概述石榴子石英文名Garnet,源于拉丁文Granatus意为“谷粒”而中文名是因为石榴子石的晶体形态与石榴石的肉籽相似而得名。石榴子石也是最早被利用的一种宝石在我国古时称之为紫牙乌(指紫红色的石榴石宝石)。红色石榴石宝石为一月份生辰石,象征着纯朴和忠实。石榴子石是一个复杂的矿物族,其种类已有12个之多,其成员都有一个共同的结晶习性及稍有差异的化学成分。自然界资源量和宝石的价值有较大的判别如种种色调的暗红色的铁铝榴石和镁铝榴石都为常见宝石价值不高,而橙色、橙红色的锰铝榴石则较为稀有,有较高的商业价值,绿色的翠榴石和钙铝榴石则是石榴子石家族中的珍贵品种,价值不菲,所以石榴石不是一个单独的矿物名称,而是这个家族的总称,对具体的品种必须准确定名。各色石榴石各色石榴石基本特征1、结晶特点石榴子石族宝石在晶体结构上,属岛状硅酸盐,属于等轴晶系,常见结晶形态为菱形十二面体,四角三八面体及其聚形,晶面可见生长纹。基本特征2、化学成分石榴子石族的化学式可用A3B2(SiO4)3来表示,其中A为Ca、Mg、Fe、Mn等元素;B为Al、Fe、Ti、Gr等元素,在A的位置上含Ca元素时,称为钙榴石系列,在B的位置上为Al时,则称为铝榴石系列,由于化学成分上的变化,将石榴子石分为两大类质同象系列。(1)铝榴石系列:镁铝榴石—铁铝榴石—锰铝榴石这三个品种之间可以产生完全的类质同象(或三个品种之间可以任意比例混合)。基本特征(2)钙榴石系列:钙铝榴石—钙铬榴石—钙铁榴石这三个品种之间,类质同象发生在钙铝榴石与钙铁榴石,钙铁榴石与钙铬榴石之间。两个系列的石榴子石之间也发生一定的类质同象作用,例如铁钙铝榴石,就是含有少量铁铝榴石成分的钙铝榴石。石榴石族宝石类质同象关系基本特征3.成分及物理性质宝石名称化学成分折射率相对密度色散硬度镁铝榴石Mg3Al2(SiO4)31.74-1.763.7-3.80.0227.25铁铝榴石Fe3Al2(SiO4)31.76-1.813.8-4.20.0247.5锰铝榴石Mn3Al2(SiO4)31.80-1.824.160.0277钙铝榴石Ca3Al2(SiO4)31.74-1.753.6-3.70.0287.25钙铬榴石Ca3Cr2(SiO4)31.873.777.5钙铁榴石Ca3Fe2(SiO4)31.893.850.0576.5石榴子石的化学成分及物理性质镁铝榴石镁铝榴石的商业名为红榴石,也曾被称为火红榴石,因其英文名Pyrope即源自希腊处Pyropos意为“火红的”、“象火一样”火红榴石名称更能表示宝石的性质和特点。镁铝榴石的成分中总含有铁铝榴石和锰铝榴石、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、颜色常为浅黄红、深红色、紫红色和红色,因铁和铬致色,成分纯净的镁铝榴石为无色。镁铝榴石2.吸收光谱(1)当由Cr致色时,出现类似于红宝石的吸收光谱:红光区无Cr的荧光发射线,680nm右有一弱吸收线。特征宽吸收带位于黄绿区590nm至500nm,蓝区475nm以后吸收。(2)与第一种情况相似,但缺失500-475nm的透光区,光谱特征除红—橙光区外,全部吸收。(3)红光区有弱吸收线,以黄绿区为中心宽吸收带,绿区有一强的吸收窄带,紫区普遍吸收,光谱中有铁铝榴石的光谱伴随。镁铝榴石3.内含物镁铝榴石内部较纯净,内含物较少,常见浑圆状的磷灰石,细小的片状钛铁矿和其它针状内含物,有时可见由石英组成的圆形雪块状小晶体。