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Geology is the Way

Granato

Cubico

X3Y2Si3O12

I membri del gruppo dei granati costituiscono tipici minerali metamorfici, ma sono presenti come accessori anche in rocce ignee e come grani detritici in sedimenti. Il nome ‘granato’ si origina dal Latino granatus, ed è un possibile riferimento alla somiglianza tra questo minerale e i semi di pomum granatum (melograno).Tutti i membri del gruppo dei granati sono infatti minerali cubici dal distintivo abito dodecaedrico a facce rombiche.

Struttura e chimismo
I granati costituiscono un gruppo di nesosilicati con formula generale X3Y2Si3O12. La loro struttura contiene una serie di tetraedri SiO4 e ottaedri YO6 impilati che circondano cubi distorti con 8 ossigeni sui vertici che contengono i cationi X – il sito più grande nei granati. Questo gruppo di minerali è caratterizzato da sette elementi principali nei siti X e Y (Mg, Al, Fe, Mn, Ca, Cr e Ti) che definiscono i nomi dei membri principali della serie e possono anche contenere diversi elementi in traccia. Le specie mineralogiche principali sono

Piropo: Mg3Al2Si3O12
Almandino: Fe3Al2Si3O12
Spessartina: Mn3Al2Si3O12
Grossularia: Ca3Al2Si3O12
Andradite: Ca3(Fe3+,Ti)2Si3O12
Uvarovite: Ca3Cr2Si3O12

Questi sei tipi di granato sono raggruppati in due serie principali, a seconda del contenuto dei siti X e Y: PirAlSpite (piropo, almandino e spessartina) e UGrAndite (uvarovite, grossularia, andradite). La soluzione solida è completa tra membri della stessa serie e solo parziale tra granati della serie piralspite e quelli della serie ugrandite, poiché il Ca2+ ha un raggio maggiore dei cationi Mg, Mn, and Fe2+ e viene accomodato da una struttura leggermente diversa. Composizioni pure, vicino agli end-member della serie, sono rare in natura e la maggior parte dei granati contiene proporzioni apprezzabili di tre o quattro componenti.

Granato var. andradite da Antetezambato, Provincia di Antsiranana, Madagascar. Foto di Robert M. Lavinsky, IRocks

Proprietà
Abito: dodecaedrico a facce rombiche, trapezoedro
Durezza: 6 – 7.5
Sfaldatura: assente
Geminazione: geminazioni a settori complesse
Colore: rosso, marrone, nero, giallo, verde, rosa, o bianco
Lucentezza: vitrea, resinosa
Struscio: bianco
Alterazione: clorite, serpentino, talco
In sezione sottile…
Indice di rifrazione (n): 1.675-1.887
Colori
: incolore fino a rosato, giallastro, o bruno
Birifrangenza (δ): sempre estinto (isotropo), rara birifrangenza molto debole
Rilievo: alto
[Mindat]

La SiO2 può essere sostituita da H2O nella struttura del granato, producendo idrogranati come la relativamente comune

Idrogrossularia: Ca3(Fe3+,Ti)2(SiO4)1-m(OH)4m

che forma una soluzione solida con la grossularia.

diagramma classificativo dei granati

Questo bellissimo diagramma, realizzato da Lina Jakaite, mostra la variazione composizionale e i colori più comuni dei termini del gruppo dei granati. Visitate strike-dip.com per saperne di più!

Caratteristiche di terreno

garnet crystal morphology

Morfologie comuni osservate in cristalli di granato (modificato da Goldschmidt, 1918).

Il granato produce caratteristici cristalli equidimensionali con abito dodecaedrico o trapezoedrico, comunemente dal colore rossastro o bruno. Sezioni in affioramento mostrano forme a 6 lati (all’incirca esagonali) fino a 4 e 8 lati.  I cristalli possono presentare frattura concoide e la sfaldatura è assente o molto rara. Il granato è relativamente duro e generalmente più resistente allo struscio del metallo. Ha una lucentezza vitrea, ben visibile sulle superfici di frattura.

scisto a granato

Cristalli di granato sono relativamente comuni in rocce metapelitiche che hanno subìto metamorfismo orgenico. Notare il colore rossastro e i caratteristici cristalli equidimensionali con sezioni da 4 a 6 lati. Micascisto a granato da Syros, Grecia. Foto di Graeme Churchard.

micascisto a granato

Granati almandino in un micascisto, Tirolo, Austria. Foto di Didier Descouens.

milonite a granato

Gneiss milonitico con porfiroblasti di granato (rosso) e plagioclasio (bianco). Otrøy, Western Gneiss Region, Norvegia. Foto di Woudloper.

skarn a granato e biotite

Roccia metasomatica archeana a granato (rosso) e biotite (nera). 3.8 cm di larghezza. Beartooth Mountains, southern Montana, Stati Uniti. Photo by James St. John.

