Изучение онтогенических особенностей гранатов (андрадит)

Курсовая работа

по дисциплине: Минералогия

тема: Изучение онтогенических особенностей гранатов (андрадит)

Название моей курсовой работы: «Изучение онтогенических особенностей граната (андрадита) «.

В данной работе передо мной стояли следующие цели:

1. Закрепление и углубление теоретических знаний, полученных при прохождении учебного курса;

2. приобретение опыта самостоятельной практической работы с минералами в процессе изучения их морфологии, неоднородностей строения, генетических соотношений;

3. овладение онтогеническими методами изучения минеральных индивидов и агрегатов;

4. развитие умения использовать методы общей и физической химии, кристаллографии и кристаллохимии при анализе явлений минералообразования.

В своей работе я изучала образец из скарнового месторождения гранатов, а именно андрадита.

1. Описание образца

Образец для моей курсовой работы представляет известковый скарн. Такой вывод я сделала исходя из того, что образец составляют кальций-содержащие минералы, а именно кальцит и гранат (андрадит).

Кальцит представлен в виде плотных скрытокристаллических агрегатов.

Андрадит представлен в виде отдельных кристаллов, размером от 5 до 15 мм. Хорошо сформированных кристаллов мало, но сохранились грани, по которым можно определить габитусные формы (ромбододекаэдр и тетрагонтриоктаэдр). На гранях кристаллов можно увидеть характерную комбинационную штриховку. Она связана с послойным нарастанием граней и обусловлена многократным чередованием двух или нес-кольких сортов развитых в виде узких полосок основных гра-ней. На некоторых кристаллах можно увидеть зоны роста.

В небольшом количестве присутствует гранат — гроссуляр.

2. Гранаты

К группе гранатов относятся 14 минеральных видов класса силикатов, подкласса островных силикатов, объединенные общим типом кристаллической структуры, морфологическим сходством кристаллов и близостью ряда физических свойств, несмотря на вариации в химическом составе.

Состав гранатов принято изображать общей формулой А3В2[SiO4]3, где, А = Mg, Fe, Mn, Ca и B = Al, Fe, Cr. В некоторых гранатах алюминий и Fe3+ могут занимать в кристаллической структуре место кремния. Хотя реальные природные гранаты представляют собой изоморфные смеси или твердые растворы множества компонентов, тем не менее удается все же выделить относительно устойчивые минеральные виды по преобладанию в их составе двух главных компонентов —одного из группы А, другого — из группы В.

15й минеральный вид, включенный в группу гранатов, поскольку он имеет ту же кристаллическую структуру, что и остальные 14, это открытый в 1987 г. очень редкий минерал паленцонаит (Ca, Na)3Mn2V3O12, принадлежит, однако, как видно из его формулы, не к силикатам, а к ванадатам. Есть структурно близкие гранатам виды среди арсенатов и других природных соединений; вообще же соединения со структурой граната, природные или синтетические, могут образовывать 40 химических элементов, причем это вовсе не обязательно силикаты.

Существуют изоморфные ряды гранатов, в рамках которых смесимость возможна в различных пропорциях. Американский минералог А. Н. Винчелл в начале 1950х годов предложил выделять две подгруппы гранатов, охватывающие наиболее распространенные их типы: пирольспиты, т. е. пироп, альмандин и спессартин и уграндиты — уваровит, гроссуляр, андрадит.

Альмандиновый ряд — (Mg, Fe, Mn)3Al2[SiO4]3

Пироп — Mg3Al2[SiO4]3

Альмандин — Fe3Al2[SiO4]3

Спессартин — Mn3Al2[SiO4]3

Андрадитовый ряд — Ca3(Al, Fe, Cr)2[SiO4]3

Гроссуляр — Ca3Al2[SiO4]3

Андрадит — Ca3Fe2[SiO4]3

Уваровит — Ca3Cr2[SiO4]3

Члены каждой подгруппы связаны между собой бинарными изоморфными рядами: пироп—альмандин; альмандин— спессартин; уваровит—гроссуляр; гроссуляр—андрадит. С тех пор, как Винчелл выделил эти две подгруппы, видовой состав всей группы гранатов заметно расширился, в соответствии с чем к первой подгруппе добавился кноррингит (образующий изоморфный ряд с пиропом), а ко второй шорломит (изоморфный ряд андрадит—меланит—шорло мит). Входящие в состав группы гранатов гидрогроссуляры (гибшит, или плазолит и катоит) тяготеют ко второй подгруппе.

