarak büyür.
Mangan açısından zengin katmanlar ve erken metamorfik büyüme
Spessartin, klasik almandin açısından zengin garnetler bol olmadan önce bile Mn açısından zengin katmanlarda erken görünebilir. Bu bileşimler genellikle metamorfizma sırasında değişen koşulları kaydeden zonlamayı korur.
Kalsiyum-silikat kayalar ve mermerler
Grossular ve hessonit, kireçtaşları ve dolomitlerin silika ve alüminyum içeren sıvılarla reaksiyona girdiği yerlerde büyür. Tipik eşlik eden mineraller diopsid, wollastonit, vezüviyanit, skapolit, kalsit ve epidottur.
Skarnlar ve temas metasomatizması
İntrüzyon-karbonat temaslarında, reaktif sıvılar grossular-andradit garnetlerini oluşturur. Demantoid, topazolit, melanite ve karışık skarn garnetleri oksidasyon durumu, demir varlığı, kalsiyum açısından zengin ana kayaçlar ve sıvı yollarını kaydedebilir.
Pegmatitler ve felsik volkanik ortamlar
Spessartin, özellikle granitik pegmatitlerde ve bazı felsik volkanik veya tüf ortamlarında manganın yoğunlaştığı yerlerde gelişir. Bu ortamlar birçok turuncu ila turuncu-kırmızı garnet üretir.
Ultramafik ve krom açısından zengin kayalar
Uvarovit, özellikle kromit açısından zengin zonlara yakın krom içeren serpentinitler ve peridotitlerde druzlu zümrüt yeşili kaplamalar oluşturur. Kromit, antigorit, magnezit ve Cr içeren mineraller ortamı tanımlamaya yardımcı olur.
Manto ksenolitleri ve kimberlitler
Krom açısından zengin pirop, manto gösterge minerali olarak kimberlitler ve lamproitler içinde yukarı doğru hareket eder. Bu taneler, jeologların derin kaynaklı kayaları izlemesine ve elmas potansiyelini değerlendirmesine yardımcı olabilir.
Eklogitler ve yüksek basınçlı terrenler
Pirop-almandin garnet, eklogitte omfasit ile birlikte büyür ve dalma ile ilgili basınçları kaydeder. Metamorfik tarihe bağlı olarak rutil, kuvars, kuesit ve diğer yüksek basınç mineralleri bulunabilir.
Basınç-Sıcaklık Pencereleri ve Metamorfik Fasiyesler
Garnetler, kimyası, zonlaması ve inklüzyonları bir kayanın basınç-sıcaklık yolunu yeniden oluşturabildiği için önemli indeks mineralleridir.
| Ortam veya fasiyes | Tipik koşullar | Garnet davranışı | Yaygın eşlik eden mineraller |
|---|---|---|---|
| Yeşil şist fasiyesi | Düşük ila orta basınçta yaklaşık 300–450 °C. | Birçok pelitte garnet bulunmayabilir, ancak Mn açısından zengin katmanlar erken spessartin açısından zengin çekirdekler oluşturabilir. | Klorit, epidot, aktinolit, albit, kuvars, mika. |
| Amfibolit fasiyesi | Yaklaşık 500–700 °C. | Klasik almandin-pirop porfiroblastları, genellikle inklüzyon izleri ve zonlama gösterecek kadar büyük olan şist ve gnayslarda gelişir. | Biyotit, muskovit, staurolit, kyanit, sillimanit, kuvars. |
| Granulit fasiyesi | Yaklaşık 700 °C’nin üzerinde, nispeten kuru derin kabuk koşullarında. | Garnet, piroksenler ve feldispat ile birlikte var olabilir; Mg açısından zengin pirope bileşenleri daha yüksek derecede artabilir. | Ortopyroksen, klinopyroksen, plajioklaz, kuvars, sillimanit. |
| Eklogit ve yüksek basınç fasiyesleri | Genellikle 1.5 GPa’nın üzerinde ve yaklaşık 500–900 °C aralığında. | Pirope-almandin garneti, omfasit ile birlikte büyür ve dalma ile derin gömülmeyi kaydeder. | Ultrayüksek basınçlı kayalarda omfasit, rutil, kuvars, koesit. |
| Skarn ve temas zonları | Değişken sıcaklık, reaktif sıvılar tarafından güçlü şekilde kontrol edilir. | Grossular-andradit garnetleri, karbonat-intrüzyon temaslarında büyür, genellikle değişen sıvı kimyası ve oksijen kaçışı ile ilişkili zonlamaya sahiptir. | Diopsit, epidot, wollastonit, manyetit, kalsit, vezüviyanit. |
Kimya ve Katı Çözüm
Garnet rengi, ortamı ve çeşidi, ev sahibi kayanın kimyasına ve onun içinden geçen sıvıların kimyasına bağlıdır.
