石榴石是一種化學(xué)成分復(fù)雜的島狀硅酸鹽礦物，其化學(xué)通式A3B2[SiO4]3。A和B位置都可以出現(xiàn)幾種主要離子，而且每個(gè)位置上的離子可以互相替代形成類(lèi)質(zhì)同象混晶，也可稱(chēng)固溶體。礦物學(xué)中，將石榴石分成兩個(gè)系列：即：鋁榴石系列，B位置為Al。①鎂鋁榴石-鐵鋁榴石-錳鋁榴石；鈣榴石系列，A位置為Ca。②鈣鋁榴石-鈣鐵榴石-鈣鉻榴石。

自然界產(chǎn)出的石榴石基本都不會(huì)是上述6個(gè)端員組分，而是它們之間的混合。

石榴石族礦物內(nèi)的Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋三者離子半徑相近，可以彼此置換構(gòu)成上節(jié)所述的鋁榴石系或鈣榴石系內(nèi)此三組份之間的類(lèi)質(zhì)同像混晶。另外，鋁榴石系和鈣榴石系之間，也有不同程度的離子之間不完全取代。因此，嚴(yán)格地說(shuō)，要準(zhǔn)確區(qū)分石榴石的種屬并不容易，需精確測(cè)定化學(xué)組分和作晶體結(jié)構(gòu)研究.

[SiO4]四面體為B組陽(yáng)離子的八面體[AlO6]、FeO6]、[CrO6]所連接。其間形成較大的十二面體空腔，可視為畸變的立方體，其中心位置為A組陽(yáng)離子Ca2+、Fe2+、Mg2+等占據(jù)，配位數(shù)為8。以鈣鋁榴石為例，晶體結(jié)構(gòu)中１個(gè)[AlO6]八面體與周?chē)?個(gè)[SiO4]四面體以共角頂相連接；而與Ca的畸變立方體以共棱方式相連，每個(gè)Ｏ與１個(gè)Al和１個(gè)Si相連，并與2個(gè)稍遠(yuǎn)的Ca相連。因而石榴子石結(jié)構(gòu)比較緊密，其中以沿L3軸方向最緊密，也是化學(xué)鍵最強(qiáng)的方向。類(lèi)質(zhì)同像代替可引起晶格常數(shù)a0的變化。當(dāng)Al3+、Mg2+、Fe2+升高時(shí)，a0減??；Ca2+、Fe3+含量升高，a0明顯增大。六八面體晶類(lèi)，Oh-m3m（3L44L36L29PC）。常呈完好晶形。常見(jiàn)單形：菱形十二面體d{110}，四角三八面體n{211}及二者的聚形，晶面上常有平行四邊形長(zhǎng)對(duì)角線的聚形紋，歪晶較常見(jiàn)。集合體常為致密粒狀或致密塊狀。

石榴石族礦物特點(diǎn)

1.等軸晶系。

2.結(jié)晶形態(tài)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(chǎn)出除發(fā)育完全的晶體外，常呈渾圓柱狀或不完整晶體出現(xiàn)。

3. 均質(zhì)體。但常在鎂鋁榴石和鐵鋁榴石中可見(jiàn)異常雙折射現(xiàn)象。
4.強(qiáng)玻璃光澤，貝殼狀斷口，斷口處可顯油脂光澤，無(wú)解理，脆性較高。

5.寶石級(jí)品種常為完全透明，少數(shù)半透明，具特殊光學(xué)效應(yīng)，極少數(shù)品種以塊狀、多晶集合體形式出現(xiàn)?！　?/p>

