Garnet: mineral, permata, abrasif, filter, dan banyak lagi!

Isi

• Apa itu Garnet?
• Sifat Fisika dan Kimia Garnet
• Bagaimana Garnet terbentuk?
• Penggunaan Garnet
• Garnet sebagai Mineral Industri
• Garnet sebagai Mineral Indikator Geologis
• Garnet sebagai Batu Permata

Permata garnet: Kebanyakan orang berpikir bahwa garnet adalah batu permata merah. Namun, garnet muncul dalam beragam warna. Searah jarum jam dari kiri atas: almandine merah (Madagaskar), tsavorite hijau (Tanzania), mali kuning (Mali), spessartite oranye (Mozambik), malaya merah muda (Tanzania), mint merelani hijau (Tanzania), pirus merah (Pantai Gading), demantoid hijau (Namibia), rhodolit ungu (Mozambik), dan hessonit oranye (Sri Lanka). Tujuh dari delapan garnet di atas berasal dari Afrika, sumber garnet spektakuler yang relatif baru.

Apa itu Garnet?

Garnet adalah nama yang digunakan untuk sekelompok besar mineral pembentuk batuan. Mineral-mineral ini memiliki struktur kristal yang sama dan komposisi kimia X yang umum₃Y₂(SiO₄)₃. Dalam komposisi itu, "X" dapat menjadi Ca, Mg, Fe²⁺ atau Mn²⁺, dan "Y" dapat berupa Al, Fe³⁺, M N³⁺, V³⁺ atau Cr³⁺.

Mineral ini ditemukan di seluruh dunia dalam batuan metamorf, batuan beku, dan sedimen. Kebanyakan garnet yang ditemukan di dekat permukaan Bumi terbentuk ketika batuan sedimen dengan kandungan aluminium tinggi, seperti serpih, mengalami panas dan tekanan yang cukup kuat untuk menghasilkan sekis atau gneiss. Garnet juga ditemukan di bebatuan metamorfisme kontak, ruang magma bawah permukaan, aliran lava, letusan gunung berapi sumber dalam, dan tanah dan sedimen yang terbentuk ketika batuan yang mengandung garnet telah lapuk dan terkikis.

Kebanyakan orang mengaitkan kata "garnet" dengan batu permata merah; Namun, mereka sering terkejut mengetahui bahwa garnet muncul dalam banyak warna lain dan memiliki banyak kegunaan lain. Di Amerika Serikat, penggunaan industri utama garnet pada tahun 2012 adalah pemotongan waterjet (35%), media peledakan abrasif (30%), butiran penyaringan air (20%), dan bubuk abrasif (10%).

Grup Garnet: Bagan ini merangkum para anggota kelompok garnet yang paling penting sebagai batu permata. Garnet aluminium biasanya berwarna merah dengan gravitasi dan kekerasan spesifik yang lebih tinggi. Anggota kalsium biasanya berwarna hijau dan memiliki kekerasan yang lebih rendah.

Sifat Fisika dan Kimia Garnet

Mineral yang paling sering ditemui dalam kelompok garnet termasuk almandine, pyrope, spessartine, andradite, grossular, dan uvarovite. Mereka semua memiliki kilau yang sangat tajam, diaphaneity transparan ke tembus cahaya, keuletan yang rapuh, dan kurangnya belahan dada. Mereka dapat ditemukan sebagai kristal individu, kerikil yang dipakai di sungai, agregat granular, dan kejadian masif. Komposisi kimianya, gravitasi spesifik, kekerasan, dan warna tercantum di bawah ini.

Seperti yang terlihat di atas, ada berbagai jenis garnet yang berbeda, dan masing-masing memiliki komposisi kimia yang berbeda. Ada juga seri solusi padat antara sebagian besar mineral garnet. Variasi yang luas dalam kimia ini menentukan banyak sifat fisiknya. Sebagai contoh, garnet kalsium umumnya memiliki berat jenis lebih rendah, kekerasan lebih rendah dan biasanya berwarna hijau. Sebaliknya, besi dan garnet mangan memiliki gravitasi spesifik yang lebih tinggi, kekerasan yang lebih besar dan biasanya berwarna merah.

