معرفی انواع سنگ گارنت

معرفی سنگ گارنت

سنگ گارنت در قرون وسطی بسیار محبوب بوده و نقش گوهری ارزشمند را بازی کرده است. این نام از زبان لاتین گرانوم به معنی دانه­‌های مدور که به فرم کریستالی گارنت اشاره دارد اقتباس شده است. گارنت­‌ها جزو کانی­‌هایی هستند که تقریبا در همه جا یافت می­‌شوند.

در اصطلاح عامیانه گارنت یا لعل به بلورهای قرمز از نوع آلماندین و پیروپ گفته می­‌شود. تمام کانی­‌های خانواده لعل دارای جلای شیشه­‌ای تا صمغی می­‌باشند و از درخشش بسیار خوبی برخوردار هستند.

گارنت­‌ها دارای ساختار بسیار پیچیده­ متشکل از چهار عنصر مختلف می­‌باشند. کانی گارنت در سیستم کوبیک متبلور می‌شود و در گروه نزوسیلیکات‌ها قرار دارد.

بسیاری از انواع گارنت­‌ها اگرچه می‌­بایست دارای یک ضریب شکست باشند اما در نتیجه تنش‌­های درونی ضریب شکست دوگانه غیرعادی نشان می­‌دهند.

این کانی عمدتا در سنگ‌های دگرگونی تشکیل می‌شود و در برابر هوازدگی فیزیکی و شیمیایی مقاوم است. در این سنگ هیچ نشانه­‌ای از تورق وجود ندارد اما به آسانی با مختصر ضربه­‌ای شکسته می­‌شود.

ساختار کوبیک بلورهای گارنت

به دلیل سختی بالای گارنت­‌ها، در پولیش و مواد ساینده، تکنیک و صنعت می‌­توان از آن­‌ها استفاده نمود. عناصر کروم، آهن، منگنز و تیتان عناصری می­‌باشند که رنگ گارنت را ایجاد می­‌کنند و باعث می­‌شوند این کانی به رنگ­‌های قرمز و سبز و زرد و قهوه­‌ای مشاهده شود.

شایان ذکر است که عناصر آهن و منگنز و کروم در پیروپ، آهن و منگنز در آلماندین، آهن و تیتان در ملانیت، کروم در آندرادیت و اووارویت رنگ می­‌دهند. به منظور شناسایی گارنت‌ها می‌توان از آهنربای نئودیمیوم استفاده کرد، چون گارنت مقادیر زیادی آهن و منگنز دارد به این آهنربا جذب می‌شود.

جدول مشخصات انواع گارنت

ارزش گارنت‌های گوهری به فاکتورهای زیادی شامل رنگ، شفافیت، نایابی، درخشندگی، نوع برش و مد روز بستگی دارد. انواع نمونه‌های ریزدانه گوهری هستند. گاهی دانه‌های درشت نیز قابل دسترس می‌باشند که به عنوان نمونه‌های کلکسیونی از آن‌ها استفاده می‌شود.

تقسیم‌بندی گارنت‌­ها از نظر اقتصادی در تجارت نگین­‌های گارنت بر مبنای رنگ آن­‌ها می­‌باشد. گارنت­‌های قرمز بخش عمده‌­ای از تجارت گارنت‌ها را به خود اختصاص می­‌دهند. گارنت­‌های سبز نگین‌­های بسیار زیبا و گران قیمت را تشکیل می­‌دهند، گارنت­‌های نارنجی به صورت کلکسیونی استفاده می­‌شوند.

انواع تراش­‌های کابوشن، نگین­‌های صفحه­‌دار، مهره، حجاری و… بر روی گارنت قابل اجرا می­‌باشد. نگین­‌های ترکیبی به صورت گارنت و دوبلت شیشه­‌ای، ذوب صفحه­‌ای نازک از گارنت به صفحه‌­ای شیشه‌­ای امکان‌پذیر است. گارنت­‌های طبیعی هنوز سنتز نشده­‌اند، اما GGG و YAG کانی­‌های ساخت دست بشر هستند که با ساختار گارنت تولید شده‌­اند.

گروه گارنت از نظر جواهرشناسی بر اساس ترکیب شیمیایی آن دارای یک رادیکال مشترک اما کاتیون­‌های متفاوت می­‌باشند و به دو دسته اصلی، یا سری ایزومورف (هم شکل) Pyralspite و Ugrandite تقسیم می­‌شوند. گارنت‌های سری اوگراندیت معمول‌ترین گارنت‌ها در دگرگونی مجاورتی هستند.

