石榴石

石榴石，中國古時稱為紫鴉烏或子牙烏，是一組在青銅時代已經使用 為寶石及研磨料（Abrasive）的礦物。常見的石榴石為紅色，石榴石英文"Garnet"來自拉丁文"granatus"（"grain"，即穀物），可能由"Punica granatum"（"pomegranate"，即石榴）而來，它是一種有紅色種子的植物，其形狀、大小及顏色都與部分石榴石結晶類似。

常見的石榴石因應其化學成分而確認為六種種類，分別為紅榴石（Pyrope）、鐵鋁榴石（Almandine）、錳鋁榴石（Spessartite）、鈣鐵榴石（Andradite）、鈣鋁榴石（Grossular，變種有沙弗來石（tsavorite）及肉桂石（hessonite））及鈣鉻榴石（Uvarovite）。石榴石形成兩個固溶體系列：（1）紅榴石-鐵鋁榴石-錳鋁榴石及；（2）鈣鉻榴石-鈣鋁榴石-鈣鐵榴石。石榴石在國際上沒有等級的區分。所謂的幾A都是依個人的看法區分的。同一款石榴石在不同人手中能說出不同A數。

石榴石化學組分較為複雜，不同元素構成不同的組合，故而形成類質同像的系列石榴石族。其通式為AB(SiO)，其中A代表二價元素（鈣、鎂、鐵、錳等），B為三價元素（鋁、鐵、鉻以及鈦、釩、鋯等）。常見的有鎂鋁榴石，其含鉻和鐵元素而呈血紅、紫紅和褐紅色等；其次是鐵鋁榴石，呈紫紅色，包體發育的晶體，可琢磨出四射星光；鎂鐵榴石呈淡玫瑰—紫紅色，是石榴石類寶石的重要品種之一；鈣鋁榴石含微量釩和鉻離子，故而有稱為上品的綠色品種。

由於三價陽離子半徑相近，彼此間易發生類質同像代替。二價陽離子則不同，由於Ca比Mg、Fe、Mn等離子的半徑大，難於與之發生類質同像代替。因此，通常將石榴石劃分為兩個系列：

（1）鋁質系列：MgAl(SiO)－FeAl(SiO)－MnAl(SiO)

是以半徑較小的Mg、Fe、Mn等二價陽離子和以Al為主要三價陽離子組成的類質同象系列，常見品種有鎂鋁榴石、鐵鋁榴石、錳鋁榴石。

（2）鈣質系列：CaAl(SiO)－CaFe(SiO)－CaCr(SiO)

是大半徑的二價陽離子Ca為主的類質同象系列，常見的有鈣鋁榴石、鈣鐵榴石、鈣鉻榴石。此外，一些石榴石的晶格還附加有OH離子，形成含水的亞種，如水鈣鋁榴石等。由於廣泛的類質同象替代，石榴石的化學成分通常很複雜，自然界石榴石的成分通常是類質同象替代的過渡態，很少有端員組分的石榴石存在。

晶系：等軸晶系。

結晶特點：石榴石族屬於等軸晶系寶石，在結晶體結構上，屬島狀硅酸鹽，常見結晶形態為菱形十二面體，四角三八面體、六八面體及聚形，晶面可見生長紋。集合體為粒狀或塊狀。

折射率：1.74-1.90

光澤：玻璃光澤

透明度：透明至微透明

顏色：品種不同而異

鎂鋁榴石：紅色、紫色、黃紅色

鐵鋁榴石：褐色、暗紅色、紫紅色

錳鋁榴石：黃橙色、橙紅色

鈣鋁榴石：褐黃色、黃色、黃綠色、綠色

鈣鐵榴石：黃綠色、翠綠色、黑色

鈣鉻榴石：綠色

另外還有橙色和褐紅色的鈣鋁榴石（桂榴石）和綠色、淺粉紅色的鈣鋁榴石變種（水鈣鋁榴石），綠色水鈣鋁榴石與翡翠相似；還有蜜蠟黃、黃褐色的錳鋁榴石，鈣鐵榴石呈翠綠色者為極佳品，這是含微量鉻的原因。綠色鈣鐵榴石又有“翠榴石”之稱，晶體一般不大，大於4克拉的優質翠榴石罕見。鈣鐵榴石還有黃--綠黃色的黃榴石和黑色的黑榴石；鈣鉻榴石呈鮮艷祖母綠色，也是與鉻離子含量有關，但其粒度太小，難以作寶石飾品。石榴石為等軸晶系，常為菱形十二面體和四角三八面體的單形或聚形晶體。

