NộI Dung
- Garnet là gì?
- Tính chất hóa lý của Garnet
- Garnet hình thành như thế nào?
- Công dụng của Garnet
- Garnet là khoáng sản công nghiệp
- Garnet như một chỉ số địa chất khoáng sản
- Garnet như đá quý
Đá quý ngọc bích: Hầu hết mọi người nghĩ rằng garnet là một loại đá quý màu đỏ. Tuy nhiên, garnet xảy ra trong một loạt các màu sắc. Theo chiều kim đồng hồ từ trên cùng bên trái: đỏ almandine (Madagascar), tsavorite xanh (Tanzania), mali vàng (Mali), spessartite màu cam (Mozambique), malaya hồng (Tanzania), bạc hà merelani (Tanzania), pyrope đỏ (Bờ biển Ngà), demantoid xanh (Namibia), rhodolite tím (Mozambique) và hessonite màu cam (Sri Lanka). Bảy trong số tám viên ngọc hồng cầu ở trên là từ châu Phi, nguồn gốc của những viên ngọc hồng lựu tương đối mới.
Garnet là gì?
Garnet là tên được sử dụng cho một nhóm lớn các khoáng chất tạo đá. Những khoáng chất này có chung cấu trúc tinh thể và thành phần hóa học tổng quát của X3Y2(SiO4)3. Trong thành phần đó, "X" có thể là Ca, Mg, Fe2+ hoặc Mn2+và "Y" có thể là Al, Fe3+, Mn3+, V3+ hoặc Cr3+.
Những khoáng chất này được tìm thấy trên khắp thế giới trong các loại đá biến chất, đá lửa và trầm tích. Hầu hết garnet được tìm thấy gần bề mặt Trái đất khi một loại đá trầm tích có hàm lượng nhôm cao, như đá phiến, chịu nhiệt và áp lực đủ mạnh để tạo ra đá phiến hoặc gneiss. Garnet cũng được tìm thấy trong các loại đá biến chất tiếp xúc, các khoang magma dưới lòng đất, dòng dung nham, phun trào núi lửa nguồn sâu, và đất và trầm tích hình thành khi đá mang garnet bị phong hóa và xói mòn.
Hầu hết mọi người liên kết từ "garnet" với một viên đá quý màu đỏ; tuy nhiên, họ thường ngạc nhiên khi biết rằng garnet xảy ra ở nhiều màu khác và có nhiều công dụng khác. Tại Hoa Kỳ, các ứng dụng công nghiệp chủ yếu của garnet năm 2012 là cắt bằng tia nước (35%), phương tiện nổ mìn (30%), hạt lọc nước (20%) và bột mài mòn (10%).
Nhóm Garnet: Biểu đồ này tóm tắt các thành viên của nhóm garnet quan trọng nhất là đá quý. Các ngọc hồng lựu nhôm thường có màu đỏ với trọng lượng và độ cứng cụ thể cao hơn. Các thành viên canxi thường có màu xanh lá cây và có độ cứng thấp hơn.
Tính chất hóa lý của Garnet
Các khoáng chất thường gặp nhất trong nhóm garnet bao gồm almandine, pyrope, spessartine, andradite, Grossular, và uvarovite. Tất cả chúng đều có một ánh thủy tinh thể, một màng trong suốt đến mờ, độ bền giòn và thiếu sự phân tách. Chúng có thể được tìm thấy dưới dạng các tinh thể riêng lẻ, sỏi mòn dòng, cốt liệu dạng hạt và sự xuất hiện lớn. Thành phần hóa học, trọng lượng riêng, độ cứng và màu sắc được liệt kê dưới đây.
Như đã thấy ở trên, có nhiều loại garnet khác nhau, và mỗi loại có thành phần hóa học khác nhau. Ngoài ra còn có loạt giải pháp vững chắc giữa hầu hết các khoáng chất garnet. Sự biến đổi rộng rãi trong hóa học này xác định nhiều tính chất vật lý của chúng. Ví dụ, các viên ngọc hồng lựu thường có trọng lượng riêng thấp hơn, độ cứng thấp hơn và thường có màu xanh lá cây. Ngược lại, các viên ngọc sắt và mangan có trọng lượng riêng cao hơn, độ cứng lớn hơn và thường có màu đỏ.