Невзирая на существенные вариации состава, многие отличительные особенности гранатов, начиная с формы кристаллов, так близки, что являются характерными для всей этой обширной группы минералов.

Сингония кубическая, гексоктаэдрический вид симметрии. 3L44L36L29PC.

Встречаются гранаты преимущественно в форме правильных кристаллов, их сростков, щеток и друз, а также в виде вкраплений в породе и сплошных мелкозернистых агрегатов.

Габитус кристаллов ромбододекаэдрический или тетрагонтриоктаэдрический, (ромбододекаэдр — настолько характерная форма кристаллов многих гранатов, что ее называют также гранатоэдр). Это наиболее характерные простые формы, а также их комбинации.

Отмечают, что кристаллы в форме ромбододекаэдров более обычны для кальциевых гранатов (уграндитов); особенно характерны они для гроссуляра и уваровита, тогда как андрадит образует преимущественно комбинации ромбододекаэдров и тетрагонтриоктаэдров. Тетрагонтриоктаэдрические кристаллы чаще встречаются у пиралъспитов (хотя для них также вовсе не запрещены ромбододекаэдры или комбинации различных простых форм. Форма кристаллов нередко бывает искажена, в частности они могут быть уплощены, напоминая чечевицу, или вытянуты. Кристаллография гранатов не допускает образования двойников, но неправильные сростки для них напротив весьма характерны.

Структура гранатов состоит из изолированных групп (SiO4), расположенных вдоль винтовой оси четвертого порядка. Этим объясняется присущий гранатам ромбододекаэдрический и тетрагонтриоктаэдрический габитус кристаллов, причем изменение соотношения между двухвалентными и трехвалентными катионами, по-видимому, может быть ответственным за преобладание ромбододеаэдрического облика для кальциевого ряда гранатов, а тетрагонтриоктаэдрического — для алюминиевого.

Окраски гранатов весьма разнообразны и охватывают практически почти всю мыслимую палитру: среди всей «гранатовой радуги «отсутствуют лишь голубые и синие тона; однако независимо от цвета кристаллов цвет черты (или порошка) — белый. Блеск чаще всего стеклянный. Излом неровный до раковистого. Блеск в изломе у темных гранатов — жирный. Редкий зеленый гранат демантоид (разновидность андрадита) отличается алмазным блеском и сильной дисперсией (в ограненном виде «играет»). Гранаты очень хрупки, раскалываются на острые осколки. Спайность отсутствует, иногда отмечается скорлуповатая отдельность. На гранях видна тонкая, но отчетливая штриховка, а также подчас скульптура в виде черепицы. В некоторых случаях наблюдаются фигуры растворения.

Некоторым гранатам (особенно пиропам) присущ александритовый эффект. Изредка в гранатах проявляется астеризм: в кабошоне видна 4-х, 6-ти, 8-и лучевая звезда, у альмандина бывает даже 12-ти лучевая. Хромофорами в гранатах служат Fe2+, Fe3+, Mn3+, Cr, Ti, изредка V. Подмечено, что при незначительной примеси Сг, замещающего А1, окраска гранатов красная, а при больших — зеленая. Детально природа окраски разбирается при описании видов и разновидностей гранатов. В ювелирном деле используют главным образом пироп, альмандин, демантоид (наиболее ценный), реже гессонит («коричный камень») и топазолит, а также — гидрогроссуляр. Меланит и шорломит применяют при изготовлении траурных украшений.

