石榴石族寶石

一、 分類及品種沿襲礦物學分類,屬石榴石族, 島狀硅酸鹽,化學公式為A3B2[SiO4]3A:Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+B:Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+按類質同像替代分兩個系列:表2 石榴石族寶石主要品種及成分表系列種成分英文名稱鋁石榴石系列鎂鋁榴石Mg3Al2[SiO4]3Pyrope鐵鋁榴石Fe3Al2[SiO4]3 Almandine錳鋁榴石Mn3Al2[SiO4]3 Spessortite鈣石榴石系列鈣鋁榴石Ca3Al2[SiO4]3 Grossolurite鈣鐵榴石Ca3Fe2[SiO4]3 Andradite鈣鉻榴石Ca3Cr2[SiO4]3 Urarovite鈣鐵榴石中僅綠色的翠榴石作為寶石品種,鈣鋁榴石又包括三個亞種:鐵鈣鋁榴石(桂榴石)、綠色鉻釩鈣鋁榴石,水鈣鋁榴石(鈣鋁榴石玉)^TOP二、該族寶石共性1. 等軸晶系,各個方向的物理光學性質相同;2. 結晶形態常為菱形十二面體、四角三八面體以及這二者之間的聚形。自然產出除發育完全的晶體外,常呈渾圓柱狀或不完整晶體出現。

圖3-12-1圖3-12-2圖3-12-3石榴石的晶體素描圖石榴石的菱形十二面體石榴石的四角三八面體3. 單折射,光線進入寶石中任何方向都不發生分解,一個主折射率,常在鎂鋁榴石和鐵鋁榴石中可見異常雙折射現象;4. 強玻璃光澤,貝殼狀斷口,斷口處可顯油脂光澤,無解理,脆性較高;

圖3-12-4石榴石的強玻璃光澤5. 寶石級品種常為完全透明,少數半透明,具特殊光學效應,極少數品種以塊狀、多晶集合體形式出現;6. 除極少數品種(無色至淺色的鈣鋁榴石)具弱熒光外,其他品種在長、短波紫外光下均無熒光效應;7. 該族寶石除藍色外,可呈現各種顏色。其中鋁榴石系列寶石的品種常為紫紅色、紅色、橙紅色、橙黃色、黃色;鈣榴石系列寶石的品種常為黃褐色、黃綠色、綠色、翠綠色等。

圖3-12-5不同顏色的石榴石品種^TOP三、基本性質各種石榴石品種的主要性質如表2表2 主要石榴石品種物理性質表品種鎂鋁榴石鐵鋁榴石錳鋁榴石鈣鋁榴石鈣鐵榴石鈣鉻榴石顏色紅色、紫紅色、黃紅色 褐紅色、暗紅色、紫紅色 黃橙色、橙紅色 褐黃色、黃色、黃綠色、綠色 黃綠色、翠綠色、黑色 綠色硬度7.257.57.257.256.57-7.5相對密度3.7-3.83.8-4.24.163.60-3.703.853.77折射率1.74-1.761.76-1.811.80-1.821.73-1.761.891.87色散中等0.022中等0.024中等0.027中等0.028高0.057--吸收光譜見圖2)黃綠為中心寬吸收帶紫區普遍吸收,含鉻紅區有弱雙線 黃、綠、藍綠區三條強吸收帶,橙紅、藍區各一弱帶 紫區兩條極強帶 非特徵吸收譜 亞種翠榴石紫區強吸收帶切斷短波區,富鉻紅區可見雙線 具鉻吸收譜包裹體較乾淨,有時含有少量的針狀晶體包體 典型針狀金紅石晶體,同一平面內相交70°、110°,其他晶體及應力裂紋 不規則,碎裂狀、液滴及羽狀體 大量圓形包裹體及糖漿狀效應,黑色磁鐵礦視亞種不同而變化 馬尾絲狀石棉包裹體 寶石晶體小而罕見特殊光學效應:極少數情況下,石榴石可出現下列品種:(1)變石石榴石:該石榴石具有迷人的變色效應,其顏色在日光下為藍綠色,在白熾燈下略帶紫色的紅色,其成分為鎂鋁-錳鋁榴石,變色效應是由含有微量的V2O3和Cr2O3引起的,其相對密度為3.88,折射率為1.765。(2)星光石榴石:該種鐵鋁榴石因內部含有大量定向排列的針狀包裹體(如圖)當沿恰當方向琢磨成弧面型寶石時,其頂部出現四射和六射星光(如圖)。該品種比較少見,是石榴石家族中難得的珍品。