石榴石有很多種顏色，包括紅、橙、黃、綠、藍、紫、棕、黑、粉紅及透明。其中最罕見的藍石榴石，於1990年代後期在馬達加斯加貝基利（Bekily）首先被發現。此外在美國部分地區、俄羅斯及土耳其亦有其蹤影。因為含釩量高的原因（約為1wt.%，VO），其顏色在白熱光（incandescent）下會由藍綠色轉為紫色。部分其他種類的石榴石都有轉色的性質。在日光下，它們的顏色類別有綠、米黃色、棕、灰及藍色；但在白熱光下，它們會出現淡紅、帶紫或粉紅色。因為它們的轉色特性，此種石榴石常被錯認為金綠寶石（Chrysoberyl）。各種石榴石的光波傳輸性質由有寶石質素的透明樣品至工業用的不透明研磨料都有。礦物的光澤可以分類為玻璃及樹脂類。

硬度：因為不同種類的石榴石化學成分變化很大，有部分種類的原子化學鍵作用較強。因此這些礦物群展示出的硬度範圍會由約6.5至7.5摩氏硬度不等。當中較硬的種類如鐵鋁石榴子石常被用作研磨料用途。

解理：石榴石並不會出現解理（Cleavage），所以當它們在壓力下破裂時會產生明顯的不規則小塊。

密度（比重）：3.5-4.3 g/cm 。

鎂鋁榴石主要產在超基性岩中及其殘坡積砂礦中，大粒的寶石級鎂鋁榴石罕見。原蘇聯、挪威、捷克和中國江蘇均有產出；鎂鐵榴石主要產自美國和坦尚尼亞等國；鐵鋁榴石生成在雲母片岩和角閃片麻岩等變質岩及砂礦之中，產地有斯里蘭卡、巴西、馬達加斯加、印度等國；鈣鋁榴石是矽卡岩的產物，但在蛇紋岩和輝長岩的蝕變帶上也有發現，例如肯亞、巴基斯但、原蘇聯和中國產出綠色鈣鋁榴石。桂榴石產自斯里蘭卡；錳鋁榴石產在偉晶岩中，一些變質岩中也有出現，寶石級錳鋁榴石產自緬甸、斯里蘭卡、巴西等國；鈣鐵榴石是片岩和變質灰岩帶的產物，呈褐色和綠色，翠榴石和黃榴石產在蛇紋岩中，黑榴石產在富鹼性火成岩中，在原蘇聯和剛果均有產出；鈣鉻榴石是氣成熱水溶液與含鈣超基性岩作用的產物，原蘇聯和美國均有發現。

多數寶石級石榴石發現在沖積砂礦中。

岩石溫度史記錄

石榴石群是利用岩石圈熱動力學（geothermobarometry）去理解很多火成岩及變質岩起源的一個關鍵礦物。石榴石中的元素擴散速度與其他礦物相較之下較為緩慢，而且石榴石亦相對能夠抵抗交代作用（metasomatism）。所以個別能夠保存其內部複合帶的石榴石會被用來理解其身處岩石的溫度變化歷史。而一些沒有複合帶的石榴石則會被理解為因為擴散而導致單一化，而因為以上影響而單一化的情況亦可以用來推測身處岩石溫度的變化歷史。

