石榴石

石榴石（Garnet）是海岛硅酸盐石榴石族矿物的总称，因晶体形状像石榴籽而得名，称为石榴石。石榴石成分复杂，通常由钙组成、镁、铁、锰元素和铝、铁、铬、钛、钒、锆是元素的结合体，颜色丰富，可分为红色、黄色、绿色三个系列。优质石榴石可作为宝石，其余可作为观赏石或工业上作为研磨材料。

矿物组成

石榴石是一大类成分复杂的硅酸盐矿物的总称，通常由钙组成、镁、铁、锰元素和铝、铁、铬、钛、钒、锆元素组合而成。它的类质同象非常广泛，在同一个系列中可以以任意比例形成完全类质同象，在两个系列之间也可以形成有限替代的不完全类质同象，所以自然界产生的石榴石化学成分不纯。

物理特性

石榴石为玻璃至钻石光泽，透明至半透明或不透明，单折射，折射率随品种不同而不同，铁铝榴石系列折射率从1.710~1.830，榴辉岩系的折射率范围为1.734~1.940。石榴石的色散值为0.024~0.057，各向同性体，常见异常消光，莫氏硬度7~8（个别品种可低至6.5），密度一般为3.50~4.30g/Cm3，相对密度3.50~4.30，熔点为1170°C ~ 1315°C，无解理和不均匀断裂。

结构特征

石榴石属于等轴晶系，晶体结构致密。单晶通常是菱形十二面体、四面体八面体或两者的集合体是粒状的、晶状、致密状等。石榴石中常见的现象有两种，一种是透明衬底上有点状针状包裹体，另一种是糖浆状结构，在橙红色石榴石中通过透光观察可见。

石榴石晶体有许多特性。一般化学分子式为A3B2C3O12（A=Y、Gd、Lutetium et al, B=Al、Fe、Ca、Wait, C=Al、Fe、Ca等）石榴石晶体属于立方晶系，点群为Oh10，空间群为Ia-3d，其中金属离子A、b和C分别占24（c）16（a）24（d）o离子占96（h）位置。根据C原子种类的不同，石榴石晶体可分为三种主要类型：铝石榴石（如YAG)铁石榴石（如YIG）和镓石榴石（如YGG）它的结构可以看作是四面体、八面体和十二面体的连接网络如下图所示。24A3+、16B3和24C3分别占据十二面体、八面体和四面体之间氧配位的中心位置。石榴石中的阳离子可以被其他阳离子取代，可以形成许多品种、各种不同性质的石榴石晶体材料在科学和技术中非常重要。石榴石的结晶习性属于三维延伸，晶体发育在三维空间中相等或接近相等。

石榴石可以分为两个固溶体系列，一个叫铝石榴石，一个叫钙石榴石。

镁铝榴石

石榴石的英文名来源于希腊语Puropor（似火焰）因为这种矿物的颜色往往是火红的。也曾将其译作'红榴石'手标本上的石榴石多为紫红色，也常见有紫蓝色、玫瑰红、橙红、橙黄、粉红色者，薄片（显微镜下观察岩石状态的标本）在各种相应的光色中，高，n（矿物折射率）=1.705~1.760，同质。绛红色石榴石称为绛红色石榴石。镁铝石榴石产于幔源包体或金伯利岩中、榴辉岩、蛇纹岩等镁铁质、在超镁铁质岩石中，它会变成绿泥石。

铁铝榴石

almandine的英文名是一个曲艺词，类似小亚细亚的Alabangde（Alaband）与地名有关，石榴石曾被用来制作弯曲的宝石。手标本上的铁铝榴石是棕色的、红、黑色，薄片（显微镜下观察岩石状态的标本）中呈淡红、浅红棕色，具有极高的突起，N=1.778~1.816是均质的，常具有筛状结构，因为它含有许多矿物包裹体。棕红色、粉红色的铁铝榴石被称为石榴石。榴辉岩主要产于片岩中、片麻岩、角闪岩及榴辉岩、花岗岩和其他变质岩可以变成绿泥石、绿帘石等。

锰铝榴石

锰铝石榴石英文名Spessat，位于德国巴伐利亚州西北部（Spesat）的地名命名。手标本上的石榴石是棕红色的、玫瑰红、黄褐色，薄片（显微镜下观察岩石状态的标本）中呈淡红、浅棕色，正且非常高的突起，N=1.792~1.820。锰铜存在于伟晶岩中、花岗岩、在结晶片岩和锰矿床中，它可以变成黑云母。

钙铝榴石

铁铝榴石的英文名是Rosa roxburghii（Gross larrea）命名，因为这种矿物的某些亚种是浅绿色的，很像刺李的颜色。手标本上的铁铝榴石是白色的、黄、褐、绿色，薄片（显微镜下观察岩石状态的标本）通常无色，有时带有淡黄色2、浅棕色，高度升高，N=1.735，因其异常的光学性质，常出现在I级灰色干涉色和孪晶中。榴辉岩产于钙质矽卡岩中、富钙的铝片岩和蛇纹石可以变成绿帘石、绿泥石、长石、方解石等。含铁榴辉岩是其变种，呈黄红色、褐红色、肉桂色，称为铁钙铝石榴石或石榴石。含水铁铝榴石被称为水钙铝榴石或水石榴石，也称为水石榴石“南非玉”钒铬钙铝石榴石一般呈亮绿色，又称Chavelet，发现于上世纪六七十年代，由美国珠宝商蒂芙尼创作（Tiffany）捧红。

