石榴石族宝石矿物的产状和成因.pdfVIP

第 2 卷　第 4 期 宝石和宝石学杂志 V o l. 2　N o. 4 2000 年　 12 月 Jou rna l o f Gem s and Gemm o logy D ec. 　2000 石榴石族宝石矿物的产状和成因 陈　武　　钱汉东 (江苏省技术监督南京大学珠宝产品质量检验站, 江苏 南京, 2 10093) 摘　要　石榴石族宝石矿物中的钙系石榴石或由接触交代作用产于钙质夕卡岩中, 如桂榴石、沙弗来石; 或 由气化热液对超基性岩体交代以蚀变产物出现, 如黄榴石、翠榴石。铝系石榴石或由区域变质作用产于结晶片 岩中, 随变质程度的加深由绿片岩相中的锰铝榴石向角闪岩相中的铁铝榴石至麻粒岩相中的红榴石、镁铝榴石 过渡; 或由岩浆结晶作用作为岩体原始矿物产出, 如镁铝榴石呈斑晶见于超基性侵入岩和喷出岩中, 铁铝榴石 呈斑晶见于中、酸性喷出岩和次火山岩中; 或由伟晶作用而产于花岗伟晶岩内, 其中早期以结晶作用为主的伟 晶岩中为铁铝榴石, 晚期以交代作用为主的伟晶岩中为锰铝榴石。依据其产状, 钙系石榴石产于深度不大的条 件下, 不论是作为夕卡岩矿物还是作为超基性岩的蚀变产物, 形成深度大于夕卡岩的结晶片岩中产出的均为铝 系石榴石。岩浆成因和伟晶作用成因的铝系石榴石, 随形成时深度由深至浅的变化, 相应地由镁铝榴石向铁铝 榴石至锰铝榴石转变。这种规律性的变化可由石榴石晶格中处于八次配位时不同阳离子的配位半径不同作出 解释。因为在高压下有利于小配位半径阳离子进入晶格, 并呈稳定的八次配位, 而在低压下大配位半径阳离子 的八次配位的稳定性则远比小配位半径阳离子的大。 关键词　石榴石　成因　产状　配位半径 中图分类号　 6 19. 28 P 　　 石榴石族矿物 的一般化学式为 R 32+ R 2 3+ 由于R 2+ 的Ca2+ , M n2+ , F e2+ 和M g2+ , 它们 [ ] , 其 中 2+ 主要是 2+ , 2+ , 2+ 和 呈八次配位时的配位半径有差异, 分别为 1. 12, SiO 4 3 R Ca M n F e M g2+ ; R 3+ 主要是 F e3+ , A l3+ 和 C r3+ 。石榴石族 0. 96, 0. 92 和 0. 89 , 其中特别是Ca2+ 的配位半 矿物的晶体结构属岛状硅酸盐结构, 即结构中存 径与其它二价阳离子的配位半径差异最大, 它较 在孤立硅氧配位四面体[ SiO 4 ]4- 。这种络阴离子 难与M n 2+ , F e2+ , M g2+ 置换, 因而将石榴石族矿 彼此之间靠 2+ 和 3+ 金属阳离子相维系。 2+ 在 物划分为以二价阳离子为Ca2+ 、而三价阳离子不 R R R 结构中作八次配位, 形成配位立方体, R 3+ 作六次 同的钙系石榴石, 包括钙铝榴石(Ca3A l2 [ SiO 4 ]3 ) 、 钙铁榴石 ( 3 2 [ 4 ]3 ) 和钙铬榴石 ( 3 2 配位, 形成配位八面体。由于这种类型的结构相 Ca F e SiO Ca C r 当紧密, 各方向的键力少有差异, 所以石榴石族 [SiO 4 ]3 ) 。此外, 以三价阳离子均为