石榴石知识大全

石榴石的英文名称为Garnet，来自于拉丁语Granatum。意思是“像种子”或“有许多种子”。这是因为石榴石晶体具有石榴籽的形状与颜色。数千年来，石榴石被认为是信仰、坚贞和淳朴的象征。红色的石榴石是一月的生辰石。­

一、石榴石的基本性质­

(一)矿物名称­

石榴石(Garnet)。在矿物学中属于石榴石族。­

(二)化学成分及分类­

石榴石是岛状硅酸盐矿物，由于这一族矿物存在着广泛的类质同象替代，因此每一种石榴石的化学成分亦有较大变化。石榴石的化学成分通式为A3B2(Si04)3.其中A表示二价阳离子，以Mg2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+等离子为主；B代表三价阳离子，多为Al3+、Cr3+，Fe3+、Ti3+、V3+及Zr3+等。由于进入晶格的阳离子的半径相差较大，又将这种类质同象替代分为两大系列。一类是B位置以三价阳离子Al3+为主，A位置以半径较小的Mg2+、Fe2+、Mn2+等二价阳离子之间进行类质同象替代所构成的系列，称为铝质系列，常见品种有镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石；另一类是A位置是大半径的二价阳离子Ca2+为主，B位置以A13+、Cr3+，Fe3+等三价阳离子之间进行类质同象替代所构成的系列，称为钙质系列，常见的有钙铝榴石、钙铁榴石、钙铬榴石。此外，一些石榴石的晶格还附加有OH-离子，形成含水的亚种，如水钙铝榴石等。由于广泛的类质同象替代，石榴石的化学成分通常很复杂，其宝石种属的划分。自然界石榴石的成分通常是类质同象替代的过渡态，很少有端员组分的石榴子存在。­

(三)晶系及结晶习性­

石榴石族矿物属等轴晶系。硅氧四面体在晶体内部空间呈岛状分布，之间由以三价阳离子为中心的八面体以及以二价阳离子为中心的十二面体(畸变的立方体)相连接。­

石榴石通常具有完好的晶形，常见的晶形有菱形十二面体(d)、四角三八面体(n)、六­

八面体(s)以及三者的聚形。石榴石晶面上常有聚形纹。­

(四)光学性质­

1．颜色­

石榴石的颜色千变万化，除蓝色以外的各种颜色几乎均有出现。这与其广泛的类质同象替代有密切的联系。作为­

宝石的石榴石，常见的颜色有：­

（1）红色系列包括红色、粉红、紫红、橙红等；­

（2）黄色系列包括黄、橘黄、蜜黄、褐黄等；­

（3）绿色系列包括翠绿、橄榄绿、黄绿等。­

2．光泽及透明度­

石榴石的光泽多为玻璃光泽。即使同属玻璃光泽的石榴石也依其折射率值的不同彼此之间会有些差异。折射率较高的品种可呈亚金刚光泽。断口为油脂光泽。石榴石为透明矿物，其透明度一般都较好，但是一些石榴石内部包体过于密集，会降低石榴石的透明度。例如，一些星光石榴石的透明度就远不如相同品种的石榴石。此外，石榴石的集合体通常呈半透明至不透明状。例如，我国青海、新疆等地产出的绿色水钙铝榴石呈半透明状，粉红色宝石级水钙铝榴石也呈半透明状。­

3．光性特征­

石榴石为均质体矿物，正常情况下应为全消光，但石榴石常出现异常消光现象。造成这种异常消光的原因主要是石榴石内部晶格的变动。晶格变动主要由两种原因引起：①应力作用导致石榴石内部晶格变动，特别是变质成因的石榴石，这种异常消光很普遍；②类质同象替代普遍而复杂造成的晶格变化。­

4．折射率­

石榴石是均质体矿物，其折射率值随成分变化而略有不同，无双折射率。从矿物学角度来看，铝系列的石榴石折射率值在1．710—1．830之间，钙系列的石榴石折射率值在1．734～1．940之间。­

