石榴石
基本資料
類別島狀矽酸鹽
化學式通用化學公式X3Y2(SiO4)3
性質
顏色差不多所有顏色
晶体惯态菱形正十二面體正立方體
晶系等軸晶系
解理
斷口貝殼狀至不規則
摩氏硬度6.0 - 7.5
光澤玻璃至樹脂光澤
條痕白色
比重3.1 - 4.3
拋磨光澤玻璃至半金剛光澤[1]
光學性質單折射
折射率1.72 - 1.94
雙折射常出現不規則的雙折射[1]
多色性只在部分罕見品種
主要品種
鐵鋁榴石Fe3Al2Si3O12
錳鋁榴石Mn3Al2Si3O12
鈣鐵榴石Ca3Fe2Si3O12
鈣鋁榴石Ca3Al2Si3O12
鈣鉻榴石Ca3Cr2Si3O12

石榴石(英語:Garnet),是一組在青銅時代已經使用為寶石研磨料英语Abrasive(Abrasive)的矽酸鹽礦物。常見的石榴石為紅色,但其顏色的種類十分廣闊,足以涵蓋整個光譜的顏色。英文來自拉丁文"granatus"("grain",即粮食穀物),可能由"Punica granatum"("pomegranate",即石榴)而來[2],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。

石榴石並非單一種礦物,而是一整個礦物群英语Mineral group,該礦物群中的礦物皆有相似的物理性質和結晶形態,但每一種的化學成分都不一樣,其中包含了[3],分別為鎂鋁榴石英语Pyrope(Pyrope)、鐵鋁榴石英语Almandine(Almandine)、錳鋁榴石(Spessartite)、鈣鐵榴石(Andradite)、鈣錳鋁榴石英语Spessartine(Spessartine)、鈣鋁榴石英语Grossular(Grossular,變種有沙弗來石英语tsavorite(tsavorite)及肉桂石(hessonite))及鈣鉻榴石英语Uvarovite(Uvarovite)。

石榴石礦物群中有兩個固溶體系列:

  1. 紅榴石-鐵鋁榴石-錳鋁榴石
  2. 鈣鉻榴石-鈣鋁榴石-鈣鐵榴石

物理性質

光學性質

不同種類的石榴石有很多不同的顏色,包括紅、橙、黃、綠、藍、紫、棕、黑、粉紅及透明[4]。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、俄羅斯土耳其亦有其蹤影。因為高含量的關係(約為1 wt.% V2O3),它的顏色在白熱光(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玉(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。

石榴石分子模型。

晶體結構

石榴石是通用化學式為X3Y2(SiO4)3矽酸鹽礦物(Silicate minerals)。X的地方通常被二價英语divalent(divalent)的正離子Ca2+, Mg2+, Fe2+)佔據,而Y的地方被三價的正離子(Al3+, Fe3+, Cr3+)佔據,配合一個正八面體或由[SiO4]4−提供的四面體框架[5]。石榴石的正十二面體結晶習慣(crystal habit)最常被發現,但亦常見有偏方三八面體(trapezohedron)的晶習(注意此處的"偏方三八面體"在主要的礦物文獻會稱為立體幾何中的鳶形二十四面體(Deltoidal icositetrahedron))。石榴石的結晶屬於等軸晶系,也就是晶格有三個同等長度的軸並互相垂直。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[6]

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比其他的強力。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榴石常被用作研磨料用途。

石榴石端元種類群