紫牙乌—石榴子石

后勤部长 · 发表于 2011-5-2 20:39

一、概述 石榴子石英文名Garnet，源于拉丁文Granatum意为“谷粒”，而中文名是因为石榴子石的晶体形态与石榴中的肉籽相似而得名。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差别如各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。
二、石榴子石的基本特征
1、化学成分石榴子石族的化学式为A3B2(SiO4)3，其中A为Ca、Mg、Fe、Mn等两价阳离子；B为Al、Fe、Ti、Cr等三价阳离子，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）。
（2）钙榴石系列：钙铝榴石—钙铁榴石—钙铬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。
2、晶系：等轴晶系，属岛状硅酸盐。
3、结晶习性：常形成菱形十二面体、四角三八面体晶及其聚形。晶面可见生长纹。砂矿中常见浑圆状砾石。
4、解理无，有贝壳状至平坦状断口。
5、光性均质体，某些可有异常双折射，特别是镁铝榴石—铁铝榴石系列。
6、多色性：无。
7、产状：石榴子石族的矿物在地壳中产出普遍，常以晶体形式产于变质岩和火成岩中，也可呈卵石状产于冲积层中。
三、常见品种
石榴石族矿物能够作为宝石的品种很多，但常见的有：
1、镁铝榴石（Pyrope）
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即源自希腊语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）特殊光学效应：有些镁铝榴石具变色效应，灯光下红色，日光下为紫色，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固溶体，在日光下呈带绿的蓝色，在灯光下呈酱红色。
（12）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。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。
2、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。
（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。
（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。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。
3、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3.84gcm3，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。主要性质如下：
（1）化学成分：铁铝榴石组成的含量在20%～40%之间。
（2）折光率：1.75～1.78。
（3）密度：3.79～3.89gcm3。
（4）颜色：几乎总是紫红色。
（5）吸收光谱：“铁窗”图式，但清晰程度可能略差。
4、锰铝榴石（Spessartine）
（1）成分 Mn3Al2(SiO4)3 锰铝硅酸盐 Fe2+和Mg2+常部分取代，Mn2+，Fe3+取代部分Al3+。
（2）摩氏硬度7.25。
（3）相对密度4.2。
（4）颜色黄橙、红、褐红，自色性，由锰致色。
（5）光泽亮玻璃光泽。
（6）透明度透明—半透明。
（7）折射率单折射，1.80～1.82。
（8）色散0.027，中等。
（9）吸收光谱紫区432nm和420nm处强的吸收窄带，具鉴定意义，有时有铁铝榴石的吸收带伴随。
（10）包裹体大量液态包体组成的波纹状羽状体，常具有特征的花边状或切碎状外观。
（11）产状、产地锰铝榴石主要产于花岗岩、伟晶岩以及砂矿中。伟晶岩型的锰铝榴石通常可有很大的晶体，是宝石级锰铝榴石的重要来源。主要产出国有斯里兰卡、巴西、马达加斯加、缅甸、肯尼亚、美国等，我国新疆阿尔泰、甘肃等地也有发现。
5、钙铝榴石（Grossulor）
（1）钙铝榴石的物化性质：
①成分 Ca3Al2(SiO4)3钙铝硅酸盐。
②摩氏硬度7.25。
③相对密度3.6～3.7。
④光泽玻璃光泽。
⑤透明度透明－半透明。
⑥折射率单折射1.74～1.75。
⑦色散0.028 中等，常被体色掩盖。
（2）主要品种
①铁钙铝榴石
商业上也称桂榴石，是含有少量铁铝榴石组分的钙铝榴石，常见浅褐黄、浅褐红色、橙红色。含有大量圆形晶体，圆形晶体主要是磷灰石、方解石和锆石，造成独特的糖浆状效应。产地有斯里兰卡、巴西、马达加斯加、加拿大、坦桑尼亚等。
②绿色钙铝榴石(铬钒钙铝榴石）
黄绿到蓝绿色，由钒和铬致色。针状、棒状、纤维状晶体包体。查尔斯滤色镜下呈粉红—红色。主要产地是肯尼亚、坦桑尼亚、赞比亚和加拿大。
③钙铝榴石集合体
由中—粗粒状的绿色钙铝榴石和白色的钙铝榴石组成的多晶集合体，外观与浅绿色翡翠相似，但绿色色斑为点状，折射率1.74，相对密度3.6，在查尔斯滤色镜下变橙—红色。市场上主要是这种钙铝榴石，而不是水钙铝榴石。
④水钙铝榴石
水钙铝榴石是块状集合体，有绿色、粉红色、灰白色等，常不均匀，绿色由Cr致色，粉红色由Mn致色。半透明—微透明，含细粒不规则状黑色磁铁矿包体，折射率比钙铝榴石低，1.70～1.73。主要为南非、巴基斯坦、加拿大、美国加洲等地，但是，最著名的南非水钙铝榴石矿床已经基本采空。
⑤钙铁—钙铝榴石
是含较多钙铁榴石成分的钙铝榴石，钙铁榴石的组成在17%～29%，呈淡黄色至浅褐色，90年代发现于非洲马里。主要性质有：折射率1.758～1.785，有清晰的角状生长带，吸收光谱可见435nm的吸收线及410nm的弱线，也可能形成435nm的截止边。异常双折射十分强烈。
6、钙铁榴石（Andradite）
（1）钙铁榴石的物化性质
①成分 Ca3Fe2(SiO4)3 钙铁硅酸盐。
②摩氏硬度6.5。
③相对密度3.85。
④折射率1.89。
⑤光泽亮玻璃光泽—亚金刚光泽。
⑥色散高0.057，虽然常被体色掩盖.但透明品种的火彩可使宝石具有生动的外观。
（2）翠榴石
翠榴石呈绿色、由Cr致色，查尔斯滤色镜下粉红色。绿色翠榴石具有典型铬的吸收光谱，红光区有701和693nm两条吸收线，橙黄区伴有两条横糊带，紫区强吸收形成443nm截止边。含有称“马尾丝状包体”的放射状纤维状包体。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，其他还有意大利、纳米比亚、朝鲜、赞比亚、美国加州，我国四川等。
7、钙铬榴石（Uvarovite）
钙铬榴石是一种罕见矿物，与铬铁矿及蛇纹石共生，颜色呈深绿、翠绿色，似祖母绿色。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。最著名的产地为芬兰奥托孔普，其他产地还有挪威、俄罗斯、南非、加拿大等。
四、石榴石的鉴定特征及其与相似宝石的鉴别
1、石榴子石品种的鉴定
根据颜色、折射率、吸收光谱可以鉴别不同的石榴石品种，这些特征列在下表1。