5．多色性­

无。­

6．荧光性­

石榴石族矿物特别是作为宝石级的石榴石，在紫外线下为惰性，这是石榴石有别于其他红色宝石的特征之一。­

7．吸收光谱­

不同的石榴石品种吸收光谱差别较大，石榴石的颜色多样性是由于不同的致色元素造成的，其中最主要的还是类质同象替代改变了其对光的吸收，因而产生截然不同的吸收谱。不同品种石榴石的特征吸收谱将在下面的有关内容中介绍。­

8．特殊光学效应­

石榴石中可以出现星光效应、变色效应和猫眼效应。­

石榴石中星光效应稀少，通常出现四射星光，偶见六射星光。由于针状包体方向不同，在不同的晶面方向出现的星线角度和数量有一定的差异。当针状金红石包体平行于石榴石菱形十二面体晶棱方向(即4个三次轴方向)时，在菱形十二面体面上可以观察到110°和70°的斜交四射星光；当针状包体平行于石榴石八面体晶棱方向(即6个二次轴方向)时，在立方体面上可以观察到正交的四射星光，而在八面体面上可以观察到六射星光；有时正交的四射星光和六射星光可以同时出现在球形石榴石表面。­

镁铝榴石和镁铝—锰铝榴石常常出现变色效应，日光下呈现蓝绿色而在白炽灯光下呈现酒红色或带有红色调的紫色。变色石榴石富含Mn、Fe、V3+及微量的Cr。这些元素的吸收作用产生了复杂光谱：在蓝绿区存在两个吸收峰(488nm和506nm)和橙黄区的宽吸收带(以575nm为中心)。488nm吸收峰可能与Mn2+有关，506nm处的吸收峰是由Fe2+造成的，而橙黄区的吸收宽带主要由Cr和V共同作用产生。并且V3+在镁铝一锰铝榴石中导致黄绿区的吸收带向长波偏移，从而使变色石榴石对红、绿光的吸收达到均衡的状态。所以在变色石榴石中，V3+应该是导致变色的最主要原因。­

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(五)力学性质­

1．解理­

石榴石通常解理不发育，个别品种可有<110}方向的不完全解理，其断口为参差状。­

2．密度­

石榴石密度亦受类质同象替代的影响，不同的品种密度值变化较明显。从矿物学角度看，石榴石的密度在3．50—4．30g／cm3之间变化，类质同象替代进入晶格的阳离子原子量越大，密度值也相对越高。石榴石密度与折射率值成正比。­

3．硬度­

石榴石的摩氏硬度亦与类质同象替代有关，不同品种硬度略有不同，石榴石的摩氏硬度在7～8之间变化。­

二、石榴石的品种­

(一)镁铝榴石­

化学成分为Mg3Al2(Si04)3，其中常见少量的Fe、Mn替代Mg。自然界中几乎没有纯的镁铝榴石。Mg2+占据十二面体K空间，常常或多或少地被Fe2+、Mn2+等离子取代。其中Mg2+和Fe2+最容易形成完全的类质同象替代，当Fe2+和Mn2+原子数之和小于Mg2+原子数时，可将其定名为镁铝榴石。­

镁铝榴石的颜色以紫红色—橙**调为主，宝石级镁铝榴石常见有紫红色、褐红色、粉红色、橙红色等(见图3-1-285)。研究发现，颜色深浅的变化与其中含的Cr2O3、有关。当Cr2O3高时，红**调加深，当Cr2O3、低时，橙**调加深，少量产于金伯利岩中的镁铝榴石还具变色效应。­

镁铝榴石的密度值为3．78(+0．09，-0．16)g／cm3。折射率为1．714～1．742，常见1．74。­

镁铝榴石的吸收光谱为：564nm宽吸收带，505nm吸收线。含铁的镁铝榴石可有445nm、­

440nm吸收线；优质镁铝榴石可有Cr吸收，685nm、687nm吸收线及670nm、650nm吸收带。例如，捷克波西米亚和美国亚里桑纳州等地产出的深红色含Cr的镁铝榴石就属此类。­

镁铝榴石的特征包体有针状矿物及其他形状的结晶矿物包体。据Gubelin实验室研究，波西米亚镁铝榴石中常含有石英晶体。另一些晶质包体可能是普通辉石。亚里桑纳镁铝榴石中还可见一些八面体形状的矿物包体。还有相当数量的镁铝榴石在显微镜下看不见包体。由于石榴石解理不发育，因此在镁铝榴石中很少见到裂隙。­

