石榴石矿物化学阅读
石榴石化学指标说明
硬度
比重
(g/cm3）
热稳定性
显微硬度（HV）
摩氏硬度
结果
14308牛顿/毫米2
7.5
3.98
在室温-1045℃范围热稳定性好
Stable within1045℃
石榴石磨料介绍
化学特性：
以下是石榴石成分及化学指标分析。
一．石榴石单矿物化学多项分析
化学成分
SiO2
Al2O3
TiO2
Байду номын сангаасTFe2O3
FeO
CaO
MgO
MnO
含量
（Wt%）
37.92
20.62
0.48
29.10
25.38
5.51
5.90
0.58
二．石榴石含量78%的石榴石产品：
矿物名称
石榴石
绿辉石
金红石
钛铁矿
角闪石
磷灰石
轻矿物
体积含量（%）
78.0
9.0
7.0
1.5
1.0
0.5
3.0
2）石榴石产品化学多项分析结果
化学成分
SiO2
Al2O3
TiO2
Fe2O3
FeO
CaO
MgO
MnO
含量
（Wt%）
34.98
17.54
7.81
3.40
21.22
6.18
5.64
0.48
三．石榴石含量93%的石榴石产品：
1）石榴石产品的矿物成分
矿物名称
石榴石
绿辉石
金红石
金属矿物
轻矿物
磁性物
体积含量（%）
93.0
石榴子石
石榴石，中国古时称为紫鸦乌或子牙乌[2]，是一组在青铜时代已经使用为宝石及研磨料（Abrasive）的矿物。
常见的石榴石为红色，但其颜色的种类十分广阔，足以涵盖整个光谱的颜色。
石榴石英文"Garnet" 来自拉丁文 "granatus" ("grain"，即谷物)，可能由"Punica granatum" （"pomegranate"，即石榴）而来[3]，它是一种有红色种子的植物，其形状、大小及颜色都与部分石榴石结晶类似。
常见的石榴石因应其化学成分而确认为六种种类[4]，分别为红榴石（Pyrope）、铁铝石榴子石（Almandine）、锰铝石榴石（Spessartite）、钙铁石榴石（Andradite）、钙铝榴石（Grossular）（变种有沙弗来石（tsavorite）及肉桂石（hessonite））及钙铬榴石（Uvarovite）。
石榴石形成两个固溶体系列：1. 红榴石-铁铝石榴子石-锰铝石榴石及2. 钙铬榴石-钙铝榴石-钙铁石榴石光学性质不同种类的石榴石有很多不同的颜色，包括红、橙、黄、绿、蓝、紫、棕、黑、粉红及透明[5]。
其中最罕见的蓝石榴石，于1990年代后期在马达加斯加贝基利（Bekily）首先被发现。
此外在美国部分地区、俄罗斯及土耳其亦有其踪影。
因为高钒含量的关系(约为1 wt.% V2O3)，它的颜色在白热光（incandescent）下会由蓝绿色转为紫色。
部分其他种类的石榴石都有转色的性质。
在日光下，它们的颜色类别有绿、米黄色、棕、灰及蓝色；但在白热光下，它们会出现淡红、带紫或粉红色。
因为她们的转色特性，此种石榴石常被错认为金绿玉（Chrysoberyl）。
各种石榴石的光波传输性质由有宝石质素的透明样品至工业用的不透明研磨料都有。
矿物的光泽可以分类为玻璃及树脂类。
晶体结构石榴石是通用化学式为X3Y2(SiO4)3的硅酸盐矿物（Silicate_minerals）。
宝石内含物石榴石
宝石内含物石榴石的研究涉及地质学、矿物学、宝石学等 多个学科领域。通过对宝石内含物石榴石的深入研究，可 以促进相关学科的发展与进步，为学科交叉融合提供新的 思路和方法。
增强国际竞争力
随着全球化的不断深入发展，国际间的竞争也日益激烈。 加强宝石内含物石榴石的研究与发展，提高我国在该领域 的国际竞争力，对于维护国家利益和形象具有重要意义。
X射线衍射法
原理及应用
X射线衍射法是一种利用X射线在晶体中 的衍射效应来分析晶体结构的方法。通 过测量石榴石样品对X射线的衍射角度和 强度，可以得到样品的晶体结构和相组 成信息。
VS
优点与局限性
X射线衍射法具有高精度、高分辨率等优 点，但需要专业的设备和技术支持，且对 于非晶质或微晶质的石榴石样品可能无法 准确分析。
拉曼光谱分析法
原理及应用
拉曼光谱分析法是一种基于拉曼散射原理的分析方法，可以用于鉴别石榴石中的化学成分和结构特征 。通过测量样品对激光的散射光谱，可以得到样品的化学组成和分子结构信息。
优点与局限性
拉曼光谱分析法具有无损、快速、准确等优点，但对于某些复杂样品或存在荧光干扰的样品，可能会 出现误判或无法准确分析的情况。
பைடு நூலகம் 气体包裹体
• 气泡：石榴石中的气体包裹体主要以气泡的形式存在。这些气 泡通常呈圆形或椭圆形，大小不一，分布不均匀。气泡的存在 使得石榴石呈现出一种独特的朦胧感，增添了一份梦幻般的美 感。
特殊内含物
针状内含物
石榴石中有时会出现针状内含物，这些内含物通常是由纤维状矿物或气液包裹体排列而 成。针状内含物的存在使得石榴石呈现出一种独特的星光效应或猫眼效应，增添了宝石
石榴石在形成后，可能受到地壳运动 等应力作用的影响，导致晶体内部产 生裂纹或变形，进而形成内含物。
石榴石概述