钙铁榴石

安德拉蒂 它的英文名字是以葡萄牙矿物学家安德拉德的名字命名的，安德拉德是第一个研究和描述这种矿物的人手标本是黑色的、褐红、黄绿色，薄片（显微镜下观察岩石状态的标本）颜色是暗黄色的、红、棕色，正且极度突出，N=1.811~1.895，因其光线异常，为I级灰色干涉色，常具有环状结构和孪晶。钙铁榴石产于砂卡岩中。

绿色透明的钙铁榴石，称为石榴石，是石榴石家族中最有价值的宝石之一。致密的黄色钙铁榴石被称为石榴石）石榴石含有TiO2=1%~5%安德拉蒂，切片（显微镜下观察岩石状态的标本）中呈暗褐色、深红褐色，有极高的突起（高于钙铁榴石突起），N=1.872~1.935。二氧化钛含有TiO2=5%~20%钙铁榴石，暗褐色，薄片状、黑红棕色，有极高的突起（高于石榴石突起），N=1.935~22.01。黑榴石、二氧化钛主要存在于碱性岩石中。

钙铬榴石

榴辉岩外文名C，曾担任俄罗斯科学院院长.C.乌瓦罗夫（Уваров）以姓氏命名，手标本深绿色、亮绿色，薄片状绿色，突起极高，N=1.85~1.86，因为它的异常光，所以表现出很低的干涉色，可以出现环状结构。石榴石是一种罕见的石榴石，产于蛇纹石和一些接触变质岩中，可转变为铬绿泥石。

此外，还有一些不常见的石榴石品种，以及一些经过结构改造后的特殊产品，如金锌矿、金猛石、森本石、钠镁石、乌瓦罗维石等。

石榴石族中最常见的是石榴石长英质片麻岩和变质岩脉，以及一些麻粒岩、变质辉长岩、斜长辉石岩、角闪岩和磁铁矿石英岩中有不同量的石榴石，太平寨片麻岩中偶见石榴石。

石榴石

生长带是指矿物在生长过程中，随着温度和压力条件的变化，矿物成分发生变化的现象。石榴石的生长带往往由MnO含量从中心到边缘的变化来反映。在变质过程中，石榴石首先出现在中压相系的钠长石相中，此时由于变质温度和压力较低，生长出富含MnO的锰铝石榴石；随着变质温度和压力的升高，锰铝石榴石在石榴石中重新生长（Sps）成分含量逐渐减少，而榴辉岩（Alm）和镁铝榴石（Prp)则逐渐增加。因此，石榴石生长带记录了变质过程中的温度和压力条件。

石榴石化学成分的变化不仅受石榴石系统总化学成分的控制，还受石榴石形成环境的物理条件和共存相数的控制、因此，石榴石中某些元素的含量和比值可以作为近似的地质温度计和压力计。

大量实验数据证实，石榴石形成的温度和压力条件与Mg2和Ca2的含量呈正相关。因此，Ca2被用于治疗Mg/Magnesium, iron and manganese（是基于六个氧的阳离子数）比值图不仅可以用来识别不同产状榴辉岩中的石榴石，而且可以用来区分地幔岩浆成因和地壳变质成因的石榴石。

石榴石的地球化学性质决定了石榴石固溶体的替代性，石榴石为镁铝石榴石、榴辉岩和锰铝石榴石在任何温度和压力下都趋于完全混溶，但在不同温度和压力下形成的石榴石的百分比各不相同。石榴石中镁铝石榴石的含量随着压力的增加而增加，因为压力的增加有利于镁铝石榴石取代铁铝石榴石。因此，不同百分比的石榴石成分可能来自地幔的不同深度。金伯利岩中石榴石的成分为60-77%温度和压力范围很宽，为800℃-1700℃,17-40千巴，大致相当于60-200公里的深度范围。

石榴石巨晶的成分为54—60%，属于镁铝-铁铝榴石系列无疑低于金伯利岩中镁铝石榴石的最大来源深度。然而，石榴石巨晶与金伯利岩和玄武岩中两种矿物的石榴石包裹体在石榴石成分上的一致性表明，它们稳定区的温度和压力范围是相似的。南非巴苏托兰金伯利岩中双矿物榴辉岩包裹体的形成条件为30Kb和1000 kb-1300℃，即形成于100公里左右的深度，因此推测石榴石巨晶的最大深度应为100公里左右。

石榴石中的宝石种类繁多，产地广泛。不同品种的石榴石产地不同，著名的石榴石产地主要是印度（安得拉邦、奥里萨邦、拉贾斯坦邦）斯里兰卡、马达加斯加、尼日利亚、坦桑尼亚（Savorite或绿色片钠铝石、锰铝榴石）纳米比亚（锰铝榴石、翠榴石）肯尼亚（变色石榴石和藏红花石）俄罗斯（翠榴石）日本（钙铁榴石）墨西哥（钙铁榴石）宝石级石榴石在中国十几个地区都有发现，主要在江苏、广东、新疆、陕西等地。在所有的产地中，来自江苏东海的石榴石、新疆准噶尔的翡翠、四川翠榴石、福建明溪千铝石榴石是著名的。

石榴石不含游离二氧化硅，可用于研磨、抛光和擦洗材料，或将其制成砂轮、砂布、砂纸等，也可以用作过滤器、水厂中的水过滤材料等。石榴石还可以用作钟表和仪器的轴承、高等级道路防滑铺装材料和建筑饰面材料、橡胶和油漆填料等，含镓、钇石榴石可用作电子计算机的存储材料，钇铝石榴石可用作激光材料。质量好的石榴石可以制成宝石。宝石级石榴石的标准要求如下：透明度好，颜色鲜艳，粒径大于5毫米。