6.除極少數(shù)品種（無(wú)色至淺色的鈣鋁榴石）具弱熒光外，其他品種在長(zhǎng)、短波紫外光下均無(wú)熒光反應(yīng)。

常見(jiàn)的品種有：

（一）鎂鋁榴石（Pyrope）

鎂鋁榴石的商業(yè)名為紅榴石，鎂鋁榴石的成分中總含有鐵鋁榴石和錳鋁榴石 組分。鐵鋁榴石組分用光譜方法很容易地檢測(cè)出來(lái)，大而純凈，顏色漂亮的鎂鋁榴石，價(jià)值昂貴，也非常罕見(jiàn)。
（1）成分:Mg3Al2(SiO4)3，鎂和鋁的硅酸鹽,其中常見(jiàn)少量的Fe、Mn代替Mg，自然界中幾乎沒(méi)有純凈的鎂鋁榴石，當(dāng)Fe2+、Mn2+原子數(shù)之和小于Mg2+原子數(shù)時(shí)都定名為鎂鋁榴石。
   （2）摩氏硬度:7.25。
   （3）相對(duì)密度:3.7-3.8。
   （4）顏色:紅、黃紅、紫紅色。為他色性寶石，顏色由Fe致色，常有Cr的參與。 成分純凈的鎂鋁榴石應(yīng)為無(wú)色。
   （5）光澤:玻璃光澤。
   （6）透明度:透明-微透明。
   （7）折射率:單折射, 1.74—1.76。
   （8）色散:0.027,中等。
   （9）吸收光譜: 由Fe、Cr共同致色,紅區(qū)4條弱吸收線,黃綠區(qū)為中心寬吸收帶，紫區(qū)普遍吸收。
（10）包裹體:內(nèi)部干凈,包體少,有時(shí)可見(jiàn)針狀晶體。渾圓狀的磷灰石，細(xì)小的片狀鈦鐵礦等。
（11）產(chǎn)狀產(chǎn)地：鎂鋁榴石主要產(chǎn)于各種超基性巖，如金伯利巖、橄欖巖和蛇紋巖及其風(fēng)化而成的砂礫層中，其中產(chǎn)于金伯利巖中的鎂鋁榴石與鉆石伴生，顏色好，但顆粒太小，使用價(jià)值不高。

鎂鋁榴石的吸收光譜
(12)特殊光學(xué)效應(yīng)：有些鎂鋁榴石具變色效應(yīng).東非翁巴谷的鎂鋁榴石是與錳鋁榴石成固溶體，在日光下呈帶綠的藍(lán)色，在燈光下呈醬紅色。我們見(jiàn)過(guò)的變色石榴石見(jiàn)照片。

（二）鐵鋁榴石（Almandine）
   鐵鋁榴石是一種最常見(jiàn)的石榴石，又稱(chēng)為貴榴石。顏色以深色、暗色居多。由于光澤較強(qiáng)，硬度大，常用作拼合石的頂層。
1）成分: Fe3Al2(SiO4)3，成分越純，顏色越深，反射光常呈暗紅色。大多數(shù)寶石成分中總含有鎂鋁榴石和錳鋁榴石組分，使其顏色變淺。 
   （2）摩氏硬度:7.5。 
   （3）相對(duì)密度:3.8-4.2。
   （4）顏色:常為褐色、褐紅色、紫紅色、深紫紅色、紫色、深紅色，F(xiàn)e2+致色,因顏色較深導(dǎo)致透明度降低。 
   （5）光澤:玻璃光澤至亮玻璃光澤。 
   （6）透明度:透明-微透明。 
   （7）折射率:單折射, 1.76—1.81。 
   （8）色散:0.024,中等。 
   （9）吸收光譜:具典型的鐵的吸收光譜，黃綠區(qū)有三條強(qiáng)吸收窄帶，分別為576nm、527nm和505nm被形象地稱(chēng)為“鐵窗”。另外，橙區(qū)617nm和紫區(qū)425nm有弱吸收。

鐵鋁榴石的吸收光譜

（10）包裹體：常含針狀金紅石晶體包體,三組包體互相垂直，形容為手腳架狀包裹體。此外還有磷灰石、鋯石等,呈不規(guī)則狀和渾圓狀, 鋯石晶體常帶有應(yīng)力暈。