Almandine garnet: Kristal kubik yang sangat baik dari garnet almandine dalam sekis mika berbutir halus dari Gunung Granatenkogel, Austria. Spesimen dan foto oleh Arkenstone / www.iRocks.com.

Andradite garnet: Garnet andradite hijau dari varietas demantoid pada matriks marmer. Spesimen ini berukuran sekitar 8,9 x 6,5 x 4,8 sentimeter dan dikumpulkan di Provinsi Antsiranana, Madagaskar. Garnet yang dibentuk dari marmer sering memiliki bentuk kristal yang sangat baik dan berkualitas sangat tinggi. Spesimen dan foto oleh Arkenstone / www.iRocks.com.

Garnet gneiss: Gneiss berbutir kasar terutama terdiri dari hornblende (hitam), plagioklas (putih) dan garnet (merah) dari Norwegia. Foto domain publik oleh Woudloper.

Kristal garnet aluvial: Garnet almandine-spessartine ini berasal dari endapan aluvial di Idaho. Mereka telah diangkut dalam jarak pendek dari batuan induknya, dan beberapa masih menyimpan bukti bentuk kristal dodecahedral mereka. Mereka berukuran sekitar empat hingga lima milimeter dan berat masing-masing sekitar 0,6 hingga 0,8 karat.

Bagaimana Garnet terbentuk?

Garnet di Batu Metamorf

Sebagian besar bentuk garnet pada batas lempeng konvergen di mana serpih ditindaklanjuti oleh metamorfisme regional. Panas dan tekanan metamorfisme memecah ikatan kimia dan menyebabkan mineral mengkristal ulang menjadi struktur yang stabil di bawah lingkungan tekanan suhu yang baru. Aluminium garnet, almandine, umumnya terbentuk di lingkungan ini.

Saat batu-batu ini bermetamorfosis, garnet bermula sebagai butiran kecil dan membesar perlahan seiring waktu seiring berkembangnya metamorfisme. Saat mereka tumbuh, mereka menggusur, mengganti, dan memasukkan material batuan di sekitarnya. Foto di bawah ini menunjukkan pandangan mikroskopis dari butiran garnet yang telah tumbuh dalam matriks sekis. Itu termasuk sejumlah biji-bijian mineral batuan host saat tumbuh. Ini menjelaskan mengapa begitu banyak garnet yang dibentuk oleh metamorfisme regional sangat dimasukkan.

Garnet mica schist di bagian tipis: Ini adalah pandangan mikroskopis dari sebutir garnet yang telah tumbuh di sekis. Butir hitam besar adalah garnet, butir memanjang merah adalah serpihan mika. Butir hitam, abu-abu, dan putih sebagian besar butiran kuarsa dan feldspar ukurannya lebih kecil atau lebih kecil. Garnet telah tumbuh dengan mengganti, memindahkan, dan termasuk butiran mineral batuan sekitarnya. Anda dapat melihat banyak butir ini sebagai inklusi di dalam garnet. Dari foto ini, mudah untuk memahami mengapa garnet yang bersih dan berkualitas permata tanpa inklusi sangat sulit ditemukan. Sulit juga untuk memahami bagaimana garnet dapat tumbuh menjadi kristal euhedral yang bagus dalam kondisi ini. Foto oleh Jackdann88, digunakan di sini di bawah lisensi Creative Commons.