表1 石榴石族宝石的物理性质

品种	镁铝榴石	铁铝榴石	锰铝榴石	钙铝榴石	钙铁榴石
硬度	7.25	7. 5	7.25	7.25	6.5
相对密度	3.7～3.8	3.8～4.2	4.16	3.6～3.7	3.85
折射率	1.74～1.76	1.76～1.81	1.80～1.82	1.74～1.75	1.89
光泽	玻璃	强玻璃	强玻璃	玻璃	亚金刚
色散	0.022	0.024	0.027	0.028	0.057
颜色	红色、黄红、紫红	褐红、暗紫红	橙色至橙红色	绿色、黄色	黄色、绿色（为主）、黑色

2、石榴石与相似宝石的鉴别
（1）红色系列
与红色色调的石榴石相似的宝石有：红色尖晶石、红色璧玺、红宝石、红锆石等。主要根据光性、折射率、双折射、典型光谱、多色性和内含物特征鉴别。具体见表2。
表2 红色石榴石及相似宝石的特征

品种	红色石榴石	红尖晶石	红锆石	红宝石	红碧玺
晶形	菱形十二面体	八面体	四方柱、四方双锥	桶状、柱状、板状	柱状、柱面纵纹发育
折射率	1.74～1.76	1.712～1.730	少量1.740＞1.81	1.76～1.78	1.62～1.65
双折射	无	无	0.059	0.009	0.018
典型光谱	铬谱、Fe谱	风琴管状		典型光谱	无
多色性	无	无	中等多色性褐红—红	橙色—红色	桃红—浅粉
内含物	少量针状物和晶体包体	八面体晶体包体	刻面棱双影晶体包体	金红石针状物双晶纹	气液两相包体管状包体

（2）黄色系列
与黄色色调的石榴石相似的宝石有黄色锆石、黄色托帕石、黄色蓝宝石、金绿宝石。主要鉴别依据是折射率、密度、多色性、吸收光谱等。
黄色锰铝榴石易与黄色锆石、黄色蓝宝石、黄色金绿宝石相混，主要鉴别见表3。

表3 黄色石榴石及相似宝石的特征

品种	锰铝榴石	黄色锆石	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	1.81	1.81	1.76～1.78	1.74～1.75
光谱	432吸收线	653.5诊断线	450吸收窄带	444吸收线
内含物	液滴状包体	晶体包体、刻面棱双影	干净，有少量晶体包体及针状包体	晶体、管状包体

（3）绿色系列
与翠榴石相似的宝石主要是绿色锆石、榍石、铬透辉石和祖母绿。尽管它们在颜色上十分相似，但彼此之间的折射率、双折射率、光性、光谱不同，容易区别。绿色锆石、榍石具有明显的双折射现象，此外翠榴石有特征的“马尾状包裹体”以及在查尔斯滤色镜下变红的特征。
五、石榴石的拼合及其鉴别
石榴石拼合石通常为二层石，铁铝榴石和有色玻璃粘合在一起再磨制成刻面，从台面看具有很好的光泽和颜色，用以模仿祖母绿、红宝石和蓝宝石等。石榴石为顶的目的是提高玻璃仿制品的光泽和硬度。这种作假的方法现在已经很少使用。拼合石的检测方法有：
1、侧视拼合石，上下光泽、颜色有差异，上下部分的折射率、包裹体特征不同。
2、放大检查可找到粘合层以及粘合层面上可能有气泡。
3、拼合石具有红环效应。将拼合石台面向下置于白色背景上，在合适的光照条件下，可见一红色圈环绕宝石腰部。
六、石榴石的质量评价
石榴石宝石总体来说属中—低档宝石，但其中翠榴石因产地稀少，产量很低等原因，优质翠榴石具有很高的价值，可跻身高档宝石之列。
评价石榴石通常以颜色、特殊光学效应、透明度、净度、质量以及切工为依据。颜色浓艳、纯正，内部干净、透明度高、颗粒大、切工完美者具有较高的价值。颜色是决定石榴石价值的首要条件，翠榴石或具翠绿色的其他石榴石品种在价格上要高于其他颜色的石榴石，优质翠榴石的价格可接近或超过同样颜色祖母绿的价格。星光石榴石、变色石榴石的商业价值也很高。此外橙黄色的锰铝榴石、红色的镁铝榴石和暗红色的铁铝榴石的价格是依次降低的。