地质学专业限选课宝玉石学,第三节 石榴石、尖晶石、黄玉、锆石、水晶,一、石榴石 石榴石根据其化学组成可分六个品种（铁铝榴石、镁铝榴石、锰铝榴石、钙铝榴石、钙铁榴石、钙铬榴石），但自然界中石榴石却很少以端员组分出现，不同种类之间常以类质同象替换例如镁铝榴石、铁铝榴石之间，镁、铁可以任意比例相互代替，构成连续过渡状态的石榴石不同成分的石榴石，物理性质和有鉴定特征的包裹体也不相同，宝石价值也有差异 石榴石折光率高，光泽强，颜色美丽，价格便宜，是当今人们喜爱的宝石品种，，被誉为一月份生辰石1 石榴石的基本特征 石榴石成分十分复杂，密度、折射率、颜色都相差很大 (1)化学成分：R3M2（SiO40）3 R=Fe+2、、Mn、Mg、Ca M=Fe+3、Al、Cr 由于化学成分的变化，将石榴子石分为两大类质同象系列： 镁铝榴石一铁铝榴石一锰铝榴石； 钙铝榴石一钙铁榴石一钙铬榴石 两大系列中的宝石一种化学元素被另一种化学元素置换，使宝石的物理性质发生改变而导致折射率、密度、色散、硬度等略有差异，因此，不用进行化学成分分析，就可以把它们区别开来2 石榴石的主要变种 (1)红色石榴石系列：为镁铝榴石铁铝榴石的连续固溶体系列，可呈现各种红色。
因红色系列石榴石系铁、铬元素致色，故纯净的镁铝榴石无色，富含镁铝榴石端元的石榴石呈深红色、紫红色、深紫红色、橙红色或粉红色，富铁铝榴石端元的石榴石颜色偏暗，常呈褐色或红褐色 红色石榴石以颜色鲜艳、透明度高者最佳深暗带褐色者价值最低透明度高者，可磨成刻面宝石，透明度欠佳者，可磨成半圆形的弧面宝石有时可见六射星光及猫眼闪光，价值较高质量欠佳者，可串成项链 所有天然红色宝石，比如红宝石、红色碧玺、红色锆石、红色绿柱石、红色尖晶石，价格都比红色石榴石高，不会发生冒充问题镁铝榴石内部较纯净，内含物较少，仅见固体内含物，常见浑圆状的磷灰石和细小的片状钛铁矿，有时为其他针状晶体或由石英组成的圆形雪球状小晶体铁铝榴石内含物主要为矿物晶体包体，较典型的有针状金红石晶体、锆石晶体、角闪石晶体，其它还有磷灰石、钛铁矿、尖晶石、独居石、黑云母、石英等矿物包体 镁铝榴石主要产于金伯利岩、橄榄岩和蛇纹岩及其风化而成的砂砾层中；还产于榴辉岩及其他基性火成岩中最著名的产地为捷克的特列布尼茨附近，通常称为波希米亚石榴子石这种石榴子石产于火山角砾岩、凝灰岩及各种冲积层中该矿床已采尽南非的镁铝榴石与钻石共生，通常镁铝榴石晶体是钻石中的包体。
颜色漂亮，但颗粒非常小东非翁巴谷的镁铝榴石有颜色变化，并含有板状赤铁矿及针状金红石包体其他产地还有：美国、俄罗斯、中国 铁铝榴石是变质岩中一种很常见的矿物，主要产于区域变质角闪片麻岩、片岩、板岩中此外还产于火成岩及接触变质带中，铁铝榴石还以砂矿矿物的形式产出主要产出国为印度、巴西、美国爱达荷州、斯里兰卡、中国2)翠榴石（钙铁榴石）：石榴石中的优质品种，稀少难得，价格昂贵，可祖母绿相差无几折光率N=1.89，色散大于钻石 翠榴石内含物由束状、放射状、纤维状绿石棉集合体组成，放大几十倍可清晰看到（马尾状包体）翠榴石这些内含物特征对这种宝石具有鉴定意义 翠榴石在查尔西滤色镜下呈红色，以此可与绿色碧玺、绿色蓝宝石、绿色玻璃（查尔西滤色镜下仍呈绿色）相区别 俄罗斯乌拉尔山脉为优质翠榴石的产出地，扎伊尔，有褐色及绿色钙铁榴石，也有一些翠榴石产出3)锰铝榴石：最漂亮的颜色为橙红色，一般为黄褐色、橙黄色、红褐色、浅橙色红褐色的色调显示其铁铝榴石的含量较高，同时折射率也高纯锰铝榴石的颜色为浅橙色至黄色锰铝榴石的吸收光谱系由锰所致 锰铝榴石内含物由液相微滴所造成的波纹状包体，具有一种碎片状外观，常被描述为“花边状”“扯碎状”，尤其是斯 里兰卡及巴西产的锰铝榴石具有这种包体。