Garam kalsium biasanya terbentuk ketika batu kapur argillaceous diubah menjadi marmer dengan metamorfisme kontak di sepanjang tepi intrusi yang berapi-api. Ini adalah andradite, grossular, dan uvarovite, garnet hijau yang sedikit lebih lembut, dengan gravitasi spesifik yang lebih rendah. Dua garnet kalsium sangat dihargai dalam perdagangan permata; mereka adalah tsavorite (grossular hijau terang) dan demantoid (andradite emas-hijau).

Garnet di Igneous Rocks

Garnet sering terjadi sebagai pelengkap mineral dalam batuan beku seperti granit. Banyak orang yang akrab dengan almandine garnet karena kadang-kadang dipandang sebagai kristal merah gelap di batuan beku yang digunakan sebagai permukaan granit. Spessartine adalah garnet oranye yang ditemukan sebagai kristal di granit pegmatites. Pyrope adalah garnet merah yang dibawa ke permukaan bumi dalam bentuk peridotit yang terkoyak dari mantel selama letusan gunung berapi sumber dalam. Garnet juga ditemukan dalam aliran lava basaltik.

Garnet di Batu Sedimen dan Sedimen

Garnet adalah mineral yang relatif tahan lama. Mereka sering ditemukan terkonsentrasi di tanah dan sedimen yang terbentuk ketika batuan yang mengandung garnet terlapuk dan terkikis. Garam aluvial ini sering menjadi target operasi penambangan karena mereka mudah ditambang dan dihilangkan dari endapan / tanah dengan proses mekanis.

Penggunaan Garnet: Bagan ini menunjukkan penggunaan industri paling umum dari mineral garnet. Almandine adalah varietas garnet yang paling sering digunakan dalam industri.

Penggunaan Garnet

Garnet telah digunakan sebagai batu permata selama ribuan tahun. Dalam 150 tahun terakhir, ia telah melihat banyak kegunaan tambahan sebagai mineral industri. Grafik di bawah ini menunjukkan penggunaan garnet industri terbaru di Amerika Serikat. Garnet juga digunakan sebagai mineral indikator selama eksplorasi mineral dan penilaian geologi.

Garnet abrasif: Foto ini menunjukkan butiran garnet yang telah dihancurkan dan ukurannya dinilai untuk digunakan sebagai media abrasif, pemotongan, dan filter. Mereka digunakan dalam pemotongan waterjet, "sand" blasting, amplas, penyaringan air, dan sejumlah kegunaan lainnya. Almandine adalah garnet yang paling sulit dan juga yang paling berlimpah. Ini adalah garnet pilihan untuk sebagian besar aplikasi abrasif. Foto oleh Survei Geologi Amerika Serikat.

Garnet sebagai Mineral Industri

Garnet Abrasives

Penggunaan industri pertama garnet adalah sebagai abrasif. Garnet adalah mineral yang relatif keras dengan kekerasan yang berkisar antara 6,5 ​​dan 7,5 pada Skala Mohs. Itu memungkinkan untuk digunakan sebagai abrasif yang efektif dalam banyak jenis manufaktur. Ketika dihancurkan, itu pecah menjadi potongan sudut yang memberikan tepi tajam untuk memotong dan pengamplasan. Butiran kecil dengan ukuran seragam diikat ke kertas untuk menghasilkan amplas warna kemerahan yang banyak digunakan di toko-toko perkayuan. Garnet juga dihancurkan, disaring untuk ukuran tertentu, dan dijual sebagai butiran dan bubuk abrasif. Di Amerika Serikat, New York dan Idaho telah menjadi sumber penting garnet industri untuk bahan abrasive.

Amplas Garnet: Granula garnet yang dihancurkan digunakan untuk membuat amplas garnet. Garnet berfungsi sebagai abrasif yang sangat baik, terutama untuk pengamplasan kayu. Butiran garnet hancur sangat tajam, dan karena kertas digunakan fraktur butiran untuk mengekspos permukaan tajam baru. Jika Anda melihat kertas amplas yang dilapisi butiran coklat kemerahan, lihat bagian belakang untuk melihat apakah kertas itu adalah kertas garnet.

