鈣鐵榴石

鈣鐵榴石，英文名稱Andradite，是為紀念巴西的礦物學家J.B.d'AndradaeSilva而命名。顏色以黃、綠、褐、黑為主，其中含鈦呈黑色者稱為黑榴石（Melanite）；黃色者稱為黃榴石（Topazolite）；綠色者稱翠榴石（Demantoid）。

基本介紹

• 中文名：鈣鐵榴石
• 外文名：Andradite
• 類別：矽酸鹽
• 化學式：X3Y2(SiO4)3
• 顏色：黃色、綠色、褐色為主
• 光澤：玻璃光澤、油脂光澤到金剛光澤
• 透明度：透明到半透明
• 晶系：等軸晶系
• 解理：無解理
• 斷口：貝殼狀斷口
• 硬度：6.6 ~ 7.5
• 脆性：具脆性
• 晶體慣態：單晶呈十二面體，偏方錐面體
• 礦物密度：3.7 ~ 4.1g/cm3
• 套用：硬度高，可以作為研磨材料
• 分布：分布俄羅斯等地
• 產狀：接觸變質的石灰岩和大理岩中

簡介

概述

含鈦、鉻、的石榴石都屬於鈣鐵榴石。最珍貴的要屬翠榴石，它的祖母綠色是因為鉻而產生的，色散性比鑽石更高，可以從它特有的髮狀石棉“馬尾”內含物加以鑑別。黃榴石是黃色鈣鐵榴石，顏色由淡黃到深黃不等，黑榴石產狀一般為黑色，有時也可能呈深紅色。鈣鐵榴石是石榴子石的一種，它含鈣和鐵，所以稱鈣鐵榴石。鈣鐵榴的顏色有多種，並且它們具有很高的色散及折射率（甚至超過金剛石）。鈣鐵榴石中黃、綠色的最為漂亮，被人們當作寶石 ，其中淡黃色的被稱為黃榴石。如果顏色美麗且透明者，則可作為寶石之用，可惜並不多見，其中帶有亮麗綠色的翠榴石，因微量的鉻元素取代了鐵，顏色近似祖母綠，最具價值。鈣鐵榴石多產在接觸變質的石灰岩和大理岩中，由含鐵的溶液，將岩石中的鈣置換而成；部份也產於正長岩、蛇紋岩和綠泥石片岩中。

物理性質

鈣鐵榴石

鈣鐵榴石

晶系：等軸晶系

晶體：單晶呈十二面體，偏方錐面體、六八面體及其混合型

硬度：6.6 ~ 7.5

解理/斷口：無解理；{110}有良好裂理；貝殼狀斷口

光澤：玻璃光澤、油脂光澤到金剛光澤

顏色：以黃色、綠色、褐色和黑色為主

條痕：白色

密度：3.7 ~ 4.1g/cm³

其他：透明到半透明；具脆性；熔化後略帶磁性。

化學特性

鈣鐵榴石

化學成分：Ca₃Fe₂（SiO₄）₃

化學分類：矽酸鹽

化學性質：（1）石榴石群礦物的成份，以X₃Y₂(SiO₄)₃的化學式來表示；其中X可以為Mg、Ca、Fe²⁺和Mn²⁺；Y則為Al³⁺、Fe³⁺和Cr³⁺。不過由於離子普遍有置換情形而產生固溶體，因此成份通常很難純淨。（2）燒熔後，可溶於沸鹽酸；將溶液蒸發後，可殘留下氧化矽的膠質。

野外產狀

（1）產於接觸變質的石灰岩和大理岩中，是一種典型的矽卡岩型石榴石，由含鐵的溶液，將岩石中的鈣置換而成。

（2）產於正長岩、蛇紋岩和綠泥石片岩中，和長石、霞石、白榴石、綠簾石和磁鐵礦共生。

分布

產於俄羅斯的烏拉爾，和含金的礦砂及變質岩共生。別的產地還有義大利北部、薩伊和肯亞。黃榴石晶體分布在瑞士和義大利的阿爾卑斯山的變質岩中。黑榴石產生於變質岩和火山熔岩中，質優的晶體分布在義大利的厄爾巴島、法國和德國境內。

重要產地

中國河北省

世界其他地區：

（1）美國New Jersey的Franklin、Arkansus的Magnet Cove、Colorado的Crested Butte、Arizona的Stanley Butte and Siera Ancha、Nevada的Sonama Range、California的Garnet Hill、Alabama的Prince of Wales Is,

（2）加拿大Quebec的Ice R. alkalic complex、Ontario的Marmora

（3）法國Hautes Pyrénées的Barèges的Pic d'Espada和Erslios

（4）挪威的Dramnen、Feiringen、Arendal、Augst-Agder、Stoko

（5）瑞典Värmland的Långban、Sala

（6）芬蘭Lake Lagoda的Pitkaranta

（7）義大利Piedmont的Ala Valley

（8）瑞士Valais的Zermatt

（9）奧地利Salzburg的Untersuizbachtal、Tyrol的Pfitschtal

（10）德國的Schwarzenberg、Saxony、Wurlitz、Rieden am Laacher See、Kaiserstuhl

（11）義大利Umbria的Terni、Trentino的Pfirschtal、Rome的Albanhius、Frascati的Val Malenco

（12）斯洛伐克的Dobsiná

（13）羅馬尼亞的Dognascska和Moravicza

（14）希臘Serifas的Mega Xhorid、Otjosondu、Namibia、Andros Is.