圖3-12-6圖3-12-7石榴石的六射星光石榴石的四射星光^TOP四、主要鑒定特徵1. 原石鑒定:以顏色、光澤、獨特的晶形特點為主要鑒定依據。晶體一般菱形十二面體和四角三八面體以及聚形,晶面上有生長紋。,對不規則原石可通過光譜測試,包裹體觀察及相對密度測定來確定。

圖3-12-8石榴石晶體的晶面花紋2. 成品鑒定:顏色及光澤,均質性、折射率、光譜、包裹體等方面觀察和測試,查爾斯濾色鏡下,綠色品種的石榴石呈粉紅色、紅色。(1)光澤:因高折射率使表面具有強玻璃光澤,非常明亮。(2) 折射率:單折射、不同品種的石榴石,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範圍以外,其它都可測,只要小心測試有幫助鑒定出品種。(3) 典型的吸收光譜為鎂鋁榴石、鐵鋁榴石、錳鋁榴石和翠榴石提供了準確的鑒定依據,從而幫助確定寶石種名稱。(4) 不同品種的石榴石內含物特徵,為準確定名提供有利的依據。如鐵鋁榴石、錳鋁榴石、鐵鈣鋁榴石、翠榴石等。(5) 顏色特點及分布狀態,也可幫助區分石榴子石品種。(一).鎂鋁榴石(Pyrope)1. 顏色:常為淺黃紅、深紅色、紫紅色和紅色,因鐵和鉻致色,成分純凈的鎂鋁榴石為無色。

圖3-12-9-1圖3-12-9鎂鋁榴石2.吸收光譜:當由Cr致色時,出現類似於紅寶石的吸收光譜:紅光區無Cr的熒光發射線,680nm右有一弱吸收線。特徵寬吸收帶位於黃綠區590nm至500nm,藍區475nm以後吸收。與第一種情況相似,但缺失500-475nm的透光區,光譜特徵除紅-橙光區外,全部吸收。紅光區有弱吸收線,以黃綠區為中心寬吸收帶,綠區有一強的吸收窄帶,紫區普遍吸收,光譜中有鐵鋁榴石的光譜伴隨。3.內含物:鎂鋁榴石內部較純凈,內含物較少,常見渾圓狀的磷灰石,細小的片狀鈦鐵礦和其它針狀內含物,有時可見由石英組成的圓形雪壞狀小晶體。

圖3-12-10鎂鋁榴石內的渾圓狀晶體和細小針狀物4.特殊光學效應:具變色效應,燈光下紅色,日光下紫色,挪威的鎂鋁榴石在白熾光下呈深紅色,日光下呈紫色,但寶石非常小(約0.5ct);東非翁巴谷的鎂鋁榴石是與錳鋁榴石成混溶體,並含少量Ca和Ti,在日光下呈帶綠的藍色,在鎢光下呈醬紅色。(二)鐵鋁榴石(Almandine)1. 顏色:常為褐色、褐紅色、紫紅色、深紫紅色、紫色、深紅色,因顏色較深導致透明度降低。

圖3-12-11褐紅色的鐵鋁榴石2. 吸收光譜:具典型的鐵的吸收光譜,黃綠區有三條強吸收窄帶,分別為576nm、527nm和505nm被形象地稱為"鐵鋁窗",另外,橙區617nm和紫區425nm有弱吸收。