Kristal garnet: Almandine, berbagai garnet dari River Valley, Ontario, Kanada. Spesimen ini adalah kristal euhedral yang bagus sekitar 2 inci (5 sentimeter). Jenis kristal ini sering dilapuk keluar dari sekis mika bantalan garnet dan diangkut oleh aliran.

Pemotongan Waterjet

Penggunaan garnet industri terbesar di Amerika Serikat adalah dalam pemotongan waterjet. Sebuah mesin yang dikenal sebagai pemotong waterjet menghasilkan semburan air bertekanan tinggi dengan butiran abrasif yang dipercayakan. Ketika ini diarahkan pada sepotong logam, keramik, atau batu, tindakan pemotongan dapat terjadi yang menghasilkan sangat sedikit debu dan memotong pada suhu rendah. Pemotong waterjet digunakan dalam pembuatan dan penambangan.

Almandine garnet: Almandine, berbagai garnet dari Lount Township, Ontario, Kanada. Ini adalah spesimen butiran sekitar 11,4 sentimeter.

Peledakan abrasif

Butiran garnet juga digunakan dalam peledakan abrasif (umumnya dikenal sebagai "peledakan pasir"). Dalam proses ini, alat mendorong aliran butiran abrasif (juga dikenal sebagai "media") terhadap permukaan menggunakan cairan yang sangat bertekanan (biasanya udara atau air) sebagai propelan. Peledakan abrasif dilakukan untuk menghaluskan, membersihkan, atau menghilangkan produk oksidasi dari logam, batu bata, batu, dan bahan lainnya. Ini biasanya jauh lebih cepat daripada pengamplasan dengan tangan atau dengan mesin pengamplasan. Ini dapat membersihkan permukaan kecil dan rumit yang tidak akan ditemukan oleh metode pembersihan lainnya. Abrasive dari berbagai kekerasan dapat digunakan untuk membersihkan permukaan dengan kekerasan yang lebih besar, tanpa merusak permukaannya.

Penyaringan

Garnet butiran sering digunakan sebagai media filter. Partikel garnet kecil digunakan untuk mengisi wadah tempat cairan mengalir. Ruang pori garnet cukup kecil untuk memungkinkan lewatnya cairan tetapi terlalu kecil untuk memungkinkan lewatnya beberapa partikel kontaminan, yang disaring dari aliran. Garnet cocok untuk penggunaan ini karena relatif lembam dan memiliki gravitasi spesifik yang relatif tinggi. Butiran garnet, dihancurkan dan dinilai dengan ukuran sekitar 0,3 milimeter, dapat digunakan untuk menyaring partikel kontaminan sekecil diameter beberapa mikron. Garnet gravitasi spesifik tinggi dan kekerasan tinggi mengurangi ekspansi lapisan dan abrasi partikel selama backflushing.

Garnet peridotite: Garnet peridotite dari Alpe Arami, dekat Bellinzona, Swiss. Bahan dalam batuan ini berasal dari mantel Bumi dan dikirim ke permukaan melalui pipa vulkanik selama letusan gunung berapi sumber dalam. Garnet adalah butiran ungu kemerahan di dalam batu. Garnet yang dilapuk dari pipa semacam itu sering berfungsi sebagai mineral indikator ketika menjelajah untuk pipa vulkanik yang mungkin mengandung berlian. Foto domain publik oleh Woudloper.

Cara terbaik untuk belajar tentang mineral adalah belajar dengan koleksi spesimen kecil yang dapat Anda tangani, periksa, dan amati propertinya. Koleksi mineral murah tersedia di Store.

