第5章11石榴石课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一节 石榴石,(Garnet),一、概述,二、石榴子石的基本特征,三、常见品种,四、与相似宝石的鉴别,五、石榴石的拼合及其鉴别,六、石榴石的质量评价,一、概 述,英文名,Garnet,，源于拉丁文,Granatum,，意为,“,像种子,”,、,“,有许多种子,”,，因晶体具有石榴籽的形状与颜色。也是最早被利用的一种宝石，在我国古时称为,“,紫牙乌,”,（紫红色石榴石）。红色石榴石为一月份生辰石，象征着纯朴和忠实。,石榴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。如暗红色的铁铝榴石和镁铝榴石都为常见宝石，价值不高；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石族中的珍贵品种，价值不菲。,二、石榴石的基本性质,1.,化学成分及分类,岛状硅酸盐矿物，该族矿物存在广泛类质同象替代，每种石榴石的化学成分和性质有较大变化。,化学成分通式为,A,3,B,2,(SiO4),3,，其中：,A,为,Mg,2+,、,Fe,2+,、,Mn,2+,、,Ca,2+,等二价阳离子；,B,为,Al,3+,、,Fe,3+,、,Cr,3+,、,V,3+,、,Ti,3,、,Zr,3,等三价阳离子,。,石榴石族可分为两大类质同象系列。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,”,。,名 称,成 分,变种或其它名称,铝榴石系列,镁铝榴石,Mg,3,Al,2,SiO,4,3,红榴石（红色的铁镁铝榴石）,铁铝榴石,Fe,3,Al,2,SiO,4,3,贵榴石（铁铝榴石）,锰铝榴石,Mn,3,Al,2,SiO,4,3,钙榴石系列,钙铝榴石,Ca,3,Al,2,SiO,4,3,桂榴石（褐黄、酒黄色铁钙铝榴石）,铬钒钙铝榴石（绿色，含铬钒）,水钙铝榴石（含羟基）,钙铁榴石,Ca,3,Fe,2,SiO,4,3,翠榴石（含铬），黑榴石（含钛）,钙铬榴石,Ca,3,Cr,2,SiO,4,3,（,1,）铝榴石系列三个品种之间可产生完全类质同象。,（,2,）钙榴石系列三个品种之间，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。,两个系列之间也发生一定的类质同象，如铁钙铝榴石，就是含有少量铁铝榴石成分的钙铝榴石。,2.,晶系及结晶习性,等轴晶系；常具有完好晶形，常见晶形有菱形十二面体、四角三八面体、六八面体及其聚形。晶面上常有聚形纹。砂矿中常见浑圆状砾石。,d,菱形十二面体,n,四角三八面体,s,六八面体,四角三八面体,菱形十二面体,3.,光学性质,颜色：,除蓝色外的各种颜色,几乎均有出现。与广泛的类质同象替代有密切联系。常见颜色如下：,红色系列：红、粉红、紫红、橙红等,黄色系列：黄、橘黄、蜜黄、褐黄等,绿色系列：翠绿、橄榄绿、黄绿等,光泽及透明度：,玻璃光泽亚金刚光泽，断口为油脂光泽；透明，少数为半透明。,光性：,均质体，常出现异常消光（应力或类质同象替代引起的晶格变动），特别是镁铝榴石,铁铝榴石系列,。,折射率：,随成分变化，无双折率。铝系列的在,1.710,1.830,之间，钙系列在,1.734,1.940,之间。,品种名称,折 射 率,镁铝榴石,1.714,1.742,，常为,1.74,铁铝榴石,1.760,1.820,锰铝榴石,1.790,1.814,钙铝榴石,1.730,1.760,钙铁榴石,1.855,1.895,钙铬榴石,1.820,1.880,水钙铝榴石,1.670,1.730,无多色性。,荧光：,石榴石族矿物特别是宝石级的石榴石在紫外光下为惰性。这是石榴石有别于其它红色宝石的特征之一。,吸收光谱：,不同品种差别较大。,特殊光学效应：,星光效应、变色效应和猫眼效应,。,星光效应稀少，常为四射星光（,110,、,70,斜交，或正交），偶见六射星光。有时正交的四射和六射星光可同时出现在球形石榴石表面。,镁铝榴石、镁铝锰铝榴石常出现变色效应，日光下蓝绿色而白炽灯下成酒红或红紫色。富含,Mn,、,Fe,、,V,3,及微量,Cr,。,V,3,是导致变色的最主要原因,。,镁铝榴石的变色效应,锰铝榴石猫眼及内部包体,钙铝榴石猫眼及内部包体,4.,力学性质,解理：,常不发育，个别品种可有,110,方向的不完全解理，断口为参差状。,密度：,3.50,4.30g/cm,3,，与折射率成正比。