包裹体
包裹体成分测试方法
包裹体成分测试方法一、物质成分分析仪器方法物质成分分析仪器是一种利用先进仪器设备对物质成分进行定性和定量分析的方法。
常见的物质成分分析仪器包括质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪等。
这些仪器可以通过样品的胁迫光谱、红外光谱和质谱图谱等特征来确定包裹体内的物质成分。
其中,质谱仪可以通过电离和质量分析来鉴别和测定物质分子的结构和分子量,红外光谱仪可以通过分子振动和旋转等特征来鉴定物质的种类和结构,核磁共振仪可以通过原子核的旋磁共振来确定物质的种类和结构。
二、化学分析方法化学分析方法是一种通过化学反应来确定包裹体成分的方法。
常见的化学分析方法包括重量法、滴定法、分光光度法等。
重量法是通过称量包裹体和加热等操作来确定包裹体中其中一成分的含量。
滴定法是通过滴加一种已知浓度的试剂来与包裹体中的成分反应,根据反应滴定达到终点时的体积或指示剂变色来确定成分含量。
分光光度法是通过包裹体中其中一成分对特定波长的光有选择性吸收来测定成分的含量。
三、质谱法质谱法是一种通过分析被测试物质在质谱仪中的碎片质谱图谱来确定其组成的方法。
质谱法能够快速、准确地确定包裹体的成分。
在质谱法中,包裹体被加热或电离使其分子离子化,然后通过自身结构的破裂来形成碎片离子。
这些碎片离子在磁场中按质荷比进行分离和检测,生成质谱图谱,根据质谱图谱可以确定包裹体中的成分以及其相对丰度。
四、红外光谱法红外光谱法是一种通过分析物质分子对红外辐射的吸收来测定物质成分的方法。
红外光谱法利用物质分子中的化学键振动和变形来确定物质的结构和组成。
包裹体在红外光谱仪中受到红外光的照射后,分子会吸收特定波长的红外光并产生吸收峰。
根据吸收峰的波数和强度,可以确定包裹体中的各种化学键的存在及其相对含量,从而确定包裹体的成分。
总之,包裹体成分测试方法可以采用物质成分分析仪器方法、化学分析方法、质谱法和红外光谱法等多种方法,在具体应用时要根据检测目的和要求选择适合的方法和仪器设备。
各类热液矿床流体包裹体特征
各类热液矿床流体包裹体特征1.造山型—变质热液成矿系统包裹体主要为3中类型:(1)富CO2包裹体,(2)含CO2水溶液包裹体和(3)水溶液包裹体。
其中(1)富CO2包裹体包括纯CO2包裹体和CO2体积在50%以上的CO2-H2O包裹体,后者可有两相(LCo2+LH2O)或三相(所谓的双眼皮);(2)含CO2包裹体:CO2含量小于30%的包裹体,可有两相和三相,见于成矿早阶段和中阶段,晚阶段不发育;(3)水溶液包裹体:即单相或两相的水溶液,多称为NaCl-H2O包裹体。
温度200-500℃,盐度通常低于10%。
低盐度富CO2的流体包裹体是造山型矿床或变质热液矿床区别于其他类型矿床的重要标志。
2.浆控高温热液型—岩浆热液成矿系统矿床类型主要包括斑岩型、爆破角砾岩型、夕卡岩型和铁氧化物型(IOCG型)。
包裹体类型:(1)CO2-H2O型包裹体,两相或三相,温度大于300℃。
(2)水溶液包裹体,成矿晚阶段普遍发育,均一温度基本低于250°。
(3)含多类子晶包裹体(4)含盐类子晶包裹体,盐类子矿物多为钠盐,流体相可为富/含CO2,但多为水溶液,均一温度250-500,盐度23%-50%,含子晶的富/含CO2包裹体为浆控高温热液型矿床所特有。
3.浅成低温热液矿床—火山岩容矿的改造热液成矿系统主要发育水溶液包裹体,偶尔可见含子晶的水溶液包裹体,缺乏H2O-CO2包裹体。
水溶液包裹体温度100-280,盐度低于10%4.微细粒浸染型—沉积岩容矿的改造热液成矿系统微细粒浸染型金矿。
即卡林型和类卡林型金矿床。
已发现的包裹体类型(1)水溶液包裹体,为富气相,富液相和纯液相的水溶液包裹体,均一温度一般低于250,盐度一般小于10%。
(2)石油包裹体,均一温度一般不超过250。
(3)富/含CO2包裹体。
盐度低于8%,温度在200以上,最高达350或更高,捕获压力达200MPa或更高。
发育此类包裹体的一般视为卡林型和造山型的过渡类型。
包裹体——精选推荐
包裹体1、包裹体:指宝⽯⽣长过程中被包裹在晶格缺陷中的外来物质。