圖3-12-12鐵鋁榴石的典型光譜3. 內含物:內含物主要為礦物晶體包體,較典型有針狀金紅石晶體,一般呈短纖維狀,相互以110°和70°角度相交;鋯石晶體常見"鋯石暈";角閃石常呈深色的棒狀晶體(斯里蘭卡)和像石棉一樣的針狀晶體(愛達荷州),其排列方向平行於菱形十二面體的 。其它還有磷灰石、尖晶石等晶體包體。

圖3-12-13圖3-12-14圖3-12-14-1鐵鋁榴石中的兩組金紅石針鐵鋁榴石中的三組金紅石針鐵鋁榴石中的磷灰石晶體包體(三)、錳鋁榴石(Spessartine)1. 顏色:錳鋁榴石是相當罕見的寶石,具有黃色至橙紅的各種色調,其中橙紅色最漂亮,價值較高。成分中可含鐵鋁榴石的組分,並導致褐紅色色調,近於純凈的錳鋁榴石為黃色至淡橙黃色。

圖3-12-15圖3-12-16錳鋁榴石橙色的錳鋁榴石2. 吸收光譜:典型吸收位於紫光區432nm和412nm處強的吸收窄帶,具鑒定意義,其次紫區424nm、432nm吸收線,以及藍區495nm、485nm和462nm吸收線,有時有鐵鋁榴石的吸收帶伴隨。

圖3-12-17錳鋁榴石典型光譜3. 內含物:主要內含物為面沙狀的癒合裂隙。癒合面上具有由細長暗色的氣液二相包體組成指紋狀圖案,有時也描述"花邊狀"。尤其是斯里蘭卡及巴西產的錳鋁榴石具有這種包體。(四)、鈣鋁榴石(Grossulor)鈣鋁榴石有各種顏色,無色、淺黃色、黃色、褐黃色、暗紅色、綠色和多晶質品種。

圖3-12-18圖3-12-19鈣鋁榴石的顏色品種鈣鋁榴石的顏色品種1.鐵鈣鋁榴石是一種含鐵鈣鋁榴石組份的鈣鋁榴石,也稱桂榴石,顏色為暗紅色、褐黃色、褐紅色等內含有大量的晶體包體,似粒狀外觀,也描述為糖漿狀構造。折射率1.74-1.75。無典型吸收光譜。產地有斯里蘭卡、巴西、馬達加斯加、加拿大、坦尚尼亞等。

圖3-12-20鐵鈣鋁榴石中含有大量的晶體包體2.釩鉻鈣鋁榴石顏色為鮮綠色,也稱綠色鈣鋁榴石,RI1.74左右,內部較乾淨,有時含有長柱狀磷灰石,細小的稜柱狀透輝石以及石英、長石、頑火輝石和硫錳礦,這些礦物組合是一典型的特徵。綠色鈣鋁榴石無典型光譜,在查爾斯濾色鏡下變紅色。

圖3-12-21綠色鈣鋁榴石3.水鈣鋁榴石為一種多晶集合體,半透明到不透明,也稱南非玉,常見淺綠色,綠色由Cr致色,也有粉紅色顏色,呈點狀、塊狀和不規則狀色斑不均勻地分布,白色部分為無色的鈣鋁榴石。水鈣鋁榴石折射率1.70-1.73,相對密度:3.35左右,藍區461nm處有一吸收窄帶,綠色部分在濾色鏡下變紅,在X熒光下有很強黃色,橙色熒光。