Garnet toàn năng: Các tinh thể khối tuyệt vời của garnet almandine trong một phiến mica hạt mịn từ núi Granatenkogel, Áo. Mẫu vật và ảnh của Arkenstone / www.iRocks.com.
Garnet Andradite: Garnet andradite màu xanh lá cây của loại demantoid trên một ma trận đá cẩm thạch. Mẫu vật này có kích thước khoảng 8,9 x 6,5 x 4,8 cm và được thu thập tại tỉnh Antsiranana, Madagascar. Garnet hình thành trong đá cẩm thạch thường có dạng tinh thể tuyệt vời và có chất lượng rất cao. Mẫu vật và ảnh của Arkenstone / www.iRocks.com.
Garnet gneiss: Một gneiss hạt thô bao gồm chủ yếu là hornblend (đen), plagioclase (trắng) và garnet (đỏ) từ Na Uy. Ảnh miền công cộng của Woudloper.
Tinh thể garnet phù sa: Những viên ngọc hồng lựu này được lấy từ một bãi bồi ở Idaho. Họ đã được vận chuyển một khoảng cách ngắn từ đá nguồn của họ, và một số vẫn còn giữ được bằng chứng về hình dạng tinh thể của nhà thờ. Chúng có kích thước khoảng bốn đến năm milimet và nặng khoảng 0,6 đến 0,8 carat mỗi cái.
Garnet hình thành như thế nào?
Garnet trong đá biến chất
Hầu hết các dạng garnet ở ranh giới mảng hội tụ nơi đá phiến đang bị tác động bởi sự biến chất khu vực. Nhiệt và áp suất của sự biến chất phá vỡ các liên kết hóa học và khiến các khoáng chất kết tinh lại thành các cấu trúc ổn định trong môi trường áp suất nhiệt độ mới. Các garnet nhôm, almandine, thường hình thành trong môi trường này.
Khi những tảng đá này biến chất, các viên ngọc hồng lựu bắt đầu như những hạt nhỏ và phóng to dần theo thời gian khi quá trình biến chất tiến triển. Khi chúng lớn lên, chúng thay thế, thay thế và bao gồm các vật liệu đá xung quanh. Ảnh dưới đây cho thấy hình ảnh hiển vi của hạt garnet đã phát triển trong ma trận đá phiến. Nó bao gồm một số hạt khoáng đá chủ khi nó lớn lên. Điều này giải thích tại sao rất nhiều ngọc hồng lựu hình thành từ sự biến chất khu vực được đưa vào rất cao.
Đá phiến micnet trong phần mỏng: Đây là một cái nhìn siêu nhỏ của một hạt garnet đã phát triển trong đá phiến. Các hạt màu đen lớn là garnet, các hạt thon dài màu đỏ là mảnh mica. Các hạt màu đen, xám và trắng chủ yếu là các hạt thạch anh và fenspat có kích thước nhỏ hơn hoặc nhỏ hơn. Các garnet đã phát triển bằng cách thay thế, thay thế, và bao gồm các hạt khoáng sản của đá xung quanh. Bạn có thể thấy nhiều loại ngũ cốc này như là bao gồm trong garnet. Từ bức ảnh này, thật dễ hiểu tại sao những viên ngọc hồng lựu sạch sẽ, chất lượng không có vùi rất khó tìm. Thật khó để hiểu làm thế nào garnet có thể phát triển thành các tinh thể euhoral đẹp trong những điều kiện này. Ảnh của Jackdann88, được sử dụng ở đây theo giấy phép Creative Commons.
Các viên ngọc canxi thường hình thành khi đá vôi argillaceous bị biến đổi thành đá cẩm thạch bởi sự biến chất tiếp xúc dọc theo các cạnh của sự xâm nhập của đá lửa. Đây là andradite, Grossular, và uvarovite, nhẹ hơn, thường là ngọc hồng lựu màu xanh lá cây với trọng lượng riêng thấp hơn. Hai viên ngọc hồng lựu được đánh giá cao trong thương mại đá quý; chúng là tsavorite (một màu xanh lá cây tươi sáng) và demantoid (một andradite màu xanh lá cây vàng).