宝⽯中的内含物指在宝⽯⽣长过程中,由于⾃⾝或外界因素使宝⽯内部含有⼀些物质、⽣长现象、缺陷等特征。
宝⽯中的内含物包括:包裹体(⽓、液、固相物质)、解理、裂隙、双晶、⽣长纹、⾊带、⽣长蚀象等包裹体的分类:按形成时间:原⽣包体、同⽣包体、次⽣包体原⽣包体:指包裹体在宝⽯的形成之前就已经存在的包体,后在宝⽯的⽣长过程中被包裹到宝⽯内部。
特征:均为固态包体,如阳起⽯、透闪⽯、云母、磷灰⽯、锆⽯、⾦红⽯、橄榄⽯等。
原⽣包体的成因:1) 晶体⽣长溶液过饱和度的变更2) 晶体的差异性⽣长3) 晶⾯上杂质的吸附作⽤4) 落在晶体⽣长⾯上的外来质点(矿物颗粒、⽓泡、油珠)等的影响。
b 同⽣包体:形成时间与宝⽯形成的同时形成的包体。
特征:有⽓、液、固态同⽣包体形成机制:1) 晶体⽣长过程中裂隙的愈合2) 浸蚀坑的充填3) 幻影晶体4) 负晶形次⽣包体:宝⽯形成以后形成的包体。
是宝⽯晶体形成后由于环境的变化⽽形成的。
次⽣包体特征:次⽣裂隙、充填裂隙、有特殊图案或具有熔融、溶蚀特征的固体包体。
次⽣包体的形成机制:1)裂隙结晶化,晶体形成后,因应⼒作⽤产⽣裂隙,裂隙不会愈合,外来物质渗⼊并沉淀.如风景玛瑙2)固熔体的出溶作⽤3)放射性元素的破坏作⽤多相包裹体的形成机制:包裹体形成时是液相,且介质流体中溶解了很多的矿物质,温度降低后有些矿物质结晶成固相,由于体积的收缩会形成⽓泡。
不同相态包体的特征:固态包体通常有⼀定的晶体形状;液态包体形态不规则,呈星点状或密集排列的管状。
常为⽆⾊透明液体;⽓态包体则呈球形或椭圆形,⽓泡边缘呈⿊⾊,中⼼发亮。
三:优化处理宝⽯中的内含物:1.加热处理:容易产⽣裂隙 2. 辐照处理:易产⽣辐照圈3. 染⾊和有⾊灌注处理:易产⽣染料在裂隙中聚集 4. 裂隙充填 5. 激光打孔四,合成宝⽯中的内含物:常见弧形⽣长纹、⽓泡、残余助熔剂、残留的种晶⽚等包裹体的形成机制: 宝⽯中包裹体形成与矿物包裹体形成⼀样,往往也和晶体形成过程中产⽣的晶体缺陷有关。
[整理版]宝石学包裹体概念及玉石包体分类
第37卷 增 刊1998年 6月中山大学学报(自然科学版)ACT A SCIEN T I AR U M N A T U R AL IU M U N IV ERSIT AT IS SU N Y AT SENI V o l.37 Suppl.Jun. 1998 收稿日期:1998-04-08 丘志力,男,35岁,副教授宝石学包裹体概念及玉石包体分类丘志力(中山大学地球科学系,广州510275)摘 要 通过对地质学与宝石学包裹体概念的对比,明确提出宝石学包裹体概念应与地质学包裹体概念有明显差别,宝石学包裹体概念应包括玉石的包体种类.提出玉石包体的概念及宝石包体的分类方案,认为玉石包体可分为实体包体、结构包体和颜色包体3类.玉石包体的确认有助于玉石种类的鉴定.关键词 玉石包体,分类,宝石包裹体分类号 P 619.28宝石包裹体的研究,在宝石学界是一项教育价值极高的课题.包裹体是宝石最广阔、最可靠、最确切的鉴定基础[1].1672年Robert Boyles 发表了第一篇有关包裹体的文献,19世纪初期许多研究者对包裹体成份的分析为地质学水成论提供了有力的支持;1858年英格兰的G Sorby 通过对合成及天然晶体中流体包裹体的开拓性研究,确立了包裹体理论研究的基础.1950年原苏联科学家耶尔马科夫等出版了《成矿溶液的研究》,促进了包裹体理论研究及应用技术的发展.1953年F G Smith 通过对前人发表的400多篇文献的总结,出版了《包裹体温度研究发展史》,并且改进了气液包裹体爆裂法的测试技术.1976年以后美国Ed-w in Roedder 等关于流体均一法、冷冻法及成分分析方面的研究及论述,完善了包裹体在地质学的应用理论,使包裹体研究成为地质学研究中不可或缺的现代分支,极大地促进了人们对矿物及矿床形成条件、岩石成因及演化等方面的认识[2~5].宝石中包裹体的研究起源与地质学中包裹体的研究应该是近于同时的.1823年布雷斯特描述了黄玉、绿宝石和橄榄石中的包裹体;1869年Sor by 报道了斯里兰卡蓝宝石中的含CO 2气液包裹体[5];1929年纽约GL 出版社出版的《珠宝商袖珍手册》强调了宝石包裹体的重要性,而1953年Gubelin 德文版的《宝石内含物鉴定法》的出版使宝石包裹体的研究成为了包裹体研究中的重要组成部分;随后,经过多次修订的Photo Atalas o f I nclusion in Gem stones 一书的出版很快便成为宝石包裹体研究的经典.