Grenat tự nhiên có màu sáng thuộc nhóm octosilicat. Công thức chung của grenat là (Ca, Mg, Mn)3(Al, Fe, Cr)2(SiO4)3. Bảng 1.2 dưới đây giới thiệu màu và thành phần của một vài khoáng vật grenat trong tự nhiên.
Bảng 1.2: Thành phần và tính chất một vài mẫu grenat tự nhiên
Khoáng vật Thành phần chính Chỉ số
khúc xạ Tạp chất Màu
Pyrop 3MgO.Al2O3.3SiO2 1,741 FeO, Cr2O3, MgO, Al2O3 Đỏ lửa Almadin 3FeO.Al2O3.3SiO2 1,802 Fe2O3, Cr2O3, MgO, Al2O3 Đỏ Sposarit 3MnO.Al2O3.3SiO2 1,800 Fe2O3, FeO, CaO Vàng đỏ Andradit 3CaO.Fe2O3.3SiO2 1,586 MgO, Al2O3, FeO Đỏ nâu Grossulaire 3CaO.Al2O3.3SiO2 1,744 MgO, FeO, MnO Vàng Uvarovit 3CaO.Cr2O3.3SiO2 1,870 FeO, Cr2O3, Al2O3 Lam sáng
Grenat có mạng lưới lập phương, mỗi tế bào có chứa tám phân tử 3MO.N2O3.3SiO2 (M: kim loại hóa trị 2, N: kim loại hóa trị 3). Bộ khung của mạng lưới tinh thể grenat gồm các tứ diện Si và các bát diện cation hóa trị 3, cation hóa trị 2 được phân bố trong các khoảng trống.
Grenat nhuộm màu có thể được xếp vào loại đá tương đối quý. Ví dụ như almađin đỏ anh đào, uvarovit lam sáng, pyrop đỏ lửa. Có thể phân làm ba loại màu thuộc nhóm khoáng vật này là:
Loại oxit nhôm: 3MO.Al2O3.3SiO2 Loại oxit crôm: 3MO.Cr2O3.3SiO2
Loại oxit sắt: 3MO.Fe2O3.3SiO2
Trong cả ba loại này M là cation kiềm thổ và bị thay thế một phần bởi kim loại chuyển tiếp. Silic có thể thay thế một phần bằngTi4+, Zr4+, Sn4+. Chất khoáng hóa trong tổng hợp màu grenat thường dùng axit boric.