锰铝榴石产于花岗伟晶岩、片麻岩、石英岩以及砂矿中 锰铝榴石的主要产出国为斯里兰卡和缅甸、巴西、马达加斯加其他还有美国的加利福尼亚州、挪威我国新疆、甘肃等地也有发现4)钙铬榴石(Uvarovite) 钙铬榴石的颜色呈深绿色、鲜绿色常呈菱形十二面体小晶体，由于颗粒太小，难以琢磨成宝石一般以晶簇标本为主，用作观赏、装饰和收藏石 钙铬榴石是一种罕见矿物，与铬铁矿及蛇纹石共生，即产于有钙和铬存在的变质环境中最有名的产地为芬兰奥托孔普，呈漂亮的绿色大晶体，其他产地还有挪威、俄罗斯、南非、加拿大等 (4) 钙铝榴石(Grossular) 钙铝榴石的颜色取决于所含Fe和Mn的含量，若铁含量小于2%时便呈浅色或无色；铁含量高于2%，便产生褐色和绿色，其中鲜绿色色调由Cr或V所致钙铝榴石有三个主要变种： 铁钙铝榴石：颜色为浅褐黄至浅褐红、橙红色主要产地为美国的佛蒙特州 绿色钙铝榴石(铬钒钙铝榴石)：无色、黄绿色、艳绿色，颜色主要由钒所致、晶体内部含有棒状或针状晶体包体主要产地为肯尼亚和坦桑尼亚 块状钙铝榴石：商业上也称“青海翠”，颜色为浅绿至绿色并呈粒状、块状和不规则团块状及条带状分布，基质为白色的钙铝榴石，产于我国青海、新疆和贵州等地。
主要特征以钙铝榴石为主，可含少量的绢云母、蛇纹石、黝帘石等，田1.741.75，相对密度3.6，X-射线下有橙色荧光、绿色部分在查尔斯滤色镜下变红 (6)变色石榴石：在日光下呈绿色、黄绿色，白炽灯下呈鲜红色及橙红色，属名贵品种二、尖晶石 尖晶石自古以来就是较珍贵的宝石由于它的美丽和稀少，所以也是世界上最迷人的宝石之一由于它具有美丽的颜色，自古以来一直把它误认为是红宝石目前世界上最具有传奇色彩、最迷人的重361克拉深红色的“铁木尔红宝石”(Timur Ruby)和1660年被镶在英帝国国王王冠上重约170克拉的“黑王子红宝石”(Black Princes Ruby)，直到近代才鉴定出它们都是红色尖晶石1 尖晶石的基本特征 (1)化学成分：尖晶石是一族矿物，化学分子式为化学成分：(Mg、Fe、Zn、Mn)AlO4，是一种镁铝氧化物 (2)结晶习性：属等轴晶系晶体形态为八面体及八面体与菱形十二面体的聚形 (3)颜色：尖晶石颜色丰富多彩，有各种深浅不同的红色、蓝色、绿色、淡紫色、紫色、橙色、橙红色、玫瑰色、褐色、灰色、黑色等颜色，其中以红色、蓝色为主要颜色尖晶石的品种是依据颜色而划分的，有红、橘红、蓝紫、蓝色尖晶石等。
(4)：光泽：玻璃光泽 (5)透明度：透明6)折射率：折射率值随颜色的变化而变化，为单折射宝石，红色尖晶石：1.7151.740；蓝色尖晶石：1.7151.747；其他色尖晶石：1.7121.717硬度为8，密度3.584.62克/立方厘米 (7)硬速：8 (8)断口：贝壳状断口 (9)发光性：淡红色和红色尖晶石在长、短波紫外光下发红色荧光 (10)内含物：各种尖晶石均含较多的气液和固态包裹体尖晶石中常含串珠状无色和黑色尖晶石小八面体，含锆石、磷灰石、榍石包裹体，含星云状展布的气液二相包裹体，在气液包裹体的空间里气泡所占面积较大，含裂隙充填铁质薄膜包裹体2、尖晶石的主要变种 (1)红色尖晶石： 为红色和粉红色透明晶体，以接近红宝石的红色最为珍贵，经常与红宝石相伴生产出，如缅甸 优质的红色尖晶石超过30ct者为珍品 红色尖晶石的红色是由铬致色 红色尖晶石与红宝石大的区别是：红宝石有二色性，红色尖晶石无二色性，在红宝石一节中已有阐述 (2)蓝色尖晶石：系含微量的Zn及Fe+2所致 过去与蓝宝石相混，冒充蓝宝石两者之间的最显着区别是二色性，蓝宝石具二色性，蓝色尖晶石无二色性 (3)桔红色尖晶石 黄桔黄桔红的过渡色。