地质学中包裹体的概念是一个较为特定的概念,它主要研究单晶矿物内的内含物.而宝石中的包裹体则除内含物外,还包括与宝石的内部特征、有关的结构或颜色方面的内容[6].据此,丘志力[7]概括了“宝石包裹体”的概念,认为在宝石内部与主体宝石有成分、结构或相态差异的内部缺陷及内含物质都可以称为包裹体.其后文献[8]将该概念进一步明确为“凡是与主体宝石和玉石有成份、相态、结构或颜色差异的内含物质或缺陷.”本文进一步说明归纳这一包裹体概念的理由及其使用意义.1 地质学中的包裹体在地质学的研究中,包裹体常常指的是矿物中的包裹体.这里所说的矿物,事实上指的也不是严格意义上的单晶,因为许多矿物形成时往往会有双晶存在,双晶内存在的包裹体实际上也包括在地质学包裹体的概念之内,其中石英的包裹体便是很好的例子.目前地质学关于包裹体的形成机理主要有如下几种解释.其一是认为包裹体是由于矿物结晶过程并不是在完全理想的状态下进行的,当矿物中出现晶体缺陷(点缺陷、线缺陷或面缺陷)时,成矿物质在缺陷中滞留并被封闭,便形成了包裹体,这是流体包裹体形成的主要方式,也是原生包裹体形成的主要机制.其二是重结晶的原理,认为包裹体是在矿物形成后的过程中,由于缺陷包含的成矿溶液发生重结晶而形成次生或假次生的包裹体.其三是矿物形成过程中遭受应力发生形成错位形变时形成的包裹体.根据这些原理,利用包裹体可以重塑矿物形成时的地质地球化学过程.因此,地质学家最关心的问题是“包裹体的代表性”,或者说是包裹体的“封闭性”,研究最多的便是流体包裹体.而研究的方法是将矿物磨成很薄的双面光的包裹体片,利用高倍的显微镜、加热冷冻设备及各种成分分析手段进行研究.这种研究取向,从地质学家对包裹体概念的说明上可以获得反映.“矿物中的流体包裹体是矿物晶体在其生长过程中捕获的部分液体、气体和熔融体的代表,而且可以用来确定某种岩石或矿物形成的环境”[9].Sorby [4]认为包裹体是保留在主矿物中的相对封闭系统,包裹体物质被圈闭后,一般不发生遗漏和外来物质渗入,体腔体积基本不变;广义的包裹体是指矿物中包含的物质,而确切地说则是指矿物中与主矿物具有相界线,由一相、二相或多相物质组成的封闭的地球化学系统[10];矿物在生长过程中所捕获的,包裹在晶体内的外来物质,其大小和形状不一,固、液和气态都有.气液包裹体对研究矿物形成时的物理化学条件有重要意义[11].根据这种理解,地质学中包裹体的分类最主要是从包裹体的形成与主矿物形成过程的关系,并结合包裹体的物相组成进行划分[2,3].综上所述,我们可以看到地质学上包裹体的定义也是不断发展的,Grig oriev (1948)对变质岩的研究已表明在几个自由生长的晶体之间界面上可形成包裹体.而Sella 和Deicha 通过电子显微镜的放大,也发现在细晶岩和金矿脉石英中存在大量非常微小的负晶形包裹体,Ro edder E 称这种包裹体为晶(粒)间包裹体,归入到原包裹体中,而另一种由于出溶作用形成的包裹体的出现(W ilkins and Barkas,1978)也使它们对地质学包裹体的认识更为深入,亦表明包裹体的形成方式是多种多样的.2 宝石学中的包裹体从宝石学的角度,广义的宝石包括单晶宝石和集合体宝石两类,或者说广义的宝石包含玉石材料[12~14].宝石中的包裹体实际上应包括玉石中的包裹体种类;但玉石中的包裹体和地质学上的包裹体的概念含义明显不同.美国前宝石学院院长Liddico at R T Jr 在1975年出版的第10版《宝石鉴定手册》中,对宝石包裹体的概念作如下说明:“广义的包裹体包括表面和内部裂纹和解理,封闭在宝石内部的气体和液体、晶体和其它固体[15]”.在英国宝石协会的宝石学教程中,包裹体包括:105增 刊 丘志力:宝石学包裹体概念及玉石包体分类106中山大学学报(自然科学版) 第37卷 宝石内部的固相、液相和气相物质; 分带,包括颜色色带;双晶;!断口和解理;∀与内部结构有关的表面特征[6].这实际上已经肯定宝石学中包裹体与地质学中包裹体概念的内涵不同,前者含义更为广泛.