Грана́ты (от лат. granatum – с зёрнами; название дано по внешнему сходству кристаллов с зёрнами плодов гранатового дерева), группа минералов класса силикатов. Общая химическая формула A₃B₂(SiO₄)₃, где A – Mg, Fe²⁺, Mn, Ca; B – Al, Fe³⁺, Cr³⁺, Ti³⁺, V³⁺. В группировке (SiO₄)^4– часть атомов кремния может замещаться на атомы алюминия и железа, а кислорода – на гидроксильные группы (OH). Относятся к силикатам островной структуры. В группе гранатов насчитывается около 20 минеральных видов. Наиболее распространены алюминиевые гранаты – пиральспиты (пироп, альмандин, спессартин) и кальциевые гранаты – уграндиты (уваровит, гроссуляр, андрадит), образующие непрерывные изоморфные ряды. Кристаллизуются в кубической сингонии.

Формы нахождения. Свойства

Кристаллы ромбододекаэдрической или тетрагон-триоктаэдрической формы. Встречаются в виде сростков кристаллов, друз, сплошных зернистых агрегатов. Гранаты разнообразны по цвету: бесцветные (гроссуляр и пироп с минимальными содержаниями Fe и Cr), розовые, буровато-красные (альмандин), оранжевые (спессартин), кроваво-красные, тёмно-красные (пироп), жёлтые (спессартин и некоторые пироп-гроссуляровые гранаты), зелёные (железистый гроссуляр, уваровит), коричневые, чёрные (андрадит).

Кристаллы гроссуляра разной окраски (Мексика).Кристаллы гроссуляра разной окраски (Мексика).

Блеск стеклянный, жирный, смоляной, до алмазного. Твёрдость по шкале Мооса 6,5–7,5; плотность (в зависимости от химического состава) 3,57–4,3 г/см³. Спайность обычно отсутствует.

Происхождение

Гранаты – гипогенные минералы. Пиральспиты обычно магматического или метаморфического происхождения. Пироп входит в состав ультраосновных магматических пород и кимберлитов (является минералом-спутником алмаза); альмандин и спессартин – характерные акцессорные минералы кислых магматических пород и гранитных пегматитов; кроме того, альмандин широко распространён в метаморфических породах (кристаллических сланцах, гнейсах и др.). Уграндиты – типичные минералы контактово-метасоматических образований (скарнов). Благодаря высокой плотности и значительной механической прочности гранаты накапливаются в россыпях.

Практическое значение

Красиво окрашенные прозрачные и полупрозрачные разновидности гранатов – ювелирные камни: зелёный демантоид и зеленовато-жёлтый до золотисто-медового топазолит (разновидности андрадита); малиновый прозрачный альмандин; красный и фиолетово-красный пироп, родолит (малиново-розовый пироп); жёлто-оранжево-красный гессонит и ярко-зелёный цаворит (разновидности гроссуляра); изумрудно-зелёный уваровит и др. В геммологии часто используются торгово-маркетинговые названия ювелирных гранатов: умбалит, гранат Малайя, гранат Мали и др.

Демантоид (район Эронго, Намибия). Смитсоновский институт.Демантоид (район Эронго, Намибия). Смитсоновский институт.

Гранаты также используют для производства абразивных материалов.

Синтетические гранаты

Синтетические гранаты представляют собой кристаллические соединения состава R₃M₂(MO₄)₃ [R – редкоземельные элементы (РЗЭ), M – Al, Fe, Ga], по структуре подобные природным гранатам. Обладают высокими прочностью, твёрдостью, термостойкостью, показателем преломления более 1,8; химически стойки. Синтетические гранаты используют в основном в виде монокристаллов, которые выращивают по методу Чохральского, горизонтальной направленной кристаллизацией, из раствора в расплаве и др. Шихту для выращивания гранатов готовят смешивая оксиды соответствующих металлов. Наибольшее распространение получили синтетические гранаты на основе оксидов Al и Ga. В лазерной технике гранаты с РЗЭ в качестве основного элемента используют как пассивные модуляторы добротности или активные среды [например, Er₃Al₂(AlO₄)₃], как фазовращатели [например, Dy₃Al₂(AlO₄)₃, Tb_3–xY_xAl₂(AlO₄)₃]; легированные другими РЗЭ или переходными металлами (например, Cr, Co) – как активные среды. Синтетические гранаты на основе оксида Fe [например, Y₃Fe₂(FeO₄)₃] применяют как материал магнитных запоминающих устройств и магнитных сердечников для микроволновой и телевизионной аппаратуры. Синтетические гранаты также используют для ювелирных целей (гранатиты).