石榴石概述石榴石是一种化学成分复杂的岛状硅酸盐矿物，其化学通式A3B2[SiO4]3。
A和B位置都可以出现几种主要离子，而且每个位置上的离子可以互相替代形成类质同象混晶，也可称固溶体。
矿物学中，将石榴石分成两个系列：即：铝榴石系列，B位置为Al。
①镁铝榴石-铁铝榴石-锰铝榴石；钙榴石系列，A位置为Ca。
②钙铝榴石-钙铁榴石-钙铬榴石。
自然界产出的石榴石基本都不会是上述6个端员组分，而是它们之间的混合。
石榴石族矿物内的Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋三者离子半径相近，可以彼此置换构成上节所述的铝榴石系或钙榴石系内此三组份之间的类质同像混晶。
另外，铝榴石系和钙榴石系之间，也有不同程度的离子之间不完全取代。
因此，严格地说，要准确区分石榴石的种属并不容易，需精确测定化学组分和作晶体结构研究.[SiO4]四面体为B组阳离子的八面体[AlO6]、FeO6]、[CrO6]所连接。
其间形成较大的十二面体空腔，可视为畸变的立方体，其中心位置为A组阳离子Ca2+、Fe2+、Mg2+等占据，配位数为8。
以钙铝榴石为例，晶体结构中１个[AlO6]八面体与周围6个[SiO4]四面体以共角顶相连接；而与Ca的畸变立方体以共棱方式相连，每个Ｏ与１个Al和１个Si相连，并与2个稍远的Ca相连。
因而石榴子石结构比较紧密，其中以沿L3轴方向最紧密，也是化学键最强的方向。
类质同像代替可引起晶格常数a0的变化。
当Al3+、Mg2+、Fe2+升高时，a0减小；Ca2+、Fe3+含量升高，a0明显增大。
六八面体晶类，Oh-m3m（3L44L36L29PC）。
常呈完好晶形。
常见单形：菱形十二面体d{110}，四角三八面体n{211}及二者的聚形，晶面上常有平行四边形长对角线的聚形纹，歪晶较常见。
**体常为致密粒状或致密块状。
石榴石族矿物特点 1.等轴晶系。
2.结晶形态常为菱形十二面体、四角三八面体以及这二者之间的聚形。
自然产出除发育完全的晶体外，常呈浑圆柱状或不完整晶体出现。
云南马关新生代玄武岩中巨晶石榴子石
云南马关新生代玄武岩中巨晶石榴子石作者：李瑞璐张友义来源：《科教导刊》2012年第26期摘要云南马关地区新生代玄武岩中含有大量的地幔岩包体以及巨晶矿物，本文应用镜下观察、电子探针等分析手段对本区石榴子石巨晶的矿物特征进行研究。
运用相关石榴子石温度计和压力计计算石榴子石巨晶形成的温度和压力条件，探讨石榴石巨晶的成因，初步判定是由富镁的基性岩浆在高温高压下结晶形成。
关键词马关地区石榴子石成因玄武岩中图分类号：P542.5 文献标识码：A0 引言马关地区位于云南省文山州内，青藏高原东缘，处于扬子地台的西南缘，华南褶皱系与滇藏特提斯的过渡地带。
自晚生代以来，由于受青藏高原整体快速抬升和亚洲—印度板块碰撞的影响，在滇西地区发育了大量新生代后碰撞高钾岩浆活动，作为对印度—欧亚板块强烈碰撞的一种调节。
在这样的地质背景下形成了马关地区含石榴石巨晶的碱性玄武岩。
前人已经对该地区地幔橄榄岩包体作了很多的研究，但是其中石榴子石巨晶的研究还是空白。
本文在收集整理了大量马关地区碱性玄武岩和地幔包体研究资料的理论基础以上，重点对其中石榴石巨晶进行矿物学方面的研究。
1 地质背景2 矿物学特征2.1 样品2.2 电子探针数据分析石榴子石巨晶的电子探针分析（EMPA）结果列于表1。
由表1可见，不同巨晶颗粒间存在成分变化，随着Mg#降低，其中Fe、Mn和Ca明显升高，同时此表中还附有寄主岩玄武岩的主量元素化学分析结果，石榴石巨晶的SiO2的含量在39.688%～ 41.538%，低于玄武岩SiO2含量的平均值48.07%。
使用Minpet2.0计算石榴子石端元组分如下：其中镁铝榴石（Pyr）占51%～68%，铁铝榴石（Alm）占19%～33%，钙铝榴石（Gro）占6%～12%，钙铁榴石占1.6%～6%，锰铝榴石（Spe）占0.441%～0.892%，钙铬榴石（Ura）占0.045%～0.497%，锰铝榴石与钙铬榴石的含量很少，由以上端元组分可判定云南马关新生代玄武岩中石榴石巨晶是镁铝榴石。
石榴石
镁铝榴石性质
1. 颜色：深红色、浅黄红、浅粉红。因Fe和Cr致色，成 分纯净的镁铝榴石为无色。 2.内含物：镁铝榴石内部较纯净，内含物较少，仅见固 体 内含物。长见浑圆状鳞灰石，细小片状钛 铁矿。有时为其他针状晶体或石的圆形雪球 小晶体。 3.特殊光学效应：具有变色效应，灯光下红色，日光下 紫色或蓝色 4.吸收光谱：红光区有一弱双线，以黄绿区为中心有一 宽吸收带，紫光区有普通吸收，光谱中常见 镁铝榴石光谱如：
石榴子石的基本特征
紫牙乌是指石榴石宝石，石榴石的英文名称为Garnet，由 拉丁文“Granatum”演变而来，意思是“像种子一样”。 石榴石晶体与石榴籽的形状、颜色十分相似，故名“石榴 石”。紫牙乌也称“子牙乌”，我国珠宝行业也有称为 “紫鸦乌”的，相传其名来源于古代阿拉伯语“牙乌”， 意即“红宝石”。因石榴石宝石颜色深红带紫故称“紫牙 乌”。 化学成分：A3B2[SiO4]3 晶系：属等轴晶系。 折光率：1.74-1.88。 硬度：6.5-7.5， 密度：3.5-4.3克/立方厘米 。 产地：斯里兰卡、印度、马达加斯加、美国、中国等国。
