גרנט: מינרל, פנינה, שוחק, פילטר ועוד!

תוֹכֶן

• מה זה גרנט?
• גרנט תכונות פיסיקליות וכימיות
• איך נוצר גרנט?
• שימושים בגרנט
• גרנט כמינרל תעשייתי
• גרנט כחומר אינדיקטור גיאולוגי
• קישוטים כאבני חן

קישוטים פנינים: רוב האנשים חושבים שגרנט הוא אבן חן אדומה. עם זאת, נופך מופיע במגוון רחב של צבעים. בכיוון השעון משמאל למעלה: אלמנדין אדום (מדגסקר), צאבוריט ירוק (טנזניה), מאלי צהוב (מאלי), ספארטייט כתום (מוזמביק), מלאיה ורודה (טנזניה), נענע מרליאני ירוקה (טנזניה), פירופיף אדום (חוף השנהב), דמנטואידים ירוקים (נמיביה), רודוליט סגול (מוזמביק) והסוניט כתום (סרי לנקה). שבעה מתוך שמונה מהגרנטים שלמעלה הם מאפריקה, המקור החדש יחסית של קישוטים מרהיבים.

מה זה גרנט?

גרנט הוא השם המשמש לקבוצה גדולה של מינרלים יוצרי סלע. מינרלים אלה חולקים מבנה גבישים משותף והרכב כימי הכללי של X₃י₂(SiO₄)₃. בהרכב זה, "X" יכול להיות Ca, Mg, Fe²⁺ או Mn²⁺, ו- "Y" יכול להיות Al, Fe³⁺, מנ³⁺, V³⁺ או Cr³⁺.

מינרלים אלה נמצאים בכל רחבי העולם בסלעים מטמורפיים, דלקת עורית ומשקעים. רוב הנופץ הנמצא בקרבת צורות פני האדמה כאשר סלע משקע עם תכולה גבוהה של אלומיניום, כמו פצלים, נתון בחום ולחץ עזים מספיק כדי לייצר סכין או גנים. גרנט נמצא גם בסלעים של מטמורפיזם של מגע, תאי מאגמה מתחת לפני השטח, זרימות לבה, התפרצויות געשיות עמוקות עמוק, וקרקעות ומשקעים הנוצרות כאשר סלעים הנושאים גרנט נשפכים ונשחקים.

רוב האנשים מקשרים את המילה "נופך" לאבן חן אדומה; עם זאת, הם מופתעים לעתים קרובות לגלות שגרנט מופיע בצבעים רבים אחרים ויש לו שימושים רבים אחרים. בארצות הברית השימושים התעשייתיים העיקריים בגרנט בשנת 2012 היו חיתוך הזרקת מים (35%), חומרי פיצוץ שוחקים (30%), גרגרי סינון מים (20%) ואבקות שוחקים (10%).

קבוצת גרנט: תרשים זה מסכם את חברי קבוצת הגרנט החשובים ביותר כאבני חן. סרטי האלומיניום הם בצבע אדום בדרך כלל בעלי כוח כבידה וקשיחות ספציפית גבוהה יותר. חברי הסידן הם בדרך כלל בצבע ירוק ובעלי קשיות נמוכה יותר.

גרנט תכונות פיסיקליות וכימיות

המינרלים הנפוצים ביותר בקבוצת הגרנט כוללים אלמנדין, פירופיף, ספארטיס, אנדרדית, גרוטולרית ואובארוביט. לכולם ברק זגוגי, דיאפניות שקופה עד שקופה, עקשנות שבירה וחוסר מחשוף. ניתן למצוא אותם כגבישים בודדים, חלוקי נחל שחוקים בזרם, אגרגטים גרגירים, והופעות מאסיביות. להלן ההרכב הכימי שלהם, כוח הכבידה, הקשיות והצבעים.