Garnet sebagai Mineral Indikator Geologis

Meskipun sebagian besar garnet yang ditemukan di permukaan Bumi telah terbentuk di dalam kerak bumi, beberapa garnet diangkat dari mantel selama letusan gunung berapi sumber dalam. Letusan-letusan ini membawa potongan-potongan batu mantel yang dikenal sebagai "xenoliths" dan mengirimkannya ke permukaan dalam struktur yang dikenal sebagai "pipa." Xenolith ini adalah sumber dari sebagian besar berlian yang ditemukan di atau dekat permukaan Bumi.

Pipa berlian: Potongan melintang yang disederhanakan dari pipa intan dan endapan tanah residual menunjukkan hubungan xenolit dan intan dengan pipa dan tanah residu.

Meskipun xenolith mengandung berlian, mereka sering mengandung banyak garnet untuk setiap berlian, dan garnet tersebut umumnya berukuran lebih besar. Garnet dalam-sumber ini sangat berbeda dari garnet yang terbentuk di kerak pada kedalaman yang dangkal. Jadi, cara yang baik untuk mencari berlian adalah dengan mencari garnet unik ini. Garnet berfungsi sebagai "mineral indikator" bagi para ahli geologi yang mengeksplorasi endapan berlian. Saat cuaca xenoliths, garnet mereka dibebaskan dalam jumlah besar. Garnet yang tidak biasa ini kemudian bergerak ke bawah di tanah dan aliran air. Ahli geologi yang menemukannya dapat mengikuti jejak garnet ke sumber setoran. Beberapa pipa intan di Kanada ditemukan dengan mengikuti jejak garnet yang dihasilkan oleh pemindahan es.

Garnet Afrika: Garnet Afrika dari berbagai warna: oranye spessartine (Mozambik), mali kuning (Mali), almandine merah (Madagaskar), tsavorite hijau (Tanzania), dan rhodolite ungu (Mozambik). Dalam dua dekade terakhir, Afrika telah menjadi sumber utama garnet cantik yang luar biasa dengan warna dan kejernihan yang luar biasa.

Garnet melanite: Melanite adalah garnet hitam buram yang tidak biasa ditemukan dalam perhiasan saat ini. Seiring dengan jet, kalsedon hitam, dan permata hitam lainnya, melanite sering digunakan dalam perhiasan selama Era Victoria. Dua putaran melanit mawar ini berukuran sekitar 9 milimeter.

Garnet sebagai Batu Permata

Garnet telah digunakan sebagai batu permata selama lebih dari 5000 tahun. Telah ditemukan dalam perhiasan banyak pemakaman Mesir dan merupakan batu permata paling populer dari Roma Kuno. Ini adalah permata indah yang biasanya dijual tanpa perawatan apa pun. Ini juga tahan lama dan cukup umum sehingga dapat digunakan dalam perhiasan dengan biaya yang relatif rendah.

Garnet berlanjut sebagai batu permata yang populer saat ini. Ini berfungsi sebagai batu kelahiran untuk bulan Januari dan merupakan permata tradisional yang diberikan pada ulang tahun kedua. Kebanyakan orang akan memikirkan batu permata merah ketika mereka mendengar nama "garnet" karena mereka tidak menyadari bahwa garnet muncul dalam berbagai warna. Namun, garnet berkualitas permata terjadi di setiap warna - dengan merah menjadi yang paling umum dan garnet biru menjadi sangat langka.

Red almandine adalah garnet merah yang paling sering ditemukan dalam perhiasan karena berlimpah dan murah. Pyrope dan spessartine adalah garnet kemerahan yang umumnya ditemukan dalam perhiasan untuk alasan yang sama. Dalam beberapa dekade terakhir, garnet hijau demantoid telah menjadi populer. Ia memiliki dispersi 0,057 yang memberinya "api" yang melebihi berlian pada 0,044. Tsavorite hijau memiliki warna yang cerah dan kaya yang sangat mirip dengan zamrud. Ini umumnya digunakan sebagai batu alternatif untuk zamrud. Kedua garnet hijau ini menjadi lebih populer, tetapi harganya jauh lebih tinggi daripada almandine.