الف- گروه پیرالسپایت ( Pyralspite)

1. پیروپ (سیلیکات Mg وAl)

بلورهای رومبدودکاهدرن شفاف تا نیمه شفاف به رنگ­‌های قرمز، نارنجی قرمز، ارغوانی که در انواع شیست­‌ها و سنگ­‌هایی که در فشار و حرارت­‌های بسیار بالا مانند اکلوژیت تشکیل شده­‌اند یافت می­‌شوند.

واژه پیروپ در زبان یونانی به معنای “آتشین” بوده و به علت رنگ این کانی، آن را به این نام خوانده‌­اند. به دلیل تشابه رنگ و خواص اپتیکی ممکن است با گارنت آلماندین و اسپینل اشتباه شود. در گونه­‌های خالص، فلز منگنز سبب رنگ نارنجی آن می‌­شود. با اضافه شدن آهن از طریق جایگزینی آن با گارنت آلماندین به رنگ قرمز نارنجی درمی­‌آید.

مطالعات تجربی در دما و فشارهای بالا نشان می‌دهد ساختار گارنت در گوشته زمین پایدار است.

این کانی شباهت فراوانی به یاقوت سرخ و یاقوت مصنوعی، شیشه، تورمالین سرخ و دوبلت­‌های مختلف دارد ولی به سبب خواص اپتیکی نسبتا پایین­‌تر به­‌سادگی از این نوع کانی­‌ها و مصنوعات قابل تفکیک می­‌باشد.

پیروپ در کشورهای ایالت متحده، سری لانکا، برزیل، زامبیا، تانزانیا و استرالیا یافت می­‌شود. نوع گوهری پیروپ همراه با دانه‌های شفاف اولیوین در ماسه‌های سطحی نیومکزیکو آریزونا یافت می‌شود.

2. ردولیت

از نظر شیمیایی حد واسط بین پیروپ و آلماندین و حاصل رشد هر دوی این کانی­‌ها با یکدیگر می­‌باشد. در واقع بلورهایی با رنگ­‌های متفاوت از رنگ استاندارد پیروپ، ردولیت گفته می­‌شود.

ردولیت یک نام تجاری برای شرح طیف وسیعی از گارنت­‌های قرمز مایل به بنفش با سیری متوسط رنگ می­‌باشد. فاکتور مهم در ارزشیابی این سنگ دقت در نوسانات در رنگ بدست آمده است.

3. آلماندین (سیلیکات Fe وAl)

این نام اشاره­ به شهری در آسیای صغیر دارد. این نوع گارنت نیمه گران‌بها در تجارت با عنوان “گارنت­‌های آفریقایی یا موزامبیک” شناخته می­‌شود.

بلورهای هم­‌شکل شفاف تا نیمه شفاف معمولا به رنگ­‌های قهوه‌­ای قرمز تا ارغوانی قرمز می­‌باشد برای روشن­‌تر کردن رنگ نگین ساخته شده از آن، قسمت تحتانی نگین را میان تهی می­‌کنند که به نگین­‌های آلماندین تراشیده شده به­‌صورت کبوچان توخالی نام Carbuncle به معنی ذغال کوچک اطلاق می­‌شود.

گارنت‌ها اغلب پاک و بدون ناخالصی مشهود می­‌باشند و از درخشندگی بسیار خوبی برخوردارند و به خوبی تراش می­‌خورند. ته رنگ این نگین اغلب نارنجی قرمز تا قهوه­‌ای قرمز است. این گروه نسبت به گروه ردولیت ارزان­‌تر است و سالانه فروش بسیاری دارد.

آلماندین در سنگ­‌های متامورفیک که کیفیت جواهری ندارند به فراوانی یافت می­‌شود. این کانی اگرچه ظاهر زیبایی دارد اما چندان باارزش نیست.

از این کانی نگین­‌های صفحه‌­دار، کبوچان، دانه‌­های تسبیح، نگین­‌های کنده کاری شده و نقوش برجسته ساخته می­‌شود. در سریلانکا، هند، افغانستان، برزیل، اتریش و چکسلواکی یافته­‌هایی از این کانی وجود دارد.

1-3. آلماندین ستاره‌­ای (Star Almandine)

این سنگ همان آلماندین اما با پدیده آستریزم چهار بازویی ضعیف می­‌باشد که به خاطر وجود ناخالصی­‌هایی از بلورهای سوزنی شکل روتیل تشکیل شده‌اند.