כפי שנראה לעיל, ישנם מגוון סוגים שונים של גרנט, ולכל אחד מהם הרכב כימי שונה. ישנן גם סדרות של פתרונות מוצקים בין מרבית מינרלי הגרנט. וריאציה רחבה זו בכימיה קובעת רבים מהתכונות הפיזיקליות שלהם. כדוגמה, לרובד הסידן יש כוח משיכה ספציפי נמוך יותר, קשיות נמוכה יותר והם בדרך כלל בצבע ירוק. לעומת זאת, לחרוזי הברזל והמנגן יש כוח משיכה מוגדר גבוה יותר, קשיות גבוהה יותר והם בדרך כלל בצבע אדום.

נופך אלמנדין: גבישים מעוקבים מעולים של נופך אלמנדין בסכין נציץ עדין מההר Granatenkogel, אוסטריה. דגימה ותצלום מאת ארקנסטון / www.iRocks.com.

גרנט אנדרדי: גרנט אחרדיט ירוק מהזן הדמודידי על מטריצת שיש. דגימה זו בגודל 8.9 על 6.5 x 4.8 סנטימטרים, ונאספה במחוז אנטסיראנאנה, מדגסקר. גרנבים הנוצרים בתוך שיש לעיתים קרובות הם בעלי צורת גביש מעולה והם באיכות גבוהה מאוד. דגימה ותצלום מאת ארקנסטון / www.iRocks.com.

גרנט גניס: גניס גס גרגר המורכב בעיקר מ hornblende (שחור), פלגיוקלאז (לבן) וגרנט (אדום) מנורווגיה. תמונה ברשות הרבים מאת וודלופר.

גבישי גרניט סחוס: סרטי אלמנדין-ספארסטינים אלה הם ממפקד סחף באיידהו. הם הועברו במרחק קצר מסלע המקור שלהם, וחלקם עדיין שומרים על עדויות לצורת הגביש של הדודקהדרה. גודלם כארבעה עד חמישה מילימטרים ומשקלם כ -0.6 עד 0.8 קראט כל אחד.

איך נוצר גרנט?

גרנט בסלעים מטמורפיים

מרבית הנופש נוצר בגבולות צלחת מתכנסים שבהם מתנהל פצלים על ידי מטמורפיזם אזורי. החום והלחץ של המטמורפיזם מפרקים קשרים כימיים וגורמים למינרלים להתגבש מחדש למבנים יציבים תחת סביבת לחץ הטמפרטורה החדשה. גרנט האלומיניום, אלמנדין, בדרך כלל נוצר בסביבה זו.

כאשר סלעים אלה מטמורפוזיים, הגרננטים מתחילים כגרגירים זעירים ומתרחבים לאט עם הזמן ככל שמתקדמים המטמורפיזם. עם צמיחתם הם מתרחקים, מחליפים וכוללים את חומרי הסלע שמסביב. התצלום למטה מראה מבט מיקרוסקופי של גרגר גרנט שצמח בתוך מטריצת סכין. הוא כלל מספר גרגרי המינרלים הסלעיים עם התפתחותם. זה מסביר מדוע כל כך הרבה קישוטים שנוצרו על ידי מטמורפיזם אזורי כלולים מאוד.

גרנט נציץ גרנט בגזרה דקה: זוהי מבט מיקרוסקופי של גרגר גרנט שגדל בסכין. התבואה השחורה הגדולה היא הגרנט, הדגנים האדומים המאורכים הם פתיתי נציץ. הדגנים השחורים, האפורים והלבנים הם לרוב גרגרי קוורץ ושומר שדה בגודל קטן יותר. הנופך גדל על ידי החלפה, עקירה וכוללת את גרגרי המינרלים של הסלע שמסביב. אתה יכול לראות רבים מהדגנים האלה כלילים בתוך הגרנט. מצילום זה קל להבין מדוע קשה מאוד למצוא קישוטי נקי ואיכותיים של אבני חן ללא תכלילים. קשה גם להבין כיצד גרנט יכול לצמוח לגבישים אהודראליים נחמדים בתנאים אלה. תצלום של Jackdann88, משמש כאן ברישיון Creative Commons.

