英文名称来自拉丁文granatum,意指其形态和颜色与石榴果的种子类似。化学组成为A3B2[SiO4]3,晶体属等轴晶系。化学组成中A代表二价阳离子,主要为镁、铁、锰和钙等;B代表三价阳离子,主要为铝、铁、铬、钛等。图1 钙铁榴石标本B组阳离子间因半径相似而常有类质同象代替;A组阳离子因Ca2+的半径较大,难以被Mg2+、Fe2+、Mn2+等所代替。因此,石榴子石按成分特征,通常分为铝系和钙系两个系列(见表)。石榴子石晶体形态特征明显,多呈菱形十二面体(图1)、四角三八面体或其聚形,集合体呈粒状、致密块状。
图2 宝石级石榴子石石榴子石的颜色随成分而异,玻璃光泽,莫氏硬度6.5~7.5,性脆,密度3.5~4.3克/厘米3,解理不完全或无解理。石榴子石在自然界分布广泛。铁铝榴石是典型的变质矿物,常见于各种泥质片岩和片麻岩中,与蓝晶石、夕线石、白云母、十字石等含铝的矿物共生。镁铝榴石形成于富镁铁质岩石中,常见于角闪岩、金伯利岩、蛇纹岩、橄榄岩、榴辉岩中,与闪石、辉石等共生。锰铝榴石产于伟晶岩、花岗岩、锰矿床中。钙铬榴石产于超基性岩中,是寻找铬铁矿的标志性矿物。钙铁榴石和钙铝榴石是夕卡岩的主要矿物,与透辉石、钙铁辉石等共生。由于石榴子石化学性能稳定,故常见于砂矿中。人们利用石榴子石的硬度和美丽的色彩,将其作为宝石的材料(图2)。中国称宝石级的石榴子石为紫牙乌。一般的石榴子石可用作磨料。人造钇铝榴石(Y3Al2[AlO4]3)可作为激光材料。
矿物名称 | 化学组成 | 颜色 | 密度/(g/cm3) | |
铝系列 | 镁铝榴石 | Mg3Al2[SiO4]3 | 紫红、玫瑰红 | 3.50 |
铁铝榴石 | Fe3Al2[SiO4]3 | 红、褐、紫红 | 4.30 | |
锰铝榴石 | Mn3Al2[SiO4]3 | 棕红、橙红 | 4.19 | |
钙系列 | 钙铝榴石 | Ca3Al2[SiO4]3 | 无色、黄、绿 | 3.56 |
钙铁榴石 | Ca3Fe2[SiO4]3 | 黄、褐色 | 3.86 | |
钙铬榴石 | Ca3Cr2[SiO4]3 | 鲜绿色 | 3.80 | |
钙钒榴石 | Ca3V2[SiO4]3 | 翠绿色 | 3.68 | |
钙锆榴石 | Ca3Zr2[SiO4]3 | 暗棕色 | 4.00 |