石榴石Garnet—可以当宝石也是高科技材料？

介绍

石榴石（Garnet）一名源自于源于拉丁语的“granatum”，意思是石榴籽，因为它的颜色和形状与石榴籽相似而得名。 是一组从青铜时代就已经使用为宝石及研磨料（Abrasive）的硅酸盐矿物。

石榴石非单指某一类矿物，而是一整个矿物群，因为它特殊的固溶体结构（成分）使它的颜色范围分布很广，从深红色、粉色、紫色、澄黄、绿色、黑色等举凡众多，也能在之中发现特别的星芒现象宝石与变色石，挑选性极广。

天然石榴石矿物群中可以分为两个固溶体系列：

1. 镁铝榴石-铁铝榴石-锰铝榴石
2. 钙铬榴石-钙铝榴石-钙铁榴石

人工合成的石榴石常含有天然石榴石中含量极少或不存在的稀土元素，因此又称稀土石榴石。

石榴石种类

（图一） ¹

石榴石Garnet

• 晶系：等轴晶系
• 硬度：变化大，6.5~7.5
• 比重：变化大，介于3.5~4.2
• 光泽：玻璃光泽
• 透明度：透明
• 颜色：黄、褐、澄、红、绿、紫、黑等
• 折射率：1.69~1.89依类别而异
• 双折射：无
• 荧光：无荧光
• 解理：无解理
• 特性：不同类别性质差异大
• 仿品：玻璃、YAG、与电气石、尖晶石相仿

石榴石分类

石榴石（Garnet）是一种多变且多彩的宝石，其化学成分和颜色范围极为广泛，广泛应用于宝石和工业领域。 以下是石榴石家族中的主要类型及其特征：

镁铝榴石/红石榴石（Pyrope）

化学成分： Mg3Al2（SiO4）3

特征： 色彩范围从深红到近黑色，透明者被用作宝石。

介绍： 英文名字源于希腊文「火红」的意思，所以一般也称镁铝榴石为「红石榴石」。 有一种变异的称为铁镁榴石（Pyrope Almandine ），商业上又称为「玫瑰榴石」（Rhodolite）。 原意来于希腊语，意指玫瑰。 以GIA的判定来说，不带紫色的为红石榴石。 红石榴石在石榴家族中算相对低廉的种类。

锰铝榴石/曼陀铃榴石（Spessartine）

化学成分： Mn2+3Al2（SiO4）3

特征： 色彩从澄黄到澄红，美丽的宝石形式称为曼陀铃榴石或荷兰石（Hessonite），也有称为芬达石（Partschinite）。

介绍： 美丽的宝石级锰铝榴石就像黄宝石般，市场称之为「曼陀铃榴石」; 澄黄色版本的颜色跟旧版荷兰国旗色相似，又称荷兰石; 另外也因颜色酷似芬X汽水，也有芬达石（Partschinite）一名。

铁铝榴石/贵榴石（Almandine）

化学成分： Fe3Al2（SiO4）3

特征： 带有明显的紫色，又名紫牙乌，常产生星芒效应。

特性： 高折射率和亚金刚光泽使其在宝石市场上受欢迎。

介绍： 铁铝榴石的颜色明显与红石榴石相比颜色较深且偏紫，中国古代称之紫牙乌。 因金红石针内含物的关系琢磨成蛋面石可能出现星芒效应，又称星光石榴石（Star Garnet）。

钙铬榴石（Uvarovite）

化学成分： Ca3Cr2Si3O12

特征： 稀有宝石，通常以小晶体形式存在于变质岩或火成岩中。

介绍： 是石榴石家族中罕见的宝石。 通常以细小的晶体出现在变质岩或火成岩中，较无宝石级的晶体产出。

钙铝榴石（Grossular）

化学成分： Ca3Al2（SiO4）3

特征： 色彩丰富，包括肉桂色和绿色（如沙弗石）。

介绍： 最早因为颜色呈现肉桂色的关系，所以称为「肉桂石」（cinnamon stone），到1808年才改称为「grossularite」。 钙铝榴石是石榴石中色彩最丰富的，因含有各种杂质而形成各式各样的颜色。 近来最为重要的是他的绿色变种石—沙弗石（Tsavorite），也被称为「绿色石榴石」由于如祖母绿般翠绿，在宝石市场相当受欢迎。

