理论教育 湖北矿物:石榴石的形态与成分

湖北矿物:石榴石的形态与成分

时间:2023-08-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:■石榴石的四角三八面体■石榴石的菱形十二面体■锰铝榴石■含镁铝榴石榴辉岩铁铝榴石铁铝榴石主体化学成分为Fe3Al2[SiO4]3。钙铁榴石钙铁榴石主体化学成分为Ca3Fe2[SiO4]3,含钛的变种称为黑榴石,含锆的变种称为锆榴石,含钇的变种称为钇榴石,晶体常呈菱形十二面体和四角三八面体的聚形。以褐色常见,亦有黄绿色,前述黑榴石和钇榴石则为黑色。数千年来,石榴石都被认为是信仰、坚贞和纯朴的象征。

湖北矿物:石榴石的形态与成分

1)石榴石名称的来源

石榴石的名称源于该矿物从形状到颜色都像石榴果实中的“籽”,矿物学家就形象地把这种矿物叫作石榴石(也有人称石榴子石),这有助于一般人的记忆和理解。

2)石榴石的种类、特性及鉴别

■石榴石矿物

■石榴的籽

石榴石是石榴石矿物族的总称,英文名称Garnet。其化学式为A3B2[SiO43,其中A代表二价阳离子钙、铁、镁、锰等,B 代表三价阳离子铁、铝、铬等。石榴石矿物族是一个大家庭,常见的家庭成员有镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石、钙铁榴石、钙铝榴石和钙铬榴石等。

石榴石族属等轴晶系,晶体常呈完整的菱形十二面体、四角三八面体或这两者的聚形。玻璃光泽,断口呈油脂光泽,透明至半透明。石榴石无解理,断口呈贝壳状,所以当它们在压力下破裂时会产生明显的不规则小块。

不同成分的石榴石的颜色、密度、硬度变化较大,以下的这些特征可以帮助我们去鉴别和认识它。

镁铝榴石

镁铝榴石主体化学成分为Mg3Al2[SiO43,即由镁、铝、硅和氧4种元素组成。晶体呈四角三八面体,暗血红色至玫瑰红色。硬度7.5,密度3.7g/cm3,一般产在高压变质的榴辉岩和高温变质的麻粒岩之中,有些超镁铁质岩,如金伯利岩之中也可见,此外,在二辉橄榄岩包体中也有发现。

锰铝榴石

锰铝榴石主体化学成分为Mn3Al2(SiO43,晶体呈四角三八面体。深红色、橘红色或褐红色,硬度7~7.5,密度4.18g/cm3,一般产于花岗伟晶岩和区域变质岩中。

■石榴石的四角三八面体(资料来源:www.gkstk.com)

■石榴石的菱形十二面体(资料来源:www.gkstk.com)

■锰铝榴石

■含镁铝榴石榴辉岩

铁铝榴石

铁铝榴石主体化学成分为Fe3Al2[SiO43。晶体常呈四角三八面体。红色或暗红色。硬度7~7.5,密度4.3g/cm3,常见于花岗岩、花岗伟晶岩和区域变质岩中。

钙铝榴石(www.daowen.com)

钙铝榴石化学成分为Ca3Al2[SiO43,晶体多呈菱形十二面体,黄褐色或黄绿色,硬度6.5~7,密度3.53g/cm3,主要产于接触变质岩之中,为矽卡岩的主要矿物成分之一。

钙铁榴石

钙铁榴石主体化学成分为Ca3Fe2[SiO43,含钛的变种称为黑榴石,含锆的变种称为锆榴石,含钇的变种称为钇榴石,晶体常呈菱形十二面体和四角三八面体的聚形。集合体为粒状或块状。以褐色常见,亦有黄绿色,前述黑榴石和钇榴石则为黑色。硬度7,密度3.83g/cm3,钙铁榴石是接触交代变质作用的产物,故亦为组成矽卡岩的主要矿物成分。

3)石榴石的主要价值与用途

不同的石榴石形成于不同的地质环境,如镁铝榴石形成于高温高压的环境,因它是金伯利岩的矿物成分之一,而金伯利岩又是金刚石的母岩,显然,产于同一岩石中的金刚石也佐证了镁铝榴石的形成环境,从另一角度说,若在火山岩中发现了镁铝榴石,则有可能找到金伯利岩,继而有可能找到金刚石矿。此外,镁铝榴石还是超高压变质带中的代表性矿物,镁铝榴石为确定这种岩石的形成环境提供了有力的证据,具有很高的科研价值。

