1、宝石内含物的形成机制宝石内含物的形成机制一、原生包裹体成因一、原生包裹体成因1.母岩残余；母岩残余；3.围岩矿物捕获；围岩矿物捕获；2.熔体或溶液中结晶顺序；熔体或溶液中结晶顺序；4.未熔粉末未熔粉末 变质作用过程中新生的宝石晶体交代变质作用过程中新生的宝石晶体交代了原先的矿物，如果交代作用不完全，了原先的矿物，如果交代作用不完全，则留下母岩矿物的残余，形成包裹在宝则留下母岩矿物的残余，形成包裹在宝石晶体中的原生包裹体。石晶体中的原生包裹体。1.1.母岩的残余矿物母岩的残余矿物 2.2.熔体或者溶液中结晶的顺序熔体或者溶液中结晶的顺序 在生长介质中较早结晶的晶体被体系中后结晶的晶体所包裹在生长
2、介质中较早结晶的晶体被体系中后结晶的晶体所包裹形成原生包裹体。例如拉长石中的暗色的普通辉石包裹体（下图）形成原生包裹体。例如拉长石中的暗色的普通辉石包裹体（下图）在基性浆岩中普通辉石比拉长石早结晶，形成细柱状晶体，随着在基性浆岩中普通辉石比拉长石早结晶，形成细柱状晶体，随着辉石的结晶，岩浆中的辉石的结晶，岩浆中的Mg、拉长石中的暗色包裹体拉长石中的暗色包裹体Fe成分减少，而成分减少，而Al、Si组组分的浓度增大，导致普通分的浓度增大，导致普通辉石停止生长，拉长石开辉石停止生长，拉长石开始结晶，并将早期形成的始结晶，并将早期形成的普通辉石细小晶体包裹起普通辉石细小晶体包裹起来形成包裹体。来形成包
3、裹体。3.3.围岩矿物掉落作用围岩矿物掉落作用 晶体生长过程中，围岩的组成矿物掉下，落到晶体生长过程中，围岩的组成矿物掉下，落到正在生长的晶体上，由于晶体的继续生长，把掉落正在生长的晶体上，由于晶体的继续生长，把掉落的围岩矿物包裹到晶体中。如宝塔水晶中形成水晶的围岩矿物包裹到晶体中。如宝塔水晶中形成水晶晶形展布的白云母、绿泥石等。晶形展布的白云母、绿泥石等。尚未充分熔融的合尚未充分熔融的合成宝石的粉料被包裹到生长的晶体中，成为熔体中成宝石的粉料被包裹到生长的晶体中，成为熔体中合成宝石的鉴定证据。合成宝石的鉴定证据。二、同生包裹体成因二、同生包裹体成因1.附着生长；附着生长；4.晶体生长间断；晶
4、体生长间断；2.晶体生长习性；晶体生长习性；5.过饱和；过饱和；3.快速生长；快速生长；6.温度压力温度压力津巴布韦祖母绿的透闪石包裹体津巴布韦祖母绿的透闪石包裹体水晶的针状包裹体水晶的针状包裹体1.1.附着生长作用附着生长作用 外来的纤维状晶体附着在寄主晶体的表面与宿主矿物同外来的纤维状晶体附着在寄主晶体的表面与宿主矿物同时生长，形成晶体中的针状、线状或者纤维状包体，例如津巴时生长，形成晶体中的针状、线状或者纤维状包体，例如津巴布韦祖母绿的纤维状透闪石包裹体（图布韦祖母绿的纤维状透闪石包裹体（图1）、水晶的金红石针）、水晶的金红石针状包裹体（图状包裹体（图2）、翠榴石中的阳起石纤维状包裹体（
5、图、翠榴石中的阳起石纤维状包裹体（图3）。图图1 津巴布韦祖母绿的透闪石包裹体津巴布韦祖母绿的透闪石包裹体图图2 水晶的针状包裹体水晶的针状包裹体图图3 翠榴石的石棉纤维状包裹体翠榴石的石棉纤维状包裹体2.2.晶体的生长习性晶体的生长习性 属于中级晶族宝石通常有沿属于中级晶族宝石通常有沿C轴生长的习性，容易形成管状轴生长的习性，容易形成管状的负晶，形成的负晶，形成C轴平行管状的同生包裹体。轴平行管状的同生包裹体。水热法合成宝石选择能够快水热法合成宝石选择能够快速生长的面网作为种晶的生长速生长的面网作为种晶的生长面，这种生长通常导致多方向面，这种生长通常导致多方向的生长台阶，在晶体中造成特的生长