铁 铝 榴 石
• 是一种最常见的石榴 子石，有时称为“贵 榴石”。宝石中总含 有一些镁铝榴石和锰 铝榴石组分，因而有 许多颜色。颜色总体 偏暗，常加工时成凹 凸面型琢面型，以减 少宝石厚度而显出颜 色。
铁铝榴石的性质
• 颜色：常有褐色、红褐色、紫红色、深紫红色、 紫色、深红色。 • 内含物：主要为矿物晶体包体较典型的是金红 石晶体，一半呈短纤维状，相互以110度和70度 相交。 • 吸收光谱：吸收光谱独特，黄区（576nm)、绿 区（527nm）、蓝绿区（505nm）有三条强的吸 收带，橙区和蓝区还有弱吸收带。光谱如下：
•古时候的人把太阳当成神来崇拜，而受到阳光照射 即会闪闪发光的宝石，就被视为跟太阳一样的神秘。 据说哥德和爱人乌鲁璃妲在约会时，身上经常佩带 世代流传下来的红色石榴石。这串宝石现在被收藏 在波西米亚博物馆中。戴上这种宝石，让人心情平 静宁适，能理解别人的好意、想法，并且还可以拥 有看透人世一切的能力。
福建“华安玉”中石榴石的矿物学特征及地质意义
福建“华安玉”中石榴石的矿物学特征及地质意义李玉娟【摘要】“华安玉”是福建省的优势矿产资源,前人对“华安玉”进行了系统的地质学、岩石学和矿物学等研究,但“华安玉”形成机制一直存在争议.本次以“华安玉”中新发现的石榴石矿物为研究对象,通过系统薄片观察、利用扫描电子显微镜和电子探针测试方法对“华安玉”中石榴石进行了矿物学特征分析.通过野外调查研究及光薄片分析认为,“华安玉”中石榴石可分为两期,早期呈微细粒状集合体面型产出,晚期呈微细脉状或线脉状产出;电子探针分析表明,“华安玉”中石榴石主要为钙铁榴石,其次为钙铝榴石和铁铝榴石.“华安玉”中的石榴石证实了“华安玉”成因应为矽卡岩型,并且为多期次形成;红色品种“华安玉”(含石榴石)的成玉背景与区域花岗岩的分布关系密切,主要分布于岩基状花岗岩体中(如绵治、九曲等地),呈残留的顶盖状产出;而远离岩体部分少见或未见有石榴石矿物.【期刊名称】《宝石和宝石学杂志》【年(卷),期】2019(021)002【总页数】9页(P8-16)【关键词】石榴石;钙铁榴石;矽卡岩;“华安玉”;矿物学特征;福建华安【作者】李玉娟【作者单位】福建省地质调查研究院,福建福州350013【正文语种】中文【中图分类】TS93“华安玉”是福建省的优势特色矿产资源。
在以往的矿物学研究中，仅在“华安玉”中发现透辉石、钾长石、斜长石等矿物，对“华安玉”的成因一直存在争论[1-6]。
“华安玉”赋存在早三叠溪口组的新祠角岩段，以其特殊的岩性与其上覆、下伏地层为界，至于其成因，前人开展过初步的研究工作，福建区调地质测绘队[7]最早提出侵入接触变质成因，吴荣标[2]也认为与燕山期花岗岩侵入有关。
由于宏观上，这套角岩大多未见与花岗岩接触，福建省区调队[8-9]、福建省地质矿产局[10]、林主清等[3]提出可能是火山成因的，认为是在火山-沉积作用过程中形成的一套自变质的角岩、角岩化岩类。
笔者[5-6]曾通过“华安玉”初步的野外调查和矿物学研究认为其主要属接触交代型，但有关其成因及形成条件仍然有较大争议。
迗辉石石榴子石矽卡岩的矿物成分,结构及构造
迗辉石石榴子石矽卡岩的矿物成分，结构及构造迗辉石石榴子石矽卡岩是一种重要的变质岩，由迗辉石、石榴子石和矽卡岩组成。
下面将详细介绍迗辉石石榴子石矽卡岩的矿物成分、结构及构造。
矿物成分：迗辉石石榴子石矽卡岩主要由三种主要矿物组成：迗辉石、石榴子石和矽卡岩。
此外，还可能含有辉石、角闪石、黑云母、透闪石等副矿物。
迗辉石（Glaucophane）是迗辉石石榴子石矽卡岩中的主要矿物。
它是钠钠铝硅酸盐矿物，属于硬度较低的矿物，呈蓝色、灰蓝色。
在工艺上，它是迗辉斜十字交替堆积的型，形成网状结构。
迗辉石中常伴有石榴子石、矽卡岩等矿物一同存在。
石榴子石（Garnet）是一种常见的变质岩矿物，具有广泛的化学成分和颜色变化。
它是铝硅酸盐矿物，硬度相对较高。
石榴子石的晶体结构通常为等轴或板状结构，在迗辉石石榴子石矽卡岩中，石榴子石多呈圆顶状，颜色鲜红至暗红。
矽卡岩（Quartz）是由硅酸分子构成的矿物，主要成分为SiO2。
矽卡岩硬度较高，常呈颗粒状或块状结构。
在迗辉石石榴子石矽卡岩中，矽卡岩多呈粒状结构，起填隙作用，连接迗辉石和石榴子石晶体。
结构特点：迗辉石石榴子石矽卡岩通常以迗辉石为基质，石榴子石和矽卡岩晶体散布其中。
迗辉石和石榴子石密布在基质中，矽卡岩填充在迗辉石和石榴子石晶粒之间。
迗辉石石榴子石矽卡岩的结构是层状或块状的，迗辉石和石榴子石晶体呈细颗粒状，矽卡岩填充在晶粒之间。
石榴子石晶体多呈圆顶状，从而形成迗辉石石榴子石矽卡岩的特有结构。
构造特点：迗辉石石榴子石矽卡岩通常是由板状变质岩演化而来，形成于高压变质的条件下。
这种变质岩常见于大陆边缘附近的板块碰撞带。
迗辉石石榴子石矽卡岩的形成与大陆板块的俯冲有关。
当两个大陆板块碰撞时，发生俯冲作用，迗辉石石榴子石矽卡岩就形成了。