Гранаты распространены в магматических и контактово-метасоматических месторождениях. В месторождениях, связанных с метаморфическими кристаллическими сланцами, гнейсами и амфиболами. Некоторые из гранатов могут являться породообразующими минералами. Алюминиевые гранаты (пиральспиты) — главным образом магматического происхождения. Пироп встречается в ультраосновных породах и образуется только в условиях высокого давления, он характерен для некоторых перидотитов, кимберлитов, а также серпентинитов. Шорломит — в нефелиновых сиенитах, альмандин и спессартин в гранитах и особенно в гранитных пегматитах. Спессартин встречается в гранитных пегматитах (в редкометальных пегматитах находят кристаллы ювелирного качества), в метаморфических породах и богатых марганцем скарнах, а альмандин бывает типичен и для регионально метаморфизованных глиноземсодержащих осадков, в которых он часто образует порфиробласты, иногда за счёт ставролита, обычен в кристаллических сланцах и в гнейсах. В западной части Норвегии в амфиболитах были найдены порфиробласты граната диаметром до 1 метра. Кальциевые гранаты — типичные метасоматические продукты в известковых породах. Гроссуляр ассоциирует с другими кальциевыми силикатами, такими, как везувиан, волластонит, диопсид, скаполит и др., он характерен для термически и регионально изменённых известковистых пород (известковых скарнов) и обычно является продуктом кальциевого метасоматоза. Андрадит образуется в ходе контактово-метасоматических и метаморфических процессов, часто встречается в скарнах в виде отдельных хорошо образованных кристаллов ромбододекаэдрического или тетрагонтриоктаэдрического облика (с характерной штриховкой на гранях) или образует сростки, друзы, кристаллические корки в трещинах и пустотах в ассоциации с магнетитом, эпидотом, хлоритами, пиритом, кварцем, кальцитом. Уваровит обычно находится в ассоциации с хромшпинелидами и хромовыми хлоритами в пустотах и трещинах альпийского типа как продукт пневматолитово-гидротермальных процессов в хромитоносных ультраосновных изверженных породах. Гранаты устойчивы к выветриванию, отчего широко распространены в россыпях. Однако при сильно интенсивном выветривании железистые гранаты могут разлагаться с образованием лимонитов, а марганцовистые — замещаться гидроокислами марганца.

3. Происхождение названий

Название гранат вошло в минералогию еще в 1270 г. и принадлежит, как считается, Альбертусу Магнусу (Альберту Великому, 1193—1280), магистру астрологии и алхимии. Название удачно отразило сразу и цвет кристаллов (в то время были известны лишь красные гранаты), столь схожий с цветом мякоти зерен в плодах гранатового дерева и форму выделений минерала в породе — ведь по латыни «granum» — зерно.

Пироп. Назван так А. Г. Вернером (1803) за свой огненно-красный цвет (по-гречески «пиропге» — подобный огню). Столь красивую окраску придает пиропам сочетание Сг3+ и Fe2+ (реже Fe3+). В низкохлористых пиропах вхождение Fe3+ вызывает появление оранжевых оттенков. При особенно высоком содержании хрома, а иногда ванадия (в пиропах из Восточной Африки) в них появляется «александритовый эффект» — на солнце они голубовато-зеленые, а при искусственном свете — фиолетово-красные.

В небогатой ювелирными камнями Европе он слыл наилучшим. Его не случайно называли там «богемским гранатом». Европейская слава пиропа началась в XVI —XVII вв., хотя крестьяне богемского Среднегорья находили этот гранат на своих пашнях и ранее, уже с XIII в. Пироп размером с лесной орех ценился в старину как и рубин такой же величины. Самый крупный из когда-либо найденных пиропов был величиной с голубиное яйцо и принадлежал Рудольфу II, впоследствии перешел из его пражского собрания в саксонскую сокровищницу «Зеленые своды» в Дрездене. Присутствуют пиропы в алмазоносных кимберлитовых трубках Якутии. И более того, именно «пиропометрия» или «пироповая съемка» (т.е. поиск и изучение пиропов в шлихах) помогли в 1954 году отряду ленинградских геологов во главе с Л. А. Попугаевой прийти к открытию первых алмазных трубок в Сибири.

