寶石內(nèi)含物的形成機(jī)制課件

1、寶石內(nèi)含物的形成機(jī)制一、原生包裹體成因1.母巖殘余； 3.圍巖礦物捕獲； 2.熔體或溶液中結(jié)晶順序； 4.未熔粉末 變質(zhì)作用過程中新生的寶石晶體交代了原先的礦物，如果交代作用不完全，則留下母巖礦物的殘余，形成包裹在寶石晶體中的原生包裹體。 1.母巖的殘余礦物 2. 熔體或者溶液中結(jié)晶的順序 在生長介質(zhì)中較早結(jié)晶的晶體被體系中后結(jié)晶的晶體所包裹形成原生包裹體。例如拉長石中的暗色的普通輝石包裹體（下圖）在基性漿巖中普通輝石比拉長石早結(jié)晶，形成細(xì)柱狀晶體，隨著輝石的結(jié)晶，巖漿中的Mg、拉長石中的暗色包裹體Fe成分減少，而Al、Si組分的濃度增大，導(dǎo)致普通輝石停止生長，拉長石開始結(jié)晶，并將早期形成的普

2、通輝石細(xì)小晶體包裹起來形成包裹體。 3.圍巖礦物掉落作用 晶體生長過程中，圍巖的組成礦物掉下，落到正在生長的晶體上，由于晶體的繼續(xù)生長，把掉落的圍巖礦物包裹到晶體中。如寶塔水晶中形成水晶晶形展布的白云母、綠泥石等。 尚未充分熔融的合成寶石的粉料被包裹到生長的晶體中，成為熔體中合成寶石的鑒定證據(jù)。 二、同生包裹體成因1.附著生長； 4.晶體生長間斷；2.晶體生長習(xí)性； 5.過飽和；3.快速生長； 6.溫度壓力津巴布韋祖母綠的透閃石包裹體水晶的針狀包裹體1.附著生長作用 外來的纖維狀晶體附著在寄主晶體的表面與宿主礦物同時生長，形成晶體中的針狀、線狀或者纖維狀包體，例如津巴布韋祖母綠的纖維狀透閃石包

3、裹體（圖1）、水晶的金紅石針狀包裹體（圖2） 、翠榴石中的陽起石纖維狀包裹體（圖3） 。 圖1 津巴布韋祖母綠的透閃石包裹體圖2 水晶的針狀包裹體圖3 翠榴石的石棉纖維狀包裹體2.晶體的生長習(xí)性 屬于中級晶族寶石通常有沿C軸生長的習(xí)性，容易形成管狀的負(fù)晶，形成C軸平行管狀的同生包裹體。 水熱法合成寶石選擇能夠快速生長的面網(wǎng)作為種晶的生長面，這種生長通常導(dǎo)致多方向的生長臺階，在晶體中造成特殊的生長紋理，例如水熱法合成祖母綠的箭頭狀紋理、Tiaruss水熱法合成紅寶石的波紋狀紋理（右圖）。 3.快速生長 Tiaruss水熱法合成紅寶石的波紋狀紋理4.晶體生長間斷 晶體在生長階段，由于溶液組分的供給

4、不足，會出現(xiàn)暫時生長停頓狀況，并溶蝕已經(jīng)形成的晶體，使得晶體表面形成凹坑。當(dāng)生長體系中溶液再次達(dá)到飽和，晶體繼續(xù)生長，溶液容易被包裹在生長階梯的凹坑中形成同生包裹體。 5.生長溶液過飽和度的變化當(dāng)溶液過飽和度適中時，晶體緩慢生長結(jié)晶，形成透明度高、缺陷少的晶體；當(dāng)溶液過飽和度太高時，晶核的成核作用增強(qiáng)，生長速度加快，晶格缺陷增加，易形成同生包裹體。 6.生長過程中的溫壓變化 晶體生長過程中, 溫度壓力的變化可以導(dǎo)致已經(jīng)形成的晶體發(fā)生機(jī)械破裂，形成開放性裂隙，然后又被生長愈合，形成愈合裂隙。 三、后生包裹體成因 1.出熔作用； 4.熔融作用； 2.應(yīng)力裂隙； 5.溶蝕； 3.裂隙的充填愈合； 6

5、.后生充填瑪瑙中的苔蘚狀的包裹體 高溫處理的粉色藍(lán)寶石中的渾圓狀 晶體包裹體及盤狀裂隙1.出溶作用 在較高溫度下結(jié)晶的寶石，可以含有（或者溶解）濃度較高的雜質(zhì)成分。溫度降低后，晶體中能容納的雜質(zhì)的能力變小，要排出這些多余的成分。如果溫度下降的速度比較慢，這些雜質(zhì)就可以聚集成定向排列的小晶體，成為寶石中的包裹體。 例如藍(lán)寶石、石榴石中的金紅石針。假如溫度下降很快，晶體中的雜質(zhì)來不及聚集成晶體，就不會形成包裹體。 2.應(yīng)力裂隙 寄主晶體中的包裹體往往和寄住寶石有不同的熱膨脹系數(shù)，如果包裹體的熱膨脹系數(shù)小，在溫度降低后，由于寄主寶石的體積收縮大，包裹體的體積收縮小，在包裹體周圍就形成內(nèi)應(yīng)力場，并引起

