在等轴晶系的矿物里,石榴石其实是比较规矩的,它的晶体远不像萤石那样花样百出,绝大部分都只是菱形十二面体、四角三八面体或者二者的聚形。

去年年底研究产自河北符山的钙铝榴石的时候,注意到了晶体上面长出来了立方体面(以及三角三八面体的面),当时做了一些文献研究,发现美国华盛顿州的 Vesper Peak 有出产标准的菱形十二面体和立方体聚形的石榴石。

没想到就在刚研究完不久,在上上周的上海矿展上,我就碰到了一个大小形态都合适的标本——明明之前在市场上没有见到过,不知道为什么这么巧。

钙铝榴石,钙铁辉石
48-55 mine, Vesper Peak, Sultan Mining Dist., Snohomish Co. Washington, USA
老猫收藏
17 mm × 15 mm × 12 mm
摄影:老猫

因为结构过于简单,我也就懒得画理想晶形了,因为这块标本上的主晶基本上就是理想的晶形——正方形(啊确切来说因为歪晶的缘故不可避免地长成了长方形)的 {100} 面和截去了两个尖角变成六边形的 {110} 面。

关于 {100} 出现在石榴石上如此罕见的原因,我去查了一些文献,发现理论上似乎有比较完备的解释[1],但是,完全看不懂……

不过好在虽然看不懂为什么,但是至少能看懂有什么。我顺藤摸瓜,从文章的参考文献里找到了一些更老的资料,发现有人统计了在晶体学插画里石榴石上出现过的晶面以及它们的频次[2]——这个还是能看懂,而且有点意思的。

说实话,看到这篇文献之前,完全没有想到过石榴的面的多样性有这么高——虽然其实那些稀有面的出现频次非常低就是了。

我把抽屉里的石榴石标本一股脑儿都拿了出来,捏着放大镜研究了半天,虽然没能再找到立方体的面,但是意外地有了新的收获。在两块坦桑尼亚梅勒拉尼山出产的沙弗莱石上,我找到了不少眼生的晶面,其中一块2013年12月购买的标本更加典型——翻了一下当时的记录,没有提及晶形相关的内容,但是依稀是记得当时就觉得它的晶面比常见的石榴要多很多了。

钙铝榴石,石墨
Merelani Hills, Lelatema Mts., Simanjiro Dist., Manyara Region, Tanzania
老猫收藏
7 mm × 6 mm × 5 mm
摄影:老猫

用软件模拟一下之后,我终于搞清楚了那些多出来的面是四六面体的面,而且在手机外接镜头的帮助下,我发现四六面体竟有两组——这一下增加了48个晶面,可不看上去奇怪么。理想化一下之后,晶体大概是这个样子的:

黄色 {110} 菱形十二面体 rhombododecahedron
蓝色 {211} 四角三八面体 trapezohedron
橙色 {210} 四六面体 tetrahexahedron
绿色 {320} 四六面体 tetrahexahedron

由此看来,石榴石的晶形还是很有可玩之处的啊……(别啊,奇怪的坑又增加了!)

参考文献

  1. Bennema P, Giess EA, & Weidenborner JE (1983). Morphology of garnets and structure of F slices determined from a PBC analysis. J. Cryst. Growth, 62(1):41–60

  2. Pabst (1943) Large and Small Garnets from Fort Wrangell, Alaska. J. Am. Mineral. Soc., 28:233–245

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