形成條件

石榴石在分析岩石的變質情況亦有其功用。例如榴輝岩可以被定義為有玄武岩成分的岩石，但主要由石榴石及綠輝石（omphacite）構成。含有紅榴石成分較多的石榴石只可以在相對高壓的變質岩產生，例如在地殼的底層及地幔中的岩石。橄欖岩可能含有斜長石（Plagioclase），或是含豐富鋁的尖晶石，或是含豐富紅榴石的石榴石，三種礦物都同時存在的話確認了一個令橄欖石（Peridot）及輝石礦物平衡的壓力溫度帶。以上三種礦物是以它們在橄欖岩礦物集合物中，在壓力增加的情況下，以其穩定性來排列。所以石榴橄欖岩只可能在地殼深處產生。石榴橄欖岩的捕虜岩（Xenolith）由金伯利岩從100km或更深處被帶上來，而由捕虜岩碎片中包含的石榴石則會用作鑽石勘探（prospecting）中金伯利岩的指標礦物。在300至400km及更深處，輝石成分因為(Mg,Fe)及Si取代了在石榴石的正八面體(Y)位置的2Al而溶入石榴石中，製造出一個硅含量不尋常地高的石榴石，並有作為鎂鐵榴石的固溶體性質。此高硅含量的石榴石被確認包含在鑽石中。

石榴石的顏色受成分影響，呈現多種顏色，其中紅色系列包括紅色、粉色、紫紅、橙紅；黃色系列包括黃色、橘黃、密黃、褐黃；綠色系列包括翠綠、橄欖綠、黃綠。晶面呈玻璃光澤、亞金剛光澤，斷口顯油脂光澤。透明至半透明。均質體，不具多色性，沒有雙折射現象。石榴石可以分成兩個系列、六個主要品種：鐵鋁榴石系列（鎂鋁榴石、鐵鋁榴石、錳鋁榴石）和鈣鐵榴石系列（鈣鉻榴石、鈣鋁榴石、鈣鐵榴石）。

（1）鐵鋁石榴石

鐵鋁石榴子石是一種現代稱為紅水晶（carbuncle，雖然原本幾乎所有紅色寶石都會稱為此名）的寶石。紅水晶英文“carbuncle”源於拉丁文，其意為“活炭”或“燃燒中的炭”。鐵鋁石榴子石英文“Almandine”是小亞細亞地區阿拉班達（Alabanda）的訛用，而那處在古代正是切割紅水晶的地點。

鐵鋁石榴子石化學式為FeAl(SiO)，深紅色的透明石頭常被稱為珍貴的石榴石而作為寶石，它亦是最常見的石榴石寶石。鐵鋁石榴子石在如雲母、片岩等變質岩產生，同時亦會附在礦物上如十字石（staurolite）、藍晶石（kyanite）、紅柱石（andalusite）及其他。鐵鋁石榴子石的綽號有“東方石榴石”、“鐵鋁石榴子石紅寶石”、及“紅水晶”。

（2）鎂鋁榴石

鎂鋁榴石又名紅榴石（來自希臘文pyrōpós，其意為“火眼”）是一種紅色的石榴石，化學上等同鎂鋁硅酸鹽，化學式為MgAl(SiO)，鎂的位置可以由鈣及二價鐵取代。紅榴石的顏色範圍由深紅至趨於黑色。透明紅榴石會被用作寶石。

來自北卡羅萊納州梅肯縣紅榴石的種類是紫紅色的，被稱為玫瑰榴石（rhodolite），英文源自希臘文，意義為"玫瑰"。其化學成分為紅榴石及鐵鋁石榴子石的同晶混雜，比重為兩份紅榴石對一份鐵鋁石榴子石。

來自馬達加斯加轉為藍色的石榴石，是紅榴石及錳鋁石榴石的混合物。其藍色不是如藍寶石在減弱日光下的藍，而是間中可以在尖晶石見到的懷舊灰藍色及綠藍色。但在白色發光二極體的光下它的顏色轉變為最佳的矢車菊藍藍寶石，或是D區的丹泉石（tanzanite），其原因是藍色石榴石有吸收發射光的黃色成分的性質。

紅榴石是高壓岩石的指標性礦物。一些在地幔中產生的岩石如橄欖岩及榴輝岩（eclogite），它們含有的石榴石通常會含有一些紅榴石種類。

（3）錳鋁石榴石

錳鋁石榴石，化學式為MnAl(SiO)。其英文“Spessartine”來自巴伐利亞的斯佩薩（Spessart）。它們通常在花崗岩偉晶岩及其關聯性岩石，或是部分低品質的變質千枚岩中產生。有漂亮橙黃色的錳鋁石榴石可以在馬達加斯加發現，即馬達加斯加石榴石（Mandarin garnet）。紫紅色的錳鋁石榴石可以在科羅拉多州及緬因州的流紋岩發現。

