마다가스카르산 석류석은 편마암 내 변성광물로 산출되며 색상과 구성성분으로 로돌라이트, 자색 알만딘, 갈색 알만딘 세 그룹으로 분류할 수 있다. 자외선-가시광선 분광분석 결과, 로돌라이트와 자색 알만딘은 400, 428, 504, 521 및 572 nm 부근에서 강한 흡수피크를 보이는데 반해 갈색 알만딘은 433과 502 nm에서 주 흡수피크를 보였다. 적외선 분광분석 결과, 620~660 cm-1 영역에서 로돌라이트는 640-1의 강한 단일 흡수피크가 관찰된 반면 갈색 알만딘은 628 cm-1와 651 cm-1 두 개의 강한 흡수피크가 관찰되었고, 자색 알만딘은 635 cm-1와 653 cm-1에서 두개의 흡수피크가 약하게 관찰되었다. 알만딘에서 발견되지 않은 3552 cm-1 특징적인 흡수피크가 로돌라이트에서는 관찰되었다. 따라서 로돌라이트와 알만딘은 비슷한 색상과 중첩된 굴절률로 인해 감별이 매우 어렵지만 자외선-가시광선 분광분석과 적외선 분광분석을 통해서는 로돌라이트와 알만딘간의 감별이 가능한 것으로 사료된다.

연구는 호주 퀸즈랜드 주 북서부에 위치하는 은-납-아연 캔닝턴 광상은 호상편마암, 미그마타이트, 규선석-석류석 편암 그리고 각섬암으로 구성된 모암 주변부에서 발달해 있다. 모암에서 산출되는 규선석의 세 가지 다른 결정형태, 규선석을 포획광물로 함유한 아연-첨정석과 석류석 반상변정은 모암의 변성작용과 아연과 관련된 광화작용에 대한 지질학적 지시자로 사용되었다. 변성작용과 아연 광화작용과의 관계는 프로그램 THERMOCALC를 이용하여 KFMASH (K2O-FeO-MgO-A12O3-SiO2- H2O), KFMASHTO (K2O-FeO-MgO-A12O3-SiO2-H2O-TiO2-Fe2O3), NCKFMASH (Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O) 그리고 MnNCKFMASH (MnO-Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O) 화학계에서 이들 세 가지 광물의 공생관계와 규선석-석류석-부분용융의 상평형 관계를 이용하여 결정하였다. MnNCKFMASH와 NCKFMASH계에서 부분 용융은 KFMASH와 KFMASHTO계에서 보다 낮은 온도에서 일어나며, MnNCKFMASH 계에서 용융 온도는 암석 화학 성분의 Na+Ca+K)의 비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보인다. 캔닝턴 광상의 모암은 MnNCKFMASH계의 경우 최고 온도와 압력 환경에서(634±62℃, 4.8±1.3 kbar) 약 15% 용융되지만, KFMASHTO계하에서는 부분 용융이 일어나지 않는다. 규선석의 등변성도선과 모드 비의 변화를 근거로, 주상과 능면형의 규선석과 주상의 규선석을 포획하는 아연-첨정석 반상변정은 부분 용융을 포함하는 온도와 압력의 증가(약 550～600℃, 2.0～3.0 kbar에서 700～750℃, 5.0～7.0 kbar)로 인한 것으로 생각된다. 또한 이와 같은 변성작용 동안의 최대 수축 변형 방향은 남-북 그 다음 동서 방향으로 주로 D1과 D2 변형작용 동안에 형성되어졌다. 결론적으로 아연-첨정석의 성장과 관련된 아연 광화 작용은 D2 동안에 일어났고 그 후 부분 용융과 후기 변형/변성작용에 의해 재배치 또는 재농집 되어진 것으로 생각된다.

