Granatgruppe

Granatgruppe

Übersicht

Die Granatgruppe ist eine wichtige Gruppe gesteinsbildender Minerale aus der Klasse der Silikate mit chemischen Zusammensetzungen der Form

E3G2(TO4)3.

In dieser Formel sind:

  • E: zweiwertige Kationen umgeben von 8 Sauerstoffanionen, Mg2+, Ca2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Y3+, Na+
  • G: vorwiegend dreiwertige Kationen umgeben von 6 Sauerstoffanionen, Al3+, Cr3+, Fe3+, Ti4+,3+, V3+, Fe2+, Zr4+, Sn4+
  • T: vorwiegend vierwertige Kationen umgeben von 4 Sauerstoffanionen, Si4+, Al3+, Ti4+, Fe3+,2+, P5+

Granate bilden isometrische Kristalle, deren Form dominiert wird vom Rhombendodekaeder 110 (früher auch Granatoeder genannt), dem Trapezoeder 211 und deren Kombination. Sie sind durchsichtig bis opak mit roter, brauner oder grüner Farbe, seltener auch gelb oder farblos. Die Strichfarbe ist weiß.

Ihre relativ hohe Dichte (3, 5 – 4,3 g/cm3), Härte (Mohshärte um 7) und Lichtbrechung (vor allem bei chrom- und vanadiumreichen Granaten) machen sie sowohl als Schmuckstein als auch für industrielle Anwendungen interessant.

Inhaltsverzeichnis

Etymologie und Geschichte
Klassifikation
Bildung und Fundorte
Verwendung

 

Etymologie und Geschichte

Der Name Granat leitet sich vom lateinischen Wort granum (deutsch: Korn) ab. Schon in der Antike wurden Granate als Schmucksteine genutzt; im Mittelalter waren sie zusammen mit Rubinen und Spinellen unter der Bezeichnung Karfunkel (auch Karfunkelstein) bekannt - die meisten stammten damals aus Indien. Besonders populär waren sie aber im 19. Jahrhundert, als böhmische Pyrope so begehrt waren, dass sie bis nach Amerika verschifft wurden.

Klassifikation

Nach der Klassifikation von Strunz bilden die Granate in der Klasse der Silikate (9), Abteilung der Inselsilikate (A) ohne weitere Anionen mit Kationen in oktahedraler [6] und gewöhnlich größerer Koordination (D) die Granatgruppe (25).

Traditionell werden die Granate in zwei Untergruppen unterteilt:
 

Pyralspit-Gruppe (Aluminiumgranate)

  • Pyrop - Mg3Al2(SiO4)3
  • Almandin - Fe3Al2(SiO4)3
  • Spessartin - Mn3Al2(SiO4)3

Ugrandit-Gruppe (Calciumgranate)

  • Uwarowit - Ca3Cr2(SiO4)3
  • Grossular - Ca3Al2(SiO4)3
  • Andradit - Ca3Fe2(SiO4)3
  • Schorlomit - Ca3(Ti4+,Fe3+)2[(Si,Fe3+,Fe2+)O4]3

Hydrogranate

  • Hibschit - Ca2+3Al3+2(SiO4)3-x(OH)4x mit 0,2 ≤ x ≤ 1,5
  • Holtstamit - Ca2+3Al3+2(SiO4)2(OH)4
  • Katoit - Ca2+3Al3+2(SiO4)3-x(OH)4x mit 1,5 ≤ x ≤ 3
  • Henritermierit - Ca2+3Mn3+2(SiO4)2(OH)4
  • Hydroandradit - Ca2+3Fe3+2[SiO4,(OH)4]3

Weitere Granate

  • Blythit – Mn2+3Mn3+2(SiO4)3
  • Calderit - Mn2+3Fe3+2(SiO4)3
  • Goldmanit - Ca2+3V3+2(SiO4)3
  • Kimzeyit - Ca2+3(Zr,Ti) 2[(Si,Al,Fe3+)O4]3
  • Knorringit - Mg2+3Cr3+2(SiO4)3
  • Majorit - Mg2+3(Fe2+Si)2(SiO4)3
  • Morimotoit - Ca2+3(Ti, Fe2+,Fe3+)2(SiO4)3
  • Wadalit - Ca6Al5Si2O16Cl3

Die oben genannten Zusammensetzungen beziehen sich auf die so genannten Endglieder der Granatgruppe, das heißt in ihnen werden die in der allgemeinen Formel unbestimmten Positionen E und G vollständig mit Atomen eines Elementes besetzt.

Bildung und Fundorte

Granate kommen in massiver Form oder körnig, häufig aber auch als makroskopische Kristalle vor, die bis zu 700 kg schwer werden können. Die genaue chemische Zusammensetzung steht immer mit jener des umgebenden Gesteins im Zusammenhang: So kommt beispielsweise der magnesiumreiche Pyrop häufig in Peridotiten und Serpentiniten vor, während grüner Uwarowit vor allem in chromhaltigem Serpentinitgestein auftritt.

Besonders häufig findet man Granate in metamorphen Gesteinen wie Gneis, Glimmerschiefer oder Eklogit; daneben treten sie auch in magmatischen Gesteinen und als Mineralseifen in Flusssedimenten auf.

Die meisten natürlich gefundenen Schmuckstein-Granate stammen heute aus den USA, aus Südafrika und Sri Lanka.

Granate erleiden unter bestimmten lithofaziellen Umständen innerhalb von metmorphen Gesteinen eine Umwandlung bzw. Zersetzung. Das Ergebnis dieser Prozesse nennt man Kelyphit. Dabei entstehen zahlreiche neue Mineralien.

Verwendung

Als Schleifmittel

Granat wird wegen seiner Härte auch als Schleifmittel beim Sandstrahlen und Wasserstrahlschneiden eingesetzt.

In der Technik

Insbesondere künstlich erzeugter Granat wird in feinmechanischen und optischen Instrumenten eingesetzt. Yttrium-Aluminium-Granat (YAG, Y3Al2[Al O4]3), bei dem etwa ein Prozent der Yttrium3+-Ionen durch Neodym3+-Ionen ersetzt wird, ist ein häufig eingesetzter Laserkristall (Nd:YAG-Laser). Yttrium-Eisen-Granat (YIG) und Verwandte werden als Mikrowellenferrit, Resonator oder Filter in der Hochfrequenztechnik eingesetzt.

Als Schmuckstein

Granate finden in verschiedenen Varianten als Schmucksteine Verwendung. Man unterscheidet unter anderem den dunkelroten Pyrop, der auch Kaprubin genannt wird, den rotschwarzen Almandin, den smaragdgrünen Uwarowit, den gelbgrünen Andradit, den schwarzen Schorlomit und Melanit, den transparent-grünlichen Demantoid und den orangeroten Spessartin. Daneben gibt es noch Grossular. Außerdem gibt es seit einigen Jahren eine neue Variante, den orangefarbenen Mandaringranat. Granate werden auch als Edelsteine des kleinen Mannes bezeichnet.

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Authors : Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0