石榴石（Garnet）是島狀硅酸鹽石榴子石族礦物的總稱，因晶體形狀像石榴籽而得名，全稱為石榴子石。石榴石成分復雜，通常由鈣、鎂、鐵、錳元素和鋁、鐵、鉻、鈦、釩、鋯元素組合而成，色彩豐富，可分為紅色、黃色、綠色三個系列。顏色受成分影響，紅色系列包括紅色、粉色、紫紅、橙紅；黃色系列包括黃色、日落黃、密黃、褐黃；綠色系列包括翠綠、橄欖綠、黃綠。優質石榴石可作為寶石，其余可做觀賞石或在工業上被用作研磨材料等。
主要特征
礦物組成
石榴石是一大類成分復雜的硅酸鹽礦物的總稱，通常由鈣、鎂、鐵、錳元素和鋁、鐵、鉻、鈦、釩、鋯元素組合而成。其類質同像非常廣泛，在同一系列內部可形成以任意比例替代的完全類質同像，兩個系列之間也能形成有限替代的不完全類質同像，因此自然界產出的石榴石，其化學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。
物理特性
石榴石呈玻璃至亞金剛光澤，透明至半透明或不透明，單折射，折射率隨不同品種而變化，鋁榴石系列的折射率變化范圍為1.710~1.830，鈣榴石系列的折射率變化范圍為1.74~1.90。石榴石色散值為0.024~0.057，均質體，常見異常消光，莫氏硬度7~8（個別品種可低至6.5），密度一般為3.6~4.2g/cm3，相對密度3.50~4.30，熔點為1170°C~1315°C，無解理，斷口不平坦。
結構特征
石榴石屬立方晶系，晶體結構比較緊密。單晶體常為菱形十二面體、四角三八面體、六八面體及聚形，集合體為粒狀、晶狀、致密狀等，晶面可見生長紋。石榴石內部常見兩種現象，一種是透明基底上分布著點狀和針狀包體，另一種是糖漿狀構造，透光觀察可見渾濁攪動狀構造，該現象多出現于橙紅色的石榴石中。
石榴石結構晶體有著許多特性。通常，化學式為A3B2C3O12（A=Y、Gd、Lu等，B=Al、Fe、Ca、Se等，C=Al、Fe、Ca等）的石榴石晶體屬立方晶系，點群為Oh10，空間群為Ia-3d，其中金屬離子A、B和C分別占據24（c）、16（a）、24（d）位置，O離子占據96（h）位置。根據C原子種類的不同，可分為三類主要的石榴石晶體：鋁石榴石（如YAG)、鐵石榴石（如YIG）和鎵石榴石（如YGG）。其結構可以看作四面體、八面體和十二面體的連接網，如下圖所示。24A3+、16B3+和24C3+分別占據十二面體、八面體和四面體氧配位的中心位置。石榴石中的陽離子可以用其他陽離子進行置換，能形成品種極多、性能各異的科學技術上非常重要的各種石榴石晶體材料。石榴石的結晶習性屬于三向延長，晶體在三度空間上發育均等或近于相等。
分類
石榴石可分為兩個固溶體系列，一類稱為鋁系石榴石，另一類稱為鈣系石榴石。具體種屬如下圖。
鎂鋁榴石（Pyrope）
鎂鋁榴石的英文名源于希臘詞Puropor（似火焰），因該礦物顏色常呈火紅色。也曾將其譯作"紅榴石"。手標本上的鎂鋁榴石多呈紫紅色，也常見有紫青、玫瑰紅、橙紅、橙黃、粉紅色者，薄片（用于在顯微鏡下觀察巖石狀態的標本）中呈各種相應的淡色，正高突起，N（礦物折射率）=1.705~1.760，呈均質性。深紅色的鎂鋁榴石稱為深紅榴石。鎂鋁榴石產于幔源包體或金伯利巖、榴輝巖、蛇紋巖等鎂鐵質、超鎂鐵質巖中，可變為綠泥石。
鐵鋁榴石（Almandine）