(二)铁铝榴石­

铁铝榴石也称为贵榴石，主要化学成分为Fe3Al2(Si04)3，其中Fe2+常被Mg2+、Mn2+等离子取代，形成类质同象替代系列。宝石级铁铝榴石常见的颜色以红**调为主，包括褐红色、粉红、橙红等。铁铝榴石的密度为4．05(+0．25，-0．12)g／cm3，其密度随Fe2+被Mg2+取代的多少而变化，Mg2+取代Fe2+越多，密度值越低。铁铝榴石的折射率比较高，为1．760～1．820，常见1．79。铁铝榴石为均质体矿物，但在偏光镜下，很多铁铝榴石可有异常消光。­

铁铝榴石的特征吸收光谱由Fe2+的吸收造成，在573nm强吸收带，在504nm、520nm(绿区)处有两条较窄的强吸收带，称为“铁铝榴石窗”。此外，铁铝榴石还可以在423nm、460nm、610nm、680～690nm有一些弱的吸收带。铁铝榴石吸收谱线的强弱与Mg2+的类质同象替代有关，Mg2+取代Fe2+越多，则吸收就越弱。­

铁铝榴石的常见包体有针状包体、结晶矿物包体等。针状包体通常呈三个方向定向排列，相互以110°、70°角相交。当这种定向排列的针状包体非常密集时，可使石榴石产生四射和六射星光效应。铁铝榴石中结晶矿物包体通常具有完好的晶形。斯里兰卡产的铁铝榴石中，还常见特征的“锆石晕圈”，即细小的锆石晶体被包裹在铁铝榴石中，在其周围还带有一个晕环，是由锆石内所含微量的放射性元素辐射造成。其他还有磷灰石、钛铁矿、尖晶石等包体。­

(三)锰铝榴石­

锰铝榴石的主要化学成分为Mn3A12(SiO4)3，其中Mn2+通常由Fe2+部分取代，A13+常由Fe3+取代。­

宝石级锰铝榴石常见颜色有：棕红色、玫瑰红色、黄色、黄褐色等。锰铝榴石的密度为4．12～4．20g／cm3。锰铝榴石的折射率为1．790～1．814，使用普通的宝石折射仪难测。­

锰铝榴石的特征吸收光谱为Mn2+离子吸收，主要有430nm、420nm和410nm三条吸收线和460nm、480nm、520nm三条吸收带，有时可有504nm、573nm吸收线。但由于这些特征吸收谱均分布于分光镜的蓝区，背景较暗，有时观察起来会有一定困难。­

锰铝榴石的包体可以是多种多样的，波浪状、浑圆状、不规则状晶体或液态包体。由于内部有平行排列的针状包体，在锰铝榴石中可出现猫眼效应。­

(四)钙铝榴石

钙铝榴石是钙榴石类最常见的一种石榴石，其主要化学成分为Ca3Al2(Si04)3。如前所述，钙铝榴石系列石榴石的特点是三价阳离子容易形成类质同象代换。钙铝榴石和钙铁榴石就是一个完全的类质同象系列，即Al3+和Fe3+形成完全类质同象替代。当Al3+离子数量大于Fe3+离子时，称之为钙铝榴石。

钙铝榴石的颜色多种多样，主要有绿色、黄绿色、黄色、褐红色及乳白色等。钙铝榴石的密度为3．57—3．73g／cm3。折射率为1．730～1．760。偶有猫眼效应。钙铝榴石通常没有特征的吸收光谱，但当钙铝榴石中含有铁铝榴石成分时，也可以显示弱的铁铝榴石的吸收谱特征。可见407nm、430nm的两条吸收带。

钙铝榴石内部常见短柱状或浑圆状晶体包体、热浪效应。

当钙铝榴石中的Ca2+被Fe2+取代时，称为铁钙铝榴石，即(Ca,Fe)3Al2(Si04)3，又称为桂榴石。桂榴石的颜色为褐黄色、

酒黄色，由Fe3+所致。透明度为透明。而其他的宝石学特征与钙铝榴石相同，铁钙铝榴石常见包裹有锆石、磷灰石和“热

浪效应”。

当钙铝榴石中含有Cr、V时称为铬钒钙铝榴石，绿色，折射率为1．73～1．75。

(五)钙铁榴石

主要化学成分为Ca3Fe2(Si04)3，其中Ca2+常被Mg2+和Mn2+置换，Fe3+常被Al3+取代，当部分Fe3+被Cr3+置换时，即为翠榴石。含较多的黑色钙铁榴石称为黑榴石。

