Granatgruppe

mini|Almandin als Vertreter der Granatgruppe aus der Garnet Ledge bei Wrangell, Wrangell Island, Alaska () mini|Eine dem obigen Granatkristall ähnliche Kristallzeichnung mit Rhombendodekaeder- und Trapezoederflächen

Die Granatgruppe (kurz Granate) ist eine wichtige Gruppe gesteinsbildender Minerale aus der Mineralklasse der „Silikate und Germanate“. Strukturell gehören die Granate zu den Inselsilikaten (Nesosilikaten).

Die allgemeine Granatformel lautet: X3Y2[ZO4]3 oder auch A32+B23+[RO4]3, wobei 'X', 'Y' und 'Z' bzw. 'A', 'B' und 'R' keine chemischen Elemente vertreten, sondern definierte Plätze im Kristallgitter darstellen. Die jeweiligen Gitterplätze können dabei von verschiedenen Ionen besetzt werden:

X bzw. A: vorwiegend zweiwertige Kationen, dodekaedrisch umgeben von acht Sauerstoffanionen, meist Mg2+, Fe2+, Mn2+ und Ca2+ aber auch Y3+ oder Na+ Y bzw. B: vorwiegend dreiwertige Kationen, oktaedrisch umgeben von sechs Sauerstoffanionen, meist Al3+, Fe3+, Cr3+ und V3+, aber auch Ti4+, Zr4+, Sn4+, Sb5+ oder Mg2+, Mn2+ Z bzw. R: vorwiegend vierwertige Kationen, tetraedrisch umgeben von vier Sauerstoffanionen, meist Si4+, aber auch Al3+, Fe3+, Ti4+, P5+, As5+, V5+ Anion: meist O2−, selten auch (OH)− oder F−

Innerhalb der Granatobergruppe, zu der alle Minerale gezählt werden, die mit der Granatstruktur kristallisieren, auch solche aus anderen Mineralklassen (z. B. Halogenide, Hydroxide), fasst die Granatgruppe alle Minerale mit 12 positiven Ladungen pro Formeleinheit auf der Z-Position zusammen. Aktuell (2013) sind das nur Silikate.

Die Granat-Minerale kristallisieren meist im kubischen Kristallsystem und bilden überwiegend isometrische Kristalle mit den charakteristischen Formen des Rhombendodekaeders (veraltet auch Granatoeder), Ikositetraeders sowie deren Kombinationen.

Granate sind im Allgemeinen durchsichtig bis durchscheinend, bei vielen Fremdbeimengungen und in derben Mineral-Aggregaten auch undurchsichtig. Unverletzte bzw. unverwitterte Kristallflächen weisen einen glas- bis fettähnlichen Glanz auf. Die Farbe der Granate ist sehr variabel, auch wenn rötliche Farbvarietäten überwiegen. Die Palette reicht von einem hellen Grün über Gelbgrün bis Dunkelgrün, Hellgelb über Gelborange und Orangerot sowie von einem hellen Rosa bis zu einem fast schwarz wirkenden Dunkelrot. Seltener finden sich farblose und braune Varietäten und sehr selten auch farbwechselnde (Changierende) und blaue Granate. Die Strichfarbe ist allerdings immer weiß.

Ihre relativ hohe Dichte (3,5 bis 4,5 g/cm3), Mohshärte (6,5 bis 7,5) und Lichtbrechung (n = 1,61 (Katoit) bis n = 1,96 (Calderit)) machen sie sowohl als Schmuckstein als auch für industrielle Anwendungen interessant.

Etymologie und Geschichte mini|Geöffnete Frucht des Granatapfels … mini|… im Vergleich zu einer Granatmineralstufe Die Bezeichnung Granat (lateinisch granatus für den Granat-EdelsteinOtto Zekert (Hrsg.): Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus in Austria 1570. Hrsg. vom österreichischen Apothekerverein und der Gesellschaft für Geschichte der Pharmazie. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlin 1938, S. 143.) wurde erst im Mittelalter geprägt, hat aber ihren Ursprung im lateinischen Wort granum für Korn oder Kern bzw. granatus für körnig oder kernreich und bezieht sich einerseits auf das Vorkommen des Minerals in Körnern, welche Ähnlichkeit mit den Kernen des Granatapfels (Punica granatum) haben, andererseits aber auch auf die orangerote bis rotviolette Farbe von Blüte, Frucht und Kernen des Granatapfels.

Schon in der Antike wurden Granate als Schmucksteine genutzt. Im Mittelalter waren sie zusammen mit Rubinen und Spinellen unter der Bezeichnung Karfunkel (auch Karfunkelstein) bekannt – die meisten stammten damals aus Indien. Das Wort „Karfunkel“ als alte Metapher für den roten Granaten entstand im 13. Jahrhundert über mittelhochdeutsch carbunkel (und bald darauf karfunkel, „bösartiges Geschwür, Karbunkel“, wohl unter Einfluss von mittelhochdeutsch vunke „Funken“) aus altfranzösisch carboncle oder der lateinischen Form carbunculus („kleine glühende Kohle“), von lateinisch carbo („Kohle“).