Альмандин. Самый распространенный среди гранатов, наряду с андрадитом, вторым по распространенности, его называют «обычным» или «обыкновенным» гранатом, возможно, и за то, что его чаще других гранатов используют и ювелирном деле. Так же как и пироп, он имеет красивую окраску, но иного оттенка. Название этот гранат получил по Алабанде в Карий (на юго-западе Малой Азии). В реестр минералов ввел его Д. Карстен (1800). Но известен был альмандин по крайней мере уже за 1800 лет до того. Это, пожалуй, самый «старинный» гранат. Плиний называет его алабандский камень и числит среди карбункулов. Агрикола (1546) именует такой гранат попросту алабанда. Однако родиной малиново-красных зерен альмандина была вовсе не Алабанда — туда их доставляли со скалистых гор в окрестности г. Ортозия, зато обработка и продажа камней совершалась в Алабанде.

Малиново-красной окраской с легким фиолетовым «фиалковым» нацветом (в старину такой цвет называли «коломбиново-красный») альмандин обязан в основном ионам Fe2+ (в восьмерной координации); свой вклад вносят также Fe3+ и Мп2+, ответственные за появление в некоторых альмандинах оранжевато-красных оттенков.

Гранить крупные альмандины (4−5 см) невозможно — они всегда переполнены включениями и трещиноваты. Средний размер ювелирных альмандинов — не выше 5—6 мм. Самый крупный ограночный альмандин был найден в штате Айдахо (США), в обработанном виде камень весит 175 карат. Это линзовидный кабошон с прекрасной 4лучевой звездой.

Выделения не ювелирного альмандина могут быть гораздо крупнее 20—30 см и даже до метра в поперечнике, а самый огромный кристалл альмандина был обнаружен в амфиболитах Норвегии и весил целую тонну.

Спессартин. Самое привлекательное в спессартинах — нежная розовая или светлая оранжево-красная окраска. Их цвет обусловлен в основном присутствием марганца и отчасти изоморфной с ним примесью Fe2+, причем ионы Мп2+ и Fe2+ находятся в кристаллической структуре граната в шестерной (октаэдрической) координации. Впервые спессартин был найден (в 1832 г.) близ замка Шпессарт (Spessart) в Баварии и назван по месту находки.

Уваровит. Ярко-зеленый кальциево-хромовый гранат уваровит — один из самых привлекательных в палитре российских коллекционных минералов. Он был открыт на Урале в 1832 г. академиком Г. И. Гессом и назван им в честь тогдашнего министра просвещения России, президента Академии Наук и страстного коллекционера минералов С. С. Уварова (1786—1855). Формы выделения уваровита и условия его возникновения в природе своеобычны: этот гранат не образует крупных кристаллов или вкрапленников. Ровные щетки его мелких (обычно до 1 мм) ярко блестящих ромбододекаэдрических кристалликов покрывают, словно зеленым «газоном», поверхности трещин и пустот выщелачивания в темных хромитовых рудах.

Гроссуляр. Существенно кальциевый гранат был впервые открыт летом 1790 г. в Сибири Эриком (Кириллом) Лаксманом. Чистый безжелезистый гроссуляр — белого цвета встречается очень редко. Зеленоватую окраску придаёт ему железо (Fe2+ и Fe). Собственно гроссуляр в ювелирном деле почти не используется, но у него есть несколько более красивых и прозрачных разновидностей, относимых к драгоценным камням.

Упомянем для порядка и другие минералы группы гранатов, в основном очень редкие, встречающиеся в необычных породах. Кноррингит — Mg3Cr2(Si04)3 — обнаружен в алмазоносной кимберлитовой трубке КАО (Лесото), голубоватозеленый. Назван в 1968 г. в честь английского минералога О. фон Кнорринга. Для пиропов из кимберлитовых трубок с характерно повышенным содержанием хрома обычно присутствие до 3—4% кноррингитовой составляющей.

