GRENAT
Classe : Silicates
Sous-classe : Nésosilicates
Système cristallin : Cubique
Chimie : A3B2(SiO4)3
Abondance : Fréquent
Les grenats constituent un groupe très important de silicates. Les minéraux de ce groupe ont en commun une structure identique qui peut intégrer des cations de tailles et de valences très variées ce qui en fait un groupe très diversifié et courant. Leur formule structurale s'écrit A3B2(SiO4)3, où A et B représentent respectivement des sites de coordinences 8, occupés par des grands cations divalents (Ca2+, Mg2+, Fe2+ et Mn2+), et des sites de coordinences 6, occupés par des cations trivalents de plus petites tailles (Al3+, Fe3+, Cr3+). Lorsque le site A est occupé par Ca2+, on parle de grenats ougrandite ou calcique (acronyme de OUvarovite, GRossulaire, ANDratite, ses 3 principaux représentants). Lorsqu'il est occupé par Mg2+, Fe2+ ou Mn2+ on parle de grenat pyralspite ou alumineux (acronyme de PYRope, ALmandin, SPessartite). Ce groupe doit son nom à l'ancien français pome grenate (grenade), lui même dérivé du latin malum granatum (pomme à grains) désignant le fruit grenade à cause de sa ressemblance avec ses grains. Il a été nommé ainsi vers 1250 par le philosophe allemand Albert le Grand (1200-1280).
Série pyralspite - Grenats alumineux :
Série ougrandite - Grenats calciques :
Certains substitutions rares donnent lieu à la formation de variétés de grenats : la mélanite (variété d'andratite) résulte du remplacement d'une partie de Fe2+ par Ti4+ et d'un peu de Ca par Na dans les sites A. Certains grenats comme l'hydrogrossulaire contiennent jusqu'à 8,5% d'eau sous la forme de groupes (OH)4. On admet que ces groupes remplacent des tétraèdres SiO4 avec des substitutions de Si4+ par 4H+.
Les grenats sont des minéraux très communs largement présents dans les roches métamorphiques (micashistes, amphibolites, pyroxénites, gneiss, anatexites) mais également dans les roches magmatiques. Ce sont des indicateurs précieux de degré de métamorphisme.
Le pyrope : c'est le grenat des roches ultrabasiques (péridotites, kimberlites), et des serpentinites qui en dérivent. Il est alors associés à des olivines et des pyroxènes. C'est aussi le grenat des éclogites, roche formées à très haute pression et où sa composition chimique varie dans cette dernière du pyrope à l'almandin.
L'almandin : c'est le grenat par excellence des roches métamorphiques. C'est un minéral issu du métamorphisme régional de sédiments argileux qui se forme à partir de chlorites ou de micas en fonction du degré de métamorphisme. L'almandin pur est typique du faciès granulite. Il est également présent dans les auréoles de métamorphisme de contact ou thermique avec la muscovite et le feldspath potassique. C'est également un minéral accessoire de certaines pegmatites alumineuses. On le rencontre en abondance dans les alluvions.
La spessartite : c'est le grenat manganifère typique des skarns et des assemblages riches en manganèse, dans lesquels il coexiste fréquemment avec la rhodonite et la pyroxmangite. C'est également un minéral accessoire de certains leucogranites et des pegmatites granitiques.
L'ouvarovite : c'est le plus rare des grenat "communs", d'une très belle couleur vert émeraude, il se forme lors de l'altération hydrothermale de serpentinites à chromite, ou lors du métamorphisme de contact exercé par des roches ultrabasiques minéralisées en chromite sur des roches calcaires ou dolomitiques. Son gisement le plus fameux est celui d'Outokumpu en Finlande.
Quartzite Mountain, Arizona, USA
Le grenat dans le Monde
Le grenat en France
Pyrope : on le retrouve dans les péridotites à grenats, cependant leurs affleurements sont rares en France...
Spessartite : elle est connue dans les pegmatites du Limousin (Chanteloube, Crozant).
Macles
Les macles ne semblent être observables qu'à l'aide du microscope polarisant, l'examen de lames minces montre alors, surtout chez les grenats calciques, des macles complexes ; la plus fréquente est une macle polysynthétique ayant {510} comme plan de macle.
Astérisme
Les almandins ou les rhodolites peuvent présenter un astérisme dû à des inclusions orientées d'aiguilles de rutile. Les étoiles à 4 branches sont communes, en revanche ces grenats peuvent aussi présenter des étoiles à 6 branches ou 4 et 6 branches combinées dans la même pierre. Les grenats étoilés proviennent d'Inde (photo de droite), du Sri Lanka et de l'Idaho (USA).
Les faux et synthétiques
Le grenat à l'yttrium (YAG), de formule Y3Al2(AlO4)3, et le grenat au gadolinium-gallium (GGG) de formule Gd3Ga5O12 ont été utilisés comme gemmes synthétiques à cause de leurs indices de réfraction assez élevés. Le YAG et le GGG ont été utilisés comme imitation du diamant dans les années 1960 jusqu'à ce que des méthodes de production d'imitations plus réaliste en quantités commerciales soient développées (production du CZ). Les YAG peuvent également imiter les grenats verts les plus recherchés...
En ce qui concerne les pièces minéralogiques, des collages et assemblages peuvent être pratiqués notamment sur les spécimens des pegmatites Pakistanaises (avec topaze, apatite rose, fluorine, aigue-marine, etc...).
Dureté : 6 à 7,5
Densité : 3,5 à 4,3
Cassure : Conchoïdale à irrégulière
Trace : Blanc
TP : Opaque à transparent
IR : 1,72 à 1,94
Biréfringence : 0
Caractère optique : Aucun
Pléochroïsme : Aucun
Fluorescence : Aucune
Solubilité : Acide fluorhydrique
Magnétisme : Paramagnétique
Radioactivité : Aucune