圖3-12-22圖3-12-22-1水鈣鋁榴石4.塊狀鈣鋁榴石塊狀鈣鋁榴石是一種多晶集合體,顏色從淺綠至綠色並呈粒狀、塊狀和不規則團塊狀及條帶狀分布,基質為白色的鈣鋁榴石,產於我國青海、新疆和貴州等地,在商業上稱"青海翠"。主要特徵以鈣鋁榴石為主,可含少量的絹雲母、蛇紋石、黝簾石等RI1.74-1.75,相對密度約3.6,X-射線下有橙色熒光,綠色部分在查爾斯濾色鏡下變紅。(五)、鈣鐵榴石(Andradite)1. 品種及顏色:因含雜質Ti和Cr,使得鈣鐵榴石產生不同的顏色,形成的變種有:黑榴石、鈦榴石,因含Ti而呈黑色;黃榴石呈黃綠色,一般顆粒較小,大於2-3ct的琢型寶石也很珍貴;翠榴石因含鉻而呈鮮艷綠色,是石榴石中最有價值之一。2. 吸收光譜:翠榴石的翠綠色,含Cr而具典型鉻的吸收光譜,紅光區有一雙線(701nm),693nm吸收線,橙黃區伴有兩條橫糊帶,紫區強吸收形成443nm截止邊。3. 內含物:俄羅斯烏拉爾山產的翠榴石可含有典型的"馬尾絲狀"(纖維狀石棉)包裹體具有特徵的鑒定意義。納米比亞產的翠榴石無此特徵,但具有有較為明顯的生長紋和碎裂狀的黑色包裹體。

圖3-12-23圖3-12-24翠榴石中的馬尾絲狀包體呈放射狀翠榴石中的纖維狀石棉4.濾色鏡下:翠榴石濾色鏡下變紅。(六)鈣鉻榴石(Uvarovite)鈣鉻榴石很少用作寶石。顏色呈深綠、鮮綠色。常呈菱形十二面體小晶體,由於顆粒太小,難以琢磨成寶石,一般以晶簇標本為主,主要用作觀賞、裝飾和收藏品。^TOP五、 與相似寶石的鑒別(1)與鎂鋁榴石-鐵鋁榴石相似寶石有:紅色尖晶石:相對較低的折射率,特徵的吸收光譜及內部包裹體。紫外燈下的熒光反應為關鍵區分點。紅寶石:非均質性,折射率及雙摺率,吸收光譜為關鍵區分點。紅色鋯石:非均質性,強色散及二色性,雙折射(刻面棱雙影),吸收光譜"紙蝕"現象等。紅色碧璽:非均質,二色性,折射率與雙摺率、包裹體等。重液或比重測試亦有助於上述寶石的區分。(2)與黃色、橙黃、褐黃色石榴石(鈣鋁榴石、錳鋁榴石)相似寶石有:黃色鋯石、托帕石、榍石、金綠寶石、火歐泊等其重要區分內容為:均質與非均質性,單折射與雙折射、折射率與雙摺率,吸收光譜、相對密度等。(3)與綠色石榴石相似的寶石有:同綠色鈣鋁榴、翠榴石、相似的有:祖母綠、鉻透輝石、綠碧璽、綠鋯石等。同綠色多晶質的水鈣鋁榴石(鈣鋁榴石玉)相似寶石有:玉符山石、鈉黝簾石岩、翡翠等。其中綠色的不均勻性及表現特徵,點測近似折射率、相對密度、查爾斯濾色鏡的反應可視為關鍵區分特徵。^TOP六、石榴石拼合石的鑒別石榴石拼合石通常為二層石,將紅色石(一般用鐵鋁榴石)和有色玻璃粘合在一起(如圖)再磨製成刻面,從檯面看具有很好的光澤和顏色。這種拼合石的檢測方法:① 側視拼合石,上下光澤、顏色有差異,上下部分的折射率、包裹體特徵、熒光現象亦有不同;②放大檢查可找到粘合層以及粘合層面上可能有氣泡;③拼合石具有紅環效應(如圖)。將拼合石檯面向下置於白色背景上,在合適的光照條件下,可見一紅色圈環繞寶石腰部。

圖3-12-25圖3-12-26以石榴石為頂的拼合石紅環效應
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