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石榴石简介

发布日期:2019-08-12  浏览次数:122
 石榴子石族矿物的统称; 因形似石榴籽而得名。

【化学组成】 石榴子石族矿物的化学成分通式为 A 3 B 2 SiO 4 3 。 其中 A 代表二价阳离子 Mg2+ Fe 2+ Mn 2+ Ca2+ 等及 Y K Na 等, B 代表三价阳离子 Al 3+ Fe 3+ Cr 3+ V 3+ Ti 4+ Zr 4+ 等。 A 类和 B 类阳离子分别配对可形成一系列石榴子石矿物种, 但较常见的主要为以下两个系列, 即 A 类阳离子为较大半径的 Ca2+ (称钙榴石系列) A 类阳离子为较小半径的 Mg2+ Fe 2+ Mn 2+ (称铁榴石系列) : 铁铝石榴子石系列( A 主要为Mg, Fe, Mn)

(Mg, Fe, Mn) 3 A l2 SiO 4 3

铝石榴子石(Pyrope) Mg 3 A l2 SiO 4 3

铁铝石榴子石 (Almandite) Fe 3 A l2 SiO 4 3

铝石榴子石 (Spessartite) Mn 3 A l2 [[SiO 4 3

钙铁石榴子石系列( A 主要为 Ca) Ca 3 (Al, Fe, Cr, Ti, V, Zr) 2 SiO 4 3

钙铝石榴子石 (Grossularite) Ca 3 A l2 SiO 4 3

钙铁石榴子石 (Andradite) Ca 3 Fe3+2 SiO 4 3

石榴子石 (Uvarovite) Ca 3 Cr 2 SiO 4 3

石榴子石(Goldmanite) Ca 3 Cr 2 SiO 4 3

石榴子石 (Kimzeyite) Ca 3 Zr 2 SiO 4 3

A 类、 B 类中及相互间类质同像广泛发育, 故自然界中纯端员组分的石榴子石很少见, 一般都是若干端员的“混合物” 。

【晶体结构】 等轴晶系; O10h -Ia3d; a 0 =1. 1461. 248 nm; Z=8。 晶体结构中, 孤立的[SiO 4 ] 四面体由 B类阳离子(Al3+ Fe 3+ Cr 3+ V 3+  等) 所组成的配位八面体[BO6 ] 联结; 其间形成一些较大的可视为畸变立方体空隙由 A 类阳离子占据, 成畸变的立方体配位多面体[AO 8 ]。AlO 6 ] 八面体与周围 6 个[SiO4] 四面体共角顶相联, 而与一个[CaO 8 ] 畸变立方体共棱相连。 每个 O2- 与一个 Al 和一个 Si 及两个较远的 Ca 相联。 石榴子石的晶体结构较紧密, 其中以沿三次轴方向最为紧密, 也是化学键最强的方向。 但是, 石榴子石晶体中,O2- 不是作最紧密堆积。 因为 Ca 2+ 离子较大, 不适合于充填到 O 2- 最紧密堆积所形成的四面体、 八面体空隙中,而是呈[CaO 8 ] 立方配位多面体。  石榴子石晶体结构在高压下可转变, 即: →随压力增加

Mg 石榴子石——→尖晶石型+石英——→矿型

Fe 石榴子石——→钛铁矿型——→钙钛矿型

【形态】 常呈完好晶形 , 菱形十二面体晶面上常有平行四边形长对角线的聚形纹。 有时可见到感应面。 集合体常为致密粒状或致密块状。 菱形十二面体: d110 ; 四角三八面体: n211}  

【物理性质】 颜色各种各样, 它受成分影响(如钙铬石榴子石因含铬呈鲜绿色) , 但没有严格的规律性; 玻璃光泽, 断口油脂光泽。 无解理。 硬度 6. 57. 5。 相对密度 3. 54. 2, 一般铁、 锰、 钛含量增加, 相对密度增大。 有脆性(如薄片中常见石榴子石裂纹发育, 是脆性引起)

【成因及产状】 石榴子石在自然界广泛分布于各种地质作用中。此外, 石榴子石由于性质稳定, 在砂矿中分布广泛。 石榴子石当受后期热液蚀变和遭受强烈的风化作用后, 可转变成绿泥石、 绢云母、 褐铁矿等。 石榴子石族矿物中不同矿物种具有不同成因的特征, 除与地质环境中不同化学成分有关外, 还与 A 类阳离子大小及所处的八次配位的立方体中的稳定性有关, 从鲍林法则可知, 当阴离子大小不变时(在石榴子石中都统一为 O2- ) , 阳离子越大, 其配位数(即与之配位的 O 2- ) 越多; 当阳离子较小时, 为实现高配位数, 就必须增加压力。 石榴子石中 A 类阳离子 Ca2+ Mn 2+ Fe 2+ Mg 2+ 等的配位数都为 8。 这些离子的半径由Ca2+ (0. 098 nm) Mn 2+ (0. 096 nm) Fe 2+  (0. 092 nm) Mg 2+ (0. 089 nm) 依次递减。 Ca 2+ 呈八次配位, 需要压力不大, 因此钙铝石榴子石、 钙铁石榴子石一般于接触变质条件下生成; Mn2+ Fe 2+ Mg 2+ 在一般情况下趋向于六次配位, 当呈八次配位时需在压力增高的条件下生成, 故锰铝石榴子石在压力稍高的低级区域变质条件下生成, 铁铝石榴子石在压力更高的中级区域变质条件下生成, 而镁铝石榴子石只能在压力极高的条件下生成, 如榴辉岩、 伯利岩中, 目前已广泛以它作为标志寻找金刚石。  石榴子石的物理性质亦具标型意义。 如, 我国山东含金刚石的金伯利岩中紫色系列镁铝石榴子石, 其相对密度值大多大于 3. 75

【鉴定特征】 据其等轴状的特征晶形, 油脂光泽、 缺乏解理及硬度高很易认出。 但准确鉴定矿物种需作 X 射线衍射分析及测定成分、 相对密度和折射率等。

【主要用途】 利用其高硬度作研磨材料。 晶粒粗大(8 mm, 绿色者可小至 3 mm) , 且色泽美丽、 透明无瑕者, 可作宝石原料。 有些激光材料都具有石榴子石结构, 如铝石榴子石 Y 3 Al 2 AlO 4 3 。  

【免责声明】此文章仅供读者作为参考,出于传递给读者更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿件涉及版权等问题,请联系我们,电话:029-85212477
 
关键词: 矿物
 
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