Piralspit üçgeni
Pirope, almandin ve spessartin Y konumunda alüminyum paylaşır ve esas olarak X konumunda magnezyum, demir veya manganez ile farklılık gösterir. Bu garnetler özellikle metamorfik kayalarda, pegmatitlerde ve mantodan türeyen malzemelerde yaygındır.
Demir açısından zengin almandin derin şarap kırmızısı ile bordo tonları verir; magnezyum açısından zengin pirope canlı kırmızı ve manto kimyasını destekler; manganez açısından zengin spessartin turuncu ile turuncuya çalan kırmızı malzeme üretir.
Ugrandit üçgeni
Uvarovit, grossular ve andradit kalsiyum garnetleridir. Y konumundaki kimyaları krom, alüminyum ve ferrik demir arasında değişir; bu da zümrüt druz, bal rengi hessonit, yeşil tsavorit ve yüksek dispersiyonlu demantoid oluşturur.
Bu garnetler en çok kalsiyum-silikat kayalar, mermerler, skarnlar, ultramafik kayalar, serpentinit kayma zonları ve krom içeren ortamlarda bulunur.
Demir
Ferroz demir, almandin’in kırmızıdan bordo renklere kadar olan tonlarını destekler. Ferrik demir, andradit’te sarı, yeşil, kahverengi ve siyah çeşitlere katkıda bulunur, genellikle güçlü dispersiyonla birlikte.
Manganez
Manganez, spessartin’in turuncu ve mandalina tonlarını oluşturur ve metamorfik garnetlerde Mn açısından zengin çekirdekler olarak görünebilir.
Magnezyum
Magnezyum açısından zengin pirope, manto, granulit ve yüksek basınçlı ortamlarda önemlidir ve canlı kırmızıdan mora çalan kırmızıya kadar renkler verebilir.
Krom ve vanadyum
Krom, uvarovit’in zümrüt yeşili druzunu oluşturur ve bazı pirope ile demantoid renklerine katkıda bulunur. Vanadyum, tsavorit ve nadir renk değiştiren garnetlerin rengini etkiler.
Jeolojiye Göre Çeşitler
Ticari adlar, tür ve jeolojik ortamla bağlantılı olduğunda en anlamlıdır. Aynı renk kelimesi çok farklı mineral kimyasını gizleyebilir.
| Tür veya ticari ad | Uç bileşen ve aile | Tipik jeolojik ortam | Özellikler |
|---|---|---|---|
| Pyrop ve rodolit | Mg-zengin piralspit; rodolit pyrop-almandindir. | Metamorfik pelitler, granulitler, manto xenolitleri, kimberlitler, lamproitler ve eklogitler. | Ahududu, koyu kırmızı, morumsu kırmızı ve bazen Cr-zengin derin kaynak kimyası. |
| Almandin | Fe-zengin piralspit. | Bölgesel metamorfik kuşaklardaki şistler ve gnayslar. | Mika, kuvars, staurolit, kyanit veya sillimanit ile sıklıkla birlikte bulunan şarap kırmızısı ile bordo arasında dodekahedronlar. |
| Spessartin | Mn-zengin piralspit. | Mangan açısından zengin pegmatitler, granitik sistemler, bazı felsik volkanik veya tüf kayalar ve Mn-zengin metamorfik tabakalar. | Turuncu, mandalina, kırmızımsı turuncu, yüksek parlaklık ve olası Mn-zengin zonlama. |
| Grossular, hessonit ve tsavorit | Ca-Al ugrandit. | Kalsiyum-silikat kayalar, mermerler, skarnlar, metasomatize karbonatlar ve karbonatlara yakın grafit içeren gnayslar. | Baldan tarçına hessonit, renksizden yeşile grossular ve vanadyum/krom-yeşili tsavorit. |
| Andradit, demantoid, topazolit ve melanite | Ca-Fe3+ ugrandit. | Skarnlar, serpentinit ilişkili ortamlar ve bazı alkalin magmatik kayalar. | Yüksek dağılım, yeşil demantoid, sarı topazolit, siyah melanite ve olası at kuyruğu inklüzyonları. |
| Uvarovit | Ca-Cr ugrandit. | Krom açısından zengin serpentinitler, peridotitler ve kromit içeren ultramafik kayalar. | Genellikle fasetlenmiş mücevherler yerine örnek kaplaması olarak değer verilen küçük zümrüt yeşili druz kristalleri. |
Bir Garnet Kristalinin Bir Kayacın Yolculuğunu Nasıl Kaydettiği
Bir garnet tek bir an değildir. Değişen koşullar altında büyür ve genellikle çekirdekten kenara kimyasal ve dokusal bir arşiv korur.