总结：迗辉石石榴子石矽卡岩是一种由迗辉石、石榴子石和矽卡岩等矿物组成的变质岩。
它的结构特点主要是迗辉石和石榴子石晶体密布在基质中，矽卡岩填充在晶粒之间。
(完整)高一化学第四章第一节硅典型练习题及答案
第一节《无机非金属材料的主角---硅》练习题一：单项选择题（每题三分，共39分）1．石榴石是石榴石族矿物的总称，颜色随成分的不同而变化，其组成可以表示为A3B2(SiO4)3，式中A、B均为金属元素，则A、B对应的化合价依次为（）A. ＋2，＋3B. ＋3，＋2C. ＋2，＋2D. ＋3，＋32．高温时不和碳反应的是( )A. CuOB. CO2C. SiO2D. CO3．下列说法中，错误的是( )A．硅酸是不挥发性酸，它与食盐反应生成氯化氢B．氢氟酸能和玻璃发生化学反应，所以氢氟酸要存放在塑料瓶中C．水玻璃有粘性，所以要存放在带橡胶塞的试剂瓶中D．烧碱液能腐蚀玻璃并生成硅酸钠，所以烧碱液要存放在带橡胶塞的玻璃瓶中4．美国“9·11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染，使吸入石棉纤维者易患肺癌。
已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为：Ca2Mg X Si Y O22(OH)2，X、Y的值分别为( )A. 8，3B. 5，8C. 3，8D. 5，55．二氧化硅是酸酐的原因是( )A.它溶于水得相应的酸B.它对应的水化物是可溶性强酸C.它与强碱溶液反应只生成盐和水D.它是非金属氧化物6．能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是( )高温A.CO2是气体，而SiO2是固体B.高温下能反应Na2CO3＋SiO2======Na2SiO3＋CO2↑C.CO2溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水D.CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成7．证明生石灰中既混有石英、又混有石灰石的正确方法是( )A.加入过量盐酸，观察是否有气泡冒出B.加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解C.加热至高温、观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D.先加过量盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解8．将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的固体物质是（）A. Na2SiO3B. Na2CO3、Na2SiO3C. Na2CO3、SiO2D. SiO29．有10 g不纯CaCO3样品与足量盐酸作用后生成4.44 g CO2，且溶液中残留难溶物质。
宝石学第08章 石榴子石族
六.钙铬榴石(Uvarovite)：颜色呈深绿、鲜绿，是较罕见的矿物， 且颗粒很小，一般不超过2mm，芬兰产的晶体较大，但透明度差。 所以这个品种意义不大。
第三节
合成与鉴别
石榴子石的价格不高，一般没有专门的仿冒品。市场上有时 见到用玻璃冒充，但密度差很多，用手一掂就有感觉。硬度的差 别也很大。 人工合成品并不是用来假冒天然石榴石，而是仿冒钻石、祖 母绿等高档品种。为了增强合成品的光学效果，并不是简单按照 天然品的成分复制，而是加入其他元素。常见有两种：钇铝榴石 和钆镓榴石。
同时，石榴子石作为同一矿物族，又有如下共性： 1.晶系：等轴晶系（立方晶系）
2.晶形：常见 菱形十二面体、四角三八面体
3.解理：无解理 4.光泽：强玻璃光泽 5.透明度：透明到半透明 总之，石榴子石族宝石的折射率普遍较高，光泽强，颜色美 丽，在市场上是较受欢迎的中档宝石。 这类宝石的致色元素大都 是矿物本身的化学成分，因此属于“自色宝石”。
化学元素(金属阳离子)的微小变化导致不同石榴子石的物理性 质略有差异，见下表 各种石榴子石的物理性质 宝石名称 镁铝榴石 铁铝榴石 锰铝榴石 钙铝榴石 钙铁榴石 钙铬榴石 折射率 1.74－1.76 1.76－1.81 1.80－1.82 1.74－1.75 1.89 1.87 相对密度 3.7－3.8 3.8－4.2 4.16 3.6－3.7 3.85 3.77 色散 0.027 0.024 0.027 0.028 0.057 — 硬度 7.25 7.5 7 7.25 6.5 7.5
四.钙铝榴石(Grossular)：作为一种矿物，其分布广泛，世界各 地都有。它的颜色是石榴石族宝石中最为丰富的。 1.颜色：黄绿色较常见，也有翠绿色(致色元素是微量的钒，属 于“他色宝石”） 2.产地：主要有美国 加州、巴基斯坦、南 非等。
石榴石系列闪烁晶体的研究进展