这种差异存在的合理性也可以从两方面获得说明: 宝石学与地质学包裹体研究之间存在着明显的差异.从研究目的来说,虽然宝石中的包裹体也能为宝石的成因及形成条件提供重要的参数,但包裹体的研究更为直观,其主要目的是为宝石鉴定评估服务.宝石中包裹体的观察及鉴定,虽然也可以利用地质学中的方法,但由于宝石鉴定是无损鉴定,加上其厚度及透明性方面的限制,因此其方法上受到许多限制(例如一些小的包裹体在宝石内可能就无法确切鉴别).宝石中包裹体并不局限在一般意义上的流体包裹体,包裹体的封闭性对宝石鉴定的重要性也远没有在研究地质作用时重要. 研究的对象存在差别.地质学包裹体研究通常是以单矿物为主,而宝石学包裹体除研究单晶宝石外,还涉及集合体玉石中的包体.3 玉石包体虽然宝石学的一些经典著作,很少对玉石的包裹体有明确说明,我国也有人认为在玉石中使用包裹体的概念不妥当[14].但实际上这一概念却不断被使用在描述具体宝石的鉴别特征方面.例如文献[1]提到含水空晶或俗称为水胆的中空玛瑙;玉髓中褐铁矿包裹体图案及墨西哥火欧泊中球基状、葡萄串状、石笋状、钟乳石状的包裹体;组群集合体与又晶展示不同于单晶宝石内多晶集合包裹体,说明包裹体可以是共生或外延的附生物;如琥珀、玉髓的内含物;翡翠、软玉、青金岩、孔雀石和欧泊等集合体中的包裹体.文献[15]则分别描述了苔纹玛瑙中特殊图案的氧化锰包裹体、天然黑珍珠中的棒状包裹体、东陵玉中的铬云母包裹体.栾秉王敖指出过青金石与绿松石的包裹体.张倍莉等指出翡翠、软玉、欧泊、石英岩、蛇纹石玉等玉石集合体的包裹体.王福泉等提到青金石的包裹体;周国平则谈到松石、青金石、欧泊仿制品及玉髓等集合宝石的包裹体等.由此可见玉石中包裹体的概念实际上是包含于宝石包裹体概念之内的.实际的观察也表明,在一些玉石中既存在着分布在主要玉石单矿物中的流体及固体包裹体,同时也存在着矿物由于共生或伴生关系而形成的包体[8].后一种类型包体既可以部分或全部被主体矿物包裹而成为真正地质学意义上的包裹体,也可以与主体矿物形成交生而成为玉石结构中的一部分.而更多的时候,由于玉石往往半透明,玉石鉴定过程中无法准确判别两者真正的成因关系,而外观呈现次要的矿物(或某种结构缺陷)被主体玉石矿物包裹着.对我国各种宝石学文献的对比还可以发现,我国不同研究背景的学者对宝石中包裹体含义的理解明显不同,特别是涉及玉石或集合体宝石时其分歧就更为明显.对于同一特征,如翡翠中包含的黑色矿物包体有人用杂质、瑕庇、黑点来描述,也有人用共生矿物、伴生矿物来描述.这种情况既不利于与国外交流,也不利于规范教育.因此,作者认为理清宝石学中包裹体的概念,明确地质学上包裹体与宝石学的包裹体的差异是有重要意义的.英文文献中inclusion,enclosur e,inclosure,enclav e均可翻译成中文的包裹体或内含物、包体.但地质学中中矿物包裹体最常用的则是inclusion,而enclav e则常用来指岩石(集合体)中的包体.因此作者认为宝石中的包裹体可明确为“凡是与主体宝石和玉石有成分、相态、结构或颜色差异的内含物质或缺陷”外,还建议将狭义宝石(单晶)中的包裹体和玉石集合体中的包裹体分别用不同名称称呼.前者与地质学矿物包裹体的概念相对仍应用inclusio n (包裹体或内含物)表示,而后者则与岩石学中包体的概念相对应,称为包体(enclave).用玉石中的包体来表示那些对区分特定玉石与其它玉石或玉石仿制品有帮助的内含物或缺陷并不仅仅是文字上的统一,起码它还具有如下几个方面的意义: 明确了玉石中特定特征对鉴定的意义,并与狭义宝石中的包裹体相联系. 统一了各种特征的认识,并与国际宝石学领域的认识一致,使后来者更容易掌握,不致出现同说一物各执一词的现象.由于许多集合体宝石,透明度往往较差,宝石学一般方法并不能确切说明其与主体矿物是共生还是伴生的关系,因此使用“包体”概念更符合宝石学研究的精度.!从工艺或者商品学的角度来说,用“包体”一词可以避名用如瑕疵、脏点、黑屎一类带有褒贬含义的描述,因此也有利于玉石业的推广.∀从概念上明确了宝石学中包裹体与地质学中包裹体的差异,同时也使宝石(狭义)与玉石中关于包裹体的含义有了区别,符合实际的情况.对于玉石中包体的分类和描述,笔者建议根据实际需要选择用成因分类或特征分类.4 玉石包体的分类(1)成因分类.