Fe­석류석인 경우, 사면체 배위를 하는 Fe의 이온반경이 Si보다 크기 때문에 고준위 방사성 폐기물에 다량 함유되어 있는 악티나이드 원소들을 고정화시킬 수 있는 매트릭스로 고려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 Ca2,5C e0.5Z r2F e3 O12 및 Ca2CeZrFeF e3 O12인 조성을 가진 석류석을 합성하여 이들의 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 200∼400 kg/ cm2의 압력으로 성형한 후, 1100∼1400℃ 범위에서 온도 및 분위기를 변화시키면서 소결하였으며 합성된 시료는 XRD, SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, 이들 조성을 가진 석류석들은 1300℃로 가열하였을 때, 최적 합성상을 얻을 수 있었지만 소량의 페롭스카이트 등 부수상이 공존하였다. Ca2,5C e0.5Z r2F e3 O12 및 Ca2CeZrFeF e3 O12인 조성으로부터 합성된 Fe­석류석의 조성이 각각 Ca2.5­3.2C e0.3­0.7Z r1.8­2.8F e1.9­3.2 O12 및 Ca2.2­2.5C e0.8­1.0Z r1.3­1.6F e0.4­.07 F e3­3.2 O12였다. 특히 화학양론적 조성과 비교시, 합성된 석류석의 8배위 자리를 점하고 있는 Ca이 초과된 양상을 보였고, Ce의 함량은 초과 또는 결핍된 양상을 보였다. 이는 8배위 자리에서의 Ca과 Ce의 이온반경의 상대적인 차이 및 전하보상적 차원에서 비롯된 것으로 해석된다.에서 비롯된 것으로 해석된다.석된다.

보석으로 사용되고 있는 파이로프-알만딘 계열의 보석을 대상으로 하여 이들의 화학성분, 결정구조, 굴절율, 비중, 색, 광택 등의 광물학적 성질을 알아보았다. 또한 위 고용체의 광물학적 성질이 화학성분의 치환 정도에 따라 점이적인 변화 양상이 나타나는지에 대해서도 연구하였고, 발색소에 대한 연구를 실시하였다. 특별히 보석업계에서 관행적으로 분류 기준으로 삼아 온 굴절율과 비중 값이 광물학적으로 오류가 없는 것인지를 검증하는 것 등도 주요 연구목적에 포함되었다 적색석류석 시료 중 화학성분에 따른 분류기준에 의하면 17개가 파이로프이며, 6개가 알만딘임을 알 수있다. 파이로프의 굴절율은 1.77까지이며, 알만딘은 그 이상임을 알 수 있으며, 비중은 파이로프인 경우 3.88까지의 범위이며, 파이로프는 적어도 4.11이상임을 알 수 있었다. 따라서 보석업계에서 파이로프와 알만딘을 구분하여 온 굴절율 기준(R.I. 1.75)은 오류이며, 비중값 기준(S.G. 3.88)은 무난한 것으로 밝혀졌다. 단결정 X-선회절분석 결과에 따르면, 파이로프-알만딘 석류석이 모두 등축정계의 Ia3d 공간군에 속하며, 화학성분의 변화에 따른 단위포의 크기는 변화를 느낄 정도의 차이는 없었다. 또한 굴절율과 비중은 파이로프-알만딘 고용체에 있어 특히 FeO 함량에 따라 일정한 변화양상을 나타내는데, FeO의 함량이 증가할수록 굴절율과 비중이 증가함을 알 수 있다. 화학분석 자료에 의하면, 적색 및 보라색은 Fe＋2, 황색은 Mn＋2 함량에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있다. 적색 석류석내에 들어있는 결정 내포물은 주로 저어콘과 금홍석이었다.

미국 메사추세츠 북중부에 산출되는 데본기 리틀톤층(Littleton Formation)의 남정석-십자석-석류석대에서 채취한 석류석 반상변정의 화학적 누대구조는 여러 번의 성장 단계를 경험했음을 보여준다. 석류석 반상변정들은 비대칭적이고 불규칙적인 Mn, Mg, Ca의 누대구조를 보인다. 조직대 경계부에서 석류석 성분들은 단면선에 따라 그 형태가 다르게 나타나고, XMn 과 Fe/(Fe+Mg)비의 역전 누대구조는 석류석내의 내부엽리의 발달과 밀접한 관계를 보여준다. 이런 관찰 사항들은 석류석 누대구조가 석류석을 형성/소모시키는 반응뿐만 아니라, 용해작용과 침전작용과 관련된 기존의 미세구조에 의해 변화되었음을 의미한다. 화학적 그리고 조직적 잘림구조의 관계 그리고 저자가 제안한 석류석 성장모델은 석류석 누대구조가 엽리의 발달 동안 전단 응력대에서 일어나는 선택적 용해작용과 압축 운동대에서 발생하는 침전작용에 의해 조절되었음을 지시한다.