第43卷第7期2015年7月硅酸盐学报Vol. 43，No. 7July，2015 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2015.07.06石榴石系列闪烁晶体的研究进展汪超1,2，任国浩2(1. 中国科学院大学，北京100864；2. 中国科学院上海硅酸盐研究所，上海200050)摘要：主要对石榴石系列闪烁晶体近10多年的研究和发展情况进行了梳理。
介绍了Pr、Ce掺杂的(Lu,Y)AG晶体中不同发光中心的发光机理、能量的传递、载流子再束缚过程等；阐述了反位缺陷(antisite defect, AD)对发光中心发光性能的影响及其作用机制；用带隙工程理论分析了Gd、Ga掺入可以消除AD缺陷副作用的机理。
展示了新型石榴石晶体Gd3(Ga5–x Al x)O12:Ce(GGAG:Ce)晶体的光产额和能量分辨率，预计这类多组分掺杂将把石榴石晶体的发展引入一个新的阶段。
关键词：石榴石晶体；闪烁性能；反位缺陷；掺杂中图分类号：O78; O734 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2015)07–0882–10网络出版时间：2015–05–27 18:47:31 网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ.20150527.1847.023.htmlRecent Studies on Garnet Scintillation CrystalsWANG Chao1,2, REN Guohao2(1. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100864, China;2. Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China)Abstract: Recent development on garnet scintillation crystals studies was reviewed. Pr or Ce-doped (Lu,Y)AG crystals are introduced from structure, growth and scintillation characteristics. The scintillation mechanism, energy transfer and carriers-retrapping process of activators as well as the influence of antisite defects on their characterization were depicted. Antisite defects, which are suggested to be responsible for the slow components, were found to result from the high growth temperature, and could be eliminated by the incorporation of Gd and Ga ions. A compound of Gd3(Ga5–x Al x)O12:Ce presents an optimum light yield and a superior energy resolution among the existing oxide scintillators. The multi-components promote the development of garnet single crystal scintillators.Key words:garnet crystal; scintillation property; antisite defects; doping effect无机闪烁晶体材料在高能粒子探测、核物理、医学成像设备如X-CT及正电子断层扫描仪(PET)等方面有很广泛的应用[1]。
第5章11石榴石
RI 1.810 ( +0.004, -0.020)
包裹体 波浪状、不规则和浑圆状晶体包体，针状包体
光谱
紫区430、420、410nm强吸收线，可有铁铝榴石 谱和蓝区吸收线（520、480、460nm）
产地
斯里兰卡、缅甸、巴西、马达加斯加、美国、澳大 利亚、纳米比亚。
产状 花岗伟晶岩
1.68ct/400
• 折射率：随成分变化，无双折率。铝系列的在1.710～1.830 之间，钙系列在1.734～1.940之间。
品种名称 镁铝榴石 铁铝榴石 锰铝榴石 钙铝榴石 钙铁榴石 钙铬榴石 水钙铝榴石
折
射率
1.714～1.742，常为1.74
1.760～1.820
1.790～1.814
1.730～1.760
1.855～1.895
• 石榴石拼合石常为二层石，顶层为石榴石薄层， 底层为玻璃，来模仿各种天然宝石。如以红色石 榴石为顶、绿玻璃为底的拼合石模仿祖母绿。
RI 1.790 ( ±0.030)
