宝石中的内含物
第一节、概述 一、 定义 内含物是指宝石在生长过程中,由于自身和外部因素所造成的宝石中的某些缺陷性特征。 这些特征与主矿物有着相的界限的那一部分物质,地质 上也称包裹体。
内含物包括:包裹体、色带、双晶纹、解 理、裂隙、生长蚀象等。
二、研究宝石内含物的目的 1. 有助于确定和鉴定宝石的种类 宝石中含特定的包体,是生长过程中留下的痕迹。
尖晶石中的八面体晶体 翠榴石中的马尾丝状包体
天然和合成宝石,在各自的形成环境中留下了生长痕迹能有效地区分它们。 2. 区分天然、合成及仿制宝石 天然和合成宝石,在各自的形成环境中留下了生长痕迹能有效地区分它们。 合成红宝石的弯曲生长纹和气泡 天然红宝石的六方生长色带
3.检测某些人工优化处理的宝石 如蓝宝石在加热过程中金红石针包体变成点状断断续续地排列,有些气液包体在加热中破裂,而导致宝石外观遭到破坏。
4.宝石质量和价格评价 研究和观察内含物的特征,可以帮助判定宝石质量的高低,确定宝石价格档次。
5.了解宝石形成的环境 可帮助了解宝石形成的环境,取得生成的资料,如成矿温度、成矿压力、成矿溶液的成分、溶液的PH值、同位素的年龄测定、成矿时的地质背景、地质条件等。
6.指导加工 根据内含物在宝石中所处的位置、数量、大小和分布状态等特点来指导加工。 对原石内含物的研究,确定加工款式,加工定位以及加工颗粒大小,以保持所加工出的宝石能产生最大的价值。
第二节、 内含物的类别 一、宝石内含物的类别 1. 固相、液相和气相物质; 2. 生长色带、颜色分带; 3. 双晶、双晶面、双晶纹或线; 第二节、 内含物的类别 一、宝石内含物的类别 1. 固相、液相和气相物质; 2. 生长色带、颜色分带; 3. 双晶、双晶面、双晶纹或线; 4. 解理、裂隙、节理、裂理; 5. 与内部结构有关的表面特征,如结节
二、 按时间分类
1.原生包裹体 形成的时间:在宝石形成之前结晶或已经存在。
特点: 1)形成时间早于宿主矿物 2)常为固体包体 3)岩浆作用、变质作用、环境变化的结果 4)最常见的矿物包裹体:阳起石、透闪石、云母、磷灰石、钻石、铬铁矿、锆 石、金红石、透辉石、橄榄石、石榴石等。
宿主矿物 矿物包裹体 红宝石 锆石 钻石 钻石 尖晶石 尖晶石 橄榄石、祖母绿 云母 钻石中的钻石 尖晶石中的尖晶石
同生内含物与主晶晶体同时成长,属同一种地球化学的伴生岩石。 如祖母绿中的三相包体。 2. 同生包裹体 同生内含物与主晶晶体同时成长,属同一种地球化学的伴生岩石。 如祖母绿中的三相包体。 钻石中的应力纹 红宝石中的气液包体
形成时间与 宿主矿物相同 气、液、固态的组合 形态及其颜色分带 零星分布、 成群分布、裂隙充填、 应力晕
4)同生包裹体的最常见例子: 翠榴石中的石棉纤维状包体(马尾丝状); 橄榄石中的愈合裂隙,水百合花叶; 颜色分带、生长色带,如刚玉中的六方生长色带;
3.后生包裹体 形成的时间 晚于宿主矿物 可由愈合裂隙、 出溶作用、放射性 破坏作用所产生
A.裂隙的结晶化:裂隙中填充次生矿物、铁染物等; B.出溶作用:当温度缓慢下降时,晶体中能容纳的杂质比例变小,而出溶形成晶体。如红宝石中的金红石针。
C.放射性元素的破坏作用 如锆石晕—由放射性元素蜕变引起。 D.人工充填 对多晶质品种, 裂隙较多的宝石, 可采用注胶、注塑 等填充方式。
三、 按相态分类 A.固相:指宝石中的包裹体的存在形式为固体状态,也称晶体包体。 A 常见宝石中的包裹体 包裹体 宿主矿物 磷灰石 石榴石 绿柱石 方解石 红宝石 祖母绿 金红石 红宝石 水晶 锆石 刚玉 锆石 (镁铝榴石、尖晶石、 铬透辉石、橄榄石) 钻石 石榴石中的磷灰石
B.鬼晶:由子晶形成的幻影。 矿物晶体可聚集在晶体表面,当矿物继续生长时,将表面晶体包裹,形成“鬼晶”即“幻影”。
C.纤维状晶体: 纤维状晶体附着在晶体表面, 其生长与宿主矿物同时或更快, 形成晶体中的针状或线状包体。