钙铁榴石（Andradite）

化学成分： Ca3Fe2Si3O12

特征： 可出现红、黄、绿或黑色，如黄榴石、翠榴石和黑榴石。

介绍： 不同的过渡元素取代可导致红、黄、棕、绿或黑等不同颜色。 依他的颜色不同又有三个类别：黄色者称为黄榴石（Topazolite），绿色者称为翠榴石（Demantoid），黑色者称为黑榴石（Melanite）。 翠榴石因含有钒而呈现黄绿至翠绿色（GIA译为浓绿榴石），最早发现在俄国乌拉山，所有又被称为「乌拉山祖母绿」翠榴石除了翠绿光泽外，因折射率比较高，当它做为切面宝石会散发出如钻石般的金刚光泽，英文名中又名「Demantoid」，取自法文的意思，意思为「类似宝石」。

合成钇铝榴石（Yttrium Aluminium Garnet，YAG）

化学成分： Y3Al5O12

特性： 人工合成的透明宝石，用于高硬度的切割和工业用途。

合成钆镓石榴石（GGG）

石榴石商业价值

观赏上

在收藏与观赏上，石榴石的颜色选择相当多又有现象石可以选择，价格区间也非常广，便宜的石榴石每克拉仅数百元，贵的品种每克拉可达数10万台币以上。 石榴石优势颇多，硬度韧度俱佳，宝石有基本的高耐久性，且购买石榴石可不必担心热处理问题。

石榴石在鉴定真假上其实不难，唯在分辨它们的类别时较困难，因为他们的成分相近，判定上需要注意，因为纵使颜色相近，但其价值也大不相同。

工业上

水刀切割

• 石榴石因其高硬度和耐久性，在水刀切割行业中广泛使用。 其粒径均匀且无划痕的特性使其成为切割金属和其他硬质物料的理想材料。

研磨行业

• 石榴石砂由于其高硬度和化学稳定性，适合用于机械超精研磨、精密铸造和光学玻璃的研磨行业。 它能够有效提高研磨效率并确保高质量的表面完成度。

光学应用

• 在光学仪器和激光器材中，人工合成的石榴石，如钇铝榴石 （YAG），被广泛应用。 其高硬度和透明性使其成为固体激光器的理想材料，同时还可以用于磷光体、闪烁体探测器等光学应用中。
• 总结来说，石榴石由于其多样的化学成分和特性，在宝石鉴赏和工业应用中都展现出其独特价值。 无论是作为珍贵的宝石还是作为高性能的工业材料，石榴石都在不同领域中发挥着重要的角色。

结论

总结来看，石榴石以其多样的色彩和应用广泛受到珍藏者和工业界的青睐。 无论是作为令人垂涎的宝石或是实用的工业材料，它都展现出深远的价值和潜力。 其独特的化学成分和多样的特性使其在现代社会中发挥着重要作用，无论是在美学追求还是技术创新方面。

图片出处 ：

1. Humanfeather / Michelle Jo,https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cut_garnet_collection.JPG ↩︎
2. 西部恶魔，https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Piropas.jpg ↩︎
3. YippeeD,https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spessartite-garnet-Lizunova-Fine-Jewels-Sydney-jeweller-Chifley-Square.jpg ↩︎
4. greyloch,https://www.flickr.com/photos/greyloch/48467532202 ↩︎
5. Robert M. Lavinskyhttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Uvarovite-sf13b.jpg ↩︎
6. Robert M. Lavinsky,https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Grossular-4jg64a.jpg ↩︎
7. Robert M. Lavinsky,https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Grossular-121703.jpg ↩︎
8. Robert M. Lavinsky,https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Andradite-dem09Ae.jpg ↩︎
9. James St. John,https://www.flickr.com/photos/jsjgeology/ ↩︎

参考文献：

• https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%9F%B3%E6%A6%B4%E7%9F%B3
• https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E9%87%94%E9%8B%81%E7%9F%B3%E6%A6%B4%E7%9F%B3
• https://baike.baidu.hk/item/%E9%87%93%E9%8E%B5%E6%A6%B4%E7%9F%B3/6868516