鐵鋁榴石的英文名是一個曲意詞，與小亞細亞半島一個叫阿拉幫德（Alaband）的地名有關，那里出產一種曾用來制作弧面寶石的紅榴石。手標本上的鐵鋁榴石呈褐、紅、黑色，薄片（用于在顯微鏡下觀察巖石狀態的標本）中呈淡紅、淡紅褐色，正極高突起，N=1.778~1.816，呈均質性，常因含許多礦物包裹體而呈篩狀結構。棕紅色、粉紅色的鐵鋁榴石稱為貴榴石。鐵鋁榴石主要產于片巖、片麻巖、角閃巖及榴輝巖、麻粒巖等變質巖中，可變為綠泥石、綠簾石等。
錳鋁榴石（Spessartite）
錳鋁榴石的英文名稱以德國巴伐利亞州西北部一個叫施佩薩特（Spessart）的地名命名。手標本上的錳鋁榴石呈棕紅、玫瑰紅、黃褐色，薄片（用于在顯微鏡下觀察巖石狀態的標本）中呈淡紅、淡褐色，正極高突起，N=1.792~1.820。錳鋁榴石產于偉晶巖、花崗石、結晶片巖及錳礦床中，可變為黑云母。
鈣鋁榴石（Grossular）
鈣鋁榴石的英文名稱以植物刺梨（Grossularia）命名，因該礦物的某些亞種呈淡綠色，很像刺李的顏色。手標本上的鈣鋁榴石呈白、黃、褐、綠色，薄片（用于在顯微鏡下觀察巖石狀態的標本）中通常無色，有時帶淡炎黃、淡褐色，正高突起，N=1.735，因其光性異常，常呈I級灰干涉色和雙晶。鈣鋁榴石產于鈣質矽卡巖、富鈣鋁質的片巖及蛇紋巖中，可變為綠簾石、綠泥石、長石、方解石等。含鐵的鈣鋁榴石為其變種，呈黃紅色、褐紅色、肉桂色，被稱為鐵鈣鋁榴或桂榴石。含水的鈣鋁榴石被稱為水鈣鋁榴石或水榴石，又名“南非玉”。釩鉻鈣鋁榴石一般呈鮮綠色，又稱沙弗萊，于20個世紀60~70年代被發現，并由美國珠寶商蒂芙尼公司（Tiffany）捧紅。
鈣鐵榴石（Andradite）
鈣鐵榴石的英文名以首先研究和描述該礦物的葡萄牙礦物學家Andrade的名字命名，手標本上為黑、褐紅、黃綠色，薄片（用于在顯微鏡下觀察巖石狀態的標本）中顏色較深,為黃、紅、褐色，正極高突起，N=1.811~1.895，因其光性異常而呈I級灰干涉色，常具環帶結構和雙晶。鈣鐵榴石產于砂卡巖中。
綠色透明的鈣鐵榴石，稱為翠榴石，是石榴石族中最有價值的寶石之一。密黃色的鈣鐵榴石，稱為黃榴石）。黑榴石含TiO2=1%~5%的鈣鐵榴石，薄片（用于在顯微鏡下觀察巖石狀態的標本）中呈暗褐色、暗紅褐色，正極高突起（比鈣鐵榴石突起更高），N=1.872~1.935。鈦榴石含TiO2=5%~20%的鈣鐵榴石，薄片中為黑褐色、黑紅褐色，正極高突起（比黑榴石突起更高），N=1.935~22.01。黑榴石、鈦榴石多產于堿性巖中。
鈣鉻榴石（Uvarovite）
鈣鉻榴石的外文名稱以曾擔任過俄羅斯科學院院長的C.C.烏瓦羅夫（Уваров）的姓氏命名，手標本上呈暗綠色、鮮綠色，薄片中呈綠色，正極高突起，N=1.85~1.86，因其光性異常而呈很低的干涉色，可出現環帶結構。鈣鉻榴石是一種罕見的石榴石，產于蛇紋巖和某些接觸變質巖中，可變為含鉻綠泥石。
另外，石榴石還存在一些不太常見的品種，一些結構轉型后的特殊產物，如金鋅礦、金猛石、森本石、鈉鎂石、烏瓦羅維石等。
形成原因
石榴石族在石榴長英片麻巖和變基性巖脈中最為常見，此外在部分麻粒巖、變質輝長巖、斜長輝石巖、斜長角閃巖和四氧化三鐵石英巖中含有數量不等的石榴石，太平寨片麻巖中偶見有石榴石。