鈣位於X的位置：鈣鐵石榴石CaFe(SiO)鈣鋁榴石CaAl(SiO)鈣鉻榴石CaCr(SiO)

（1）鈣鐵榴石

鈣鐵榴石化學式為CaFe(SiO)，依據不同化學成分可以是紅、黃、棕、綠或黑色。已確認的種類有黃或綠色的黃榴石（topazolite），綠色的翠榴石（demantoid）及黑色的黑榴石（melanite）。鈣鐵榴石可以在深處的火成岩例如正長岩、蛇紋石（serpentines）、片岩及結晶化的石灰岩中發現。翠榴石曾因為其產地而被稱為"烏拉的祖母綠"，亦是其中一種最有價值的石榴石。黃榴石是鈣鐵榴石金黃色的變種而黑榴石則是其黑色的變種。

（2）鈣鋁榴石

化學式為CaAl(SiO)，雖然鈣位置可以被二價鐵取代而鋁的位置則可以由三價鐵取代。鈣鋁榴石英文名稱"Grossular"來自醋栗（gooseberry）的植物學名"grossularia"，其原因在於在西伯利亞發現由以上成分組成的綠色石榴石。其他顏色有肉桂棕（肉桂石變種）、紅及黃色。因為它與有相似黃色的鋯石有比較差的硬度，它的另一英文名稱為"hessonite"，來自希臘文，意思為低等的。鈣鋁榴石可以在已經變質的石灰岩與符山石（vesuvianite）、透輝石（diopside）、硅灰石（wollastonite）及方柱石（wernerite）的接觸面發現。其中一種最引起關注的變種是產自肯亞及坦尚尼亞的純凈綠色鈣鋁榴石稱為沙弗來石。此石榴石在1960年代肯亞沙弗（Tsavo）地區發現，而同時亦以此地命名。

（3）鈣鉻榴石

化學式為CaCr(SiO4)，是一種罕見的鮮亮綠色石榴石，通常以細小結晶狀與橄欖岩、蛇紋岩、慶伯利岩中的鉻鐵礦一起發現。它在俄羅斯烏拉山脈及芬蘭奧托昆普（Outokumpu）的大理岩結晶及片岩發現。

鎂鉻榴石化學式為MgCr(SiO)。純正端元（endmember）的鎂鉻榴石永不會在自然界出現。鎂鉻榴石只會在高壓下產生，並常在金伯利岩中發現。它被用作測試鑽石是否存在的一個指標礦物。

（1）鈣位於X的位置：

鈣釩榴石（Goldmanite）CaV(SiO)、鋯榴石（Kimzeyite）Ca(Zr,Ti)[(Si,Al,Fe)O]、鈣鈦榴石（Morimotoite）CaTiFe(SiO)、鈦榴石（Schorlomite）Ca(Ti,Fe)[(Si,Ti)O]。

（2）附有氫氧根-鈣位於X的位置：

水綠榴石（Hydrogrossular）CaAl(SiO4)(OH)、水鈣鋁榴石（Hibschite）CaAl(SiO4)(OH) 、（x 在 0.2 與 1.5 之間）、加藤石（Katoite）CaAl(SiO4)(OH)（x 大於 1.5）。

（3）鎂或錳位於X的位置：

鎂鉻榴石（Knorringite）MgCr(SiO)、鎂鐵榴石（Majorite）Mg(Fe,Al,Si)(SiO)、鐵錳榴石（Calderite）MnFe(SiO4)。

釔鐵石榴石（yttrium iron garnet,YIG），化學式為YFe(FeO)，五個三價鐵離子佔據兩個正八面體及三個四面體的位置，而三價釔離子被八個氧離子排列成一個不規則立方體。兩個鐵離子的位置顯出不同的自旋，產生磁性。釔是一個有550K居里溫度的亞鐵磁性（Ferrimagnetism）物質。如果把稀土金屬取代個別位置，特別的性質例如磁性將會產生。釔鐵石榴石因為其磁性及磁光性質而應用在微波及光學通訊儀器上。鎵石榴石（gadolinium gallium garnet），化學式為GdGa(GaO)，合成后可以用作磁泡記憶（Magnetic bubble memory）。釔鋁石榴石(Yttrium aluminium garnet, YAG)，化學式為YAl(AlO)，被化學合成後作寶石用途。當塗上釹(Nd)后，釔鋁石榴石會被用為Nd:YAG激光器（Nd-YAG laser）的激活激光媒質（Active laser medium）。