4. اسپسارتین (سیلیکات Al و Mn)

این نوع فراوانی چندانی ندارد و به خاطر رنگ قرمز مایل به نارنجی درخشان بسیار مورد پسند کلکسیونرها می­‌باشد. این دو نوع سنگ از هسونیت گران­‌تر می­‌باشند زیرا که رنگ درخشان­‌تر و روشن­‌تری دارند.

در جمهوری مالاگاسکی، سوئد، برزیل، آمریکا و سری­لانکا یافت می‌شود.

ب- گروه یوگراندیت (Ugrandite)

1. اواروویت (سیلیکات Caو Cr)

تشکیل بلورهای ایزومورف کوچک و سبز رنگی را می­‌دهد که به زمرد بسیار شباهت دارد. رنگ سبز این گارنت به سبب وجود فلز کروم است اما به صورت بلورهای تک و درشت یافت نم‌ی­شود بلکه به شکل مجموعه‌­ای از بلورهای ریز رشد کرده درون یکدیگر می‌باشد. به همین دلیل نگین‌های تراشیده شده بالای یک قیراط بسیار نادر و باارزش می‌­باشند.

اواروویت کمیاب‌ترین نوع گروه گارنت‌ها در سرپانتین‌ها است که همراه با کرومیت وجود دارد.

2. دمانتوئید

این نوع گارنت به همراه کاتیون­‌های Fe و Al دارای مقادیری فلز کروم است که به سبب بالا بودن ضریب شکست نور، جلای خوب و رنگ سبز سیر در بازار جواهرات مورد توجه قرار گرفته است.

در ایران دو معدن یکی در جنوب سیرجان و دیگری در شمال غرب ارومیه بلورهای بسیار شفاف و خوش رنگ با وزن بیشتر از 20 قیراط از این سنگ را استخراج کرده­‌اند.

3. آندرادیت

سیلیکات Fe و Ca می­‌باشد. بلورهای ایدیومورف آن به رنگ­‌های زرد (به نام توپازولیت، به دلیل شباهت به توپاز زرد) و هم­چنین قرمز یافت می­‌شوند.

اغلب مات و نیمه شفاف است. ملانیت و توپازولیت از انواع شفاف آن هستند که به ندرت یافت می‌شود و بسیار گرانند. این کانی در سنگ­‌های شیست در جنوب و مرکز ایران به رنگ­‌های قرمز تا قهوه‌­ای وجود دارد.

ملانیت گونه سیاه رنگ آندرادیت می‌باشد که در سنگ‌های آذرین قلیایی دیده می‌شود.

4. گروسولار (سیلیکات Ca وAl).

دارای بلورهای ایدیومورف شفاف تا نیمه شفاف با ته رنگ­‌های بی­‌رنگ، زرد، نارنجی و سبز می‌­باشد. این گارنت بسیار شبیه زمرد سبز تیره و دمانتوئید می­‌باشد.

اغلب در نتیجه دگرگونی مجاورتی در سنگ­‌های آهکی یافت می­‌شود. تپه­‌هایی از گارنت گروسولار شفاف با رنگ سبز روشن در “کوه گبری” در 60 کیلومتری کرمان وجود دارد. در کشورهای سری لانکا، کانادا، پاکستان، آفریقای جنوبی، تانزانیا، روسیه و آمریکا یافت و استخراج می­‌شود.

1-4. هیدروگروسولار (هیبشیت)

از نظر شیمیایی دارای همان ترکیب گروسولار است اما مقادیر فراوانی آب یا هیدروکسید در شبکه کریستالی خود دارد. دارای بلورهای بسیار ریز نیمه شفاف تا مات با سختی کمتر از سایر گارنت­‌ها می­‌باشد.

در سنگ­‌های متامورفیک در ترانسول، نیوزیلند و آمریکا یافت می­‌شود. به سبب شباهت بسیار به کانی یشم سبز آن را ترانسول جید نیز می­‌گویند.

2-4. هسونیت

این سنگ از انواع گروسولار می‌­باشد که به نام Cinnamon یا سنگ دارچین معروف است. بلورهای کوچک شفاف تا نیمه شفاف به رنگ­‌های نارنجی تا قهوه‌­ای قرمز تشکیل می‌دهد. رنگ هسونیت به سبب وجود عنصر منگنز می‌باشد.

این سنگ وزن مخصوص کمتری دارد. در زیر میکروسکپ ناخالصی‌­های بسیار و مدور با ضریب شکست نور پایین و پدیده داخلی روغنی-شیره‌ای مانند به وجود می‌آورند. این ناخالصی‌ها از ارزش این سنگ کم نمی‌کنند.