סרטי הסידן נוצרים בדרך כלל כאשר אבן גיר ארגילאית משתנה לשיש על ידי מטמורפיזם של מגע בשולי חדירות דלקתיות. אלה הם נדנדים אחרים, גרוטולריים ואובארובייטיים, הגרנטים הירוקים מעט יותר, בדרך כלל עם כובד ספציפי נמוך יותר. שני רימוני סידן זוכים להערכה רבה בסחר באבני חן; הם צאבוריט (גרוטולרי ירוק בהיר) ודמואידים (אחרדיט זהוב-ירוק).

גרנט בסלעים מפגעים

גרנט מופיע לעיתים קרובות כמינרל אביזר בסלעים דלקתיים כמו גרניט. אנשים רבים מכירים נופך אלמנדי מכיוון שלעיתים הוא נתפס כגבישים אדומים כהים בסלעים הרקבים המשמשים כמשטחי גרניט. Spessartine הוא נופך כתום שנמצא כגבישים בפגמטיטים גרניט. Pyrope הוא נופך אדום שמובא אל פני האדמה בחלקים של פרידוטיט שנקרעו מהמלבוש במהלך התפרצויות געש געש עמוקות. גרנט נמצא גם בזרימת לבה בזלתית.

גרנט בסלעי משקע ומשקעים

נופלים הם מינרלים עמידים יחסית. לעיתים קרובות הם נמצאים מרוכזים בקרקעות ובמשקעים הנוצרים כאשר סלעים הנושאים נופלים מבולבלים ונשחקים. גרניטים סחףיים אלו הם לרוב היעד לפעולות הכרייה מכיוון שהם קלים לכרייה ומוצאים אותם מהמשקעים / האדמה על ידי עיבוד מכני.

שימושים בגרנט: תרשים זה מציג את השימושים התעשייתיים הנפוצים ביותר במינרלים של גרנט. אלמנדין הוא מגוון הנופש המשמש לרוב בתעשייה.

שימושים בגרנט

גרנט שימש כאבן חן במשך אלפי שנים. ב -150 השנים האחרונות היא ראתה שימושים רבים נוספים כמינרל תעשייתי. התרשים שלהלן מראה שימושים תעשייתיים אחרונים בגרנט בארצות הברית. גרנט משמש גם כמינרל אינדיקטור במהלך חקר מינרלים והערכות גיאולוגיות.

שוחק גרנט: תמונה זו מציגה גרגרי גרנט שנמעכו ודרגו גודל בגודל לשימוש כחומר שוחק, חיתוך וסינון. הם משמשים בחיתוך הזרקת מים, התזת "חול", נייר זכוכית, סינון מים, ומספר שימושים אחרים. אלמנדין הוא הנופץ הקשה ביותר וגם השופע ביותר. זוהי הנופש הנבחר עבור רוב היישומים השוחקים. תצלום הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית.

גרנט כמינרל תעשייתי

שוחקים גרנט

השימוש התעשייתי הראשון בגרנט היה כחומר שוחק. גרנט הוא מינרל קשה יחסית עם קשיות שנעה בין 6.5 ל 7.5 בסולם מוהס. זה מאפשר להשתמש בו כחומר שוחק יעיל בסוגים רבים של ייצור. כאשר מועכים הוא פורץ לחתיכות זוויתיות המספקות קצוות חדים לחיתוך וליטוש. גרגירים קטנים בגודל אחיד נקשרים לנייר כדי לייצר נייר זכוכית צבע אדמדם המשמש באופן נרחב בחנויות לעיבוד עץ. גרנט גם נמחץ, מוקרן בגדלים ספציפיים ונמכר כגרגרי שוחקים ואבקות. בארצות הברית, ניו יורק ואיידהו היו מקורות חשובים של נופך תעשייתי לשחיקה.

נייר זכוכית גרנט: גרגרי גרניט מרוסקים משמשים לייצור נייר זכוכית גרנט. גרנט משמש כחומר שוחק מעולה, במיוחד לליטוש עץ. גרגרי הגרנט המרוסקים הם חדים מאוד, וככל שמשתמשים בנייר שברים גרגירים כדי לחשוף משטחים חדים חדשים. אם אתה רואה נייר זכוכית מכוסה בגרגירים חומים אדמדמים, התבונן מאחור כדי לראות אם זה נייר גרנט.