2.气液包体 1)形成条件: A .温度在600℃-200℃之间; B.具有丰富的水溶液; C.多属于岩浆岩成因;
A.单相包体:包体以单个的形式气、液存在于宝石矿物中;如冰洲石和萤石中有时能见到 2)气液包体的种类: A.单相包体:包体以单个的形式气、液存在于宝石矿物中;如冰洲石和萤石中有时能见到 B.两相包体:表现形式在液态包体中有气泡,气态包体>70%或者<30%。
C.三相包体: 气、液、固三种形式同时存在;如哥伦比亚的典型包体为三相包体,在液态包体中气泡和晶体同存在于其中。
三、 按形状分类 不规则状 包裹体沿着矿物晶体的裂隙分布,呈现出羽状、网脉状、指纹状、云雾状和其它不规则状。
包体与宿主矿物具有同样的形态, 如水晶中的包体具有与水晶相同的 六方柱状与菱面体聚形的外形 负 晶
颈缩状 包裹体在早期阶段为一气液状, 当温度从高到低慢慢冷却时, 气液包体则变成中间细, 两头宽的“颈缩状”,进而断开 最后形成两个包体
四、其他内含物的特征 1.分带现象 1) 颜色分带:不同的宝石种,颜色的分带现象有差别,从而为鉴定宝石提供了有利的依据和信息。
A.帮助了解宝石结构对称性,从而为宝石肉眼鉴定提供了依据; 如碧玺三方生长色带;刚玉六方生长色带 紫晶折边生长色带;孔雀石同心圆生长色带
B.帮助区分天然宝石与合成宝石 天然的红、蓝宝石为六方生长色带;合成红、蓝宝石为弯曲生长色带 C.帮助了解宝石的颜色成因 如染色、扩散、辐射和涂层处理,其颜色的分布状态可揭示处理的方法。
D.帮助鉴定某些仿制材料 天然青金颜色分布不均匀;压制青金颜色分布均匀。 2)内含物分带:水晶中的幻影。
2.表面特征 1) 钻石中的双晶、结节和三角蚀象; 2) 硬玉表面的桔皮状效应; 3) 拼合石上下的颜色、光泽、耐磨程度的差异;
3.断口和解理 1)黄玉和长石中的初始解理 2) 钻石中的胡须状腰 3) 玻璃中的贝壳状断口
4.其他 1) 某些宝石中的双晶纹及生长纹 2) 与成分有关的结构特征
第三节、内含物的鉴别及鉴定方法 肉眼观察 大而明显的包体、生长纹、双晶纹、刻面棱双影线;
一、 肉眼及10X放大镜下观察 色带:宝石中典型的色带可帮助鉴定。如蓝宝中的六方生长色带;碧玺中的球面三角形色带;玛瑙中的同心环色带 解理 解理较发育的宝石 阶梯状断口、平滑裂隙面 有助于区分宝石; 如托帕石、 月光石、 钻石等
刻面棱双影线 针对具有大的双折射宝石,肉眼或10X放大镜下可见双影象。如合成金红石DR0.287,肉眼下可见双影线;合成碳硅石DR0.047,10X下可见刻面棱双影线,以此来区分钻石 放大的包裹体 水晶中的黄铁矿、发晶中的金红石针、东陵石中的铬云母片、玛瑙中的“水胆”、琥珀中的昆虫
二、 显微镜下观察 利用显微镜帮助确定包裹体的类型、相态、颜色、大小及分布状态,为鉴定宝石种提供有用的信息。 1.暗域照明 二、 显微镜下观察 利用显微镜帮助确定包裹体的类型、相态、颜色、大小及分布状态,为鉴定宝石种提供有用的信息。 1.暗域照明 内含物在深色的背景下明亮可见; 2.透射光 大量气液包体在透射光下易于观察;
3.斜向/侧光照明:检测不透明宝石材料,也可检测裂隙处的薄膜干涉色; 4.顶光照明/针点照明:检测不透明宝石材料的表面特征; 5.油浸法:将宝石材料浸入浸液中,排除漫反射的干扰。 6.显微照相:提供宝石内部特征的永久记录。
现代测试技术 电子探针 拉曼光谱 测定细小包裹体成分及确定矿物种类
三、内含物的鉴定 1.固体包体:单个或呈群出现,并具有一定的晶体形态,颗粒小时可形成针点状包体; 2.液态包体:形状不规则,有时可见内部包含晶体包体或气泡; 3.气态包体:通常呈球形或其它形态,气泡边缘呈黑边,中心一亮点; 合成宝石中气液包体多而密集,成群出现。
课程小结 理论知识的掌握:内含物的类别,并熟知具有典型包裹体的宝石种; 实践技能的掌握:观察内含物的方法,尤其是显微镜下的观察,学会判定天然宝石和合成宝石内含物的差异,为宝石的准确定名提供有用信息。