Bileşenler kullanılabilir hale gelir
Toprak kimyası sahneyi belirler: pelitlerde demir ve alüminyum, özel tabakalarda veya pegmatitlerde mangan, karbonatlarda kalsiyum, ultramafiklerde krom ve yüksek dereceli ya da manto kayalarında magnezyum.
Çekirdeklenme başlar
Küçük garnet çekirdekleri, kimyasal potansiyel, sıcaklık ve basıncın garnet yapısını çevreleyen minerallerden üstün kıldığı yerlerde büyür. Tane sınırları ve reaksiyon bölgeleri tercih edilen büyüme noktaları olabilir.
Çekirdek kimyası kilitlenir
Erken çekirdekler pelitik kayalarda mangan açısından zengin olabilir veya kalıtımlı yüksek basınçlı ya da derin kaynaklı imzaları koruyabilir. Daha sonraki kenarlar, gelişen koşullara bağlı olarak demir, magnezyum, kalsiyum veya krom yönünde değişebilir.
İnklüzyonlar yakalanır
Büyüyen garnet, mica, kuvars, rutil, omfasit, kromit, diopsit, amfibol veya diğer mineralleri içine alabilir ve büyüme anındaki ortamı korur.
Deformasyon kaydı büker
Deforme olan şist içinde dönen garnetler, spiral veya sigmoidal inklüzyon izlerini koruyabilir, bu da hem yapısal hem de kimyasal bir kayıt sağlar.
Sonraki reaksiyonlar kenarı değiştirir
Değişen basınç, sıcaklık veya sıvı kimyası reaksiyon kenarları, korona yapıları, yer değiştirme dokuları veya amfibol, plajioklaz, spinel, klorit veya diğer minerallere kısmi dönüşüm yaratabilir.
Dokular, Zonlama ve İnklüzyonlar
En bilgilendirici garnetler genellikle görünür iç tarihçeye sahip olanlardır. Zonlama, inklüzyonlar ve reaksiyon dokuları jeolojik kanıttır, sadece kusur değildir.
Çekirdekten kenara zonlama
Manganezce zengin çekirdekler, demir veya magnezyumca zengin kenarlarla pelitik garnetlerde yaygındır. Bu zonlama, ilerleyen ısınmayı, değişen mineral reaksiyonlarını veya mevcut elementlerdeki değişimleri kaydedebilir.
İnklüzyon izleri
Garnet içinde mika ve kuvars izleri, önceki foliasyonu koruyabilir. Kıvrımlı, spiral veya sigmoidal izler deformasyon sırasında dönmeyi gösterebilir.
Reaksiyon kenarları ve korona yapıları
Koşullar değiştiğinde, garnet amfibol, plajioklaz, spinel, klorit veya diğer minerallerle çevrelenebilir veya kısmen yer değiştirebilir. Bu dokular değişen basınç, sıcaklık ve sıvı koşullarını kaydeder.
Hessonitin pekmezimsi dokusu
Hessonit grossular genellikle sıcak, dalgalı bir iç doku gösterir. Doğru renk ve şeffaflıkta, bu şurup benzeri görünüm çeşidin kimliğinin bir parçasıdır.
Demantoid at kuyruğu inklüzyonları
Demantoidde ince, kıvrımlı, radyal inklüzyonlar, genellikle krizotil ile ilişkilidir, koleksiyoncular tarafından değerli bulunur ve serpantinle ilişkili jeolojik yorumu destekleyebilir.
Derin kaynak inklüzyonları
Manto pirobu Cr-diopsid, enstatit veya kromit barındırabilir. Eklogit garnetleri omfasit ve rutil iğneleri içerebilir. Bu inklüzyonlar derin kabuk veya manto kökenini anlamaya yardımcı olur.