Меджорит — Mg3 (Fe, Al, Si)2 (SiO4) — гранат из хондри тового метеорита Курара (Западная Австралия). Входит в состав сложных псевдоморфоз по оливину. Темнокоричневый. Назван в 1970 г. в честь А. Меджера, американского физика, занимавшегося синтезом гранатов.

Калъдврит — (Mn, Ca)3 (Fe3+, Al)2 (SiO4)3 — гранат промежуточного состава между спессартином и андрадитом. Встречен в редких метаморфических породах гондитовой серии кодуритов (Индия). Породы содержат 55% граната, 41% щелочного полевого шпата, 4% апатита. Цвет граната темный буроватокрасный.

4. Андрадит

Кальциевожелезистый гранат андрадит был детально изучен, описан и введен в ранг признанных наукой минералов в 1892 г. Дж. Д. Дэна, хотя известен он был много раньше, ведь уже такой его синоним как «обычный гранат» свидетельствует о его широком распространении. Дэна дал ему название в честь бразильского минералога Ж. Б. АндрадаиСильва (1763—1838), опубликовавшего первое детальное по тем временам описание.

Состав андрадита имеет ту особенность, что железо в нем трехвалентно и, следовательно, занимает в кристаллической структуре место алюминия. Разновидности андрадита, хотя их и не выделяют в самостоятельные минералы, различаются между собой очень сильно. Отчасти это связано с тем, что андрадит образует непрерывный изоморфный ряд с гроссуляром, а отчасти с вхождением в его кристаллическую структуру примесей элементов-хромофоров Ti, Cr, V, ответственных за цвет той или иной разновидности.

Андрадит образует великолепные полногранные кристаллы, часто сочетающие в огранении ромбододекаэдр и тригонтриоктаэдр. Они бывают довольно крупными — от 1—2 см до 5—6 см и более. Ребра кристаллов четкие, острые, чистые блестящие грани иногда покрыты тонкой штриховкой или «черепицами» — ступеньками роста. Кристаллы часто группируются в красивые компактные сростки, а более мелкие устилают ровными щетками стенки трещин. Окраска кристаллов андрадита от почти черной до темно-коричневой, цвета крепкого чая. Обусловлена она в основном Fe3+, иногда в сочетании с Fe2+, У темных кристаллов сильный блеск становится иногда металловидным. Наиболее темные андрадиты бывают обогащены титаном, вплоть до образования богатого титаном особого минерального вида — шорломита (шерломита), названного так за сходство с шерлом.

Темно-бурый гранат, промежуточного состава между андрадитом и шорломитом получил название меланит (от греческого «меланос» — темный). Окраска высокотитановых гранатов — меланита и шорломита обусловлена одновременным присутствием разновалентных ионов титана, между которыми происходит перенос заряда по схеме: Ti3+ — О — Ti4+. Известен также розовый андрадит, окрашенный только Ti3+.

Обычный андрадит — типоморфный минерал скарнов, где в пустотах выщелачивания и вырастают его прекрасные блестящие кристаллы и друзы. Таковы, например, чайно бурые андрадиты Синегорского месторождения в Приморье; еще невскрытые полости с крупными кристаллами этих гранатов, по свидетельству знатоков, заставляют вращаться проволочный контур. Знаменитые штуфы из скарнов Дашкесана в Азербайджане особенно красивы, благодаря характерной ассоциации минералов: темно-коричневый андрадит окружен в них тонкоигольчатым оливково-зеленым моховидным эпидотом и сопровождается островерхими кристалликами кварца, иногда слегка сиреневыми, а также кристаллами черного магнетита и темно-фиолетового флюорита.