Garnet ở Igneous Rocks
Garnet thường xảy ra như một khoáng chất phụ kiện trong đá lửa như đá granit. Nhiều người quen thuộc với garnet almandine bởi vì đôi khi nó được xem như là các tinh thể màu đỏ sẫm trong các đá lửa được sử dụng làm mặt đá granite. Spessartine là một garnet màu cam được tìm thấy dưới dạng tinh thể trong các khối đá granit. Pyrope là một garnet đỏ được đưa lên bề mặt Trái đất trong các mảnh peridotite bị xé ra từ lớp phủ trong các vụ phun trào núi lửa nguồn sâu. Garnet cũng được tìm thấy trong dòng dung nham bazan.
Garnet trong đá trầm tích và trầm tích
Garnet là khoáng chất tương đối bền. Chúng thường được tìm thấy tập trung trong đất và trầm tích hình thành khi đá mang garnet bị phong hóa và xói mòn. Những viên ngọc phù sa này thường là mục tiêu của các hoạt động khai thác vì chúng dễ khai thác và loại bỏ khỏi trầm tích / đất bằng cách xử lý cơ học.
Công dụng của Garnet: Biểu đồ này cho thấy việc sử dụng công nghiệp phổ biến nhất của khoáng sản garnet. Almandine là một loạt các garnet thường được sử dụng trong công nghiệp.
Công dụng của Garnet
Garnet đã được sử dụng như một loại đá quý trong hàng ngàn năm. Trong 150 năm qua, nó đã chứng kiến nhiều công dụng bổ sung như một loại khoáng sản công nghiệp. Biểu đồ dưới đây cho thấy việc sử dụng garnet công nghiệp gần đây tại Hoa Kỳ. Garnet cũng được sử dụng làm khoáng chất chỉ thị trong quá trình thăm dò khoáng sản và đánh giá địa chất.
Garnet mài mòn: Bức ảnh này cho thấy các hạt garnet đã được nghiền nát và phân loại kích thước để sử dụng làm vật liệu mài mòn, cắt và lọc. Chúng được sử dụng trong cắt tia nước, nổ "cát", giấy nhám, lọc nước và một số ứng dụng khác. Almandine là garnet cứng nhất và cũng phong phú nhất. Nó là garnet của sự lựa chọn cho hầu hết các ứng dụng mài mòn. Ảnh của Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ.
Garnet là khoáng sản công nghiệp
Chất mài mòn Garnet
Việc sử dụng garnet công nghiệp đầu tiên là mài mòn. Garnet là một khoáng chất tương đối cứng với độ cứng nằm trong khoảng từ 6,5 đến 7,5 trên thang Mohs. Điều đó cho phép nó được sử dụng như một chất mài mòn hiệu quả trong nhiều loại hình sản xuất. Khi bị nghiền nát, nó vỡ thành các mảnh góc cung cấp các cạnh sắc để cắt và chà nhám. Các hạt nhỏ có kích thước đồng đều được liên kết với giấy để tạo ra giấy nhám màu đỏ được sử dụng rộng rãi trong các cửa hàng đồ gỗ. Garnet cũng được nghiền nát, sàng lọc theo kích cỡ cụ thể và được bán dưới dạng hạt mài mòn và bột. Tại Hoa Kỳ, New York và Idaho là nguồn cung cấp garnet công nghiệp quan trọng cho vật liệu mài mòn.
Giấy nhám Garnet: Hạt garnet nghiền được sử dụng để làm giấy nhám garnet. Garnet phục vụ như một chất mài mòn tuyệt vời, đặc biệt là để chà nhám gỗ. Các hạt garnet nghiền nát rất sắc nét, và vì giấy được sử dụng các hạt gãy để lộ ra các bề mặt sắc nét mới. Nếu bạn thấy giấy nhám phủ đầy hạt màu nâu đỏ, hãy nhìn vào mặt sau để xem đó có phải là giấy garnet không.
Tinh thể garnet: Almandine, một loạt garnet từ River Valley, Ontario, Canada. Mẫu vật này là một tinh thể euhoral đẹp khoảng 2 inch (5 cm). Những loại tinh thể này thường bị phong hóa từ đá phiến mica mang garnet và được vận chuyển bằng dòng suối.
