中国哪里出产石榴石?
“石榴石”这个名词在宝石学中的定义:任何由铬离子(Cr3+)、铁离子(Fe3+)、锰离子(Mn2+)或镁离子(Mg2+)等构成的矿物,颜色呈红色、橙色或者暗绿色,均称为石榴石。所以,从宝石学的范畴来看,几乎地球上所有的岩石都可以包含有石榴石。不过,人们日常所说的石榴石,则专指其中富含铁元素和锰元素的矿物,即铁锰石榴石族的矿物。 这样的命名规则虽然比较拗口,但确实能够反应自然界中此类矿物的实际情况。因为,在地球深部,各类金属元素由于缺少逃逸的渠道而大量积累。当它们以离子形式存在时,往往就会形成金属阳离子络合一类阴离子型化合物,因此可以看到大量的含铜矿物、含锌矿物、含钴矿物等等。而当该类矿物暴露在地表环境中时,由于化学活动性的差异,大多数会失去部分阳离子(通常为过渡金属),从而相对稳定的形成氧化物或是氢氧化物的矿物,比如菱铁矿、赤铁矿、水镁矿、蒙脱石等。但也有的矿物不会发生明显失离子反应,如刚玉(Al2O3)、石榴石(Mg3(Si04)2)。这是因为它们的结构中存在可移动的阳离子,能够较好的平衡因丢失阳离子而带来的负面影响。这类矿物也被称为“固溶体矿物”。可见,从深部的来源看,上述两类矿物确实是有一定区别的。
但是,如果我们观察到的矿物只是来自于地表以下很浅的程度,或者说是来源于风化后残留在土壤中的矿物,情况就有所不同了。首先,由于微生物的作用,矿物表层往往会形成一层薄薄的氧化层,这会使矿物呈现暗色的变化;其次,由于矿物表面吸附的水分子会有一定程度的解吸,从而导致表面电荷的变化,使得带负电的矿物颗粒能够轻松吸引带正电的硅酸根离子或其他阴离子,进而形成新的矿物,这一类矿物我们称之为“次生矿物”。这种由于化学作用导致的矿物形态发生改变的现象被称为“表生作用”,而经受了表生作用的矿物都会变成暗褐色至黑色。这其中就包括绝大部分的石榴石。
当然,这里所说的“大部分”并不是指全部,比如说有人根据地质作用中的“气成作用”[1],即在高温高压条件下,气体物质(通常是H2S)进入矿物晶格内部,使矿物产生颜色变化,从而推测生成蓝色蓝宝石的原石可能是含钾盐的矿物,比如锂云母(KLi2(AlSi3O8))。如果进一步认为锂云母是形成蓝宝石的最合适的含钾矿物,那么是不是可以反过来证明中国西藏所产的蓝宝石品质优良呢?事实恐怕没这么简单,因为我们知道,绝大多数的天然矿物都是混合物,而其组成成分往往是复杂的,甚至是难以捉摸的。这就导致不同产地天然色散非常相似的矿物往往具有截然不同的成因和物质来源。