宝玉石鉴赏8宝石中的内含物

（六）宝石中的内含物1、内含物的定义及研究意义2、内含物的分类及其成因机制3、内含物的鉴别和鉴定方法1、内含物的定义及研究意义内含物是指宝石在形成过程中，由于自身和外部因素所造成的、形成于宝石内部的特征，也可称为内部特征，常见的有包裹体、裂隙、生长纹、色带等。这些内含物的存在给鉴别天然宝石、人造宝石提供了最科学、最准确的依据。1、内含物的定义及研究意义宝石内含物和矿物包裹体的概念存在一定的差异：(1)矿物包裹体指矿物中的异相物，主要是被包裹在寄主矿物中的成矿溶液、成矿融熔体和其他矿物，并与主矿物有着相的界限的那一部分物质，地质学上也称包裹体。(2)内含物除包括上述的包裹体外，还包括影响宝石透明度的晶体生长结构，如色带、双晶纹、流纹、解理、裂隙和生长蚀象等。1、内含物的定义及研究意义(3)根据内含物的物理性质，宝石中各种宝石内含物种类有：①固相、液相和气相物质，相当于矿物学中的包裹体。②生长带、色带，主要是微小的杂质、或者化学成分的变化引起的，不属于矿物学的包裹体范围，但在宝石学研究中有重要的地位。③双晶、双晶面、双晶纹或线，与晶体的晶格缺陷有关，不属于矿物学的包裹体范围，但在宝石学研究中有重要的地位。④解理、裂隙和裂理属于晶体机械性的破裂，不属于矿物学的包裹体范围，但是宝石学研究的对象。1、内含物的定义及研究意义宝石的内含物可以反映宝石的成因，在宝石的鉴定中起着重要的作用，是区分天然与合成、优化处理宝石的重要特征。①鉴定宝石的种类有些宝石中含有特定的包体，如翠榴石中的“马尾丝”状包裹体。根据这些包裹体的特征，就可以帮助我们鉴定宝石的种类。1、内含物的定义及研究意义②区分天然、合成及仿制宝石天然宝石和合成宝石在各自的生长环境中都留下了生长痕迹，正是这些生长过程中留下的痕迹，我们才能有效地区分它们。如根据生长色带来区分天然与合成红宝石。合成红宝石的弯曲生长色带和气泡图天然蓝宝石的六方生长色带1、内含物的定义及研究意义③检测某些人工优化处理的宝石宝石优化处理方法很多，每个宝石可以由几种方法对其颜色、外观进行改造，在进行这些改造的同时，会造成新的内含物特征，给鉴定提供依据。祖母绿充填处闪光1、内含物的定义及研究意义④宝石质量和价格的评价内含物的多少，颜色的深浅，颗粒大小，分布状况对宝石质量起着很重要的作用。根据内含物的特征，可以帮助判定宝石质量的高低。⑤了解宝石形成的环境通过内含物的研究，可以帮助了解宝石形成的环境，如生长温度、压力、介质成分等，还以通过对内含物的同位素年龄测定了解宝石形成的地质年代。1、内含物的定义及研究意义⑥鉴别宝石的产地不同产地的红宝石、蓝宝石、祖母绿等宝石由于形成于各不相同的地质环境，各不相同的形成条件，常常具有特征的、具有产地意义的内含物，据此可以识别已经切磨的宝石的产地。哥伦比亚祖母绿含有典型的三相包裹体俄罗斯产祖母绿中竹节状的阳起石1、内含物的定义及研究意义⑦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，确定加工款式，展示特殊光学效应，保证所加工出的宝石能产生最大的价值。2、内含物的分类及其成因机制宝石中的内含物，可以根据它们形成的成因、时间、相态形态以及与寄宿宿主宝石矿物的不同而进行分类。按照形成时间分类，可以分为：原生、同生和后生（1）原生包裹体定义：在寄主宝石的形成之前就已经存在，被包裹到后来形成的宝石晶体中。特征：为固体包裹体，通常是各种造岩矿物，如阳起石、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。如钻石包裹橄榄石、祖母绿包裹透闪石等。意义：A.重要的产地特征：反映宝石矿床母岩的特征，例如斯里兰卡的蓝宝石中的白云母、缅甸莫谷蓝宝石中的方解石等都是反映母岩特征的原生包体。B.指示宝石成因：可以作为天然宝石的鉴定特征，例如钻石中的橄榄石包裹体、祖母绿中的透闪石包裹体。斯里兰卡蓝宝石中白云母原生包体缅甸莫谷蓝宝石中方解石原生包裹体原生包裹体形成机制：A.母岩的残余矿物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，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。B.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形成原生包裹体。例如拉长石中的暗色的普通辉石包裹体。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Mg、Fe成分减少，而Al、Si组分的浓度增大，导致普通辉石停止生长，拉长石开始结晶，并将早期形成的普通辉石细小晶体包裹起来形成包裹体。C.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晶形展布的白云母、绿泥石等。尚未充分熔融的合成宝石的粉料被包裹到生长的晶体中，成为熔体中合成宝石的鉴定证据。（2）同生包裹体定义：形成时间与寄主矿物同时，在寄主宝石晶体生长的过程中形成的包裹体。特征：有气、液、固态的内含物，以及生长带、色带等生长结构。例如海蓝宝石的管状包体、尖晶石的八面体负晶、水晶中的六方双锥状气液两相包裹体、刚玉中的六方生长色带、孔雀石环带构造等均为同生包裹体或者内含物。尖晶石的八面体负晶孔雀石条带状构造（2）同生包裹体意义：A.产地特征-反映宝石矿床的成矿作用的特征，可以作为天然宝石的鉴定特征和宝石的产地特征。例如哥伦比亚祖母绿含有典型的三相包裹体。B.指示宝石天然或者人工成因：例如合成红宝石中的气泡。C.可以形成独特的宝石品种，例如发晶。金红石发晶、绢云母发晶焰熔法合成红宝石中的气泡哥伦比亚祖母绿含有典型的三相包裹体俄罗斯产祖母绿中竹节状的阳起石（2）同生包裹体的形成机制：A.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时生长，形成晶体中的针状、线状或者纤维状包体，例如翠榴石中的阳起石纤维状包裹体、津巴布韦祖母绿的纤维状透闪石包裹体、水晶的金红石针状包裹体。