6、破裂，形圓盤狀的裂隙。 例如橄欖石中荷葉狀的裂隙（下圖）。 鋯石包裹體也容易引起應(yīng)力裂隙，并被稱為鋯石暈。這是由于鋯石中含有放射性元素，破壞鋯石晶格，使之蛻晶化，造成體積增大，造成內(nèi)應(yīng)力。 橄欖石中荷葉狀的裂隙熱膨脹系數(shù)不同3.裂隙的充填愈合作用 晶體形成后的裂隙，可以被溶液充填、再結(jié)晶形成愈合裂隙。裂隙中也可以填充次生礦物，如鐵的氧化物等如瑪瑙中的苔蘚狀的包裹體（下圖）。 風(fēng)景瑪瑙4.熔蝕作用 寶石如果經(jīng)過高溫處理，如果溫度超過固體包裹體熔點會導(dǎo)致包裹體熔蝕，固體包裹體變成渾圓狀，帶有應(yīng)力裂隙，并且熔融的熔體會充填到應(yīng)力裂隙中，形成各種圖案。經(jīng)過高溫處理的粉色藍(lán)寶石5.溶蝕作用 在高溫處理中

7、，原來的出熔體再次被寄主晶體不完全吸收，形成殘晶，例如紅、藍(lán)寶石中的金紅石針變得不連續(xù)（右圖）. 6.后生充填作用 晶體生長結(jié)束后形成的開放裂隙，由后期的與寄主晶體生長無關(guān)的充填作用形成各種充填物。 7.人工充填作用 為了提高寶石的表觀凈度，裂隙較多的寶石和多孔的多晶質(zhì)寶石，采用注油、注塑、玻璃充填等方式彌合裂隙，提高寶石的透明度。 四、多相包裹體的形成機(jī)制 1.氣液兩相包裹體 在較高溫度和壓力下，水與二氧化碳等可以形成均一的流體相，被包裹到寶石中后，由于溫度的下降，流體相分離，液體的體積收縮，形成水和氣泡。液相包裹體在形成 之初，通常是一個開放的空穴，隨著晶體的生長逐漸被封閉，形成所謂縮頸現(xiàn)

8、象。 氣液二相包裹體 2.三相包裹體和多相包裹體 如果生長介質(zhì)流體中溶解了很多的礦物質(zhì)，如NaCl、KCl等，冷卻后NaCl、KCl等 溶劑過飽和，從液體中結(jié)晶出來，就形成具有固相、液相和氣相的三相包裹體。如果液體中二氧化碳、有機(jī)質(zhì)的含量高，又可以分離成不同的液相，就形成有多個液相的包裹體，形成 多相包裹體。 第四節(jié) 內(nèi)含物的鑒別及鑒定方法一、肉眼及10放大鏡下觀察 1.色帶 寶石中典型的色帶可幫助鑒定。如藍(lán)寶中的六方生長色帶，碧璽中的球面三角形色帶，瑪瑙中的同心環(huán)色帶等。 2.大型的特征包裹體 如水晶中的黃鐵礦、發(fā)晶中的金紅石針、東陵石中的鉻云母片、日光石中的赤鐵礦片（左圖）、瑪瑙中的“水膽

9、”、琥珀中的昆蟲等（右圖）。 3.解理和裂理 解理和裂理較發(fā)育的寶石，階梯狀斷口和平整裂隙面有助于區(qū)分寶石。例如紅寶石和藍(lán)寶石通常有較發(fā)育的裂理，以及由裂理裂隙形成的愈合裂隙，助熔劑合成的紅、藍(lán)寶石沒有裂理，只出現(xiàn) 面紗狀的愈合裂隙。 4.充填裂隙 充填裂隙有各種特征，祖母綠的充油和充膠裂隙、鉆石和紅寶石的玻璃充填裂隙往往都有閃光效應(yīng)，以及充填物中的氣泡等。 日光石中平行排列的赤鐵礦琥珀中的昆蟲和氣泡 二、顯微鏡觀察 顯微鏡是研究寶石包裹體的最基礎(chǔ)的手段，可以確定包裹體的顏色、大小及分布狀態(tài)、類型和種類，為鑒定寶石種提供有用的信息。顯微鏡觀察包裹體有以下幾種照明方式： 1.暗域照明：內(nèi)含物在深色的背景下明亮可見，易于觀察，對包裹體分布特征