石榴石砂是一個好的研磨料，亦是一個常用來代替噴砂處理（Sandblasting）中的硅砂。

與高壓水混合后，石榴石在水刀切割（Water jet cutter）中被用作切割鋼及其他物料。

石榴石砂亦被用為水凈化的媒介。

石榴石濾料又名“玉砂”或“天然金剛砂”，具有較強的硬度和很好的耐酸耐鹼性，是一種島狀結構的鋁（鈣）硅酸鹽，它色多優美，經高純磁選出的有灰、紅、綠、白等多種染色體，是國外當前新開發的立體噴牆塗料，還是玻殼廠唯一能做彩殼噴砂耐磨料，由於它內部化學分子多，化學穩定性好等特點。是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶鍊而成。

在美國它是一月的誕生石（birthstone），它是結婚紀念日兩周年的寶石，它是康涅狄格州的州礦物（state mineral），它亦是代表紐約的寶石。

石榴石有眾多品種，其中翠綠色、粒透明者屬名貴品種。莫三比克產的石榴石，價格亦很高，國產石榴石大多顏色發黑，且價格較低。評價石榴石最重要的顏色，顏色要鮮艷純正，其次是透明度要高，這樣加工好的寶石才明亮出“火”；再次，瑕疵要少，款式要美；大小的因素對一般品種價值的影響則較小。需要注意的是，石榴石中也有星光及貓眼寶石，如果色正，星線或眼線好，則是具較高價值的品種。

雖然不同種的石榴石，顏色不同，折光率、比重和硬度也略有差異，但所有石榴石都是等晶系、單折射寶石，沒有二色性和偏光性。常見寶石石榴石及特徵顏色：鐵鋁榴石，褐紅色；鎂鋁榴石，紅色；錳鋁榴石，橙黃色；鈣鋁榴石，黃綠色；鈣鐵榴石，綠色；鎂鐵榴石，玫瑰紅色及鈣鉻榴石，翠綠色。作為一般的鑒賞者或顧客，是無需確定石榴石的具體種屬的，只要了解它們確是石榴石即可。市場上和石榴石相似的寶石並不多，主要有紅寶石、紅鋯石、尖晶石、人工合成的釔鋁榴石、釓鎵榴石和玻璃仿製品等。

1、石榴石與其他玉石的鑒別

紅定石、紅鋯石都有二色性，紅鋯石還具強烈的雙影，而石榴石無二性，因此易與石榴石區分；尖晶石一般顏色較淡，詳細鑒定要用儀器。各色天然石榴石都有一些瑕疵或結晶包裹體（如針狀金石，一些氣液二相包裹體等），而石榴石及玻璃則往往很乾凈，或有圓球狀麵包屑狀氣泡，在切爾西下呈強紅色等。實際上，對於某些特定的石榴石，它還可有自己獨特的特徵，如翠榴石（鈣鐵榴石的綠色變種）往往有“馬尾狀”的纖維包裹體。

另外，市場上所謂的“綠碧榴”和石榴石沒有一點關係，其實就是葡萄石。葡萄石不是綠色的石榴石，這兩種是完全不同的概念。市場上把葡萄石和綠色石榴石搭邊，無非是為了金錢利益。翠榴石的價值非常昂貴，價比鑽石，市場上極為罕見。

2、石榴石與其仿製品的鑒別

石榴石的仿貨很少很少。很容易分辨。辨別石榴石主要從下面四點入手：

（1）石榴石如果顏色超艷超通透的，如果價格又很誘人，悠著點，有問題。

（2）看棉絮雜質，石榴石裡面很容易有黑點、冰裂的。

（3）石榴石比一般水晶要重，拿在手上掂量下，如果比粉晶要輕，就要警惕。

（4）石榴石比較細膩，表面手感很滑，摸起來很舒服很油的感覺~ 而且放在手裡有種冰涼的感覺，沁人心田，不是粉晶的“玻璃”感覺。

和石榴石相似的寶石有紅寶石、紅色尖晶石等。紅寶石是非均質體，有二色性，特徵的鉻吸收光譜，有明顯的熒光反應，可有平直色帶，針狀包裹體可成120°交角；尖晶石的折射率偏低，有熒光反應，可見八面體形包裹體。石榴石為均質體，無二色性，查爾斯鏡下無反應，翠榴石可有馬尾狀的包裹體。優質的水鈣鋁榴石呈鮮綠色，與翡翠極為相似。水鈣鋁榴石往往有黑色斑點，折射率為1.73，紅區無特徵吸收。