（15）俄羅斯central Ural Mts.的Nizhni Tagil、Chutosky Pen.的Chutosky Mts.

（16）墨西哥Chihuahua的Lazaro Cardenas、Colima的Trapichillos

（17）南非共和國的Black Rock

主要用途

（1）鈣鐵榴石中以顏色近似祖母綠的翠榴石最具寶石價值。

（2）硬度高，可以作為研磨材料。

鑑定特徵

（1）利用特殊的晶形及其顏色

（2）利用產狀、比重及折射率的不同來鑑定

（3）鈣鐵榴石熔化後帶有磁性

（4）燒熔後可溶於沸鹽酸；將溶液蒸發後，可殘留下氧化矽的膠質

相關資料

名石比較

晶體化學：化學通式A₃B₂[SiO₄]₃。類質同像極為廣泛，化學成分複雜。其中，A=Mg²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺及Y、K、Na等；B=Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Ti⁴⁺、V³⁺、Zr⁴⁺等。三價陽離子半徑相近，彼此間易發生類質同像代替。二價離子則不同，Ca²⁺較之Mg²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺的離子半徑大，故難於與之發生類質同像替代。故通常將石榴子石族礦物劃分為兩個系列：

鐵鋁榴石系列：（Mg，Fe，Mn）₃Al₂[SiO₄]₃

鈣鐵榴石系列：Ca₃（Al，Fe，Cr，Ti，V，Zr）₂[SiO₄]₃

此外還有錳榴石（blythite，Mn₃Mn₂[SiO₄]₃）、錳鐵榴石（calderite，Mn₃Fe₂[SiO₄]₃）、鐵榴石（skiagite，Fe₃Fe₂[SiO₄]₃）、鎂鐵榴石（khoharite，Mg₃Fe₂[SiO₄]₃）、鎂鉻榴石（knorringite，Mg₃Cr₂[SiO₄]₃）、錳釩榴石（yamatoite，Mn₃V₂[SiO₄]₃）等。

物理性能

顏色多樣且隨成分而變化。如鈣鉻榴石因含Cr³⁺而呈綠色，鎂鋁榴石則隨Cr³⁺含量的增高由淺變深，由橙色調變為紅、紫紅色調。玻璃光澤居多，有時近於金剛光澤，如鈣鐵榴石。在日光下鉻鎂鋁榴石呈藍色或綠色，而在燈光下呈紫紅色及鮮紅色。硬度6.5~7.5，含OH^-者則硬度可降低至5，相對密度3.5~4.2，且隨成分而變化。鈣釩榴石具弱電磁性。

偏光鏡下

高正突起，淡粉紅或淡褐色，個別呈濃褐色、深紅褐色，均質性，鈣鋁－鈣鐵榴石顯明顯的非均質性。折射率受成分、結構影響。一般隨a₀增大，Fe、Mg、Al含量降低，而Ca、Fe、Zr含量升高，折射率則增大。在水中的穩定性良好。含OH^-者易溶於酸。水鈣榴石在705℃脫去結構水，在440℃、900℃有兩個放熱峰，即440℃時，Fe²⁺→Fe³⁺；900℃時發生相變。因此，石榴子石含鐵等變價元素時熱穩定性不高。

產狀與組合：廣泛形成於各種地質作用中。

鑑定特徵：根據其特徵的晶形、顏色及油脂光澤、高硬度等易於辨認。準確鑑定礦物種則需精確測定成分、密度、折射率，或進行X射線衍射分析等。

工業套用：主要用作磨料、水質濾料、裝飾材料和寶石原料等。

質量要求

關鍵在於顏色和透明度。對於紅色品種要求濃艷而透明，顏色則壞依次為純紅、濃紅、淡紅、紫紅，最佳者為血紅色。綠色品種達到祖母綠一樣者極為珍貴，顏色好壞依次為深綠、黃綠、淺綠。透明度要高，不透明品種要注意是否有管狀平行包裹體。此外，要求原石裂紋少，晶體內無黑心或無顏色不純的帶狀構造。晶體越大越好，最低要求在3mm以上。

重要變種

翠榴石（demantoid）

鈣鐵榴石的重要變種，色澤非常好，翠綠中稍微閃黃，非常像祖母綠。翠榴石的名字來源於德文的Demant，意為金剛石，這是由於翠榴石有較高的色散和光澤，好的翠榴石質地清澈，色澤鮮明。同樣是鉻致色。但是翠榴石最讓人失望的是，沒有大顆粒的，上一克拉的就比較少見了，10克拉以上的就只有在某某拍賣會，某某博物館才能看見了。除了被切割成祖母綠型，翠榴石也常被切割成圓鑽型以突出它的高色散，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。