В Дальнегорском месторождении Приморского края мелко и тонкозернистый андрадит вместе с геденбергитом, диопсидом, везувианом, эпидотом и кальцитом входит в состав рисунчатых скарнов, хорошо принимающих полировку и благодаря своей декоративности нашедших в последнее десятилетие широкое применение как поделочный камень и как декоративноотделочный материал. На Соколовском и Сарбайском месторождениях (Зауралье) темные и очень блестящие кристаллы андрадита достигают 10 см. Особенно красивы здесь грандиозные друзы, сросшиеся из десятков и даже сотен ромбоэдров почти черного андрадита. Хотя андрадит наиболее характерен именно для скарнов, встречается он и в других эндогенных породах. В некоторых (преимущественно щелочных) изверженных породах — это обычно акцессорный минерал. В частности, титансодержа щий меланит и близкий ему шорломит типоморфны для сиенитов и карбонатитов Африканцы (Кольский полуостров) и Горного озера в Якутии, а также Кайзерштуля в ФРГ. Встречен андрадит и в сиенитах мыса Святой Нос на озере Байкал. В пегматитах Слюдянки (Южное Прибайкалье), залегающих среди карбонатных пород, его часто находят в приконтактовых зонах в ассоциации с кварцем и микроклином, пироксеном и сфеном. Достаточно типичен андрадит и для гидротермальных кварцевых жил (на руднике Коммунар на Алтае), он встречается в кварцевых жеодах; там же, на Ольгинском золотом руднике, в кристаллах граната из кварцевых жил иногда наблюдались вростки золота.

И все же особенно ценятся не только коллекционерами, но и ювелирами две разноцветные ювелирные разновидности андрадита — демантоид и топазолит.

5. Демантоид

Хотя андрадит и называют «обычным гранатом», однако самый необычный, самый дорогостоящий и самый красивый гранат демантоид рассматривается как разновидность именно андрадита. Точнее он вписывается в изоморфный ряд гроссуляр—андрадит, т. е. представляет собой гранат варьирующего состава, то более близкого к андрадиту, то приближающегося к железистому гроссуляру. Главная и достопримечательная особенность этого золотисто-зеленого или изумрудно-зеленого граната — сильная дисперсия (0,057), превышающая дисперсию алмаза (0, 044). Впервые найден в 1868 г. Н. Г. Норденшильдом.7). В золотоносных россыпях вблизи Нижнего Тагила изученный академиком П. В. Еремеевым (1871) демантоид получил свое имя за сильный блеск и яркую «игру» (в случае правильной огранки), не уступающую игре бриллианта (диаманта).

Промышленное Полдневское месторождение демантоида было открыто вскорости — летом 1874 г. А. и В. Калугиными — отцом и сыном. Поначалу они нашли всего три желтовато-зеленых прозрачных галечки в русле речки Эти галечки Калугины приняли за другой, очень сходный на первый взгляд минерал — хризолит. Спустя несколько лет неподалеку, на реке Бобровке (бассейн реки Чусовой) в западной части сильно серпентинизированного Каркодинского габброперидотитового массива, было найдено коренное месторождение демантоида, представленное минерализованными трещинами отдельности в серпентинитах: в мелких (до 3 см в ширину и до метра в длину) трещинках в породе на стенках сидели щеточки зеленых зернышек, а в буроватой глине, заполняющей пустоты, были обнаружены отдельные кристаллы. Форма выделения демантоида была отлична от прочих гранатов: правильные ромбододекаэдрические кристаллы попадаются здесь чрезвычайно редко, обычно же это овальные или округлые зернышки, обжатые волокнами серпентина. В громадном большинстве зерен демантоида (до 99%) присутствуют вростки тончайших волокон асбеста и целые пучки биссолита (асбестовидного амфибола тремолит—актинолитового ряда). Форма отдельных «шариков» граната демантоида несколько напоминает кривогранные кристаллы алмаза (даже и в этом проявляется их сходство). А вот оттенками своего нежно зеленого то золотистого, то оливкового, фисташкового или густо-травяного цвета демантоид действительно очень похож на хризолит. Поначалу не только горщики Калугины, но и ученые господа из Екатеринбурга сочли его хризолитом. После химического анализа, выполненного А. Лешем в ошибке разобрались. Однако на Урале и по сей день зеленый гранат демантоид нередко называют «хризолитом», а в остальных городах и весях — «уральским хризолитом». Под таким именем он шел и на экспорт. Ошибка открывателей Калугиных превратилась, как это нередко бывает, в живучий торговый термин.

