红柱石作为高铝耐火材料应用广泛,具有重要的经济意义。河南西峡羊乃沟的红柱石具有特征的黑十字形包裹体,除工业用途外也可用于首饰制作。本文通过显微观察、电子探针分析、X射线粉晶衍射分析、紫外-可见分光光度计分析、红外光谱分析、拉曼光谱分析等现代测试手段,对该地区红柱石的矿物学特征、黑色十字形包裹体特征进行系统研究,对其形成机理和形成条件进行了深入分析和探讨,为红柱石资源评价和的开发利用提供了依据。河南西峡红柱石晶体呈肉红色、褐红色至黄褐色,晶体多为横截面近四边形的柱状,分布有黑十字形包裹体。研究表明,西峡红柱石主晶的化学成分主要有Al₂O₃和SiO₂,Fe、Na、K、Ca、Mn、Cr、Ti等在红柱石中的含量较少,Fe的含量在红柱石中分布不均匀。红柱石的晶胞参数值比标准值略有减小,红外光谱中,Al-O伸缩振动与标准值相比略向低频率方向偏移,Si-O伸缩振动略向高频率方向偏移,说明其晶体结构中有少量的杂质离子混入晶格,可能是Fe、Ti离子取代Al离子所致。红柱石对可见光的吸收区域主要集中在以400nm为中心和以550nm为中心的两个吸收带,Fe²⁺→Ti⁴⁺的电荷转移是河南西峡羊奶沟红柱石呈现褐红色的主因。红柱石的中心有一个同等成分的核,黑十字形包裹体沿晶体的a、b轴分布,整体外观呈鱼骨状。黑十字形包裹体主要有石英、黑云母、碳质、铁铝榴石等矿物组成,围岩是其主要的物质来源。区域变质作用早期,红柱石的核在较稳定的环境下以层生长机制形成,根据布拉维法则,晶体a、b轴的方向是生长速度最快的方向,红柱石中包裹的围岩中的碳质、石英、黑云母等矿物会在a、b轴处聚集,形成黑十字形混合相的包裹体,向外不断推移生长。a、b轴方向上的晶面逐渐被相邻面网密度较大的晶面淹没,柱面夹角处的包裹体也最为富集,界面变圆,呈现扇形外观,红柱石晶体的生长完成。