גביש גרנט: אלמנדין, מגוון נופלים מעמק הנהר, אונטריו, קנדה. הדגימה הזו היא גביש euhedral נחמד בערך 2 סנטימטרים. גבישים מסוגים אלו מוחשפים לעתים קרובות מתוך סכין נציץ הנושא גרניט ומועברים על ידי נחלים.

חיתוך הזרקת מים

השימוש התעשייתי הגדול ביותר בגרנט בארצות הברית הוא בחיתוך הזרקת מים. מכונה המכונה חותך הזרקת מים מייצרת סילון מים בלחץ גבוה עם גרגרי שוחקים מובנים. כאשר אלה מכוונים לפיסת מתכת, קרמיקה או אבן, יכולה להתרחש פעולת חיתוך המייצרת מעט מאוד אבק וחותכים בטמפרטורה נמוכה. חותכי הזרקת מים משמשים לייצור וכרייה.

נופך אלמנדין: אלמנדין, מגוון נופלים מ- Lount Township, אונטריו, קנדה. זהו דגימה גרגרית כ -11.4 סנטימטרים לרוחב.

ניקוי חול

גרגרי גרנט משמשים גם לפיצוץ שוחק (הידוע בכינויו "התזת חול"). בתהליכים אלה, כלי מניע זרם של גרגרי שוחקים (הידועים גם בשם "מדיה") על משטח באמצעות נוזל בלחץ גבוה (בדרך כלל אוויר או מים) כחומר דלק. פיצוץ שוחק נעשה על מנת להחליק, לנקות או להסיר מוצרי חמצון ממתכות, לבנים, אבן וחומרים אחרים. זה בדרך כלל הרבה יותר מהיר מאשר מלטש ביד או עם מכונת מלטש. זה יכול לנקות משטחים קטנים ומורכבים ששיטות ניקוי אחרות היו מפספסות. ניתן להשתמש בשוחקים בעלי קשיות שונות לניקוי משטח בעל קשיות רבה יותר מבלי לפגוע במשטח.

סינון

גרגרי גרנט משמשים לרוב כמדיה פילטר. חלקיקי גרנט קטנים משמשים למילוי מיכל שדרכו זורם נוזל. חללי הנקבוביות של הגרנט הם קטנים מספיק כדי לאפשר מעבר של נוזל אך הם קטנים מכדי לאפשר מעבר של חלקיקים מזהמים, המסוננים מהזרימה. גרנט מתאים לשימוש זה מכיוון שהוא אינרטי יחסית ובעל כוח משיכה מוגדר יחסית. ניתן להשתמש בגרגרי גרנט, שנמעוכים ומדורגים לגודל של כ- 0.3 מילימטרים, כדי לסנן חלקיקי מזהמים קטנים בקוטר של כמה מיקרון. גרניטים כוח משיכה ספציפי גבוה וקשיחות גבוהה מפחיתים את התרחבות המיטה ושחיקת החלקיקים במהלך שטיפת הגב.

פרידוטיט של גרנט: פרידוטיט גרנט מאלפה ארמי, ליד בלינסונה, שוויץ. החומר בסלע זה מקורו במעטפת כדור הארץ והועבר לפני השטח דרך צינור וולקני במהלך התפרצות געשית עמוקה. הנופלים הם הגרגרים הסגולים אדמדמים בתוך הסלע. גרנלים שבלויים מצינורות כאלה משמשים לעתים קרובות כמינרלים מחוונים כאשר בוחנים צינורות וולקניים שעלולים להכיל יהלום. תמונה ברשות הרבים מאת וודלופר.

הדרך הטובה ביותר ללמוד על מינרלים היא ללמוד עם אוסף של דגימות קטנות שתוכלו לטפל בהן, לבחון ולהתבונן בתכונותיהן. אוספי מינרלים זולים זמינים בחנות.

גרנט כחומר אינדיקטור גיאולוגי

אף על פי שרוב הנרמטים שנמצאו לפני השטח של כדור הארץ נוצרו בתוך הקרום, כמה נופלים מובלים מהמלבוש במהלך התפרצויות וולקניות עמוקות. התפרצויות אלה מכילות חלקי סלע המעטפת המכונים "קסנוליטים" ומעבירים אותם אל פני השטח במבנה המכונה "צינור". קסנווליטים אלה הם המקור לרוב היהלומים שנמצאים על פני כדור הארץ או בקרבתם.

