铁铝榴石:形成、地质 & 品种
地球如何锻造出经典的酒红色石榴石——以及你在野外会遇到的天然品种 🗺️💎
📌 阵型概述
铁铝榴石 是具有理想公式的铁铝端元柱铁榴石 铁2+3铝2(二氧化硅)4)3。它主要形成于 区域变质作用 随着山脉的生长和温度/压力的上升,富含泥浆的沉积物(泥质岩)逐渐形成。等轴晶体结构使铁铝榴石坚韧、均匀,并且易于生长,引人注目。 斑晶细胞 (大晶体)在云母片岩和片麻岩中。固溶体与 镁铝榴石(Mg) 和 锰铝榴石(Mn) 很常见,颜色、密度和折射率都会发生微妙的变化。
🌋 地质环境(它喜欢生长的地方)
巴罗变质作用
碰撞造山带中的经典泥质片岩和片麻岩;铁铝榴石出现在石榴石带中,并贯穿十字石-蓝晶石-硅线石带。
麻粒岩 &和榴辉岩
在较高的T/P值下,石榴石与辉石(麻粒岩)或绿辉石(榴辉岩)共生。在富含铁的岩石中,铁铝榴石成分仍然显著。
火成岩中的附件
作为副矿物,它少量存在于一些花岗岩/伟晶岩中,取决于大量的 Fe-Al 可用性和流体演化。
翻译:给泥质岩石加热 + 加压 + 时间,它们就会像时装周一样长出石榴石“纽扣”。
🛤️ 主要增长途径(简化)
| 途径 | 典型反应/背景 | 你所看到的 |
|---|---|---|
| 泥质岩的区域变质作用 | Chl + Ms + Qtz → Grt(富含铝)+ Bt + Pl + H2哦 (示意图)。石榴石处于等渐变状态;进展至十字石/蓝晶石/硅线石区域。 | 带有夹杂痕迹的十二面体斑晶;手持样本颜色为深红色至酒红色。 |
| 更高品位(麻粒岩) | 干燥、高温状态,具有 Opx/Cpx、Pl、Kfs;经常记录挖掘过程中的近等温减压。 | 微妙的重新平衡边缘;高温下 Fe-Mg 分区部分均质化。 |
| 高压(榴辉岩) | 石榴石(Alm-Prp)+绿辉石±金红石;深埋于俯冲带或下地壳中。 | 致密、颜色较暗的石榴石,含有单斜辉石基质;极端 P 处可能有钻石/柯石英(罕见)。 |
| 火成岩/伟晶岩附件 | 岩浆演化后期富铁熔体/流体的结晶。 | 小而形状良好的晶体;通常不是主要的宝石来源。 |
🗺️ 变质相 & 组合
| 相(典型 PT) | 铁铝榴石组合 | 现场笔记 |
|---|---|---|
| 绿片岩 → 角闪岩(~500–600 °C;4–7 kbar) | Grt + Bt + Ms + Pl + Qtz ± Chl | 石榴石首次出现;经典的云母片岩纹理。 |
| 角闪岩(~550–700 °C;5–9 kbar) | Grt + St + Ky/Sil + Bt + Pl + Qtz | 巴罗“教科书”区域进展;优雅的斑晶。 |
| 麻粒岩(~700–850 °C;温度变化) | Grt + Opx + Cpx + Pl + Kfs ± Qtz | 高温、干燥条件;常见出露纹理。 |
| 榴辉岩(>~12 kbar;~500–750 °C) | Grt(Alm–Prp)+ Omph±Rt±Qtz/柯石英 | 深层地壳/俯冲特征;令人惊叹的绿红对比。 |
助记符:如果你看到 十字石 &蓝晶石 石榴石——你正在读巴罗维亚篇章。如果你看到 绿辉石 — 欢迎来到高压附录。
🌀 生长纹理 & 分区(地质学家为何欢呼)
成分分区
富锰核心 → 富铁/镁边缘 在前进变质过程中,随着温度升高,这些区域很常见。清晰的环带=快速生长/有限的扩散;模糊的环带=后期的再平衡。
包容性面料
笔直的包裹体轨迹保存了古老的叶层; 螺旋状(“雪球”) 痕迹记录了变形过程中的旋转或过度生长。
现象
定向针状(金红石/钛铁矿)可以产生 星群 凸圆形宝石——射线4或6条。并非独立品种,只是纹理奇特。
🧪 品种(科学分类,按成分)
| 混合(端元缩写) | 这意味着什么 | 典型外观/趋势 |
|---|---|---|
| ALM主导 (>~50% 铁铝榴石) | 富含铁的石榴石,是典型的泥质岩 | 深酒红色至棕红色;在柱状螟虫中 RI/SG 较高。 |