Yataklar ve Garnetin Bulunma Yöntemleri
Garnet, kayada birincil kristaller olarak ve su, dalgalar ve erozyonla taşınan dayanıklı ağır mineral taneleri olarak bulunur.
Birincil damarlar
Değerli taş ve örnek garnetler metamorfik lenslerden, şistlerden, gnayslardan, skarn cephelerinden, pegmatit ceplerinden, serpantin damarlarından ve yüksek basınçlı kayalardan gelebilir. Endüstriyel garnet genellikle daha büyük, daha kütleli veya taneli yataklardan çıkar.
Birincil bağlam önemlidir çünkü çeşitliliği açıklar: şistte almandin, mermerde grossular, pegmatitte spessartin, skarnda andradit, kromit açısından zengin ultramafik kayada uvarovit veya manto kökenli ortamlarda pirope.
Plaserler ve ağır mineral kumları
Garnetin sertliği, yoğunluğu ve hava koşullarına dayanıklılığı, taşınmasını sağlar. Akarsular, plajlar ve siyah kum konsantreleri, manyetit, ilmenit, zirkon, rutil ve diğer ağır minerallerle birlikte yuvarlak kırmızı, mor, turuncu veya kahverengi taneler biriktirebilir.
Aynı fiziksel özellikler, kırılmış garnetin su jeti kesme ve patlatmada aşındırıcı olarak kullanılmasını sağlar. Nehirlerden sağ kalan dayanıklı kristal yapısı, endüstriyel kesme akımlarında da iyi performans gösterir.
Kimberlit gösterge anketleri
Belirli Cr-pyrope bileşimleri, diğer gösterge mineralleri ile birlikte manto kökenli kimberlit kaynaklarını izlemek ve elmas potansiyelini değerlendirmek için kullanılır.
Skarn araştırması
Grossular-andradit garnetleri, sıvı ile değişime uğramış karbonat kontaklarını işaretleyebilir ve manyetit, epidot, piroksen, wollastonite, sülfürler veya diğer skarn minerallerine yakın olabilir.
Pegmatit arama
Spessartin, özellikle manganez zenginleşmiş yerlerde kuvars, feldispat, muskovit, turmalin ve diğer pegmatit mineralleri ile birlikte bulunabilir.
Saha İpuçları ve Gösterge Mineralleri
Garnet, metamorfik derece, ana kaya kimyası ve yakınlardaki cevher veya değerli taş potansiyeli için saha ipucu olabilir.
Metamorfik izler
- Biyotit, garnet ve staurolit içeren şist, amfibolit fasiyesli pelitleri işaret eder.
- Gneiste kyanit veya sillimanit içeren garnet, daha yüksek dereceli kabuk metamorfizmasını gösterir.
- Büyüme zonlaması ve dahil olma izleri, metamorfik ve deformasyon tarihini yeniden yapılandırmaya yardımcı olur.
Kalsit-silikat ve skarn ipuçları
- Diopside, wollastonite, vesuvianite ve kalsit içeren grossular mermer veya skarn ortamlarına işaret eder.
- Manyetit, epidot, piroksen veya aktinolit içeren andradit temas metasomatizmasına işaret edebilir.
- Yeşil demantoid, serpentinit ile ilişkili göstergeler için yakından incelenmelidir.
Ultramafik sinyaller
- Kromit damarları içeren serpentinit uvarovit drüze ev sahipliği yapabilir.
- Cr-diopside, kromit, magnezit ve antigorit krom açısından zengin kimyaya işaret eder.
- Akarsu konsantrelerindeki Cr-pyrope taneleri, yukarı akışta manto kökenli kaynak kayaları gösterebilir.
Plaser eleme
- Manyetit, ilmenit, zirkon ve rutil içeren ağır siyah kum fraksiyonunu arayın.
- Yuvarlak dodekahedral taneler genellikle kırmızı-mor, şarap kırmızısı, kahverengi veya turuncu renkte görünür.
- Yukarı akış jeolojisini kaydedin; haritalanmış bir drenaja bağlı olmayan izole bir tane daha az faydalıdır.
Bakım, Kullanım ve Belgeleme
Garnet genellikle dayanıklıdır, ancak örnekler, takılar ve araştırma numuneleri farklı şekilde ele alınmalıdır.
Takı ve fasetli taşlar
Çoğu garnet, düşünceli tasarımlarla düzenli olarak takılabilir. Faset birleşimlerini sert darbelerden koruyun, sert kimyasallardan kaçının ve stabil takılar için ılık su, hafif sabun ve yumuşak fırça kullanın.