（1）顏色：越淺越好，石榴石這種水晶天生顏色就比其它的重，所以色淺很難得! 那種一眼看過去跟黑的似的，是成色最差的。除了比較特別的翠榴石之外，我們比較常見的都是紅色石榴石，然而紅色根據顏色的深淺不一在價格上也會有所不同，價格以紫紅色石榴石為最高，其次是玫紅、酒紅，而在這些顏色基礎上，顏色越淺的石榴石價格越高，而一眼看上去好黑，黑的跟黑曜石一樣的石榴石則為比較次等的石榴石了。

（2）內含物：越少越好。

（3）裂隙：越少越好，天然晶石體內都會有天然冰裂的，對於石榴石來說是很正常的表現，想要找到一點都沒有的是難上加難！一點沒有的那絕對就稱得上是上品了，肯定是石榴石中天價的存在！而有冰裂的石榴石是正常的，但是以冰裂越少為越好，其實所有的天然水晶都是如此。沒有絕對，只有相對。

（4）晶體通透度：晶體越通透價格越高，好的石榴石手鏈在單一光源的照射下整個晶體通透發光，就像一個圓潤飽滿的石榴籽一樣，惹人喜愛。而差一點的石榴石或者是人造石榴石則不會有那麼好的效果。

（5）整體質感：頂級的石榴石表面光亮，光澤強烈。質感好的石榴石比同類質感低的價格又要高出很多。

（1）輕拿輕放，避免受到碰撞與摩擦。

（2）避免高溫，避免和酸、鹼溶液接觸。

（3）鑲嵌類首飾須經常檢查，避免寶石脫落。

（4）做家務或勞動時盡量避免佩戴。

（5）用溫水和軟毛刷清潔。

石榴石的產地幾乎遍及全球，德國是出產石榴石最多的國家。

公認最珍貴的石榴石是產自烏拉爾山脈波布洛夫河床金礦的“典曼多石榴石”。這種石榴石原石普遍很小，重量一般不超過3克拉。由於擁有誘人的透綠，因此被稱為“烏拉爾祖母綠”，上品價值連城。

歷史上最大一塊石榴石原石重達20噸，搬運時用了100匹馬。這塊產自烏拉爾山脈的“玫瑰石榴石”被雕刻製作成了葉卡捷琳娜二世的孫子尼古拉一世的棺槨。

美國國家自然歷史博物館中珍藏著世界上最好的一顆褐黃色透明的石榴石（鐵鈣鋁榴石），是一個雕刻精巧的基督頭像，重61.5克拉，堪稱無價之寶。

中國地質博物館中藏有一顆產於新疆的橙紅色錳鋁榴石大晶體，重達1397克拉。

珍稀寶石--天然蝕像翠石榴石：

（1）尺寸：∮10.5㎝

（2）重量：1600克

（3）顏色：黃綠色

（4）硬度：7.5度

（5）產地：中國江蘇東海

（6）收藏者：中國第四紀冰川遺跡陳列館

這顆翠石榴石油脂～玻璃光澤，顏色為橄欖綠，晶體表面有天然菱形凹孔蝕像，2011年4月在中國江蘇東海發現，並被中國第四紀冰川遺跡陳列館收藏。

翠榴石的高色散和其中的“馬尾巴”包裹體是其重要識別標誌。在顯微鏡下觀看，翠榴石內一般都有一些石綿纖維，由中間的結晶態包裹體發散出彎曲黃棕色至黃色纖維，這些束狀的絲和發散的線狀包裹體看起來很像焰火。這些纖維狀包裹體經常單獨或成群出現，沒有明顯的形狀或發散中心。這是辨別真假翠榴石的標誌。高純凈度是寶石中唯一不需要人工填充和不能造假的寶石。