包裹 金红石针(通常很粗),锆石放射晕圈,不规则浑圆状晶体（磷灰石、 体 钛铁矿、尖晶石等）包体。四射或六射星光。
光谱
典型“铁铝榴石窗”，黄、绿和蓝绿区三条（573、520、504nm)宽 而强的吸收带，橙红区、蓝区可以有弱吸收线。
产地 印度、斯里兰卡、美国、巴西、赞比亚、坦桑尼亚、中国云南等。
黄色蓝宝石
金绿宝石
晶形
菱形十二面体 四角三八面体
四方柱
桶状晶体，六方柱 六方锥组成晶面上 有横纹
短柱状、板 状
RI 光谱
>1.81 432吸收线
>1.81
653.5诊断 线
1.76—1.78 450吸收窄带
石榴石的产品介绍
型号:24#
• 磨料石榴石工艺数据和物化性质 1、石榴石为均质矿物，不含游离化学物 2、化学分析：（%） SiO2:36--40 AL2O3: 20--24 Fe2O3: 4--6 TiO2:0—0.5 MgO:8—13 FeO:22--24 CaO:6--9 MNO:0— 0.5 3、硬度：摩氏7.5—7.9； 4、比重：3.98 5、强度：坚韧 6、折光率： 7、光泽：玻璃光泽 8、形态：棱角状，不规则状 9、晶形：等轴晶系，四角八面体 10、条痕：白 11、颜色：樱红、橙红色为主 12、解理：纹理少，不规则解理面 13、透明度：透明 14、熔点：1340℃ 15：磁性：弱磁性 16：吸水性：不吸水 17：弥散：自弥散 18：均匀性：均质体 19、病理反应：无 20、有害自由硅含量：无
型号:60#
• 硬度高,耐高温,化学性能稳定,颗粒均匀,磨削效率高,无划伤等特点.适用于机械行业的超精研磨,精密 铸造和对显像管玻壳,光学玻璃,硅片等的研磨.石榴石产品在1988年经南京综合岩矿测试中心检测， 各项指标均达国际标准化学分析：磨料石榴石工艺数据和物化性质 1、石榴石为均质矿物，不含游离化学物 2、化学分析：（%） SiO2:36—40 AL2O3:20—24 Fe2O3:4—6 TiO2:0—0.5 MgO:8—13 FeO:22—24 CaO:6—9 MNO:0—0.5 3、硬度：摩氏7.5—7.9； 4、比重：3.98 5、强度：坚韧 6、折光率： 7、光泽：玻璃光泽 8、形态：棱角状，不规则状 9、晶形：等轴晶系，四角八面体 10、条痕：白 11、颜色：樱红、橙红色为主 12、解理：纹理少，不规则解理面 13、透明度：透明 14、熔点：1340℃ 15：磁性：弱磁性 16：吸水性：不吸水 17：弥散：自弥散 18：均匀性：均质体 19、病理反应：无 20、有害自由硅含量：无
石榴子石
石榴子石石榴子石化学通式为A3B2[SiO4]3，晶体属等轴晶系的一族岛状结构硅酸盐矿物的总称。
化学式中A代表二价阳离子，主要有镁、铁、锰和钙等；B代表三价阳离子，主要有铝、铁、铬、钛等。
石榴子石按成分特征，通常分为铝系和钙系两个系列。
铝系矿物成员有：紫红色、玫瑰红色镁铝榴石；红褐色、橙红色铁铝榴石；深红色锰铝榴石。
钙系矿物成员有：黄褐色、黄绿色钙铝榴石；棕、黄绿色钙铁榴石；鲜绿色钙铬榴石。
石榴子石晶形好，常呈菱形十二面体、四角三八面体或两者的聚形体，集合体呈致密块状或粒状。
颜色变化大（深红、红褐、棕绿、黑等），无解理，断口参差状，玻璃光泽至金刚光泽，断口为油脂光泽，半透明。
摩氏硬度6.5-7.5，比重3. 32-4.19。
性脆。
石榴子石在自然界分布广泛。
镁铝榴石主要产于基性岩和超基性岩中。
铁铝榴石常见于片岩和片麻岩中。
钙铝榴石和钙铁榴石是夕卡岩的主要矿物。
钙铬榴石产于超基性岩中。
石榴子石主要作研磨材料，色彩鲜艳透明者可做宝石，俗称子牙乌。
石榴石简介石榴石的英文名称为Garnet，由拉丁文“Granatum”演变而来，意思是“像种子一样”。
石榴石晶体与石榴籽的形状、颜色十分相似，故名“石榴石”。
化学成分：A3B2[SiO4]3晶系：属等轴晶系。
折光率：1.74-1.88。
硬度：6.5-7.5，密度：3.5-4.3克/立方厘米。
产地：斯里兰卡、印度、马达加斯加、美国、中国等国。
我国的十多个省区均发现有宝石级石榴石矿物。
石榴石的原生矿床有多种，主要产在许多岩浆岩或变质岩类中，多数宝石级石榴石发现在冲积砂矿中。
石榴石族矿物，是化学成分比较复杂的硅酸盐矿物，通常用A3B2[SiO4]3表示。
其中A表示Ca2+ 、Mg2+、Fe2+、Mn2+等二价阳子，B表示Al3+、Fe3+、Cr3+等三价阳离子。
晶体形态呈菱形十二面体、四角三八面体或二者的聚形。
集合体为粒状或块状。
石榴石的颜色受成分影响，呈现多种颜色，有红、紫红、暗红、橙、黄、绿、褐、黑等色。
宝石内含物石榴石课件
目 录
• 宝石内含物概述 • 石榴石的基本特征 • 石榴石的鉴别特征 • 石榴石的成因和产状 • 石榴石的应用价值 • 石榴石的未来发展趋势和挑战 • 参考文献
01
宝石内含物概述
宝石内含物的定义
01
宝石内含物是指宝石中包含的所 有天然或人为添加的物质。这些 物质可能影响宝石的外观、质量 、耐久性和稀有性。
价格波动
石榴石的市场价格受多种因素影响，如供需关系、品质、经济环境 等，价格波动较大，给生产和销售带来一定风险。
