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。

3. 均质体。但常在镁铝榴石和铁铝榴石中可见异常双折射现象。

4.强玻璃光泽，贝壳状断口，断口处可显油脂光泽，无解理，脆性较高。

5.宝石级品种常为完全透明，少数半透明，具特殊光学效应，极少数品种以块状、多晶**体形式出现。

6.除极少数品种（无色至浅色的钙铝榴石）具弱荧光外，其他品种在长、短波紫外光下均无荧光反应。

常见的品种有：（一）镁铝榴石（Pyrope）

镁铝榴石的商业名为红榴石，镁铝榴石的成分中总含有铁铝榴石和锰铝榴石组分。铁铝榴石组分用光谱方法很容易地检测出来，大而纯净，颜色漂亮的镁铝榴石，价值昂贵，也非常罕见。

（1）成分:Mg3Al2(SiO4)3，镁和铝的硅酸盐,其中常见少量的Fe、Mn代替Mg，自然界中几乎没有纯净的镁铝榴石，当Fe2+、Mn2+原子数之和小于Mg2+原子数时都定名为镁铝榴石。（2）摩氏硬度:7.25。

（3）相对密度:3.7-3.8。

（4）颜色:红、黄红、紫红色。为他色性宝石，颜色由Fe致色，常有Cr的参与。成分纯净的镁铝榴石应为无色。

（5）光泽:玻璃光泽。

（6）透明度:透明-微透明。

（7）折射率:单折射, 1.74—1.76。

（8）色散:0.027,中等。

（9）吸收光谱: 由Fe、Cr共同致色,红区4条弱吸收线,黄绿区为中心宽吸收带，紫区普遍吸收。

（10）包裹体:内部干净,包体少,有时可见针状晶体。浑圆状的磷灰石，细小的片状钛铁矿等。

（11）产状产地：镁铝榴石主要产于各种超基性岩，如金伯利岩、橄榄岩和蛇纹岩及其风化而成的砂砾层中，其中产于金伯利岩中的镁铝榴石与钻石伴生，颜色好，但颗粒太小，使用价值不高。

镁铝榴石的吸收光谱

(12)特殊光学效应：有些镁铝榴石具变色效应.东非翁巴谷的镁铝榴石是与锰铝榴石成固溶体，在日光下呈带绿的蓝色，在灯光下呈酱红色。我们见过的变色石榴石见照片。

（二）铁铝榴石（Almandine）

铁铝榴石是一种最常见的石榴石，又称为贵榴石。颜色以深色、暗色居多。由于光泽较强，硬度大，常用作拼合石的顶层。

1）成分: Fe3Al2(SiO4)3，成分越纯，颜色越深，反射光常呈暗红色。大多数宝石成分中总含有镁铝榴石和锰铝榴石组分，使其颜色变浅。

（2）摩氏硬度:7.5。

（3）相对密度:3.8-4.2。

（4）颜色:常为褐色、褐红色、紫红色、深紫红色、紫色、深红色，Fe2+致色,因颜色较深导致透明度降低。

（5）光泽:玻璃光泽至亮玻璃光泽。

（6）透明度:透明-微透明。

（7）折射率:单折射, 1.76—1.81。

（8）色散:0.024,中等。

（9）吸收光谱:具典型的铁的吸收光谱，黄绿区有三条强吸收窄带，分别为576nm、527nm 和505nm被形象地称为“铁窗”。另外，橙区617nm和紫区425nm有弱吸收。

铁铝榴石的吸收光谱（10）包裹体：常含针状金红石晶体包体,三组包体互相垂直，形容为手脚架状包裹体。此外还有磷灰石、锆石等,呈不规则状和浑圆状, 锆石晶体常带有应力晕。

11）特殊光学效应：有四射和六射等星光效应。四射星光是由于金红石针按菱形十二面体的棱线以70度和110度排列，而六射星光是在这个基础上多出一组定向排列的管柱状液态包裹体，从而构成了石榴石的六射星光。具有星光效应的石榴石大多是铁铝榴石，以及镁铝榴石与铁铝榴石的变种铁镁铝榴石。

（12）产状及产地: 铁铝榴石是一种常见的变质矿物，产于片麻岩云母岩和接触变质岩中，砂矿是铁铝榴石的重要来源。

(三)玫瑰榴石（Rhodolite）

玫瑰榴石一名起因于1989年来自美国科罗拉多州Mason矿山的一种漂亮的玫瑰红色的石榴石，其折光率1.75-1.76，密度3.84g/cm3，是镁铝榴石 (57%)与铁铝榴石（37%）的固溶体。现在，玫瑰榴石成为含有一定铁铝榴石成分的镁铝榴石的宝石学通用名称，成为石榴石族宝石的一个品种。但是，对玫瑰榴石所代表的范围，还没有一致的看法，一种观点认为，玫瑰榴石应代表铁镁比为1：2的含铁镁铝榴石，另一种观点认为，具有贵榴石吸收光谱特征，折射率在1.75到1.78，密度为3.80到3.95的含铁镁铝榴石为玫瑰榴石。