این سنگ نیمه قیمتی در برزیل، کانادا، کنیا و سریلانکا وجود دارد و جزو گارنت­‌های نارنجی به‌­حساب می­‌آید اما اغلب به­‌سبب وجود ناخالصی­‌های فراوان قابلیت تراش و استفاده در جواهرات را ندارد و بیشتر مورد علاقه کلکسیونرها می­‌باشد. هسونیت سختی کمتری نسبت به سایر گارنت‌ها دارد.

گارنت هسونیت بسیار شبیه گارنت اسپسارتن است.

3-4. تساووریت

این سنگ نوع سبز رنگ گارنت گروسولار می­‌باشد، وجود فلز کروم یا وانادیوم علت این نوع رنگ می­‌باشد. از نظر تجاری بااهمیت­‌ترین نوع گارنت سبز است و آن را به­‌عنوان جایگزینی برای زمرد عرضه می­‌کنند. ته رنگ اصلی در آن از سبز خالص درخشان تا سبز مایل به زرد می­‌باشد. در بازار سنگ نمونه‌­هایی با سیری رنگ متوسط محبوبیت بیشتری دارد.

این سنگ به‌­سبب وجود ناخالصی کم از زمردهای مشابه بسیار پاک­‌تر است و در تراش واکنش کمتری برای شکسته شدن از خود نشان می­‌دهد. به دلیل داشتن ضریب شکست بالا از درخشش فوق العاده‌ای برخوردار است. قطعات بزرگ سنگ خام این نوع گارنت بسیار کمیاب است و به همین سبب ارزش فوق العاده زیادی دارد.

این کانی ممکن است با زمرد اشتباه شود. گارنت نوع تساووریت معمولا بهینه سازی یا تغییر داده نمی‌شود. این سنگ در کنیا، پاکستان، تانزانیا و نقاط دیگری در جهان یافت می­‌شود.

گارنت‌ها در چه سنگ‌هایی یافت می‌شوند؟

کانی گارنت به فراوانی در بعضی سنگ‌های دگرگونی و به صورت یک سازای فرعی در برخی سنگ‌های آذرین یافت می‌شود. شاخص‌ترین رخداد آن در میکاشیست‌ها، هورنبلند شیست‌ها و گنایس‌ها می‌باشد. به مقدار زیاد به عنوان یک کانی شاخص در مشخص کردن محدوده مناطق هم درجه سنگ‌های دگرگونی به‌کار می‌رود، در دایک‌های پگماتیتی و در سنگ‌های گرانیتی نیز وجود دارد.

پیروپ در سنگ‌های اولترابازیک مثل پریدوتیت‌ها یا کیمبرلیت‌ها و در سرپانتین‌های حاصل از آن‌ها نیز یافت می‌شود. گارنت‌هایی که در اکلوژیت‌ها با پیروکسن‌ها و کیانیت همزیست است، ترکیبی متغیر از پیروپ تا آلماندین است. آلماندین در سنگ‌های حاصل از دگرگونی ناحیه‌ای رسوبات رسی یافت می‌شود و نیز یک گارنت آواری گسترده در سنگ‌های رسوبی است. اسپسارتین در ذخایر اسکارن و در تجمع‌های غنی از منگنز حاوی ردونیت، اکسیدهای منگنز و… یافت می‌شود. گروسولار اغلب به صورت یکی از فراورده‌های دگرگونی همبری یا ناحیه‌ای سنگ آهک‌های ناخالص یافت می‌شود. آندرادیت در محیط‌های زمین شناختی مشابه گروسولاریت نمایان شده و می‌تواند از دگرگونی سنگ آهک سیلیسی ناخالص ایجاد شود.

ذخایر گارنت ایران

ذخایر گارنت ایران بیشتر در اسکارن­‌ها، گرانیت‌­ها، شیست­‌ها و پگماتیت­‌ها یافت می‌­شود و از نوع گروسولار، اسپسارتین، آلماندین و آندرادیت می‌­باشد. کرمان، شیست­‌های میکادار اطراف کوه­‌های خلج مشهد، دره شاهسون ملایر همدان، کوه گبری رفسنجان کرمان و آذربایجان ذخایر ارزشمندی از این نوع سنگ را در خود جای داده است.

آزمایش‌های تجزیه ICP_MS و EPMA بر روی گارنت‌های منطقه قهرود اصفهان انجام گرفت، تعلق آن‌ها به خانواده اوگراندیت با ترکیب شاخص آندرادیتی آشکار شد.

نمونه‌هایی از سنگ گارنت و کانی‌های همراه آن

نمونه ای از ردولیت، آپاتیت و گالن

نمونه ای از گروسولار گارنت و کوارتز