技术创新
随着消费者对珠宝品质和设计的追求不断提高，需要不断进行技术 创新和研发，以满足消费者的需求。
07
参考文献
参考文献
01
02
03
参考文献1
石榴石的化学成分和物理 性质。
参考文献2
石榴石在宝石学中的应用 和价值。
石榴石在矽卡岩中最为常见， 与透辉石、硅灰石等矿物共生 。
石榴石也可以在变质岩中产出 ，如片麻岩和榴辉岩中。
石榴石的形成环境
石榴石的形成通常与岩浆活动和变质 作用有关。
在变质作用过程中，原有的岩石经历 了压力和温度的变化，形成了片麻岩 和榴辉岩等岩石，其中也包含石榴石 。
在岩浆活动中，高温高压条件下形成 了矽卡岩矿物，其中包括石榴石。
续增长。
品质要求提高
随着消费者对珠宝品质的要求不断 提高，石榴石的品质也将成为竞争 的重要因素，优质的石榴石将更受 欢迎。
多元化应用
石榴石的应用不仅仅局限于珠宝行 业，未来还将拓展到其他领域，如 航空航天、医疗等领域，具有广阔 的应用前景。
面临的挑战和问题
资源短缺
由于石榴石的资源有限，过度开采和浪费可能导致资源短缺，对 长期发展构成挑战。
柴北缘鱼卡河榴辉岩的变质演化――石榴石成分环带及矿物反应结构的证据
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柴北缘鱼卡河榴辉岩的变质演化 — — —石榴石成分环带及矿物反应结构的证据
" 陈丹玲!， # 孙勇! # 刘良! # 张安达! # 罗金海! # 王焰! $%&’ ()*+,*-，./’ 01*-，+2/ +,)*-，3%4’5 4*()，+/6 7,*%), )*8 94’5 0)*
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（ 5!>>><;AA<] ） 和国家自然科学基金 （ [<[;"<[? ） 联合资助: ! 本工作得到国家重点基础发展规划项目 第一作者简介：陈丹玲，女， !>=; 年生，副教授，岩石学和地球化学专业，&TJ),I： 8IHCD*b *UO: D8O: H*
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石榴石族宝石矿物的产状和成因
石榴石族宝石矿物的产状和成因陈 武 钱汉东(江苏省技术监督南京大学珠宝产品质量检验站,江苏南京,210093)α摘 要 石榴石族宝石矿物中的钙系石榴石或由接触交代作用产于钙质夕卡岩中,如桂榴石、沙弗来石;或由气化热液对超基性岩体交代以蚀变产物出现,如黄榴石、翠榴石。
铝系石榴石或由区域变质作用产于结晶片岩中,随变质程度的加深由绿片岩相中的锰铝榴石向角闪岩相中的铁铝榴石至麻粒岩相中的红榴石、镁铝榴石过渡;或由岩浆结晶作用作为岩体原始矿物产出,如镁铝榴石呈斑晶见于超基性侵入岩和喷出岩中,铁铝榴石呈斑晶见于中、酸性喷出岩和次火山岩中;或由伟晶作用而产于花岗伟晶岩内,其中早期以结晶作用为主的伟晶岩中为铁铝榴石,晚期以交代作用为主的伟晶岩中为锰铝榴石。
依据其产状,钙系石榴石产于深度不大的条件下,不论是作为夕卡岩矿物还是作为超基性岩的蚀变产物,形成深度大于夕卡岩的结晶片岩中产出的均为铝系石榴石。
岩浆成因和伟晶作用成因的铝系石榴石,随形成时深度由深至浅的变化,相应地由镁铝榴石向铁铝榴石至锰铝榴石转变。
这种规律性的变化可由石榴石晶格中处于八次配位时不同阳离子的配位半径不同作出解释。
因为在高压下有利于小配位半径阳离子进入晶格,并呈稳定的八次配位,而在低压下大配位半径阳离子的八次配位的稳定性则远比小配位半径阳离子的大。
关键词 石榴石 成因 产状 配位半径中图分类号 P619.28 石榴石族矿物的一般化学式为R32+R23+ [Si O4]3,其中R2+主要是Ca2+,M n2+,Fe2+和M g2+;R3+主要是Fe3+,A l3+和C r3+。
石榴石族矿物的晶体结构属岛状硅酸盐结构,即结构中存在孤立硅氧配位四面体[Si O4]4-。
这种络阴离子彼此之间靠R2+和R3+金属阳离子相维系。
R2+在结构中作八次配位,形成配位立方体,R3+作六次配位,形成配位八面体。
由于这种类型的结构相当紧密,各方向的键力少有差异,所以石榴石族矿物表现三向等长(菱形十二面体、四角三八面体),无解理,硬度高,密度较大,抗风化能力强,常形成砂矿矿物。
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1、
Renata Copjakova, Petr Sulovsky, Bruce A. Paterson. Major and trace elements in pyrope- almandine garnets as sediment provenance indicators of the Lower Carboniferous Culm sediments, Drahany Uplands, Bohemian Massif. Lithos, 2005, 82: 51-70.