镁铝榴石4.特殊光学效应具变色效应,灯光下红色,日光下紫色,挪威的镁铝榴石在白炽光下呈深红色,日光下呈紫色,但宝石非常小(约0.5ct);东非翁巴谷的镁铝榴石是与锰铝榴石成混溶体,并含少量Ca和Ti,在日光下呈带绿的蓝色,在钨光下呈酱红色。镁铝榴石5.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与钻石伴生,颜色好,但颗粒太小,使用价值不高。砂矿是宝石级镁铝榴石的重要来源。主要产地有缅甸、南非、马达加斯加、坦桑尼亚、美国及中国等。铁铝榴石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,常加工成凹凸面型琢型或低凸型,以减少宝石厚度而显示颜色。由于光泽较强,硬度大,内含物丰富,常用作拼合石的顶层。1、化学成分Fe3A2(SiO4)3,成分越纯,颜色越深,反射光常呈黑色,较少用于宝石。大多数宝石成分中总含有镁铝榴石和锰铝榴石组分,使其颜色较多。铁铝榴石2、颜色常为褐色、褐红色、紫红色、深紫红色、紫色、深红色,因颜色较深导致透明度降低。3、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“铁铝窗”,另外,橙区617nm和紫区425nm有弱吸收。铁铝榴石4、内含物内含物主要为矿物晶体包体,较典型有针状金红石晶体,一般呈短纤维状,相互以110°和70°角度相交;锆石晶体常见“锆石晕”;角闪石常呈深色的棒状晶体(斯里兰卡)和像石棉一样的针状晶体(爱达荷州),其排列方向平行于菱形十二面体的。其它还有磷灰石、尖晶石等晶体包体。铁铝榴石5、产状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,此外还产于火成岩及接触变质岩中,砂矿是铁铝榴石的重要来源。铁铝榴石分布广,世界各地均有产出,重要的产地印度、斯里兰卡、巴西、马达加斯加、中国云南等。锰铝榴石1、颜色锰铝榴石是相当罕见的宝石,具有黄色至橙红的各种色调,其中橙红色最漂亮,价值较高。成分中可含铁铝榴石的组分,并导致褐红色色调,近于纯净的锰铝榴石为黄色至淡橙黄色。锰铝榴石2、内含物主要内含物为面沙状的愈合裂隙。愈合面上具有由细长暗色的气液二相包体组成指纹状图案,有时也描述“花边状”。尤其是斯里兰卡及巴西产的锰铝榴石具有这种包体。锰铝榴石3、吸收光谱典型吸收位于紫光区432nm和412nm处强的吸收窄带,具鉴定意义,其次紫区424nm、432nm吸收线,以及蓝区495nm、485nm和462nm吸收线,有时有铁铝榴石的吸收带伴随。4、产状和产地锰铝榴石主要产于花岗岩及砂矿中也有产出。主要产出国:巴西、马达加斯加、斯里兰卡、缅甸、肯尼亚、美国等,我国新疆阿尔泰、甘肃、阿克塞等地也有发现。钙铝榴石钙铝榴石有许多颜色,其颜色决定于铁和锰的含量,若铁含量小于2%时,便呈浅色和无色;铁含量高于2%,便产生褐色和绿色,其中鲜绿色色调由铬和钒所致。钙铝榴石和符山石的混合物称为玉符山石,呈浅绿色产于加利福尼亚、巴基斯坦、南非。钙铝榴石有以下主要变种。钙铝榴石1.铁钙铝榴石是一种含铁钙铝榴石组份的钙铝榴石,也称桂榴石,颜色为暗红色、褐黄色、褐红色等内含有大量的晶体包体,似粒状外观,也描述为糖浆状构造。折射率1.74-1.75。