宝石包裹体

第5章 宝石包裹体

如果说19世纪初人们对宝石矿物中的包裹体研究仅仅出于新奇的话，那么，时值科技发展已使宝石合成技术有了长足进展的现今，许多人工宝石与天然宝石之间的差别越来越小，包裹体在宝石学上的意义越来越重要，研究宝石的包裹体有助于评价宝石的质量、了解宝石的性质、判别宝石的产地和推断宝石的成因。

5.1宝石包裹体的概念

包裹体的概念最早出现在矿物学中，不少学者对包裹体都下过定义。“包裹体是指在地质过程中矿物生成时，一些成矿溶液或岩浆(硅酸盐熔融体)被包裹在矿物晶格缺陷或旋涡中，至今与主矿物有着明显的相的界限”(卢焕章，1981)。包裹体是指“矿物形成过程中被俘获的成矿介质，被称为成矿流体的样品”(何知礼，1982)。“矿物中的包裹体广义来说是指矿物中所包含的物质，而确切地说就是矿物中由一相或多相物质组成的，并与主矿物具有相的界限的封闭系统”(李兆磷，1989)。由此可以看出，在地质学中对包裹体的认识基本上形成共识，它强调两个方面的问题：①包裹体在矿物中是一个封闭的地球化学系统；②该系统是由一相或是多相物质组成，且与主矿物具有相的界限，其物质来源可以是与主矿物无关的外来物或是相同于主矿物的成岩、成矿介质。

在矿物学中包裹体概念的基础上，宝石中包裹体的概念有所拓宽，它包括矿物学中的包裹体，即包含在宝石矿物内部的固相、液相和气相物质，即平常所说的狭义包裹体；此外宝石包裹体还指那些凡是影响宝石透明度、净度的所有缺陷，如带状结构（包括颜色分带和生成带等）、双晶、断口、解理及裂隙、与内部结构有关的表面特征，如钻石表面的结节。5.2研究包裹体的意义

宝石中所含包裹体的种类、成分、组合及其特征，可反映宝石形成时的物源、特定的地质环境和热力学条件。因而包裹体的研究对宝石的鉴定和质量评价具有重要的意义。

5.2.1宝石质量评价

一般来说，宝石中的包裹体越大，越多，降低了宝石的透明度，影响了宝石的颜色和光泽，其价格也相应降低，因此，在评价宝石时要考虑包裹体的颜色、大小、数量、位置和明亮度等。但在某些宝石中，包裹体定向排列，当按一定的切磨方式切磨时，会产生一些特殊的光学效应而使宝石更加绚丽夺目，如星光效应和猫眼效应等。

5.2.2天然和人工宝石的区别

高科技的不断发展，人工宝石的不断面市，包裹体成为天然与人工宝百区别的关键所在。通常天然宝石由于形成的地质环境复杂，生成过程漫长，宝石中多少含有原生和次生的包裹体，而人工宝石的生长环境相对纯净，生长时间短暂，一般缺少包裹体，再则，合成宝石在生长容器中形成后，无意外一般也不会破裂，无外来物质加入，不会形成与破裂有关的次生包裹体。同时不同的人工晶体的生长方法可以产生不同的包裹体，如焰熔法合成的红宝石、蓝宝石中常见的弯曲生长纹和细小的珠形气泡;用熔剂法合成的蓝宝石中会出现未熔的熔剂，柑抿内壁掉落的细小铂片、籽晶等形成的包裹体。这些包裹体在天然宝石中是不会出现的。

5.2.3宝石种的鉴别

利用包裹体(尤其是特征性的包裹体)的类别及其特征来判别宝石的品种，其意义有两个方面:

⑴某些宝石的一个大族内有若干个变种(如类质同象系列)，当折射率、硬度、密度等物理参数相同或相近时，判定它为哪个属种有一定的困难，包裹体则具有一定的指示意义。如石榴子石中翠榴石含有特征的马尾丝状包裹体。

⑵宝石与所含的包裹体之间通常在成因上有着依存伴生关系。通过包裹体类别及其特征的研究，也可帮助判定宝石种属。如磷灰石和错石是中酸性岩浆成因的常见包裹体，所以它出现在与中酸性岩浆成矿有关的宝石中;又如由气-液两相构成的水胆包裹体，是富含气水的岩浆后期热液成矿作用的产物，故常见于与热液成矿作用有关的宝·石(如玛球、水晶等)中而不会出现在变质作用形成的宝石中。

5.2.4宝石成因探讨

宝石与所含的包裹体，尤其是同生包裹体，两者之间实际上是某种成矿条件下的共生组合，因此，宝石中的包裹体是宝石形成条件最直接的证据。通过对包裹体的测试，可以获得该宝石形成的介质成分、温度、压力以及pH等方面的信息。如对金刚石所含的包裹体组分研究表明，金刚石至少有两种不同的成因类型，一类源自超镁铁岩，另一类源自榴辉岩。进一步对这两类岩石的研究，可以了解两者的地球化学环境有着明显的差异。对宝石形成条件和成因的探讨，不仅有助于指导宝石的寻找和勘探工作，而且对进行人工宝石的研究也具有重要的意义。

5.2.5宝石产地的识别

由于宝石在形成过程中所处的地球化学背景和成矿类型的差异，在某一地区，特定地质条件下产生的某种宝石常常含有特征性的包裹体，同一一成因类型的宝石由于产出的环境不同，所含包裹体的成分也不相同。

5.2.6优化宝石的检测

由于自然界中色彩、质地和光泽都很好的宝石很少，市场上就采用各种优化、处理技术来改善天然宝石的色泽和质量，以此来提高它的售价。宝石的优化、处理虽然对宝石的物理参数没有多大的变化，但优化、处理的天然宝石的包裹体往往会出现明显的变化，尤其是热处理过程，如气液包裹体的破裂、长针状包裹体变成断续的短针状、色带边缘颜色的扩散等。