Окраска светло-зеленых разностей демантоида связана с содержанием Fe3+ в шестерной (октаэдрической) координации; ярко-зеленые, травянои изумрудно-зеленые разности обязаны своим цветом также примеси хрома (Сг3+); желтоватые оттенки некоторых демантоидов предположительно обусловлены примесью титана (Ti4+).

Цвет камня, его игра, его редкость (Урал долгое время оставался единственным местом добычи демантоида — «хризолита») сделали этот камень модным и желанным, причем не только в русской столице, но и на Западе. В конце XIX и начале XX веков «бобровский изумруд» (называли его и так!) разрабатывался старателями и в массовых количествах экспортировался. У истоков Хризолитовки был выкопан небольшой карьер, работы на котором продолжались еще в 20годах XX столетия.

Именно с Полдневским месторождением, где были найдены первоклассные кристаллы, связана мировая слава этого уральского камня.

Второе месторождение демантоида, несколько худшего качества, — Бобровское, также находится в Свердловской области. Оно расположено в северо-западной краевой части Нижнее-Тагильского массива, серпентинизированного под воздействием гидротермальных растворов. Зерна граната — «хризолита» также приурочены здесь к серии минерализованных трещин, заполненных рыхлым волокнистым серпофитом (скрытокристаллическая разность серпентина). Зернышки демантоида и здесь овальные, их размер не превышает 8—10 мм, обычно они даже мельче 1,5—3 мм, они менее прозрачны, чем в полдневском месторождении и часто трещиноваты. гранат андрадит демантоид минерал

Поблизости от коренного Бобровского месторождения еще в 1855 г. была найдена россыпь, из суглинков и галечников которой более полувека добывались хорошие зерна демантоида (по архивным данным в 1912 г. здесь было добыто 86,6 кг, а в 1913 г. — даже 104 кг ограночного «хризолита»). Среди уникальных кристаллов хризолита, найденных на Урале в XIX в., один достигал массы 252 карат (50,4 г), а другой —149 карат (29,8 г).

В своем образовании демантоид тесно связан с процессом серпентинизации ультраосновных пород, т. е. имеет гидротермальное происхождение. Растворы, производившие серпентинизацию вмещающих пород, извлекали из пироксеков содержавшиеся в них кальций и железо, из оливина — железо, а из акцессорного хромита — хром, и переотлагали эти компоненты по трещинам в форме гранатадемантоида. Следует однако сказать, что истинная «игра» демантоида открывается лишь при бриллиантовой огранке. Важный недостаток этого красивого камня — его сравнительно низкая твердость, что не позволяет использовать его во вставках для колец, зато в серьгах и подвесках он очень красив.

Топазолит — янтарно-, лимонноили медово-желтый гранат мог бы рассматриваться (подобно демантоиду) как разновидность и андрадита и гроссуляра — он также является одним из промежуточных членов ряда гроссуляр—андрадит. Название дано за сходство с желтым топазом. Этот гранат редок. Встречен в Пьемонте в Италии и в Швейцарии. Отдельные находки отмечены и на Урале. Для огранки кристаллы топазолита обычно слишком мелки

6. Кальцит

Кальцит — минерал, CaCO3, из группы карбонатов, одна из природных форм карбоната кальция. Исключительно широко распространен на поверхности Земли, породообразующий минерал. Кальцитом сложены известняки, меловые породы, мергели, карбонатиты. Кальцит — самый распространенный биоминерал: он участвует в строении очень многих живых организмов, в составе раковин и костей.

Название предложено Гайдингером в 1845 году и происходит от греческого названия извести — «кальцс».

В чистом виде кальцит белый или бесцветный, прозрачный (исландский шпат) или просвечивающий, — в зависимости от степени совершенства кристаллической структуры. Примеси окрашивают его в разные цвета. Ni окрашивает в зеленый; кобальтовые, магранцевые кальциты — розовые. Тонкодисперсный пирит окрашивает в синеватый и зеленоватый цвет. Кальцит с примесью железа — желтоватый, буроватый, красно-коричневый; с примесью хлорита — зеленый. Углистое вещество часто придает кальциту неравномерную чёрную окраску. Известны кристаллы с многочисленными включениями битуминозного вещества, они имеют желтый или бурый цвет.