石榴石的硬度较大,一般硬度在6.5~7.5 之间,比铁(<6.5)还硬,所以石榴石很早就被当作研磨原料,广泛用于钢结构、船体、桥梁等的喷砂除锈,金属、石材、玻璃等的水刀切割,是化工石油、制药、水处理的过滤介质;为大理石、光学镜头、玻璃器皿、皮革等材料的研磨材料;还是生产砂轮、油石、砂布、砂纸的原料;它还适用于高速公路路面、飞机跑道的铺设;也是制作耐磨橡胶和防滑油等耐磨材料的添加剂;是建筑行业高档真石漆、外墙装饰、室内装修和理想的新型非金属耐磨地坪常使用的骨料。

■钙铝榴石(黄绿色)、白色(方解石

■铁铝榴石

色泽好、透明的石榴石是中高档宝石之一,珠宝界称为“紫牙乌”。牙乌一词源自阿拉伯语“牙乌(雅姑)”(Yakut),加之石榴石常呈紫红色,故名紫牙乌。颜色浓艳、纯正,透明度高的石榴石是紫牙乌的精品。

紫牙乌的折光率较高,光泽较明亮,颜色又美丽多样,故是人们喜爱的宝石品种之一。数千年来,石榴石都被认为是信仰、坚贞和纯朴的象征。人们愿意拥有、佩戴和收藏并崇拜它不仅是因为它的美学装饰价值,更重要的是人们相信这种宝石具有一种不可思议的神奇力量。世人还多把紫牙乌定为“一月诞生石”,它象征忠实、友爱和贞操,便成为一月出生人们的首选饰品。西方人还认为紫牙乌具有治病救人的神奇功效,在中东紫牙乌被选作王室信物。

■紫牙乌手链(资料来源:www.xiawu.com)

4)宝石级石榴石的评价与挑选

宝石级石榴石的评价以颜色、透明度、粒度为依据,标准要求透明度好,颜色鲜艳,粒径大于5mm。在国际宝石市场上,纯净无瑕、颜色鲜艳、晶莹剔透的石榴石价值很高,其中翠绿色铬钒铝榴石价值最高,质优者可与祖母绿相比。虽然不同种的石榴石,颜色不同,折光率、密度和硬度也略有差异,但所有石榴石都是等轴晶系的单折射宝石,没有二色性和偏光性。 作为一般的鉴赏者或顾客是勿需确定石榴石的具体种属的,只要了解它们确实是石榴石就可以了。在市场上和石榴石相似的宝石不多,常见的有红宝石、红锆石、尖晶石、人工合成的钇铝榴石、钆镓榴石和玻璃仿制品等。区分的方法是:红宝石、红锆石都有二色性,红锆石还具强烈的双影,而石榴石无上述二性,因此易于区分;尖晶石较石榴石色较淡。一般情况下,各种天然石榴石都有一些瑕疵或包裹体(如针状金红石,气液二相包裹体等),或有圆球状面包屑状气泡。实际上,对于某些特定的石榴石,它还有自己的独特性,如翠榴石(钙铁榴石的绿色变种)往往有“马尾状”的纤维包裹体。

5)石榴石的分布

■翠榴石

湖北石榴石产地主要分布在青峰-襄阳-广济大断裂带以北,秦岭大别造山带南部超高压变质带榴辉岩及其他区域变质岩、火山岩(似金佰利岩)、侵入岩(橄榄岩)中,代表性的石榴石主要为红色、暗红色的镁铝榴石和锰铝榴石、钙铝榴石。产地主要有大别山地区的英山县杨柳湾镇蜜蜂尖、陶家河镇的陶家山、京山县三阳镇、随州万和镇青苔一带和夷陵雾渡河。

而在襄广大断裂以南石榴石主要分布在鄂东南的接触交代型铜铁矿床的接触变质带和区域变质岩的花岗伟晶岩中,代表性的石榴石主要为红色锰铝榴石、黄绿色钙铝榴石和钙铁榴石等,产地为鄂州大冶阳新等地,通城县断峰山伟晶岩内和兴山县老林沟区域变质岩中产铁铝榴石。

■铁铝石榴石(兴山老林沟)

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