成因分类和宝石(狭义)包裹体分类相一致,可分成为原生(先成包体)、同生包体和后生包体.原生包体如翡翠中所包含的一些锆石或铬铁矿矿物包体,它们可能是翡翠形成前就已存在的,在翡翠形成过程中保存在翡翠(可能有交代蚀变)内.同生包体,指和玉石同时或近于同时形成的包体,如东陵石中的铬云母,琥珀中的昆虫与气泡,岫玉中的云雾状包体等,它们一般是玉石主体矿物的共生或伴生矿物或一些结构缺陷.次生包体,指在玉石形成以后才形成或附加上去的,例如风景玛瑙中的褐铁矿图案,翡翠中次生铁质氧化物包体等.一些后期玉石加工中产生的与玉石结构有关的特征也可归入此类.包体成因分类的着眼点是以玉石主体矿物的形成为标准划分的.虽然这一方案更能反映出包体形成与玉石之间的本质联系,但由于常规鉴定时要明确这一关系有时并不容易,因而限制了这种分类的使用.(2)特征分类.玉石中包体的特征分类是以包体在玉石中的特征为着眼点的,或者说是根据包体对对玉石鉴定评估的意义划分的,据此可以分为实体包体、结构包体和颜色包体3类,实体包体又由矿物包体、流体包体和气体包体组成.其中矿物包体是指玉石中所包裹的与主体玉石具有明显的相差别的共生或伴生矿物,它们对说明玉石的性质(天然、合成及是否经过处理)及产地来源有明显帮助,例如青金石中的黄铁矿,软玉中的磁铁矿等;流体包体是指被玉石包裹的含流体相态物质的包体,明显的如玛瑙中的水胆(二相或多相,其中含明显的液相),欧泊中的流体包体(二相或三相);气体包体如琥珀中的气泡及一些玉石仿制品,如“料”中的气泡.结构包体主要是指玉石中的由于矿物结构、构造形成的一些内部缺陷或表面特征.如翡翠的蝇翅状闪光,是由硬玉的解理或矿物接触界面漫反射产生的特征.另外如青海玉的表面结构特征是由不同硬度矿物抛光产生的表面缺陷.颜色包体是指在玉石中一些特殊的颜色分带或分布,其产生原因可能是明确或不明确的.如萤石(紫水英,软水紫晶)中的颜色条带,玛瑙中的颜色条带,以及一些染色合成107增 刊 丘志力:宝石学包裹体概念及玉石包体分类108中山大学学报(自然科学版) 第37卷物中的特殊颜色区域,如合成绿松石中的颜色小块等,当这种颜色特征对鉴定有明显帮助时可作为包体处理.参考文献1 G ubelin E J,K oivula J.宝石内含物大图解.张瑜生译.大知出版社,1995.15~192 Edw in Roedder.流体包裹体(上).卢焕章译.长沙:中南工业大学出版社,19953 中科院地化所包裹体实验室.矿物中的包裹体及其在地质上的应用.北京:地质出版社,1977.4 4 T J谢佛德.流体包裹体研究——实验指南.张思世译.北京:中国地质大学出版社,1990. 6.5 武内寿久弥.矿物中的包裹体.陈安福编译.北京:科学出版社,1989.3186 英国宝石学会编著.宝石学教程.陈钟惠译.北京:中国地质大学出版社,1992.373~383 7 丘志力.宝石中的包裹体——宝石鉴定的关键.北京:冶金工业出版社,1995.78 丘志力.翡翠中的包体及其对鉴定A、B、C货的意义.中国宝石,1996,1:49~509 李兆麟主编.实验地球化学.北京:地质出版社,1991.1~1710 陈银汉.矿物包裹体相册.河北地制质学院.1981.111 地质词典(矿物岩石,地球化学手册).北京:地质出版社,1981.351~45812 栾秉王敖.宝石.北京:冶金工业出版社,1985.2~313 张蓓莉.国家珠宝玉石名称标准.地质出版社,1996.28~2914 奥岩.就《翡翠中的包体及其对鉴定A、B、C货的意义》一文与丘志力先生商榷.珠宝科技,1996(4):6015 利迪科特.宝石鉴定手册.范淑华译.