Unter dem Horn des Sagengeschöpfes Einhorn vermutete man einen dort wachsenden Karfunkelstein, der alle Wunden heilen kann. Besonders populär waren sie aber im 19. Jahrhundert, als böhmische Pyrope so begehrt waren, dass sie bis nach Amerika verschifft wurden.

Klassifikation Strunz Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte die Granat-Reihe zur allgemeinen Abteilung der „Inselsilikate (Nesosilikate)“ mit der Systemnummer VIII/A.06 und wurde wie folgt unterteilt: VIII/A.06a: Aluminium-Granate: Almandin, Grossular, Pyrop, Spessartin VIII/A.06b: Eisen(III)-Granate: Andradit, Calderit VIII/A.06c: Chrom-Granate: Knorringit, Uwarowit (auch Hanleit) VIII/A.06d: Ti-, Zr- und V-Granate: Goldmanit, Kimzeyit Im Anhang wurde zudem Henritermierit geführt.

Die von der International Mineralogical Association (IMA) zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet die Granatgruppe ebenfalls in die Abteilung der „Inselsilikate“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der möglichen Anwesenheit weiterer Anionen und der Koordination der beteiligten Kationen. Die Granatgruppe ist hier entsprechend der Zusammensetzung der Mitglieder Almandin, Andradit, Blythit (hypothetisch, H), Calderit, Goldmanit, Grossular, Henritermierit, Hibschit (diskreditiert als Varietät von Grossular), Holtstamit, Hydroandradit (nicht anerkannt, N), Katoit, Kimzeyit, Knorringit, Majorit, Momoiit (IMA 2009-026), Morimotoit, Pyrop, Schorlomit, Skiagit (H), Spessartin, Uwarowit und Wadalit in der Unterabteilung „Inselsilikate ohne zusätzliche Anionen; Kationen in oktaedrischer er- und gewöhnlich größerer Koordination“ mit der Systemnummer 9.AD.25 zu finden.

Lapis Basierend auf der 8. Auflage der Strunz-Systematik wurde diese unter der Bezeichnung Lapis-Systematik vom Mineralogen und Geologen Stefan Weiß weitergeführt und zuletzt 2018 aktualisiert. Dort findet sich die Granatgruppe in der Abteilung „Inselsilikate mit [SiO4]-Gruppen“ (mit Kationen in kubischer und oktaedrischer Koordination [8+6]) mit der Systemnummer VIII/A.08 und den Mitgliedern Almandin, Andradit, Calderit, Eltyubyuit, Eringait, Goldmanit, Grossular, Henritermierit, Holtstamit, Hutcheonit, Hydrougrandit (auch Hydro-Ugrandit, diskreditiert 1967), Irinarassit, Jeffbenit, Katoit, Kerimasit, Kimzeyit, Knorringit, Majorit, Menzerit-(Y), Momoiit, Morimotoit, Pyrop, Schorlomit, Spessartin, Toturit, Uwarowit und Wadalit.

Dana Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche und zuletzt 1997 veröffentlichten Systematik der Minerale nach Dana ordnet die Granatgruppe mit der Systemnummer 51.04.03 in die Abteilung der „Inselsilikatminerale“ ein. Hier ist sie allerdings weiter unterteilt in die folgenden Untergruppen: 51.04.03a: Pyrop, Almandin, Spessartin, Knorringit, Majorit, Calderit 51.04.03b: Andradit, Grossular, Uwarowit, Goldmanit 51.04.03c: Schorlomit, Kimzeyit, Morimotoit 51.04.03d: Hibschit, Katoit

In der Mineraldatenbank Webmineral, wo die Dana-Klassifikation in Teilen weitergeführt wurde, sind die Untergruppen mit den Namen „Pyralspit-Reihe“ (Systemnummer 51.04.03a), „Ugrandit-Reihe“ (Systemnummer 51.04.03b), „Schorlomit-Kimzeyit-Reihe“ (Systemnummer 51.04.03c) und „Hydrogranate“ (Systemnummer 51.04.03d) versehen. Zudem gehört die Gruppe „Tetragonale Hydrogranate“ mit der Systemnummer 51.04.04 dazu.

IMA/CNMNC Die zuvor aufgeführten, klassischen Klassifikationen legen die Obergruppen (Klassen) anhand der Zusammensetzung fest und unterteilen diese nach strukturellen Kriterien.

Die aktuelle Klassifikation der Granate, die von der International Mineralogical Association (IMA) 2013 erarbeitet wurde, geht umgekehrt vor. Sie definiert die Granatobergruppe anhand des Strukturtyps und unterteilt diese nach chemischen Gesichtspunkten, der Kationenladung auf der tetraedrisch koordinierten Z-Position, in 5 Gruppen und 3 Einzelminerale. Zusätzlich wurde eine Einteilung nach der Ladungsverteilung auf die Gitterpositionen eingeschoben und hypothetische Endglieder ergänzt.