(4)紫色尖晶石：颜色从紫到红紫色 (5)变色尖晶石：十分稀少的尖晶石，在阳光下呈灰蓝色，而在人工光源下呈类似紫晶的颜色3、尖晶石的鉴定特征与相似宝石的区别 尖晶石有各种颜色，如红色、橙红色、粉色、蓝紫色、蓝色、灰绿色等，其中含铬的呈红色，含铁的呈蓝色尖晶石通常均含有较多的包裹体，包裹体呈层状展布，在同一层中能同时存在气液包裹体和黑色尖晶石固态包裹体具强玻璃光泽 尖晶石在偏光镜下呈均质体，如有异常干涉色，可用二色镜检查看有没有二色性红色尖晶石在紫外光照射下发红色荧光，在可见光吸收谱中有在红色端有密集排列的吸收线，在查尔西滤色镜下显红色其它颜色的尖晶石没有这些现象红色尖晶石与红宝石十分相似，区别在于：红宝石有二色性，颜色不均匀，有丝绢状包裹体；尖晶石是均质体，无二色性，颜色均匀，固态包体为八面体蓝色、灰蓝色、蓝紫色、绿色尖晶石与蓝宝石容易相混，区别在于：蓝宝石二色性明显，色带平直，有丝绢状包裹体和双晶面，两种宝石的密度、折光率、偏光性都不同人造尖晶石颜色浓艳均一，包裹体少，偶而有弧形生长线，折光率高，为1.727左右4、尖晶石的质量评价 颜色、透明度和重量是尖晶石经济评价的依据红色尖晶石最受人欢迎，鲜红色，透明度高，重量大的是其佳品。
有星光效应的尖晶石也较贵重深红、大红、艳蓝、绿的尖晶石也较好 尖晶石透明度佳者可琢磨成刻面宝石； 透明度欠佳者可琢磨成半球形弧面宝石； 尖晶石与红宝石、蓝宝石的另一区别是尖晶石颜色比较均匀，而红宝石和蓝宝石经常出现深浅不同的色带尖晶石以中等深度者为佳，尖晶石重量大于5克拉者较少见5、尖晶石的地质产状及产地 尖晶石在自然界中产于变质岩及其风化产物中，宝石级尖晶石多产于接触交代矿床中的不纯的大理岩和灰岩内，有些出现富铝的基性岩浆岩中具有经济价值的尖晶石往往也产于冲积砂砾矿中 阿富汗产优美的红色尖晶石，是古代许多大红宝石(尖晶石)的来源地，斯里兰卡有各种颜色的尖晶石，尤其是各种蓝色的磨蚀砾石缅甸、泰国、斯里兰卡、柬埔寨的尖晶石与红、蓝宝石常常共生于砂矿中我国的河南、河北、福建、新疆、云南等省发现了类型多样的尖晶石矿床三、黄玉 黄玉透明洁净，硬度高，粒度大，反光效果好除天然的红色、粉红色、天蓝色、无色以外，经人工改色处理后可以变成象海蓝宝石一样艳丽的天蓝色和金黄色由于当前天然宝石资源短缺，改色后的蓝色黄玉颇受欢迎是当前流行的中低档宝石品种 黄玉最著名的颜色是酒黄色，是一种色彩迷人、漂亮又便宜的中档宝石，深受人们喜爱。
国际上许多国家定托帕石为“十一月诞生石”，象征着和平、友爱和希望1 黄玉的物理化学特性 黄玉为含水的铝硅酸盐矿物，化学分子式为Al2SiO4(F，OH)2，成分中F和(OH)的比值变化不定属斜方晶系晶体形态多呈斜方柱状，柱面常具纵纹，集合体形态为柱状、粒状、块状颜色为无色、淡黄、深黄、棕色、天蓝、粉红、红、淡绿和褐色等玻璃光泽，透明至半透明，折光率1.6191.627，双折射率0.0080.010，色散0.014，多色性清楚，硬度8，密度3.493.57g/cm3解理发育，性脆在长波紫外光中蓝色和无色黄玉发弱的黄绿色光,黄褐色和粉红色黄玉发橙黄色光，在短波紫外光中荧光较弱一般有扁平细小的液态包裹体、水滴形的气体包裹体依据颜色，一般可分为酒黄色、无色、蓝色、绿色、红色黄玉其中上等的深黄色者最为珍贵，颜色越黄越好其次是蓝色、绿色和红色者用天然无色黄玉经辐射加温处理后的蓝色黄玉、黄色黄玉已经大量投入市场，其颜色淡雅艳丽，性质稳定，一切特性与天然黄玉基本上无差异，无法鉴别，但是在出售时应注明“改色黄玉”2 黄玉的主要品种 黄玉是一种流行而耐用的宝石，有各种各样的颜色，其中最珍贵的颜色为粉红色、红色和金黄橙色。
粉红色超过5ct以上，金黄色超过20 ct以上都少见 (1)粉红色、红色黄玉 颜色从粉红色到红色，中间有红橙、粉红到红色一系列过渡颜色品种多色性明显由粉红色到黄色或无色该品种透明度好，内含物少当颜色艳美、质量优良时，是中档宝石中的珍贵品种 目前，在国际市场上出售的粉红至红色黄玉，大部分是用黄褐色的黄玉，经加热后变。