北京:地质出版社,1988.41~180The Concept of Inclusion in Gemology and theCategory of Jade EnclaveQiu ZhiliAbstract Based on the com parison betw een the concepts of inclusion in geolo gy and gemo logy,the author proposes that the concept of inclusion in g em olog y be different from that in geolog y,and that the for mer include the categ ory of jade enclave.A schem e is pro-posed fo r classify ing the jade enclave into three types of shape enclav e,structure enclave and colour enclav e.T he jade enclav e can be used fo r identification of jades.Keywords jade enclav e,classification,inclusion in g em olog yDepar tment of Ear th Sciences,Z ho ngshan U niver sity,Guangzhou510275,China。
流体包裹体研究方法
原生、次生、假次生包裹体的可能分布
石 英
萤 石
成因类型包裹体的判别标志:
原生成因的标志:①包裹体平行于生长带或晶面;
②包裹体在三维空间中随机分布;③包裹体是孤
立存在的,相邻包裹体间的距离大于5倍包裹体直 径(Shepherd,1985);④形态简单,个体相对较大。 次生成因的标志:①包裹体呈面群状沿愈合裂隙的 轮廓发育,具有明显定向排列,直抵矿物边缘;
②呈薄的、扁平的及不规则的形态。
假次生包裹体与次生包裹)状态和成分分类
包裹体类型 代号 基本相比例
流 体 包 裹 体
熔 融 包 裹 体
纯液相包裹体 纯气相包裹体 富液相包裹体 富气相包裹体 含子矿物多相包裹体 含液体CO2多相包裹体 含有机质多相包裹体 玻璃质熔融包裹体 结晶质熔融包裹体 流体熔融包裹体
2、不混溶
是指冷却收缩过程中,均一相流体转为气/液两相, 或固/气/液3相的过程。 如果包裹体流体是100℃的纯水,气泡将是一种低密 度(0.0006g/cm3)的蒸气,如果温度是379℃,则蒸 气的密度约为0.2g/cm3。 在富含CO2的气相中,当温度低于纯CO2的临界温 度(31.1℃)时,会出现液相CO2和气相CO2两种流 体。 岩浆包裹体可因不混溶作用形成几种流体相。饱和 了的铁硫化物的硅酸盐熔体,除产生气体不混溶 外,还产生硫化物熔体的不混溶,形成硫化物小 球。富水的硅酸盐熔体在降温过程中可因不混溶 作用分离出盐水溶液。
第二章 流体包裹体研究
及其初步应用
第一节 流体包裹体概述
一、一般特征 1、流体包裹体的概念 1)流体包裹体指矿物生长过程中,因晶体发 生缺陷而捕获的至今尚在矿物中存在并处 于封闭系统的成矿介质,是成岩成矿流体 或熔体的样品。 2)流体包裹体是指矿物晶体中捕获的显微级 液态/气态的封闭流体体系。
流体包裹体及应用
流体包裹体在其 他领域的应用
宝石鉴定与优化处理
添加标题
宝石鉴定:流体包裹体 可以作为宝石真伪的鉴 别依据通过观察包裹体 的形态、大小、颜色等 特征来判断宝石是否经
过人工处理或合成。
添加标题
优化处理:在宝石的优化 处理中流体包裹体也被广 泛应用。通过加热、加压 等方式改变流体包裹体的 状态可以使宝石的颜色、 透明度等外观特征得到改 善提高宝石的美观度和价
地球科学研究
流体包裹体在地球 科学研究中的应用
流体包裹体在石油 和天然气勘探中的 应用
流体包裹体在矿床 学研究中的应用
流体包裹体在地质 年代学研究中的应 用
地质灾害预警
监测地壳活动预测地震
识别地下水污染保护水资源
Байду номын сангаас
添加标题
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评估滑坡、泥石流等灾害风险
添加标题
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监测矿产资源开发中的环境问题
流体包裹体是地质 过程中岩石或矿物 中包含的流体相物 质
形成机理包括成岩 期、变质期和成矿 期等不同地质时期
流体包裹体的形成 与地下水、油气、 地热等流体活动密 切相关
