石榴石（紫牙乌）

后勤部长 · 发表于 2011-5-3 17:20

一、分类及品种
　　沿袭矿物学分类，属石榴石族，岛状硅酸盐，化学公式为A3B2[SiO4]3
　　A：Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+
　　B：Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+
　　按类质同像替代分两个系列：

表2 石榴石族宝石主要品种及成分表

系列	种	成分	英文名称
铝石榴石系列	镁铝榴石	Mg3Al2[SiO4]3	Pyrope
	铁铝榴石	Fe3Al2[SiO4]3	Almandine
	锰铝榴石	Mn3Al2[SiO4]3	Spessortite
钙石榴石系列	钙铝榴石	Ca3Al2[SiO4]3	Grossolurite
	钙铁榴石	Ca3Fe2[SiO4]3	Andradite
	钙铬榴石	Ca3Cr2[SiO4]3	Urarovite

　　钙铁榴石中仅绿色的翠榴石作为宝石品种，钙铝榴石又包括三个亚种：
　　铁钙铝榴石（桂榴石）、绿色铬钒钙铝榴石，水钙铝榴石（钙铝榴石玉）

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二、该族宝石共性
　　1. 等轴晶系，各个方向的物理光学性质相同；
　　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。


图3-12-1	图3-12-2	图3-12-3
石榴石的晶体素描图	石榴石的菱形十二面体	石榴石的四角三八面体

　　3. 单折射，光线进入宝石中任何方向都不发生分解，一个主折射率，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；

图3-12-4

石榴石的强玻璃光泽

　　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、多晶集合体形式出现；
　　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效应；
　　7. 该族宝石除蓝色外，可呈现各种颜色。其中铝榴石系列宝石的品种常为紫红色、红色、橙红色、橙黄色、黄色；钙榴石系列宝石的品种常为黄褐色、黄绿色、绿色、翠绿色等。

图3-12-5

不同颜色的石榴石品种

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三、基本性质
　　各种石榴石品种的主要性质如表2

表2 主要石榴石品种物理性质表

品种	镁铝榴石	铁铝榴石	锰铝榴石	钙铝榴石	钙铁榴石	钙铬榴石
颜色	红色、紫红色、黄红色	褐红色、暗红色、紫红色	黄橙色、橙红色	褐黄色、黄色、黄绿色、绿色	黄绿色、翠绿色、黑色	绿色
硬度	7.25	7.5	7.25	7.25	6.5	7-7.5
相对密度	3.7-3.8	3.8-4.2	4.16	3.60-3.70	3.85	3.77
折射率	1.74-1.76	1.76-1.81	1.80-1.82	1.73-1.76	1.89	1.87
色散	中等0.022	中等0.024	中等0.027	中等0.028	高0.057	--
吸收光谱见图2）	黄绿为中心宽吸收带紫区普遍吸收，含铬红区有弱双线	黄、绿、蓝绿区三条强吸收带，橙红、蓝区各一弱带	紫区两条极强带	非特征吸收谱	亚种翠榴石紫区强吸收带切断短波区，富铬红区可见双线	具铬吸收谱
包裹体	较干净，有时含有少量的针状晶体包体	典型针状金红石晶体，同一平面内相交70°、110°，其他晶体及应力裂纹	不规则，碎裂状、液滴及羽状体	大量圆形包裹体及糖浆状效应，黑色磁铁矿视亚种不同而变化	马尾丝状石棉包裹体	宝石晶体小而罕见

　　特殊光学效应：极少数情况下，石榴石可出现下列品种：
　　（1）变石石榴石：该石榴石具有迷人的变色效应，其颜色在日光下为蓝绿色，在白炽灯下略带紫色的红色，其成分为镁铝-锰铝榴石，变色效应是由含有微量的V2O3和Cr2O3引起的，其相对密度为3.88，折射率为1.765。
　　（2）星光石榴石：该种铁铝榴石因内部含有大量定向排列的针状包裹体（如图）当沿恰当方向琢磨成弧面型宝石时，其顶部出现四射和六射星光（如图）。该品种比较少见，是石榴石家族中难得的珍品。