| ALM–PRP (铁铝榴石-镁铝榴石) | 铁 ↔ 镁替代 | 更明亮的樱桃色/覆盆子色;通常正面看起来更有活力;常见于高品位岩石和榴辉岩中。 |
| ALM–SPS (铁铝榴石-锰铝榴石) | 铁 ↔ Mn替代 | 红橙色至橙色调的红色;锰通常富含晶核。 |
| ALM–PRP–SPS (三元) | 许多石榴石的天然连续体 | 中间属性;颜色和 SG/RI 轨道组成。 |
经验法则:Fe 越多 → 音调越深 & 更高的 SG/RI;更多的 Mg → 更亮的樱桃色;更多的 Mn → 橙色拐点。
🏷️ 品种(贸易 & 市场条款)
| 商品名称 | 宝石学现实 | 笔记 |
|---|---|---|
| 铁铝榴石 | 以铁为主的红色石榴石(通常含有一些镁/锰) | 经典酒红色外观的商标;并不总是化学纯净的。 |
| 玫瑰榴石 | 镁铝榴石-铁铝榴石混合物(相对于 ALM 富含镁) | 覆盆子红到紫红色;通常颜色更鲜艳。漂亮的表亲,并非纯正的铁杏仁石。 |
| 星光石榴石 | 含铁铝榴石且具有定向针状结构的宝石 → 星光 | 移动光线下的 4 射线或 6 射线恒星;通过射线锐度判断 &放大器;居中。 |
| 乌姆巴石/乌姆巴玫瑰榴石 | PRP–ALM 混合物的区域术语(Umba Valley) | 不是一个物种;而是一个活泼的紫红色的地区/风格品牌。 |
🏞️ 风化 &砂矿浓度
与莫氏 7–7.5,无乳沟,SG〜4.1–4.2,铁铝榴石是一种 幸存者。当含石榴石的片岩和片麻岩受到侵蚀时,晶体会抵抗破碎并卷成 河流砾石和海滩 以及其他重矿物(磁铁矿、钛铁矿、锆石、金)。结果:光滑圆润的红色鹅卵石,可供宝石雕刻。大自然的“不倒翁”——无需订阅。
🧭 现场线索(露头中发现的故事)
| 线索 | 它通常意味着什么 | 外卖 |
|---|---|---|
| 云母片岩中的斑晶 | 泥质岩的巴罗夫区域变质作用 | 检查十字石/蓝晶石/硅线石以放置 PT 阶段。 |
| 石榴石+绿辉石 | 榴辉岩(高压) | 深埋/挖掘的故事;壮观的岩画。 |
| 螺旋状包裹体轨迹 | 变形过程中的生长;旋转/过度生长 | 晶体内部保存的应变时间线。 |
| 沙子中圆形的红色颗粒 | 砂矿选矿 | 重矿物条标记了取样点。 |
🔬 实验室工具 & PT 路径
- 电子探针: Fe–Mg–Mn–Ca 地图揭示了分区;转化为顺行/逆行历史。
- 温压计: 石榴石黑云母 (T)、GASP (P) 和石榴石单斜辉石 (镁铁质岩中的 T) 勾勒出 PT 路径。
- 同位素: 石榴石中的 Sm-Nd 或 Lu-Hf 可以测定生长年代——固定 PT 路径的时间。
- 手动工具: 磁铁(定性 Fe 信号)、分光镜(Fe 带)、偏光镜(各向同性,具有应变异常)。
❓ 常问问题
铁铝榴石是严格变质的吗?
大多情况下是的——泥质变质作用是主要阶段。但它也可能作为副变质作用出现在一些花岗岩/伟晶岩以及高压榴辉岩(镁铝榴石成分较多)中。
为什么许多紫水晶颜色这么暗?
铁元素饱和度+深切工,钻石可能看起来像墨色。成分(镁元素含量更高)和更巧妙的切工(底面略浅)使钻石正面更加明亮。
“玫瑰榴石”石榴石是铁铝榴石的一种吗?
它们是镁铝榴石和铁铝榴石的混合物(比普通铁铝榴石富含镁)。它们关系密切,但性格各异——通常颜色更浅,更偏向覆盆子紫色。
星光石榴石的形成原因是什么?
密集排列的针状包裹体(通常为金红石/钛铁矿)以星光状反射光线。宝石种类没有变化,纹理才是亮点。
✨ 总结
铁铝榴石是变质岩的讲述者:在不断升高的温度和压力下,在泥质岩中形成,在角闪岩-麻粒岩-榴辉岩的层层演绎中逐渐细化,并以分带、包裹体和砂砾的形式被记录下来。不同品种反映了 固溶体化学 — Fe(铁铝榴石)、Mg(镁铝榴石)、Mn(锰铝榴石)—— 色彩缤纷,从深紫红色到更鲜艳的覆盆子色。无论您是在绘制地形图,还是在整理珠宝托盘,都应遵循相同的规则: 阅读水晶,而不仅仅是标签。
最后提醒一下:如果石榴石会说话,它就不会炫耀它的克拉数了——它会告诉你它的PT路径。(我们还是会要求自拍。) 😄