形成机理的研究有 助于了解地质历史 和矿产资源形成过 程
流体包裹体的研 究方法
显微观察技术
显微观察技术: 通过显微镜观察 流体包裹体的形 态、大小、数量 和分布特征确定 其类型和成因。
农业地质调查:利用流体包裹体研究土壤和地下水形成历史 农业环境监测:通过流体包裹体分析土壤和水体的污染状况 农业资源利用:利用流体包裹体研究土壤肥力和植物生长状况 农业气候变化研究:通过流体包裹体分析气候变化对农业的影响
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流体包裹体的特征:具有封闭性、原生性和不 可再生性是地质历史中流体活动的记录和证据。
举例说明研究宝石中包裹体的意义
举例说明研究宝石中包裹体的意义宝石学中包裹体的相关概念主要来自于《矿物学》,当时其含义却比《矿物学》中更为广泛,因此在备考两门课程的时候,要注意相关概念的区别。
包裹体在无论在《宝石学》中,还是在《矿物学》中,都有着非常重要的意义。
1、从科研的角度,详细研究宝石中的包裹体,能够为宝石的成因提供非常好的线索,为进一步的找矿提供方向;2、从宝石的贸易角度,宝石的包裹体能够形成特殊的光学效应;为产地鉴定提供依据;是影响宝石净度重要因素;是鉴定宝石是否经过优化处理的重要证据。
3、从宝石的加工角度讲,特殊的光学效应,如猫眼效应、星光效应,与宝石内的包裹体密切相关,详细的研究包裹体,可以为宝石的加工提供方向。
所以,无论从那个角度讲,宝石矿物的包裹体都有着非常重要的意义。
希望大家在学校宝石各论的时候,能够很好的掌握某些宝石的包裹体特征,例如红蓝宝石、祖母绿、翠榴石、橄榄石等。
那么到底什么是包体呢?《宝石学》中的包体有狭义与广义之分:1、狭义:宝石矿物生长过程中被包裹在晶格缺陷中的原始成矿熔浆,至今仍存在于宝石矿物中,并于主体矿物有相的界线。
2、广义:影响宝石矿物整体均一性的所有特征,除了狭义包体以外,还包括宝石的结构特征和物理特性的差异,如带状结构、色带、双晶、断口、解理,以及与内部结构有关的表面特征等。
对于狭义的概念,与《矿物学》中的概念基本一致,主要的区别点在与广义,除了我们通常认知的矿物包裹体、气液包裹体等等以外,还进行了延伸,只要是能够影响宝石矿物外观上均一性的特征,都会称之为包体,所以,宝石的这些特征,同样会决定宝石的净度。
看看下面长表格,在对钻石进行净度分级的时候,内部的纹理、原石的晶面、絮状腰棱、羽状的裂隙等等,都是平价钻石净度等级的因素。
由于《宝石学》中的包体概念,主要来源于《矿物学》,所以包体的基本分类与《矿物学》相似。
首先,由于包体的形成时间可能早于寄主宝石,也能与寄主宝石同时形成,也可以在寄主宝石形成之后,所以根据包体与寄主宝石生长的先后顺序,将包体分为原生包体、同生包体和次生包体。
包裹体的特征与认识
包裹体的特征与认识第一章包裹体的基本认识1.定义与概述2.分类按它与主矿物形成的时间关系,可分为原生、假次生和次生包裹体;按其含有物的物理状态,可分为岩浆包裹体和流体包裹体,后者又可按气液比分为气相包裹体(气液比>50%)和液相包裹体(气液比<50%);按相态数分为单相、两相和多相包裹体;按成分分为高盐度、低盐度、含二氧化碳、硫化氢以及含有机质包裹体等。
3.形成机制(1)矿物形成过程中,晶格有某些缺陷或窝穴,成矿的母液或硅酸盐熔融体充填在其中,随着矿物的生长被封闭包围而成包裹体,即所谓原生包裹体。
(2)矿脉固结后,许多小晶体之间的空隙中,可能仍封闭残留的成矿母液,最后以包裹体的形式保存下来。
它们也属于原生包裹体。
(3)矿物生长过程中,由于受到应力作用而产生一些微裂隙,矿液沿裂隙侵入后,溶蚀原生晶体而重结晶,在重结品过程中也可以形成包裹体,称为假次生包裹体。
矿物形成后,后期的热液侵入裂隙,对主品进行溶蚀和重结晶或由于裂隙收缩、愈合等因素使热液封闭在裂隙中而成的包裹体,称为次生包裹体。
(4)矿物形成过程中,生长较快的矿物把早先形成的其他矿物包围起来而成固体包裹体。
在火成岩矿物中,包裹了原生的未结晶硅酸盐熔体,冷却后成为玻璃包裹体。
第二章天然宝石包裹体特征1.祖母绿该类宝石以存在三相(固、液、气相)包裹体为特征。