Máy cắt nướcViệc sử dụng garnet công nghiệp lớn nhất ở Hoa Kỳ là trong việc cắt bằng tia nước. Một cỗ máy được gọi là máy cắt tia nước tạo ra một tia nước áp lực cao với các hạt mài mòn bị cuốn vào. Khi chúng được hướng vào một miếng kim loại, gốm hoặc đá, một hành động cắt có thể xảy ra tạo ra rất ít bụi và vết cắt ở nhiệt độ thấp. Máy cắt tia nước được sử dụng trong sản xuất và khai thác.
Garnet toàn năng: Almandine, một loạt garnet từ thị trấn Lount, Ontario, Canada. Đây là một mẫu vật nhỏ khoảng 11,4 cm.
Vụ nổ mài mònCác hạt Garnet cũng được sử dụng trong nổ mìn mài mòn (thường được gọi là "phun cát"). Trong các quy trình này, một công cụ đẩy một dòng hạt mài mòn (còn được gọi là "phương tiện") trên bề mặt sử dụng chất lỏng có áp suất cao (thường là không khí hoặc nước) làm chất đẩy. Vụ nổ mài mòn được thực hiện để làm mịn, làm sạch hoặc loại bỏ các sản phẩm oxy hóa từ kim loại, gạch, đá và các vật liệu khác. Nó thường nhanh hơn nhiều so với chà nhám bằng tay hoặc bằng máy chà nhám. Nó có thể làm sạch các bề mặt nhỏ và phức tạp mà các phương pháp làm sạch khác sẽ bỏ lỡ. Chất mài mòn có độ cứng khác nhau có thể được sử dụng để làm sạch bề mặt có độ cứng lớn hơn, mà không làm hỏng bề mặt.
LọcHạt Garnet thường được sử dụng làm phương tiện lọc. Các hạt garnet nhỏ được sử dụng để lấp đầy một thùng chứa qua đó một chất lỏng chảy qua. Các lỗ rỗng của garnet đủ nhỏ để cho phép chất lỏng đi qua nhưng quá nhỏ để cho phép một số hạt ô nhiễm, được lọc từ dòng chảy. Garnet phù hợp cho việc sử dụng này vì nó tương đối trơ và có trọng lượng riêng tương đối cao. Các hạt garnet, được nghiền nát và được phân loại có kích thước khoảng 0,3 mm, có thể được sử dụng để lọc các hạt ô nhiễm nhỏ có đường kính vài micron. Garnets trọng lượng riêng cao và độ cứng cao làm giảm sự giãn nở của giường và mài mòn hạt trong quá trình dội lại.
Garnet peridotite: Garnet peridotite từ Alpe Arami, gần Bellinzona, Thụy Sĩ. Vật liệu trong đá này có nguồn gốc từ lớp phủ Trái đất và được đưa lên bề mặt thông qua một đường ống núi lửa trong một vụ phun trào núi lửa nguồn sâu. Các garnet là những hạt màu tím đỏ trong đá. Garnet bị phong hóa từ những đường ống như vậy thường đóng vai trò là khoáng chất chỉ thị khi khám phá các ống núi lửa có thể chứa kim cương. Ảnh miền công cộng của Woudloper.
Cách tốt nhất để tìm hiểu về khoáng sản là nghiên cứu với một bộ sưu tập các mẫu vật nhỏ mà bạn có thể xử lý, kiểm tra và quan sát các thuộc tính của chúng. Bộ sưu tập khoáng sản rẻ tiền có sẵn trong Cửa hàng.
Garnet như một chỉ số địa chất khoáng sản
Mặc dù hầu hết các ngọc hồng lựu được tìm thấy trên bề mặt Trái đất đã hình thành bên trong lớp vỏ, một số ngọc hồng lựu được đưa lên từ lớp phủ trong các vụ phun trào núi lửa nguồn sâu. Những vụ phun trào này kéo theo các mảnh đá mantle được gọi là "xenolith" và đưa chúng lên bề mặt trong một cấu trúc được gọi là "đường ống". Những xenolith này là nguồn gốc của hầu hết các viên kim cương được tìm thấy ở hoặc gần bề mặt Trái đất.
