Гранаты

ГРАНАТЫ (от латинского granatum - гранат, по сходству с цветом зёрен плодов гранатового дерева), группа минералов, природных силикатов островной структуры. Общая химическая формула R₃²⁺R₂³⁺ [SiО₄]₃, где R²⁺ - Mg, Fe, Mn, Ca; R³⁺ - Al, Fe, Cr, Ti, V. В группировке [SiО₄]^4- часть атомов кремния может замещаться на атомы алюминия и железа, а кислорода - на гидроксильные группы (ОН). 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. 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). Блеск стеклянный, жирный, смоляной, до алмазного. Твёрдость по Мооса шкале 6,5-7,5; плотность в зависимости от химического состава 3570-4300 кг/м³.

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 - характерные минералы контактово-метасоматических образований (скарнов). Благодаря высокой плотности и значительной механической прочности гранаты накапливаются в россыпях. Красиво окрашенные прозрачные и полупрозрачные разновидности гранатов - драгоценные камни (зелёный демантоид [разновидность андрадита], малиновый альмандин, красный пироп, изумрудно-зелёный уваровит и др.). Гранаты также используют для производства абразивных материалов.

Гранаты синтетические представляют собой кристаллические соединения состава R₃M₂(MO₄)₃ (R - РЗЭ, М - Al, Fe, Ga), по структуре подобные природным гранатам. Обладают высокими прочностью, твёрдостью, термостойкостью, показателем преломления более 1,8, химически стойки. Гранаты синтетические используют в основном в виде монокристаллов, которые выращивают по методу Чохральского, горизонтальной направленной кристаллизацией, из раствора в расплаве и пр. Шихту для выращивания гранатов готовят, смешивая оксиды соответствующих металлов. Наибольшее распространение получили гранаты синтетические на основе оксидов Al и Ga. В лазерной технике такие гранаты с РЗЭ в качестве основного элемента используют в качестве пассивных модуляторов добротности или активных сред, например, Еr₃Al₂(АlO₄)₃, или фазовращателей, например, Dy₃Al₂(AIO₄)₃, Тb_3-xY_xАl₂(АlO₄)₃; легированные другими РЗЭ или переходными металлами (например, Cr, Со) - как активные среды. Гранаты синтетические на основе оксида Fe, например, Y₃Fe₂(FeO₄)₃, применяют как материал магнитных запоминающих устройств и магнитных сердечников для микроволновой и телевизионной аппаратуры. Гранаты синтетические также используют для ювелирных целей (гранатиты).

Лит. : Яковлев Ю. М., Генделев С. Ш. Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике. М., 1975; Балицкий В. С., Лисицына Е. Е. Синтетические аналоги и имитации природных драгоценных камней. М., 1981; Смит Г. Драгоценные камни. 2-е изд. М., 1984; Корнилов Н. И., Солодова Ю. П. Ювелирные камни. 2-е изд. М., 1986; Блистанов А. А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. М., 2000; Багдасаров Х. С. Высокотемпературная кристаллизация из расплава. М., 2004.

Н. А. Пекова (гранаты природные); В. М. Гармаш, Л. О. Бессонова (гранаты синтетические).