翠榴石中的阳起石纤维状包裹体津巴布韦祖母绿的纤维状透闪石包裹体水晶的金红石针状包裹体（2）同生包裹体的形成机制：B.晶体的生长习性：属于中级晶族宝石通常有沿C轴生长的习性，容易形成管状的负晶，形成平行C轴的管状同生包裹体。祖母绿猫眼（2）同生包裹体的形成机制：C.快速生长：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面，这种生长通常导致多方向的生长台阶，在晶体中造成特殊的生长纹理，例如水热法合成祖母绿的箭头状纹理、Tiaruss水热法合成红宝石的波纹状纹理。Tiaruss水热法合成红宝石的波纹状纹理水热法合成祖母绿的箭头状纹理（2）同生包裹体的形成机制：D.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，溶液容易被包裹在生长阶梯的凹坑中形成同生包裹体。Ｅ．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。F.生长过程中的温压变化：晶体生长过程中,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。（3）后生包裹体定义：形成的时间晚于寄主矿物，可因固溶体出溶作用、应力释放、机械破裂、交代作用、充填作用等形成。特征：有各种出熔体、各种裂隙，具有熔融、溶蚀特征的固体包体，具有特殊图案或者现象的充填裂隙。热处理的红蓝宝石钻石的充填裂隙意义：A.指示优化处理：最重要的意义在于指示优化处理，例如热处理的红蓝宝石；B.鉴别宝石种：形成宝石的特征包体，如紫晶的虎皮纹状愈合裂隙。（3）后生包裹体的形成机制：A.出溶作用：在较高温度下结晶的宝石，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。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，就不会形成包裹体。金红石针出溶体（3）后生包裹体的形成机制：B.应力裂隙：寄主晶体中的包裹体往往和寄住宝石有不同的热膨胀系数，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，在包裹体周围就形成内应力场，并引起破裂，形成圆盘状的裂隙。例如橄榄石中荷叶状的裂隙。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射性元素，破坏锆石晶格，使之蜕晶化，体积增大，造成内应力。橄榄石中荷叶状的裂隙（3）后生包裹体的形成机制：C.裂隙的充填愈合作用：晶体形成后的裂隙，由后期的与寄主晶体生长无关的充填作用形成各种次生充填物，如铁的氧化物等，典型例子是玛瑙中的苔藓状的包裹体。D.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。风景玛瑙（3）后生包裹体的形成机制：E.溶蚀作用：在高温处理中，原来的出熔体再次被寄主晶体不完全吸收，形成残晶，例如红、蓝宝石中的金红石针变得不连续。F.人工充填作用：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，采用注油、注塑、玻璃充填等方式弥合裂隙，提高宝石的透明度。经过高温处理的粉色蓝宝石3、内含物的鉴别及鉴定方法（1）肉眼及10X放大镜下观察①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等。碧玺中的球面三角形色带玛瑙中的同心环色带3、内含物的鉴别及鉴定方法（1）肉眼及10X放大镜下观察②大型的特征包裹体：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、日光石中的赤铁矿片、玛瑙中的“水胆”、琥珀中的昆虫等。琥珀中的昆虫玛瑙中的“水胆”3、内含物的鉴别及鉴定方法（1）肉眼及10X放大镜下观察③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，只出现面纱状的愈合裂隙。红宝石由聚片双晶引发的裂理面纱状的愈合裂隙3、内含物的鉴别及鉴定方法（1）肉眼及10X放大镜下观察④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隙往往都有闪光效应，以及充填物中的气泡等。充填处理红宝石的表面光泽差异干涉作用造成的蓝色闪光现象3、内含物的鉴别及鉴定方法（2）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信息。显微镜观察包裹体有以下几种照明方式：①暗域照明：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。②透射光：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。③斜向/侧光照明：检测不透明宝石材料，也可检测充填裂隙的闪光现象。④顶光照明/针点照明：检测半透明宝石的近表面的内含物特征和表面的特征。⑤油浸法：将宝石材料浸入浸液中，排除表面反射、折射以及全反射的干扰，可以更清晰地观察宝石的内部。3、内含物的鉴别及鉴定方法（3）包裹体的分析技术包裹体一般都较为细小，准确测定包裹体化学成分或者物相性质需要应用微区分析的技术，常用的仪器或者方法有：①拉曼光谱激光拉曼显微镜可以把激光聚焦到千分之几个mm的光斑，测试样品微区的拉曼光谱，确定样品的分子类型。激光拉曼显微镜又称为激光拉曼探针，是一种微区的无损分析技术，可以分析出露到表面的包裹体，也可以分析近表面未出露的固相、液相和气相包裹体。②电子探针电子探针可以把电子束的直径收缩得更小，分析出露到宝石表面包裹体的化学元素组成，也是常用的研究包裹体的手段。③离子探针及质谱分析技术和电子探针类似，分析出露到宝石表面包裹体的化学元素组成，可以进一步分析同位素组成，比电子探针的作用更大。但