Ống kim cương: Mặt cắt đơn giản của một ống kim cương và trầm tích đất dư cho thấy mối quan hệ của xenolith và kim cương với ống và đất còn lại.
Mặc dù xenolith chứa kim cương, nhưng chúng thường chứa một số lượng khổng lồ các viên ngọc cho mỗi viên kim cương, và những viên ngọc hồng lựu này thường có kích thước lớn hơn. Những garnet nguồn sâu này rất khác với các garnet hình thành trong lớp vỏ ở độ sâu nông. Vì vậy, một cách tốt để tìm kiếm kim cương là tìm kiếm những viên ngọc hồng lựu độc đáo này. Các garnet đóng vai trò là "khoáng chất chỉ thị" cho các nhà địa chất khám phá các mỏ kim cương. Khi thời tiết xenolith, ngọc hồng lựu của chúng được giải phóng với số lượng lớn. Những garnet bất thường này sau đó di chuyển xuống dốc trong đất và suối. Các nhà địa chất tìm thấy chúng có thể theo dấu vết garnet đến tiền gửi nguồn. Một số ống kim cương ở Canada đã được tìm thấy bằng cách đi theo đường mòn garnet được sản xuất bằng cách di chuyển băng.
Ngọc hồng ngoại châu Phi: Các ngọc hồng lựu châu Phi có nhiều màu sắc khác nhau: spessartine màu cam (Mozambique), mali vàng (Mali), almandine đỏ (Madagascar), tsavorite màu xanh lá cây (Tanzania) và rhodolite tím (Mozambique). Trong hai thập kỷ qua, Châu Phi đã trở thành một nguồn chính của những viên ngọc hồng lựu tuyệt đẹp với màu sắc và độ rõ nét tuyệt vời.
Đá garan Melanite: Melanite là một garnet đen đục mà không bình thường để tìm thấy trong đồ trang sức ngày nay. Cùng với máy bay phản lực, chalcedony đen và các loại đá quý màu đen khác, melanite thường được sử dụng trong đồ trang sức trong Thời đại Victoria. Hai vòng melanite cắt hoa hồng này có chiều dài khoảng 9 mm.
Garnet như đá quý
Garnet đã được sử dụng làm đá quý trong hơn 5000 năm. Nó đã được tìm thấy trong đồ trang sức của nhiều người chôn cất Ai Cập và là loại đá quý phổ biến nhất của La Mã cổ đại. Đó là một viên đá quý đẹp thường được bán mà không cần điều trị dưới bất kỳ hình thức nào. Nó cũng bền và phổ biến đến mức nó có thể được sử dụng trong trang sức với chi phí khá thấp.
Garnet tiếp tục là một loại đá quý phổ biến ngày nay. Nó phục vụ như một đá khai sinh cho tháng một và là một viên đá quý truyền thống được đưa ra vào ngày kỷ niệm thứ hai. Hầu hết mọi người sẽ nghĩ về một viên đá quý màu đỏ khi họ nghe cái tên "garnet" bởi vì họ không biết rằng garnet xảy ra trong nhiều màu sắc. Tuy nhiên, ngọc hồng lựu có chất lượng đá quý xảy ra ở mọi màu sắc - với màu đỏ là loại ngọc hồng lựu phổ biến nhất và màu xanh lam đặc biệt hiếm.
Màu đỏ almandine là garnet đỏ thường được tìm thấy trong đồ trang sức bởi vì nó rất phong phú và rẻ tiền. Pyrope và spessartine là những viên ngọc hồng lựu thường gặp trong trang sức vì lý do tương tự. Trong những thập kỷ gần đây, garnet demantoid xanh đã trở nên phổ biến. Nó có độ phân tán 0,057 tạo cho nó một "ngọn lửa" vượt xa kim cương ở mức 0,044. Tsavorite màu xanh lá cây có màu sắc tươi sáng, phong phú rất giống với ngọc lục bảo. Nó thường được sử dụng như một loại đá thay thế cho ngọc lục bảo. Cả hai loại ngọc hồng lựu này đang trở nên phổ biến hơn, nhưng giá của chúng cao hơn nhiều so với almandine.