图3-12-6	图3-12-7
石榴石的六射星光	石榴石的四射星光

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四、主要鉴定特征
　　1．原石鉴定：以颜色、光泽、独特的晶形特点为主要鉴定依据。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。，对不规则原石可通过光谱测试，包裹体观察及相对密度测定来确定。

图3-12-8

石榴石晶体的晶面花纹

　　2. 成品鉴定：颜色及光泽，均质性、折射率、光谱、包裹体等方面观察和测试，查尔斯滤色镜下，绿色品种的石榴石呈粉红色、红色。
　　（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、不同品种的石榴石，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。
　　（4）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。

　　(一).镁铝榴石（Pyrope）
　　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。


图3-12-9-1	图3-12-9
镁铝榴石

　　2．吸收光谱：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。
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。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。
　　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坏状小晶体。

图3-12-10

镁铝榴石内的浑圆状晶体和细小针状物

　　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。

　　（二）铁铝榴石（Almandine）
　　1．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。

图3-12-11

褐红色的铁铝榴石

　　2．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。

图3-12-12

铁铝榴石的典型光谱

　　3．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。


图3-12-13	图3-12-14	图3-12-14-1
铁铝榴石中的两组金红石针	铁铝榴石中的三组金红石针	铁铝榴石中的磷灰石晶体包体

　　（三）、锰铝榴石（Spessartine）
　　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。


图3-12-15	图3-12-16
锰铝榴石	橙色的锰铝榴石

　　2．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。

图3-12-17

锰铝榴石典型光谱

　　3．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。

　　（四）、钙铝榴石（Grossulor）
　　钙铝榴石有各种颜色,无色、浅黄色、黄色、褐黄色、暗红色、绿色和多晶质品种。


图3-12-18	图3-12-19
钙铝榴石的颜色品种	钙铝榴石的颜色品种

　　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。

图3-12-20

铁钙铝榴石中含有大量的晶体包体

　　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。

图3-12-21

绿色钙铝榴石

　　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，呈点状、块状和不规则状色斑不均匀地分布，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。


图3-12-22	图3-12-22-1
水钙铝榴石

　　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。

　　（五）、钙铁榴石（Andradite）
　　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：翠榴石的翠绿色，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。
　　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。


图3-12-23	图3-12-24
翠榴石中的马尾丝状包体呈放射状	翠榴石中的纤维状石棉

　　4．滤色镜下：翠榴石滤色镜下变红。

　　（六）钙铬榴石（Uvarovite）
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。

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五、与相似宝石的鉴别
　　（1）与镁铝榴石-铁铝榴石相似宝石有：
　　红色尖晶石：相对较低的折射率，特征的吸收光谱及内部包裹体。紫外灯下的荧光反应为关键区分点。
　　红宝石：非均质性，折射率及双折率，吸收光谱为关键区分点。
　　红色锆石：非均质性，强色散及二色性，双折射（刻面棱双影），吸收光谱"纸蚀"现象等。
　　红色碧玺：非均质，二色性，折射率与双折率、包裹体等。重液或比重测试亦有助于上述宝石的区分。
　　（2）与黄色、橙黄、褐黄色石榴石（钙铝榴石、锰铝榴石）相似宝石有：
　　黄色锆石、托帕石、榍石、金绿宝石、火欧泊等
　　其重要区分内容为：均质与非均质性，单折射与双折射、折射率与双折率，吸收光谱、相对密度等。
　　（3）与绿色石榴石相似的宝石有：
　　同绿色钙铝榴、翠榴石、相似的有：祖母绿、铬透辉石、绿碧玺、绿锆石等。
　　同绿色多晶质的水钙铝榴石（钙铝榴石玉）相似宝石有：玉符山石、钠黝帘石岩、翡翠等。其中绿色的不均匀性及表现特征，点测近似折射率、相对密度、查尔斯滤色镜的反应可视为关键区分特征。

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六、石榴石拼合石的鉴别
　　石榴石拼合石通常为二层石，将红色石（一般用铁铝榴石）和有色玻璃粘合在一起（如图）再磨制成刻面，从台面看具有很好的光泽和颜色。
这种拼合石的检测方法：
　　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、荧光现象亦有不同；
　　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（如图）。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。