6、台阶，在晶体中造成特殊的生长纹理，例如水热法合殊的生长纹理，例如水热法合成祖母绿的箭头状纹理、成祖母绿的箭头状纹理、Tiaruss水热法合成红宝石的波水热法合成红宝石的波纹状纹理（右图）。纹状纹理（右图）。3.3.快速生长快速生长 Tiaruss水热法合成红宝石的波纹状纹理水热法合成红宝石的波纹状纹理4.4.晶体生长间断晶体生长间断 晶体在生长阶段，由于溶液组分的供给不足，会出现暂时生长晶体在生长阶段，由于溶液组分的供给不足，会出现暂时生长停顿状况，并溶蚀已经形成的晶体，使得晶体表面形成凹坑。当生停顿状况，并溶蚀已经形成的晶体，使得晶体表面形成凹坑。当生长体系中溶液再次达到饱和，晶体继续生长，
7、溶液容易被包裹在生长体系中溶液再次达到饱和，晶体继续生长，溶液容易被包裹在生长阶梯的凹坑中形成同生包裹体。长阶梯的凹坑中形成同生包裹体。5.5.生长溶液过饱和度的变化生长溶液过饱和度的变化 当溶液过饱和度适中时，晶体缓慢生长结晶，形成透明度高、缺当溶液过饱和度适中时，晶体缓慢生长结晶，形成透明度高、缺陷少的晶体；当溶液过饱和度太高时，晶核的成核作用增强，生长陷少的晶体；当溶液过饱和度太高时，晶核的成核作用增强，生长速度加快，晶格缺陷增加，易形成同生包裹体。速度加快，晶格缺陷增加，易形成同生包裹体。6.6.生长过程中的温压变化生长过程中的温压变化 晶体生长过程中晶体生长过程中,温度压力的变化可以
8、导致已经形成的晶体发生温度压力的变化可以导致已经形成的晶体发生机械破裂，形成开放性裂隙，然后又被生长愈合，形成愈合裂隙。机械破裂，形成开放性裂隙，然后又被生长愈合，形成愈合裂隙。三、后生包裹体成因三、后生包裹体成因 1.出熔作用；出熔作用；4.熔融作用；熔融作用；2.应力裂隙；应力裂隙；5.溶蚀；溶蚀；3.裂隙的充填愈合；裂隙的充填愈合；6.后生充填后生充填玛瑙中的苔藓状的包裹体玛瑙中的苔藓状的包裹体 高温处理的粉色蓝宝石中的浑圆状高温处理的粉色蓝宝石中的浑圆状 晶体包裹体及盘状裂隙晶体包裹体及盘状裂隙1.1.出溶作用出溶作用 在较高温度下结晶的宝石，可以含有（或者溶解）浓在较高温度下结晶的宝
9、石，可以含有（或者溶解）浓度较高的杂质成分。温度降低后，晶体中能容纳的杂质的度较高的杂质成分。温度降低后，晶体中能容纳的杂质的能力变小，要排出这些多余的成分。如果温度下降的速度能力变小，要排出这些多余的成分。如果温度下降的速度比较慢，这些杂质就可以聚集成定向排列的小晶体，成为比较慢，这些杂质就可以聚集成定向排列的小晶体，成为宝石中的包裹体。宝石中的包裹体。例如蓝宝石、石榴石中的金红石针。假如温度下降例如蓝宝石、石榴石中的金红石针。假如温度下降很快，晶体中的杂质来不及聚集成晶体，就不会形成包裹很快，晶体中的杂质来不及聚集成晶体，就不会形成包裹体。体。2.2.应力裂隙应力裂隙 寄主晶体中的包裹体往