,摩氏硬度：,7,8,5.,产状,石榴石族的矿物在地壳中产出普遍，常以晶体形式产于,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。或呈卵石状产于冲积层中。,不同品种的产出特点略有差异。,三、常见品种,1.,镁铝榴石：,Mg,3,Al,2,(SiO,4,),3,，常见少量,Fe,、,Mn,代替,Mg,，几乎无纯净的镁铝榴石，当,Fe,2,、,Mn,2,原子数之和小于,Mg,2,时都定名为镁铝榴石。,镁铝榴石的商业名为“红榴石”，也曾被称为“火红榴石,”。,颜色,中至深橙红色、红色、紫红色，铁致色，优质者含铬。,硬度,7.25,S.G,3.78,( +0.09, -0.16),RI,1,714,1,742,常为,1.74,色散,0.027,，中等,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。,光谱,红区可有,吸收线，,564nm,宽吸收带，,505nm,吸收线，含铁者可有,440,、,445nm,吸收线。,产地,美国、捷克、南非、斯里兰卡、俄罗斯。,产状,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,镁铝榴石的变色效应,2.,铁铝榴石,颜色,橙红至红、紫红、褐红，铁致色,硬度,7.5,S.G,4.05,( +0.25, -0.12),RI,1.790 (,0.030),包裹体,金红石针,(,通常很粗,),锆石放射晕圈,不规则浑圆状晶体（磷灰石、钛铁矿、尖晶石等）包体。,四射或六射星光,。,光谱,典型,“,铁铝榴石窗,”,，黄、绿和蓝绿区三条（,573,、,520,、,504nm,),宽而强的吸收带，橙红区、蓝区可以有弱吸收线。,产地,印度、斯里兰卡、美国、巴西、赞比亚、坦桑尼亚、中国云南等。,产状,多种类型的变质岩中，世界各地均有产出,最常见的一种石榴石，又称,“,贵榴石,”,。以深色、暗色居多。因光泽较强，硬度大，常用作拼合石顶层。成分为,Fe,3,Al,2,(SiO,4,),3,，越纯，颜色越深。大多含有镁铝榴石和锰铝榴石组分，使颜色变浅。,三组金红石针,两组金红石针,磷灰石包体,铁铝榴石,铁铝榴石,3.,锰铝榴石,颜色,橙红、橙黄、褐红，锰致色,硬度,7.25,S.G,4.15,( +0.05, -0.03),RI,1.810 ( +0.004, -0.020),包裹体,波浪状、不规则和浑圆状晶体包体，针状包体,光谱,紫区,430,、,420,、,410nm,强吸收线,，可有铁铝榴石谱和蓝区吸收线（,520,、,480,、,460nm,）,产地,斯里兰卡、缅甸、巴西、马达加斯加、美国、澳大利亚、纳米比亚。,产状,花,岗伟晶岩,化学式为,Mn,3,Al,2,(SiO,4,),3,，,Fe,2,和,Mg,2+,常部分取代,Mn,2+,，,Fe,3+,取代部分,Al,3+,。,锰铝榴石猫眼及内部包体,1.68ct/400,钙榴石系列最常见的一种石榴石，成分为,Ca,3,Al,2,(SiO,4,),3,，,Al,3,和,Fe,3,形成完全类质同象，当前者数量大于后者时称为钙铝榴石。主要品种如下,:,铁钙铝榴石（商业称,“,桂榴石,”,）,：,Ca,2,被,Fe,2,取代，即（,Ca,，,Fe,）,3,Al,2,(SiO,4,),3,，,Fe,3,致色。,铬钒钙铝榴石,：由钒和铬致色。,钙铝榴石集合体,：由中粗粒的绿色和白色钙铝榴石组成的多晶集合体，外观与浅绿色翡翠相似，但色斑为点状，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。,水钙铝榴石,：,Ca,3,Al,2,(SiO,4,),3-x,(OH),4x,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。,4,、钙铝榴石,名称,铁钙铝榴石,铬钒钙铝榴石,水钙铝榴石,硬度,7.25,7.25,7,S.G,3.61,(+0.12, -0.04),3.15,3.55,透明度,透明、半透明,透明,半透明,-,不透明,RI,1.740 ( +0.020, -0.010),1.720(,0.010,，,0.050),颜色,褐,黄、酒黄、褐红,黄,绿、蓝绿,绿色、白色、无色、粉色,包裹体,大量圆形晶体构成,糖浆状包体（热浪效应）,针,状、纤维状晶体,暗色矿物，黑色铬铁矿,产地,斯里兰卡、巴西,肯尼亚、坦桑尼亚、巴基斯坦,中国、美国、缅甸,产状,变质岩,变质岩,变质岩,光谱,紫区吸收带,红区吸收线,紫区吸收,(,带或全吸收,),其它,或称,“,桂榴石,”,滤色镜下变红,滤色镜下绿色部分变红,钙铝榴石颜色品种（包括乳白色）,桂榴石,1ct/200,钙铝榴石,铬钒钙铝榴石,2.78ct/12800,铬钒钙铝榴石原石,水钙铝榴石,钙铝榴石猫眼及内部包体,水钙铝榴石中暗色包体,5,、钙铁榴石,硬度,6.5,颜色,绿色、黄色、黄绿、黑色。