Черта белая, плотность 2,6−2,8, излом ступенчатый, твёрдость по шкале Мооса 3, спайность совершенная по основному ромбоэдру, блеск стеклянный до перламутрового. Bскипает при взаимодействии с разбавленной HCl. Характерно многообразие двойников срастания и прорастания по многочисленным законам, а также деформационные двойники. Прозрачные кристаллы обладают двупреломлением света, особо хорошо наблюдаемым сквозь поверхности спайности в ромбоэдрических выколках или толстых пластинах.

Кальцит отностися к тригональной сингонии (но карбонат кальция имеет и другую (ромбическую) полиморфную модификацию — арагонит), тригонально-скаленоэдрический вид симметрии. Кристаллы очень разнообразны, но чаще скаленоэдрические, ромбоэдрические (острый, основной и тупой ромбоэдры), призматические и пластинчатые («папир-шпат»). Прозрачные ромбоэдрические кристаллы или выколки по спайности с выраженным двупреломлением называют «исландский шпат». Они образуют агрегаты в виде сростков, друз, щёток, параллельно-шестоватых прожилков. В карстовых пещерах — в виде сталактитов и сталагмитов, а также во множестве иных экзотических форм. Кроме того — сплошные массы, зернистые агрегаты, корки, налёты.

Кальцит слагает горную породу мрамор, является главной составной частью известняков. Нередко образует псевдоморфозы по органическим остаткам, замещает раковины древних моллюсков и кораллы («окаменелости»).

Разновидности

Исландский шпат — бесцветные прозрачные кристаллы или выколки по спайности с хорошо выраженным двупреломлением

Папиршпат — агрегаты тонкопластинчатых кристаллов

Атласный шпат — волокнисто-шестоватые агрегаты, внешне напоминающие селенит

«Вонючий шпат» (кристаллы с обильным содержанием включений пузырьков сероводорода)

Оникс мраморный — массивные «натечные», иногда полосчато-зональные кальциты

Мрамор — (горная порода, целиком сложенная кальцитом)

«Горная мука'» — порошковатые скопления микроскопических кристаллов

«Горное молоко» — жидкая суспензия тонкодисперсного порошковатого кальцита, легко легко размазывающаяся по руке (встречается в пещерах)

Симбирцит (местное название).

Диагностика

Определить кальцит относительно легко: его отличительные свойства — совершенная спайность по ромбоэдру и низкая твёрдость. Характерна реакция с HCl, — взаимодействует с бурным вскипанием и шипением по реакции: CaCO3 + 2HCl > CaCl2 + H2O + CO2^

Изменения

Кальцит легко выщелачивается водами, богатыми углекислотой. Благодаря этому его свойству в районах залегания известняковых пород развивается карст и образуются пещеры.

При нагревании до 470 °C или при повышенном давлении превращается в арагонит. При дальнейшем нагревании кальцит разлагается с образованием углекислого газа и извести.

Рис. 1. Изменение габитуса кристаллов кальцита в скарновых ассоциациях по мере снижения температуры

Происхождение

Наиболее распространены и имеют наибольшую практическую ценность два типа месторождений кальцита:

1. месторождения, связанные с вулканическими породами основного и среднего состава: базальтами, долеритами, андезитами и их туфами и брекчиями;

2. месторождения в карбонатных осадочных породах — в известняках, доломитизированных известняках, мергелях, а также мраморах.

Заключение

В ходе работы был изучен образец граната. Были изучены основные свойства граната — андрадита, также кальцита. Был сделан вывод о том, что данный образец относится к скарновому месторождению гранатов.

Были закреплены знания, полученные в ходе курса «Минералогия».

Список используемой литературы

1. Лазаренко Е. К. Курс минералогии. Учебник для университетов. М., «Высшая школа», 1971. 608 с. илл.

2. Бетехтин А. Г. Курс минералогии. Учебник. М.: Государственное изд-во геологической литературы, 1951.