宝石级钙铁榴石常见颜色有：黄色、绿色、褐色、黑色。钙铁榴石的密度为3．81—3．87g／cm3，折射率为1．855～1．895。

钙铁榴石与其他石榴石相同，可以包裹许多矿物包体，但实际上内部洁净者也是十分常见的。产于俄罗斯乌拉尔山

翠榴石具有非常特征的马尾状包体，马尾即由纤维状石棉构成。这也是全球宝石级翠榴石的最主要的产地。翠榴石另外一个鉴定特征是在查尔斯滤色镜下表现为红色。

翠榴石的实测密度值为3．81—3．87g／cm3，实测折射率为1．888～1．889。翠榴石的色散值比钻石还高，为0．057，看上去“火”很强，但常常被其自身的颜色所掩盖。翠榴石可以具有变色效应，日光下呈绿黄色，白炽灯下呈橙红色。

翠榴石具Cr3+的吸收谱，在红区634nm、618nm处有两条清晰的吸收线，690nm、685nm处还有弱吸收线，440nm处可见吸收带或440nm以下全吸收。

(六)钙铬榴石

钙铬榴石的主要化学成分为Ca3Cr2(Si04)3，其中的Cr3+通常被少量的Fe3+置换，因此，钙铬榴石是一种与翠榴石相似的品种。

钙铬榴石的颜色为鲜艳绿色、蓝绿色，常被称为祖母绿色石榴石。密度为3．72～3．78g／cm3，折射率为1．82～1．88。

(七)水钙铝榴石

水钙铝榴石的主要化学成分为Ca3Al2(Si04)3-xOH)4x。其中OH-阴离子的加入使其主要成分略有变化，OH—进入晶格越多，硅氧四面体就越少。此外，还有少量的Mg2+、Fe2+取代Ca2+，少量的Cr3+取代Al3+。

宝石级水钙铝榴石的颜色以绿色为主，亦有少量蓝绿色、白色、无色和粉色品种。密度值为3．15—3．55g／cm3。折射率值为1．720(+0．010，-0．050)。暗绿色品种460nm以下全吸收，其他颜色463nm附近吸收(因含符山石)。水钙铝榴石在查尔斯滤色镜下为特征的粉红一红色。水钙铝榴石常常包裹黑色的铬铁矿，这种黑色的斑点也是鉴定水钙铝榴石的重要特征。

三、石榴石的优化处理

目前针对石榴石进行的优化处理相对较少，主要有热处理和扩散两种优化处理方法。其目的是改善石榴石的颜色，经过优化处理后石榴石的颜色可以由浅黄色变为橘黄色、绿色。

对镁铝榴石、铁铝一锰铝榴石、钙铝榴石、翠榴石进行热处理后，镁铝榴石、铁铝一锰铝榴石表面光泽发生改变，由玻璃至亚金刚光泽变为金属光泽；钙铝榴颜色发生改变，由浅黄色变为橘黄色；翠榴石的颜色和透明度得到改善，马尾状包体出现轻微溶蚀。

对浅黄色的钙铝榴石进行扩散处理后，其颜色发生改变：Fe和Cr扩散产生橘黄色；Co扩散出现绿色。扩散处理后的颜色仅存在于石榴石表面，如果重新切磨或抛光，扩散的颜色将被破坏。