生長環帶是指礦物在生長過程中，隨著溫壓條件的變化而引起礦物成分變化的現象。石榴石生長環帶往往通過從中心到邊緣其MnO含量的變化而得以體現。在變質過程中，石榴石最早出現在中壓相系的鈉長綠簾角閃巖相中，此時因變質溫壓較低，生長出富MnO的錳鋁榴石；隨著變質溫壓的升高，石榴石中新長出的錳鋁榴石（Sps）組分的含量逐漸降低，而鐵鋁榴石（Alm）和鎂鋁榴石（Prp)則逐漸增加。故石榴石生長環帶記錄了進變質過程的溫壓條件。
石榴石化學成分的變化，除了受石榴石體系總的化學成分控制外，還受石榴石生成環境的物理條件和共存相數目、類型的影響，因此可以用石榴石中某些元素的含量和比值作為近似的地質溫度計和壓力計。
大量實驗資料證實，石榴石形成的溫壓條件與Mg2+和Ca2+的含量有正相關趨勢。因此用Ca2+對Mg/Mg+Fe2++Mn（均為以六個氧為基礎的陽離子數）比值的圖解，不僅可用來鑒別不同產狀榴輝巖中的石榴石，而且可以區分地幔巖漿成因和地殼變質成因的石榴石。
石榴石的地球化學屬性，決定了石榴石固溶體的彼此替代，鎂鋁榴石、鐵鋁榴石和錳鋁榴石在任意溫壓條件下都趨于理想混溶，只是不同溫壓條件下形成的石榴石，其鎂鋁榴石的百分含量彼此不同。石榴石中鎂鋁榴石組分的含量隨壓力升高而增加，這是因為壓力增大，有利于鎂鋁榴石替代鐵鋁榴石。因此石榴石中鎂鋁榴石組分的百分含量不同，就可能來自地幔的不同深度。金伯利巖中石榴石的鎂鋁榴石組分為60-77%，其形成溫壓范圍很寬，為800-1700℃，17-40千巴，大致相當于60-200公里的深度范圍。石榴石巨晶的鎂鋁榴石組分為54—60%，屬于鎂鋁-鐵鋁榴石系列，無疑要低于金伯利巖中鎂鋁榴石來源的最大深度。而石榴石巨晶與金伯利巖和玄武巖中二礦物榴輝巖包體的石榴石在鎂鋁榴石組分含量上的一致性，表明二者穩定區的溫壓范圍相近。南非萊索托金伯利巖中二礦物榴輝巖包體的形成條件為30Kb，1000-1300℃，即大約形成于100公里深度，故推測石榴石巨晶形成的最大深度亦應為100公里左右。
分布區域
石榴石中的寶石品種眾多，產地較廣。不同品種的石榴石地不盡相同，較為著名的石榴子石產地主要有印度（安得拉邦、奧里薩邦、拉賈斯坦邦）、斯里蘭卡、馬達加斯加、尼日利亞、坦桑尼亞（沙弗萊石或綠色鈣鋁石、錳鋁榴石）、納米比亞（錳鋁榴石、翠榴石）、肯尼亞（變色石榴子石和沙弗萊石）、俄羅斯（翠榴石）、日本（鈣鐵榴石）、墨西哥（鈣鐵榴石）。我國有十幾個地區發現了寶石級石榴石，主要有江蘇省、廣東省、新疆、陜西省等地。各個產地中，以東海縣的鎂鋁榴石、新疆準噶爾翠榴石、四川翠榴石、福建明溪錢鋁榴石較為著名。
應用領域
石榴石無游離二氧化硅，可被用作研磨、拋光和擦洗材料，或被制作成砂輪、砂布、砂紙等，還可以用作過濾器、水廠等的濾水材料。石榴石還可作鐘表與儀器軸承、高等級道路防滑的鋪面材料和建筑飾面材料、橡膠與油漆填料等，含鎵、的石榴石可作電子計算機的存儲器材料，釔鋁石榴石可作激光材料。
品質好的石榴石可被制作為寶石。寶石級石榴石的標準要求為：透明度好，顏色鮮艷，粒徑大于5毫米。
歷史與文化
文化傳說
石榴石是擁有古老歷史的寶石之一。據記載在古埃及、古希臘和古羅馬時代，它已被當作裝飾品使用，甚至被當成止血及治療身體其他不適的用藥。