（11）特殊光學(xué)效應(yīng)：有四射和六射等星光效應(yīng)。

四射星光是由于金紅石針按菱形十二面體的棱線以70度和110度排列，而六射星光是在這個(gè)基礎(chǔ)上多出一組定向排列的管柱狀液態(tài)包裹體，從而構(gòu)成了石榴石的六射星光。具有星光效應(yīng)的石榴石大多是鐵鋁榴石，以及鎂鋁榴石與鐵鋁榴石的變種鐵鎂鋁榴石。
   （12）產(chǎn)狀及產(chǎn)地: 鐵鋁榴石是一種常見(jiàn)的變質(zhì)礦物，產(chǎn)于片麻巖云母巖和接觸變質(zhì)巖中，砂礦是鐵鋁榴石的重要來(lái)源。

(三)玫瑰榴石（Rhodolite）
   玫瑰榴石一名起因于1989年來(lái)自美國(guó)科羅拉多州Mason礦山的一種漂亮的玫瑰紅色的石榴石，其折光率1.75-1.76，密度3.84g/cm3，是鎂鋁榴石 (57%)與鐵鋁榴石（37%）的固溶體。現(xiàn)在，玫瑰榴石成為含有一定鐵鋁榴石成分的鎂鋁榴石的寶石學(xué)通用名稱(chēng)，成為石榴石族寶石的一個(gè)品種。但是，對(duì)玫瑰榴石所代表的范圍，還沒(méi)有一致的看法，一種觀點(diǎn)認(rèn)為，玫瑰榴石應(yīng)代表鐵鎂比為1：2的含鐵鎂鋁榴石，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，具有貴榴石吸收光譜特征，折射率在1.75到1.78，密度為3.80到3.95的含鐵鎂鋁榴石為玫瑰榴石。

主要性質(zhì)如下： 
（1）化學(xué)成分：鐵鋁榴石組成的含量在20%-40%之間。 
   （2）折光率：1.75-1.78。
   （3）密度：3.79-3.89g/cm3。
   （4）顏色：幾乎總是紫紅色。 
   （5）吸收光譜：“鐵窗”圖式，但清晰程度可能略差。 
4.錳鋁榴石（Spessartine，）

1）成分: Mn3Al2(SiO4)3 錳鋁硅酸鹽 Fe2+ 和Mg2+ 常部分取代,Mn2+ , Fe3+取代部分Al3+。 
   （2）摩氏硬度:7.25。
   （3）相對(duì)密度:4.2。
   （4）顏色:黃橙、紅、褐紅,自色性,由錳致色。

  （5）光澤:亮玻璃光澤。 
   （6）透明度:透明-半透明。 
   （7）折射率:單折射, 1.80—1.82。
   （8）色散:0.027,中等。 
   （9）吸收光譜:紫區(qū)432nm和420nm處強(qiáng)的吸收窄帶，具鑒定意義，有時(shí)有鐵鋁榴石的吸收帶伴隨。

錳鋁榴石的吸收光譜

（10）包裹體:大量液態(tài)包體組成的波紋狀羽狀體,常具有特征的花邊狀或切碎狀外觀。
   （11） 產(chǎn)狀、產(chǎn)地:錳鋁榴石主要產(chǎn)于花崗巖、偉晶巖以及砂礦中。偉晶巖型的錳鋁榴石通?？捎泻艽蟮木w，是寶石級(jí)錳鋁榴石的重要來(lái)源。

（五）鈣鋁榴石（Grossulor）
   （1）鈣鋁榴石的物化性質(zhì)： 
   ①成分: Ca3Al2(SiO4)3鈣鋁硅酸鹽。 
   ②摩氏硬度:7.25。 
   ③相對(duì)密度:3.6-3.7。 
   ④光澤:玻璃光澤。 
   ⑤透明度:透明-半透明。 
   ⑥折射率:單折射1.74—1.75。 
   ⑦色散:0.028 中等,常被體色掩蓋。
   （2）主要品種:
   ①鐵鈣鋁榴石
   商業(yè)上也稱(chēng)桂榴石, 是含有少量鐵鋁榴石組分的鈣鋁榴石，常見(jiàn)淺褐黃、淺褐紅色、橙紅色。含有大量圓形晶體，圓形晶體主要是磷灰石、方解石和鋯石，造成獨(dú)特的糖漿狀效應(yīng)。 產(chǎn)地有斯里蘭卡、巴西、馬達(dá)加斯加、加拿大、坦桑尼亞等。