10、往和寄住宝石有寄主晶体中的包裹体往往和寄住宝石有不同的热膨胀系不同的热膨胀系数数，如果包裹体的热膨胀系数小，在温度降低后，由于寄主，如果包裹体的热膨胀系数小，在温度降低后，由于寄主宝石的体积收缩大，包裹体的体积收缩小，在包裹体周围就宝石的体积收缩大，包裹体的体积收缩小，在包裹体周围就形成内应力场，并引起破裂，形圆盘状的裂隙。形成内应力场，并引起破裂，形圆盘状的裂隙。例如橄榄石中荷叶状的裂隙（下图）。例如橄榄石中荷叶状的裂隙（下图）。锆石包裹体也容锆石包裹体也容易引起应力裂隙，并被称为锆石晕。这是由于锆石中含有放易引起应力裂隙，并被称为锆石晕。这是由于锆石中含有放射性元素，破坏锆石晶格，射性元素
11、，破坏锆石晶格，使之蜕晶化，造成体积增大，使之蜕晶化，造成体积增大，造成内应力。造成内应力。橄榄石中荷叶状的裂隙橄榄石中荷叶状的裂隙热膨胀系数热膨胀系数不同不同3.3.裂隙的充填愈合作用裂隙的充填愈合作用 晶体形成后的裂隙，可以被溶液充填、再结晶形成愈合裂隙。晶体形成后的裂隙，可以被溶液充填、再结晶形成愈合裂隙。裂隙中也可以填充次生矿物，如铁的氧化物等如玛瑙中的苔藓状的裂隙中也可以填充次生矿物，如铁的氧化物等如玛瑙中的苔藓状的包裹体（下图）。包裹体（下图）。风景玛瑙风景玛瑙4.4.熔蚀作用熔蚀作用 宝石如果经过高温处理，如果温度超过固体包裹体熔点会导致宝石如果经过高温处理，如果温度超过固体包裹
12、体熔点会导致包裹体熔蚀，固体包裹体变成浑圆状，带有应力裂隙，并且熔融的包裹体熔蚀，固体包裹体变成浑圆状，带有应力裂隙，并且熔融的熔体会充填到应力裂隙中，形成各种图案。熔体会充填到应力裂隙中，形成各种图案。经过高温处理的粉色蓝宝石经过高温处理的粉色蓝宝石5.5.溶蚀作用溶蚀作用 在高温处理中，原来在高温处理中，原来的出熔体再次被寄主晶体的出熔体再次被寄主晶体不完全吸收，形成残晶，不完全吸收，形成残晶，例如红、蓝宝石中的金红例如红、蓝宝石中的金红石针变得不连续（右图）石针变得不连续（右图）.6.6.后生充填作用后生充填作用 晶体生长结束后形成的开放裂隙，由晶体生长结束后形成的开放裂隙，由后期的与寄
13、主晶体生长无关的充填作用后期的与寄主晶体生长无关的充填作用形成各种充填物。形成各种充填物。7.7.人工充填作用人工充填作用 为了提高宝石的表观净度，裂隙较为了提高宝石的表观净度，裂隙较多的宝石和多孔的多晶质宝石，采用注多的宝石和多孔的多晶质宝石，采用注油、注塑、玻璃充填等方式弥合裂隙，油、注塑、玻璃充填等方式弥合裂隙，提高宝石的透明度。提高宝石的透明度。四、多相包裹体的形成机制四、多相包裹体的形成机制 1.气液两相包裹体气液两相包裹体 在较高温度和压力下，水与二氧化碳等可以形成均一的流体相，被包裹到在较高温度和压力下，水与二氧化碳等可以形成均一的流体相，被包裹到宝石中后，由于温度的下降，流体相
14、分离，液体的体积收缩，形成水和气泡。液宝石中后，由于温度的下降，流体相分离，液体的体积收缩，形成水和气泡。液相包裹体在形成相包裹体在形成 之初，通常是一个开放的空穴，随着晶体的生长逐渐被封闭，之初，通常是一个开放的空穴，随着晶体的生长逐渐被封闭，形成所谓缩颈现象。形成所谓缩颈现象。气液二相包裹体气液二相包裹体 2.2.三相包裹体和多相包裹体三相包裹体和多相包裹体 如果生长介质流体中溶解了很多如果生长介质流体中溶解了很多的矿物质，如的矿物质，如NaCl、KCl等，冷却后等，冷却后NaCl、KCl等等 溶剂过饱和，从液体中溶剂过饱和，从液体中结晶出来，就形成具有固相、液相和结晶出来，就形成具有固相