石榴石純紅的光芒容易讓人聯想到火花及火焰，據說在諾亞方舟遺址上，石榴石被用來當作黑暗中照明的火炬。一直到中世紀，人們還是相信“石榴石里住著火焰”的傳說。
歐洲十字軍士兵們在上戰場前，一定會隨身攜帶一顆小小的石榴石或紅寶石，因為他們相信，像鮮血般的紅色寶石可以保護身體，避免受傷。據說佩戴石榴石的戒指或鏈墜，可以促進心臟功能，避免受到疫病的侵害，也可以避免受到有害的大氣危害，同時，還有助于獲得他人的尊敬，實現愿望，緩和憤怒、不和的力量。據說還可以改善憂郁癥，避免被雷打到。象征多產和豐富的石榴石當然也被認為具有增加性能量的力量，在巴西被稱為“男人石”。
發現歷程
人類對石榴石的認識和利用有悠久的歷史，比如埃及的古墓里就曾出土用石榴石制作的項飾品。在維多利亞時代，石榴石被制作為寶石已較常見，維多利亞晚期所用的翠榴石于19世紀60年代在俄國烏拉爾山中發現，那時的人們將其當作綠寶石出售。在維多利亞時代后期，婦女參政運動風起云涌，人們為表示對此運動的支持，提倡婦女們佩戴由紫水晶、鉆石及貴榴石制成的珠寶飾物。
中國則至遲在明代就已開始認識和利用石榴石，如曹昭《格古要論》就記載了"石榴子，出南蕃，類瑪瑙，顏色紅而明瑩，如石榴肉相似，故曰石榴子，可鑲嵌用"。北京故宮博物院則收藏有中國歷史上遺傳下來的石榴石，其顏色多呈紫紅、紅、暗紅色，呈玻璃、油脂光澤。
開采歷史
公元13世紀，被稱為"波希米亞紅寶石"的寶石級鎂鋁榴石就已有開采。19世紀60年代，俄國烏拉爾山中波波拉卡夫發現翠榴石，并實施了開采，作為綠寶石出售。中國早期的石榴石大部分是采購于國外，自21世紀50年代以來，在江蘇省、浙江省、內蒙古自治區、新疆、河北省等20多個省份發現了石榴石資源并進行了開采使用。
名稱來源
石榴石的英文名為Garnet，由拉丁文Granatum演變而來，意為"像種子一樣"，中文名則是由于其礦石晶體的渾圓形外觀和暗紅的體色像石榴子而得名。中國古代把石榴石稱作"紫牙烏石榴石"，其名來源于古代阿拉伯語"牙烏"，意為"紅寶石"，因石榴石顏色深紅帶紫故稱"紫牙烏"。
品質鑒定
顏色
顏色是決定石榴石優劣的首要因素，市場上常以紅色系石榴石最為常見，以橙紅色者為佳，其次為紫紅色、酒紅、玫紅。石榴石要求色澤純正鮮艷，而在這些顏色基礎上，顏色越淺者的價格越高。鈣鋁榴石中的沙弗萊、錳鋁榴石中的芬達石價值偏高，沙弗萊以顏色飽和度高、不帶暗色調、不帶黃色調的濃綠色者為最佳。鈣鐵榴石中的翠榴石以顏色呈現青綠又青翠，且內含物少至呈透明時品質最佳，其價值甚至可超過同色級的祖母綠。
凈度與內含物
凈度是評價石榴石的重要因素，天然石榴石晶體中基本存在裂紋及瑕，而裂紋和瑕疵越少時，石榴石透明度就越好，質量也就越佳。通常鎂鋁榴石、錳鋁榴石內部相對干凈，鐵鋁榴石、鈣鋁榴石內部瑕疵相對較多。同時鐵鋁榴石、錳鋁榴石、鐵鈣鋁榴石、翠榴石等均有可識別的特殊內含物，可以提供有利的鑒定依據，如翠榴石內含放射纖維狀綠石棉集合體，常稱"馬尾絲"狀。
折射率
不同石榴石的品種折射率大小不一，除翠榴石、錳鋁榴石、部分鐵鋁榴石的折射率超出折射儀的測試范圍以外，其他石榴子石品種都可以在折射儀上測出其折射率。
克拉質量
在同等色級、凈度、切工的基礎上，克拉數越大的石榴石價值越高，翠榴石和沙佛萊的克拉溢價能力強。
參考資料 >
garnet. 亞利桑那大學 IMA 礦物性質數據庫.2023-08-20