,翠榴石可变色（绿黄色、橙红色）,光泽,玻璃光泽,亚金刚光泽,S.G,3.81,3.87,，,RI,1.855,1.895,，翠榴石为,1.888,1.889,色散,0.057,，高，常被体色掩盖,包裹体,矿物包体，翠榴石有纤维状石棉构成的,“,马尾状包体,”,光谱,红区有,铬线，,634,、,618,强吸收，,690,、,685,弱吸收，,440,可见吸收带，,440,以下全吸收,产状,含铬的,变质岩中,产地,俄罗斯乌拉尔、扎伊尔、韩国、美国,Ca,3,Fe,2,(SiO,4,),3,，其中,Ca,2,常被,Mg,2,和,Mn,2,置换，,Fe,3,常被,Al,3+,置换，当部分,Fe,3,被,Cr,置换时，即为,翠榴石（查尔斯滤色镜下变红）,。含,Ti,多的黑色的称为黑榴石。,1.02ct/500,1.20ct/5900,翠榴石中的纤维状石棉及马尾丝状包体,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，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。,6,、钙铬榴石,化学成分为,Ca,3,Cr,2,(SiO,4,),3,，,Cr,可被,Fe,置换，故它是一种与翠榴石相似的品种。,颜色：艳绿色、蓝绿色，常称为祖母绿色石榴石。,密度：,3.72,3.78g/cm,3,，,折射率：,1.82,1.88,。,四、与相似宝石的鉴别,1.,石榴石品种的鉴别,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,密度,3.62-3.87,3.93-4.3,4.16,3.57,3.73,3.81,3.87,RI,常见,1.74,1.76,1.82,1.79-1.814,1.73,1.76,1.855,1.895,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,紫红、褐红、粉红、橙红,褐红、粉红、橙红,棕红、玫瑰红、黄、黄褐,绿、黄、,红、无色,黄、绿,褐、黑,其它：吸收光谱、包裹体、滤色镜等。,名称,红色石榴石,红尖晶石,红锆石,红宝石,红碧玺,RI,1.74,1.76,1.71-1.73,少量,1.740,1.81,1.76-1.78,1.62-1.65,DR,无,无,0.059,0.009,0.018,光谱,铬谱、,Fe,谱,风琴管状,典型光谱,无,多色性,无,无,中等,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,双影，晶体包体,针状金红石，双晶纹,气液两相、管状包体,2.,与相似宝石的鉴别,（,1,）红色系列,名称,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，少量晶体及针状包体,晶体、管状包体,（,2,）黄色系列,（,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,石榴石拼合石常为二层石，顶层为石榴石薄层，底层为玻璃，来模仿各种天然宝石。如以红色石榴石为顶、绿玻璃为底的拼合石模仿祖母绿。,鉴别特征如下：, 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。, 放大检查可找到粘合层以及粘合层面上可能有气泡。, 拼合石具有,“,红圈（环）,”,效应。将拼合石台面向下置于白色背景上，用点光源照射，可见一红色圈环绕宝石腰部。,二层石的拼合缝,红圈（环）效应,拼合石通常用较便宜的,红色铁铝榴石,，仅占冠部顶盖的一部分，其目的不是为了增加颜色，而仅仅是为了,增加耐久性，或用玻璃冒充石榴石,。从上面看，看不到薄片石榴石的颜色，石榴石和玻璃二层石,可制作出各种颜色,。,红圈,(,环,),效应,石榴石和玻璃的光泽不同,石榴石与玻璃结合处有气泡,六、石榴石的质量评价,石榴石总体上属中,-,低档宝石，但翠榴石因颜色鲜艳、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，优质翠榴石的价格可接近或超过同样颜色祖母绿的价格。,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。,星光石榴石、变色石榴石的商业价值也很高。,