②綠色鈣鋁榴石(鉻釩鈣鋁榴石，又稱(chēng)沙佛萊石）
   沙佛萊石是一種綠色含有鉻或釩的鈣鋁石榴石，1967年，蘇格蘭寶石學(xué)家布里奇斯在坦桑尼亞?wèn)|北部的Lelatema山Komolo村附近勘探時(shí)首次發(fā)現(xiàn)了這種綠色的寶石。但是由于坦桑尼亞政府的限制，在該地發(fā)展商業(yè)采礦的希望破滅了他繼續(xù)在周邊地質(zhì)情況相似的區(qū)域勘探，他的堅(jiān)毅最終獲得了回報(bào)——他在肯尼亞和坦桑尼亞的邊境，靠近肯尼亞Tsavo國(guó)家公園的位置發(fā)現(xiàn)了第二個(gè)具有開(kāi)采價(jià)值的礦床。這種寶石就是以此地名命名的。這種寶石黃綠到藍(lán)綠色,由釩和鉻致色。針狀、棒狀、纖維狀晶體包體。查爾斯濾色鏡下呈粉紅-紅色。主要產(chǎn)地是肯尼亞、坦桑尼亞、贊比亞和加拿大。

沙弗來(lái)石的折射率為1.73－1.75.

（六）鈣鐵榴石（Andradite）
　　鈣鐵榴石[Ca3Fe2(SiO4)3]是根據(jù)葡萄牙的一個(gè)礦物學(xué)家的名字命名的。這類(lèi)石榴石包括含鈦豐富的黑榴石，精美絕倫的翠榴石(Demantoid)以及黃色鈣鐵榴石等品種。
　　翠榴石是石榴石之王，呈濃郁、亮麗的黃味綠，非常近于祖母綠，價(jià)格昂貴。翠榴石有鉆石之光澤而無(wú)鉆石之堅(jiān)硬，這就是demantoid詞的含義。俄羅斯烏拉爾山是翠榴石的主要產(chǎn)地，近段時(shí)間，我國(guó)新發(fā)現(xiàn)的翠榴石礦床，是具有變色效應(yīng)的翠榴石，在日光燈下是綠色或黃色的，在烏絲燈下呈橙紅色或深亮紅色。
（1）鈣鐵榴石的物化性質(zhì)
   ①成分: Ca3Fe2(SiO4)3 鈣鐵硅酸鹽。 
   ②摩氏硬度:6.5。 
   ③相對(duì)密度3.85。 
   ④折射率:1.89。 
   ⑤光澤:亮玻璃光澤-亞金剛光澤。 
   ⑥色散:高0.057,雖然常被體色掩蓋.但透明品種的火彩可使寶石具有生動(dòng)的外觀.

（2）翠榴石 
   翠榴石呈綠色、由Cr致色，查爾斯濾色鏡下粉紅色。綠色翠榴石具有典型鉻的吸收光譜，紅光區(qū)有701和693nm兩條吸收線，橙黃區(qū)伴有兩條橫糊帶，紫區(qū)強(qiáng)吸收形成443nm截止邊。含有稱(chēng)“馬尾絲狀包體”的放射狀纖維狀包體。翠榴石多見(jiàn)于蝕變的超基性巖的蛇紋石脈。俄羅斯烏拉爾山脈為優(yōu)質(zhì)翠榴石的產(chǎn)出地，其他還有意大利、納米比亞、朝鮮、贊比亞、美國(guó)加州，我國(guó)四川等。