内容：文章采用石榴石的主量元素（Electron microprobe）和微量元素（LA-ICP-MS）分析进行物源判断。
背景：下石炭系Culm盆地是欧洲华力西器（V ariscan）前陆盆地的一部分。
其中石榴石在Culm沉积地层中大量存在（包括Protivanov组，Rozstani组和Myslejovice组等）。
石榴石组合分为两种？一种是复矿碎屑石榴石组合（polymict garnet assemblage），从Protivanov组到Myslejovice组的下部，主要是麻粒岩带；一种是单成分石榴石组合（oligomict garnet assemblage），分布在Myslejovice组的上部，主要是镁铝榴石-铁铝榴石组合。
单成分石榴石组合中主要是低钙铝榴石-镁铝榴石-铁铝榴石，其主量元素组成基本相同。
镁铝榴石-铁铝榴石石榴石组合中贫LREE，而富HREE；球粒陨石模式中从Dy到Lu是平直形态，而明显Eu亏损，是典型的麻粒岩变质石榴石。
低钙铝榴石-镁铝榴石铁铝榴石主量元素组成特征与Bohemian的某些麻粒岩和石榴石长英片麻岩一致。
Bohemian露头的麻粒岩岩石化学组成表现为高Ca和/或低镁特征。
Myslejovice组上部的镁铝榴石-铁铝榴石组合的主量和微量元素组成与Miroslav的麻粒岩及Trebic西部的Moldanubian麻粒岩体的石榴石组成对应较好。
Moldanubian组的麻粒岩一般与岩浆形成的橄榄岩和榴辉岩同时出现。
文中系统地介绍了石榴石物源示踪应用的历史：
最早利用石榴石主量元素进行物源示踪的是Morton（1985），其示踪了北海沉积物的物源，之后全球广泛应用（其实也不多），主要是Haughton& Farrow（1989），Takeuchi（1994），Sabeen（2002）等。
石榴石较为宽泛的化学组成范围为辨别不通富含石榴石岩体创造了条件，此外，其在沉积、成岩过程中的超强稳定性为其作为物源示踪因子提供了保障。
在此之前，多数研究都是运用电子探针（EMP）来对石榴石进行主量元素测试，其优点是速度快、有效且可较广泛应用；随着LA-ICP-MS（激光溶蚀质谱仪和第二代离子质谱仪）的发明和应用，提供了一种更为精确和敏感的测试手段，可以精确的测试石榴石的痕量元素组成，对更好的分析和进行沉积物物源示踪提供了技术支持。
石榴石化学组成和稀土元素配分模式很大程度上分别是由母岩的化学成分和P-T轨迹控制。
最后结论：
占有大部分数量的高级变质岩砾石、碎屑镁铝榴石-铁铝榴石组合以及铁铝榴石组成与现今Moldanubian组的组成基本相似。
在Lulec砾岩中，高级变质长英麻粒岩（high-grade felsic granulites）、浅色黑云母片麻岩（leucocratic biotite gnesses）、黑云母-矽线石片麻岩（biotite- sillimanite gneisses）和堇青石片麻岩（cordierite gneisses）与中-高级云母片岩、黑云母副片麻岩及白云母-黑云母副片麻岩关系密切。
零星出现的钙铝榴石-铁铝榴石-变化的镁铝榴石-锰铝榴石组合、极少的云母片岩石榴石、黑云母副片麻岩石榴石组成对比，表明其潜在的母岩为Moravian岩帽及Moldanubian组中的中级变质岩相泥质岩，一起成为年轻的Culm沉积物碎陆源碎屑沉积的物源。
这里展示一个文中的三角形图解，是将可能存在的母岩石榴石投影到三角形图解中，进行比较。
是Prp70Alm30-Alm-Grs70Alm30三角图解。
2、
H.M. Sabeen, N. Ramanujam, Andrew C. Morton. The provenance of garnet: constraints provided by studies of coastal sediments from southern India. Sedimentary Geology, 2002, 152: 279-287.
主要结论：
含有低钙铝榴石-高镁铝榴石重矿物的沉积物物源是相对难以判定的，因为这种石榴石组合分布在世界上许多沉积盆地中，而尤其在北不列颠（northern Britain）周边的沉积盆地更为普遍，但其源岩并不能在毗邻基底岩石中发现。
文中分布选取印度南部的海岸、沙坝及河流砂，提取其中石榴石进行物源研究，这些石榴石恰恰就是以低钙铝榴石-高镁铝榴石为特征组成。
其物源主要是周边的高级变质沉积岩（麻粒岩相）（high-grade metasedimentary）和紫苏花岗岩（charnockitic）。
通过对比该区具有相似特征的低钙铝榴石-高镁铝榴石石榴石组合的物源特征，可以判断北不列颠的砂岩最可能的物源区是格陵兰。
主要方法：
石榴石电子探针测试主量元素，计算钙铝榴石、锰铝榴石、铁铝榴石和镁铝榴石的比例，运用三角形图解（分别以铁铝榴石+锰铝榴石-镁铝榴石-钙铝榴石为端元），对比源区和沉积盆地的石榴石组成特征，进而判定物源。
文章同时，较为详细的描述了石榴石挑选、制样及测试的方法。
（重液分离、矿物挑取、测靶制作、测试过程），（选取63-125um间的石榴石，认为可以忽略其粒径影响）。