צינור יהלום: חתך מפושט של צינור יהלום ופקדון אדמה שיורית המראה את מערכות היחסים של קסנוליטים ויהלומים עם הצינור ואדמה שיורית.

למרות שקסנוליטים מכילים יהלומים, לרוב הם מכילים מספר אדיר של קישוטים לכל יהלום, ואלו הם בדרך כלל גדולים יותר. נופלים מקוריים עמוקים אלה שונים מאוד מהגרנטים הנוצרים בקרום בעומק הרדוד. אז דרך טובה לחפש יהלומים היא לחפש את השטפים הייחודיים הללו. הגרניטים משמשים כ"מינרלים אינדיקטוריים "לגיאולוגים הבוחנים את מרבצי היהלומים. כאשר מזג האוויר שולט בזנולוגית, הגרנטיות שלהם משוחררות במספרים גדולים. נופלים יוצאי דופן אלה עוברים אז במורד קרקע ונחלים. גיאולוגים שמוצאים אותם יכולים לעקוב אחר שביל הגרנט עד לפיקדון המקור. חלק מצינורות היהלום בקנדה נמצאו בעקבות מסלול גרנט המיוצר על ידי קרח נע.

נופלים אפריקאים: נופלים אפריקאים בצבעים שונים: ספארטינה כתומה (מוזמביק), מאלי צהוב (מאלי), אלמנדין אדום (מדגסקר), צאבוריט ירוק (טנזניה) ורודוליט סגול (מוזמביק). בשני העשורים האחרונים, אפריקה הפכה למקור עיקרי של קישוטים מעולים ויפים עם צבע ובהירות נהדרים.

גרניט מלניט: מלניט הוא נופך שחור אטום שאינו שגרתי למצוא כיום בתכשיטים. יחד עם סילון, שלדון שחור ואבני חן שחורות אחרות, המלניט שימש לרוב בתכשיטים בתקופה הוויקטוריאנית. שני סיבובי המלניט חתוכים הוורדים הללו הם כ- 9 מילימטרים.

קישוטים כאבני חן

גרנט משמש כאבן חן במשך למעלה מ 5000 שנה. זה נמצא בתכשיטים של קבורות מצריות רבות והיה אבן החן הפופולרית ביותר של רומא העתיקה. זוהי פנינה יפהפיה שנמכרת בדרך כלל ללא טיפול מכל סוג שהיא. הוא גם עמיד ונפוץ מספיק בכדי להשתמש בו בתכשיטים בעלות נמוכה יחסית.

גרנט ממשיך כאבן חן פופולרית כיום. היא משמשת כאבן המזל לחודש ינואר והיא פנינה מסורתית הניתנת ביום השנה השני. רוב האנשים יחשבו על אבן חן אדומה כאשר הם ישמעו את השם "נופך" מכיוון שהם לא מודעים לכך שגרנט מופיע במגוון צבעים. עם זאת, קישוטים באיכות פנינה מופיעים בכל צבע - כשהאדום הוא הנפוץ ביותר והקרנטים הכחולים הם נדירים במיוחד.

אלמנדין אדום הוא הנופך האדום הנמצא לרוב בתכשיטים מכיוון שהוא שופע וזול. Pyrope ו- Spessartine הם קישוטים אדמדמים אשר נפוצים בתכשיטים מאותה סיבה. בעשורים האחרונים נופך גרנט דמנטאידי ירוק הפך לפופולארי. יש לו פיזור של 0.057 שנותן לו "אש" העולה על זו של יהלומים בגובה 0.044. לצאבריט ירוק יש צבע בהיר ועשיר הדומה לאזמרגד. הוא משמש בדרך כלל כאבן אלטרנטיבית לאזמרגד. שני הגרנטים הירוקים הללו הופכים פופולריים יותר, אך מחירם גבוה בהרבה מאלמנדין.