石榴石的理想化学式中没有水，但是在矿物的晶格缺陷中仍然含有一定数量的羟基，因此，石榴石可以作为俯冲带深部和地幔中重要的氢储库。石榴石中的这些“水”对于矿物乃至岩石的物理和化学性质都会产生显著的影响，从而显著影响如熔体活动、板内地震、地幔对流和地球化学循环等俯冲带物理和化学过程，最终影响地球的长期热演化和化学演化。因此，精确测定石榴石中的水含量对于认识地球内部相关的物理化学过程具有重要意义。

傅里叶变换红外光谱(FTIR)具有原位分析、可以分辨水的种型以及测量速度快等优势，是测量石榴石中水含量最常用的方法之一。要利用FTIR方法获得石榴石准确的水含量，必须要对其红外吸收系数进行标定。热转换元素分析仪-质谱联线分析方法(TC/EA-MS)作为可以测量石榴石中真实水含量的分析方法，具有耗样量少、检测限低且可以同步测量氢同位素的优势。我们采用TC/EA-MS和FTIR相结合的方法，对一系列宝石级天然石榴石进行了结构羟基红外吸收系数的标定，在此基础上探讨了石榴石红外吸收系数的影响因素。

14颗天然宝石级石榴石样品的显微XRF面扫和主微量元素分析结果都显示，所有样品的成分都比较均一，无裂隙、环带和包裹体（图1）。FTIR分析结果显示，单个石榴石样品中不同分析点的羟基吸收峰位置和强度几乎不变，但不同样品间的吸收峰位置和强度变化明显，表明单个石榴石中水含量分布是均匀的。TC/EA-MS分析结果显示，这14个石榴石样品的水含量变化较大，从几十ppm到数千ppm不等。

这些宝石级石榴石样品的绝对含水量与归一到1厘米样品厚度后的红外吸收峰的积分面积呈正相关（图2）。所有样品拟合得到了一个总的线性摩尔吸收系数为9195±521 l·mol-1·cm-2 (n=14)。这个值与根据同样方法拟合出的富Ca石榴石和富Mn石榴石的吸收系数值相近，并且与单个富Ca或富Mn石榴石获得的吸收系数在误差范围内一致。但是拟合的总的吸收系数并不适用于低水含量石榴石，其中一个原因是这个值与所有低含水量石榴石的自身吸收系数平均值有显著差异。另一个原因是，低含水量石榴石的含水量和归一化红外积分面积之间的线性关系明显区别于富Ca石榴石和富Mn石榴石，导致其拟合得到的吸收系数比这两类石榴石低数十倍。

本研究对某些类型石榴石的摩尔吸收系数给出了限定。富Ca石榴石和富Mn石榴石可以使用同一吸收系数，为9322±338 l·mol-1·cm-2，可以利用该系数通过光谱法精确测定天然富钙铝榴石和镁铝榴石的石榴石的水含量。富Mg和高Fe含量的富Mg石榴石的摩尔吸收系数为240±26 l·mol-1·cm-2，该系数适用于成分以镁铝榴石和铁铝榴石为主，并且在羟基吸收峰为3510-3570 cm-1范围内存在简单羟基吸收峰的石榴石样品。本研究还首次提出了适用于成分以镁铝和锰铝榴石为主的石榴石的吸收系数，为689±177 l·mol-1·cm-2。石榴石的矿物组成和羟基吸收峰都会对其结构羟基的特定积分红外吸收系数产生影响。为了获得准确的石榴石水含量，应将特定矿物标定法获得的红外吸收系数应用于具有类似成分和羟基吸收峰的石榴石中。