Kristal örnekleri
Matris örnekleri, bireysel kristallerden ziyade ana kaya tarafından tutulmalıdır. Drüzi uvarovit, narin demantoid içeren parçalar ve kırılgan skarn matrisine baskı uygulamaktan kaçının.
Bilimsel örnekler
Yerellik, ana kaya, ilişkili mineraller, yönelim ve saha bağlamını koruyun. Bağlamı olmayan garnet güzeldir; bağlamı olan garnet ise bir basınç-sıcaklık arşivine dönüşebilir.
Fotoğrafçılık
Bölgelendirme, dahil olma izleri ve yüzey kabartısını ortaya çıkarmak için açılı yan ışık kullanın. Polarize filtre, cilalı bölümler ve kabuşonlardaki parlamayı azaltabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Bu cevaplar yaygın oluşum, çeşitlilik ve tanımlama sorularını netleştirir.
Garnetler her zaman metamorfik midir?
Hayır. Birçok garnet metamorfiktir, özellikle şist ve gnays içindeki almandin ve pirope. Garnetler ayrıca skarnlarda, pegmatitlerde, serpantinlerde, alkalin magmatik kayalarda, eklogitlerde, manto ksenolitlerinde ve plaser yataklarında oluşur.
Renk garnet türünü kanıtlar mı?
Hayır. Renk sadece bir ipucudur. Turuncu genellikle spessartini; koyu kırmızı almandin, pirope veya rodolit olabilir; yeşil grossular, andradit, uvarovit veya karışımı olabilir. Güvenilir tanımlama kırılma indisi, özgül ağırlık, spektroskopi, kimya, inklüzyonlar ve jeolojik bağlam kullanılarak yapılır.
Garnet metamorfik jeolojide neden önemlidir?
Garnet, geniş bir basınç-sıcaklık aralığında büyür ve genellikle zonlama ve inklüzyonları korur. Bileşimi termobarometri için kullanılabilir, gömülme, ısınma, deformasyon ve yüzeye çıkış tarihçelerinin yeniden yapılandırılmasına yardımcı olur.
At kuyruğu inklüzyonları nedir?
At kuyruğu, demantoid andraditte kıvrımlı, radyal lifli inklüzyonlardır ve genellikle krizotil ile ilişkilidir. Çekici olduklarında değerli sayılırlar ve serpantinitle ilişkili köken yorumlarını destekleyebilirler.
Bazı garnetler neden elmas göstergesi olarak kullanılır?
Belirli krom zengini pirope garnetler manto içinde oluşur ve kimberlit veya lamproitte yukarı doğru hareket edebilir. Bu taneler akarsu tortularında veya topraklarda bulunduğunda, elmas içeren olası kaynak kayalara yönelik keşfi yönlendirmeye yardımcı olabilir.
Mavi garnet gerçek midir?
Kararlı gökyüzü mavisi garnet, grup için normal bir gündüz ışığı rengi değildir. Nadir vanadyum içeren pirope-spessartine garnetler, gündüz ışığında yeşilimsi veya mavimsi izlenimlerden sıcak ışık altında morumsu veya kırmızımsı tonlara güçlü renk değişimi gösterebilir.
Garnetler neden dodekahedron oluşturur?
Garnetin kübik simetrisi, dodekahedron ve trapezohedron gibi eşit boyutlu kristal alışkanlıklarını destekler. Kesin form, büyüme hızı, kimya, mevcut alan ve çevredeki minerallere bağlıdır.
Basınç ve zamanın okunabilir kristali
Garnet, mineralojinin en etkili kayıt tutucularından biridir. Pelitik şistlerde dağ oluşumunu işaret eder; skarnlarda reaktif sıvı yollarını haritalar; pegmatitlerde manganı turuncu ateşe yoğunlaştırır; ultramafik kayalarda kromu zümrüt druzesine dönüştürür; eklogitler ve kimberlitlerde derin Dünya’dan konuşur.
Bir garneti iyi okumak için renkten öteye bakın. Onu hangi saha kimyasının oluşturduğunu, yanında hangi arkadaşlarının büyüdüğünü, hangi inklüzyonları yakaladığını, hangi zonlamayı koruduğunu ve hangi kayanın onu yüzeye taşıdığını sorun. Cevap, güzel bir kristali jeolojik bir cümleye dönüştürür: basınç, ısı, kimya, zaman ve ışık, fasetli formda tutulur.