四、石榴石的鉴定方法及其与相似宝石的鉴别

(一)石榴石的鉴定方法

对于石榴石来说，常规的鉴定方法主要是测定折射率值、密度值，观察其吸收光谱和内部的特征包体等，表3-1-29中列出的主要石榴石品种的上述鉴定特征。

对于已镶嵌的石榴石，精确测定折射率值，准确观察其特征吸收谱及内部包体更是鉴定

石榴石的关键。

石榴石的常规宝石学鉴定并不难，而比较困难的是品种的鉴定。由于石榴石存在广泛

的类质同象替代，在实际测试当中，一些关键的数值并非理想的理论值，而是介于几个品

种之间的过渡值，很难判断其具体的品种归属。针对这种情况在实际鉴定中一般采取两种

方法：

（1）对于满足一般要求的鉴定，可以不具体确定其品种而统称为石榴石。

（2）如果一定要确定其品种，通常是采用红外光谱及成分分析等无损检测手段，进行详细

的矿物学鉴定。

(二)石榴石与相似的宝石鉴别

1．红色系列

与红**调的石榴石相似的宝石有：粉红尖晶石、红色碧玺、红宝石、红色锆石等。其

中，红色一紫红色的镁铝榴石易与红尖晶石、红碧玺、红锆石相混，区别它们的主要方法是

测定折射率。当镁铝榴石的折射率在1．72左右时，可以通过观察其在长波下有无荧光来与红色尖晶石区分。红色的镁铝榴石无荧光而红色尖晶石可具弱红色荧光。红色的铁铝榴石易与红宝石相混，区分二者的主要方法为观察二色性、特征吸收谱及紫外荧光等特征，以及测定其折射率值等。红色铁铝榴石为均质体，不具二色性，具有特征Fe2+的吸收，紫外灯下无荧光，为单折射。而红宝石为非均质体，为双折射，具明显的二色性和特征Cr3+吸收谱，紫外灯下常具有荧光。

2．黄色系列

与黄**调的石榴石相混的天然宝石品种有黄色锆石、黄色托帕石、黄色蓝宝石、黄色

榍石、金绿宝石等。

黄色的锰铝榴石易与黄色锆石、黄色蓝宝石、黄色金绿宝石相混，主要区别是折射率值、

密度值及多色性。石榴石为均质体，没有多色性，只可测到一个折射率值，而上述易混宝石

均属非均质体，具明显的多色性及两个或两个以上不同的折射率值。

黄色的钙铝榴石还易与黄色的托帕石和黄色绿柱石等相混，一般只需精确测定其折射率

值即可加以区分。

3．绿色系列

与绿**调的石榴石相混的天然宝石品种有绿色锆石、绿色榍石、铬透辉石、祖母绿、绿碧玺等。此外，绿色水钙铝榴石集合体还极易与翡翠相混。

与翠榴石相似的宝石主要是绿色锆石、榍石、铬透辉石及祖母绿。尽管它们在颜色上十分相似，但彼此之间的折射率、双折射率及其他光性特征却完全不同。绿色锆石和榍石的折射率比翠榴石高，具有明显的双折射现象。此外，翠榴石特有的“马尾状”包体以及在查尔斯滤色镜下的红色也是区别于上述宝石的重要特征。

易与绿色的钙铝榴石、铁铝榴石等相混的宝石品种还有橄榄石、绿碧玺、绿色绿柱石、绿色透辉石等。主要区别是钙铝榴石、铁铝榴石为均质体宝石，余下品种均为非均质体宝石。

水钙铝榴石常常被作为翡翠的仿制品，在我国水钙铝榴石还有如“青海翠”等许多易与

翡翠相混淆的商品名称。特别是优质的水钙铝榴石呈鲜绿色，半透明状与上等翡翠外观极为相似，稍不留意即会出差错。水钙铝榴石与翡翠的区别在折射率、密度、吸收谱等。前者的

折射率常为1．72(点测法)，密度为3．47g／cm3左右，红区无特征吸收线，在查尔斯滤色镜下呈红色，而翡翠的折射率值常为1．66(点测法)，密度为3．33g／cm3左右，红区可见1～3条特征吸收线，天然翡翠在查尔斯滤色镜下不变红(部分染色翡翠除外)。此外，水钙铝榴石为粒状结构，而翡翠是典型的粒状一纤维交织结构。