Il granato in sezione sottile
L’identificazione del granato in sezione sottile è generalmente semplice, grazie alle sue caratteristiche uniche. Esso mostra una rilievo molto alto a N// ed è sempre estinto a NX. Alcune varietà (es: idrogrossularia) possono mostrare una birifrangenza molto debole. I colori sono deboli in sezione sottile e variano da trasparente fino a rosa pallido a giallastro (grossularia), marrone (andradite), e verde (serie ugrandite). In confronto allo spinello, i colori del granato sono molto più deboli. I cristalli sono comunemente euedrali e mostrano sezioni a 6 lati e frattura concoide.

Sopra: grosso cristallo di granato in un paragneiss, fratturato e parzialmente sostituito da fillosilicati dal colore giallastro fino a bruno. Vista: 10 mm. Valle del Posada, Sardegna NE, Italia.

Sopra: cristalli di granato in un livello ricco in quarzo in un micascisto. Notare il rilievo molto alto in confronto al quarzo (grigio).  Vista: 5 mm. Valle del Posada, Sardegna NE, Italia.

Sopra: cristalli di granato con ombre di pressione asimmetriche circondati da mica bianca (alti colori di interferenza) in un paragneiss milonitico. Vista: 5 mm. Valle del Posada, Sardegna NE, Italia.

Ritrovamento
I granati sono molto comuni nelle rocce metamorfiche e rarissimi in quelle ignee. Tuttavia, in situazioni speciali si possono trovare in rocce plutoniche e vulcaniche. Composizioni ricche in piropo possono contenere Al e Mg in rocce ultrabasiche, come kimberliti e peridotiti, e si possono originare dal metamorfismo di rocce basiche, come nel caso di rocce eclogitiche. L’almandino è il tipico prodotto del metamorfismo regionale e di contatto di metapeliti, che in genere hanno un alto contenuto di Al e Fe rispetto al Mg. In queste rocce si può trovare associato a mica bianca, biotite, clorite, staurolite o Al-silicati. Composizioni da almandino a piropo si ritrovano in rocce granulitiche e scisti blu. Anche rocce granitoidi ricche in Al possono -molto molto raramente- contenere granati di composizione almandino. La spessartina è poco comune nelle rocce e presente perlopiù come componente nella soluzione solida. Tuttavia, si può ritrovare in alcune rocce metasomatiche come skarn e altre mineralizzazioni. Granati calcici come la grossularia e l’andradite si possono ritrovare in rocce carbonatiche metamorfosate o metasomatizzate, in vescicole all’interno di rocce basaltiche, e qualche volta pure nelle pegmatiti. Questi granati si possono ritrovare associati ad altri silicati di Ca come vesuviana, diopside o wollastonite. L’uvarovite è molto rara e si ritrova solo in rocce ricche in Cr come serpentiniti metamorfosate o alcuni skarn, dove si origina per metasomatismo da Cr di calcari. L’idrogrossularia si può ritrovare in rocce mafiche alterate o marne metamorfosate. Tutti i granati possono essere rinvenuti anche in rocce sedimentarie come minerali detritici.

Riferimenti bibliografici
Baxter, E. F., Caddick, M. J., & Ague, J. J. (2013). Garnet: Common mineral, uncommonly useful. Elements9(6), 415-419.
Cesare, B., Nestola, F., Johnson, T., Mugnaioli, E., Della Ventura, G., Peruzzo, L., … & Erickson, T. (2019). Garnet, the archetypal cubic mineral, grows tetragonal. Scientific reports9(1), 1-13.
Grew, E. S., Locock, A. J., Mills, S. J., Galuskina, I. O., Galuskin, E. V., & Hålenius, U. (2013). Nomenclature of the garnet supergroup. American Mineralogist98(4), 785-811.
Novak, G. A., & Gibbs, G. V. (1971). The crystal chemistry of the silicate garnets. American Mineralogist: Journal of Earth and Planetary Materials56(5-6), 791-825.

        

Risorse in Italiano
Alexstrekeisen.it – granato
Glauco Gottardi – I minerali
Klein – Mineralogia
Klein & Philpotts – Mineralogia & Petrografia
Peccerillo & Perugini – Introduzione alla petrografia ottica

en_US English
Proprietà dei Minerali
Minerali

 

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