15、、液相和气相的三相包裹体。如果液体中二氧气相的三相包裹体。如果液体中二氧化碳、有机质的含量高，又可以分离化碳、有机质的含量高，又可以分离成不同的液相，就形成有多个液相的成不同的液相，就形成有多个液相的包裹体，形成包裹体，形成 多相包裹体。多相包裹体。第四节第四节 内含物的鉴别及鉴定方法内含物的鉴别及鉴定方法一、肉眼及一、肉眼及10放大镜下观察放大镜下观察 1.色带色带 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等。玺中的球面三角形色带，玛瑙中的同心环色带等。2.大型的特征包裹体大型的特征包
16、裹体 如水晶中的黄铁矿、发晶中的金红石针、东陵石中的铬云母片、日光石中的如水晶中的黄铁矿、发晶中的金红石针、东陵石中的铬云母片、日光石中的赤铁矿片（左图）、玛瑙中的赤铁矿片（左图）、玛瑙中的“水胆水胆”、琥珀中的昆虫等（右图）。、琥珀中的昆虫等（右图）。3.解理和裂理解理和裂理 解理和裂理较发育的宝石，阶梯状断口和平整裂隙面有助于区分宝石。例如红解理和裂理较发育的宝石，阶梯状断口和平整裂隙面有助于区分宝石。例如红宝石和蓝宝石通常有较发育的裂理，以及由裂理裂隙形成的愈合裂隙，助熔剂合宝石和蓝宝石通常有较发育的裂理，以及由裂理裂隙形成的愈合裂隙，助熔剂合成的红、蓝宝石没有裂理，只出现成的红、蓝宝石
17、没有裂理，只出现 面纱状的愈合裂隙。面纱状的愈合裂隙。4.充填裂隙充填裂隙 充填裂隙有各种特征，祖母绿的充油和充胶裂隙、钻石和红宝石的玻璃充填裂充填裂隙有各种特征，祖母绿的充油和充胶裂隙、钻石和红宝石的玻璃充填裂隙往往都有闪光效应，以及充填物中的气泡等。隙往往都有闪光效应，以及充填物中的气泡等。日光石中平行排列的赤铁矿日光石中平行排列的赤铁矿琥珀中的昆虫和气泡琥珀中的昆虫和气泡 二、显微镜观察二、显微镜观察 显微镜是研究宝石包裹体的最基础的手段，可以确定包裹体显微镜是研究宝石包裹体的最基础的手段，可以确定包裹体的颜色、大小及分布状态、类型和种类，为鉴定宝石种提供有用的颜色、大小及分布状态、类型
18、和种类，为鉴定宝石种提供有用的信息。显微镜观察包裹体有以下几种照明方式：的信息。显微镜观察包裹体有以下几种照明方式：1.1.暗域照明暗域照明：内含物在深色的背景下明亮可见，易于观察，对：内含物在深色的背景下明亮可见，易于观察，对包裹体分布特征的观察特别有用。包裹体分布特征的观察特别有用。2.2.透射光：透射光：在透射光下易于观察气液包体，对包裹体的细节在透射光下易于观察气液包体，对包裹体的细节 观察更为有效。观察更为有效。3.3.斜向斜向/侧光照明侧光照明：检测不透明宝石材料，也可检测充填裂隙：检测不透明宝石材料，也可检测充填裂隙的干涉色。的干涉色。4.4.顶光照明顶光照明/针点照明针点照明：检测不透明宝石材料的表面特征。：检测不透明宝石材料的表面特征。5.5.油浸法：油浸法：将宝石材料浸入浸液中，排除表面反射将宝石材料浸入浸液中，排除表面反射、折射以及、折射以及全反射的干扰。全反射的干扰。