五、石榴石的拼合及其鉴别

以石榴石为材料的拼合石是拼合宝石中最常见的一种。

石榴石拼合石通常是二层石，顶层为石榴石薄层，底层为玻璃，用来模仿各种天然的宝

石。如以红色石榴石为顶、绿玻璃为底的拼合石用于模仿祖母绿，这种拼合石的鉴别方法是

观察“红圈效应”，检查时需将拼合石亭尖朝上，置于白色背景上，用点光源照射，可见沿腰围内红色圈痕(见图3-1-299)；此外用高倍放大镜或显微镜沿拼合石亭部仔细观察，可见一个闭合的拼合线，拼合的胶质层内可见气泡，拼合上下两层颜色、折射率、包体特征通常不一致等(见图3-1-300、3-1-301)。

六、石榴石的质量评价

石榴石宝石总体来说属中低档宝石，但其中翠榴石因颜色鲜艳、产地稀少、产量很低等

原因，优质的翠榴石具有很高的价值，可跻身于高档宝石之列。

评价石榴石通常以其颜色、透明度、净度、质量以及切工等方面为依据，颜色浓艳、纯

正，内部洁净、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因素。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，优质的翠榴石的价格可接近甚至超过同样颜色祖母绿的价格。

除绿色之外，橙黄色的锰铝榴石、红色的镁铝榴石和暗红色的铁铝榴石其价格是依次降

低的。

此外，石榴石的质量大小、内部净度以及切工也是决定石榴石价格的重要因素。

七、石榴石的产状、产地简介

石榴石族矿物在地壳中产出普遍，它们可产于区域变质岩、接触变质带中，也可作

为幔源包体产于各种超基性岩中。不同品种的宝石级石榴石产出特点略有差异，具体情况如下。

1．镁铝榴石

镁铝榴石的成因：

（1）金伯利岩的伴生矿物。

（2）作为地幔岩包体的矿物组成之一，镁铝榴石还产于与金伯利岩、玄武岩相关的幔源包体之中。常见的岩石类型有橄榄岩、石榴石辉石橄榄岩、榴辉岩及这些岩类的蚀变产物蛇纹岩等。

镁铝榴石的主要产地有：美国亚利桑纳州，捷克的波西米亚等地。

2．铁铝榴石

铁铝榴石主要产于片岩当中，为区域变质作用的产物。尽管铁铝榴石产出十分广泛，但能够达到宝石级的却十分有限。

铁铝榴石最著名的产地是印度，主要分布在Jaipur、Kishangarh等省的云母片岩中，这里也是星光铁铝榴石最主要的产地。星光铁铝榴石的产地还有美国爱达荷州。此外，斯里兰卡的Trineomalee、巴基斯坦西北部Swat峡谷、缅甸、泰国、澳大利亚、巴西、中国等地也都有宝石级铁铝榴石产出。

3．锰铝榴石

锰铝榴石主要产于伟晶岩、花岗岩及锰矿床的围岩内，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主要来源。

锰铝榴石最早发现于德国巴伐利亚州，但最著名的产地是亚美尼亚的Rutherford矿区，以及美国弗吉尼亚州。

4．钙铝榴石

钙铝榴石主要产于接触变质岩内，是矽卡岩早期的结晶矿物。铁钙铝榴石的主要产地有

斯里兰卡，在那里铁钙铝榴石与其他的宝石品种如红、蓝宝石等共生。此外，在墨西哥、巴

西、加拿大等也有宝石级钙铝榴石产出，在非洲东部的肯尼亚、坦桑尼亚以及我国的西南部

三江地区等地还产出一种含C，、V的钙铝榴石，称为铬钒钙铝榴石，是一种具有鲜艳绿色的品种。

5．钙铁榴石

钙铁榴石是接触交代变质矿物，其中翠榴石产于超基性交代成因的蛇纹岩中。翠榴石作

为宝石开采迄今为止仅有乌拉尔山一处。在扎伊尔、韩国及美国加利福尼亚州也有少量绿色

翠榴石产出，但由于颗粒很小，只有少量达到宝石级，多数只具有矿物学意义。

6．钙铬榴石

钙铬榴石一般颗粒很小，不易达到宝石级，而且产地也很少，主要产于俄罗斯乌拉尔地

区(与翠榴石共生)，法国、挪威等地也有产出。

7．水钙铝榴石

水钙铝榴石是钙铝榴石的交代产物，主要产于接触变质岩中；绿色及红色水钙铝榴石的

主要产地有南非、加拿大、美国、中国青海。此外，缅甸和我国也是无色水钙铝榴石的重要

产地。