无典型吸收光谱。产地有斯里兰卡、巴西、马达加斯加、加拿大、坦桑尼亚等。钙铝榴石2.钒铬钙铝榴石颜色为鲜绿色,也称绿色钙铝榴石,RI1.74左右,内部较干净,有时含有长柱状磷灰石,细小的棱柱状透辉石以及石英、长石、顽火辉石和硫锰矿,这些矿物组合是一典型的特征。绿色钙铝榴石无典型光谱,在查尔斯滤色镜下变红色,主要产地除了肯尼亚,还发现于坦桑尼亚、赞比亚和加拿大。钙铝榴石3.水钙铝榴石为一种多晶集合体,半透明到不透明,也称南非玉,常见浅绿色,绿色由Cr致色,也有粉红色颜色,呈粒状、块状和不规则状色斑,不均匀地分布底色,白色部分为无色的钙铝榴石。水钙铝榴石折射率1.70-1.73,相对密度:3.35左右,蓝区461nm处有一吸收窄带,绿色部分在滤色镜下变红,在X荧光下有很强黄色,橙色荧光,产地主要为南非、巴基斯坦、加拿大、美国加洲等地。钙铝榴石4.块状钙铝榴石块状钙铝榴石是一种多晶集合体,颜色从浅绿至绿色并呈粒状、块状和不规则团块状及条带状分布,基质为白色的钙铝榴石,产于我国青海、新疆和贵州等地,在商业上称“青海翠”。主要特征以钙铝榴石为主,可含少量的绢云母、蛇纹石、黝帘石等RI1.74-1.75,相对密度约3.6,X—射线下有橙色荧光,绿色部分在查尔斯滤色镜下变红。钙铁榴石1、品种及颜色因含杂质Ti和Cr,使得钙铁榴石产生不同的颜色,形成的变种有:黑榴石、钛榴石,因含Ti而呈黑色;黄榴石呈黄绿色,一般颗粒较小,大于2-3ct的琢型宝石也很珍贵;翠榴石因含铬而呈鲜艳绿色,是石榴石中最有价值之一。2、吸收光谱翠榴石翠绿色,含Cr而具典型铬的吸收光谱,红光区有一双线(701nm),693nm吸收线,橙黄区伴有两条横糊带,紫区强吸收形成443nm截止边。钙铁榴石3、内含物俄罗斯乌拉尔山产的翠榴石可含有典型的“马尾丝状”(纤维状石棉)包裹体具有特征的鉴定意义。纳米比亚产的翠榴石无此特征,但具有有较为明显的生长纹和碎裂状的黑色包裹体。钙铁榴石4.滤色镜下翠榴石滤色镜下变红。5.产状及产地钙铁榴石产于片岩、蛇纹岩、碱性岩浆岩和变质灰岩及接触带中,翠榴石多见于蚀变的超基性岩的蛇纹石脉。俄罗斯乌拉尔山脉为优质翠榴石的产出地,其它还有意大利、纳米比亚、朝鲜、赞比亚、美国加州等。钙铬榴石钙铬榴石很少用作宝石。颜色呈深绿、鲜绿色。常呈菱形十二面体小晶体,由于颗粒太小,难以琢磨成宝石,一般以晶簇标本为主,主要用作观赏、装饰和收藏品。钙铬榴石是一种罕见矿物与铬铁矿及蛇纹石共生,即产于有钙和铬存在的变质环境中,最著名的产地为芬兰奥托孔普,其它产地还有挪威、俄罗斯、南非、加拿大等。鉴别1、原石鉴别识别特征为独特的晶形特点和颜色。晶体一般菱形十二面体和四角三八面体以及聚形,晶面上有生长纹。鉴别2.成品鉴别(1)光泽:因高折射率使表面具有强玻璃光泽,非常明亮。(2)折射率:单折射不同石榴石,折射率大小不一,除翠榴石、锰铝榴石、部分铁铝榴石的折射率超出折射仪的测试范围以外,其它都可测,只要小心测试有帮助鉴定出品种。(3)典型的吸收光谱为镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石和翠榴石提供了准确的鉴定依据,从而帮助确定宝石种名称。鉴别(4)内含物特征:不同品种的石榴石内含物特征,为准确定名提供有利的依据。如铁铝榴石、锰铝榴石、铁钙铝榴石、翠榴石等。(5)颜色特点及分布状态,也可帮助区分石榴子石品种。