世界著名产地哥伦比亚的契沃尔和木佐所产祖母绿其包裹体具有特殊意义(可反映产地),即呈正方形或长方形的三相包裹体及黄铁矿包裹体,还可见有方解石包裹体存在(多沿裂隙分布)。
山达瓦那床所产祖母绿还可见到针状透闪石包裹体。
2.红、蓝宝石该类宝石包裹体分布常与刚玉的生长面平行排列,宝石的聚片双晶常形成条纹状构造。
红、蓝宝石常见有细针一丝状金红石包裹体,呈三组排列的细针状金红石彼此以60°夹角相交。
红、蓝宝石中常有一种特殊的指纹状包裹体,这是因为在其晶体缺陷中充满了气体或液体,呈云雾状围绕固体包裹体而形成了一种似指纹状图案。
三相包裹体名词解释
三相包裹体名词解释
由三种相态物质组成的包裹体。
three-phase inclusion
由三种相态物质组成的包裹体。
如由气相、液相和子矿物组成的三相流体包裹体。
这种包裹体见于一些特殊条件下生长的宝石晶体中。
例如哥伦比亚祖母绿中含有的由气泡、水溶液和石盐或方解石晶体组成的三相包裹体。
如果生长介质流体中溶解了很多的矿物质,如NaCl、KCl等,冷却后NaCl、KCl等溶剂过饱和,从液体中结晶出来,就形成具有固相、液相和气相的三相包裹体。
如果液体中二氧化碳、有机质的含量高,又可以分离成不同的液相,就形成有多个液相的包裹体,形成多相包裹体。
包裹体方法及应用
Application of inclusions method
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Application of inclusions method
1.包裹体的概念
矿物生长时包裹在矿物的晶格缺陷、窝穴或浸入到矿物裂隙中的一部分成矿溶液
或硅酸盐熔融体,它们与主矿物有着相的界限。
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Application of inclusions method
2. 2 包裹体特征与断层活动性的关系
断层的活动性是评价区域稳定性和场区稳定性的重要指标。工程场地是否有
大断裂通过,是否坐落在活动性断裂之上,是关系到工程的安全性以至于能否营造
的问题。在一些工程项目地基勘察中根据包裹体的形态、大小和类型以及断层带
3)优缺点
(1)在显微镜下直接观察进行,比较直观可靠。 (2)仪器简单操作方便,有利于普及和推广。 (3)它能区分各种类型的包裹体,所以可根据不同的研究目的选择不同
类型的包裹体进行测定,这样的出的数据就能说明地质上的一些问题。 (4)它只适用于透明矿物和部分半透明矿物的测定。而与有用金属矿产
晶格缺陷少,包裹体个体大,数量少,形态规则,分布稀疏;如果一个地区的地壳活动
相对强烈,断层发生多期活动,则矿物晶格缺陷多,包裹体个体小、数量多、形态不
规则、分布密集,即使有少数个体大的包裹体形成,在后期构造活动作用下易被破
坏,很难保留。因此,我们可以根据矿物包裹体这一特征判别场区稳定性和断层的
活动性。
3)假次生包裹体:主矿物结晶过程中,由于应力和构造的作用,使已结晶的矿物发 生破碎和裂开,以致同一种母液又进入这些裂隙中,溶解裂隙两侧的主矿物,在主 矿物继续结晶生长时,使裂隙愈合,在窝穴内封存了母液,形成似次生的包裹体。
包裹体方法及应用.
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Application of inclusion观察与描述
1)气液比 N=V气/(V气+ V液) 2)颜色 颜色的不同表明了溶液的成分不同或离子阶态的差异。 3)形态 规则的为指与主矿物的晶形相近似的,表明主矿物结晶比较缓慢,环境 比较稳定。故,形态规则的包裹体是沿晶体生长带生长的,常具规则的定向排列, 成群出现,为原生包裹体的主要鉴别标志之一。 4)包裹体的大小 同形状一样,在一定程度上反映了矿物结晶时的物理化学条件。 5)包裹体的分布特征 杂乱无章的包裹体常在晶体的核部,而有规则的,沿晶体 生长面呈带状分布的包裹体,常位于晶体的向外部分,前者的形成温度高于后者。
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Application of inclusions method
(2)按照物理状态分类:气态、液态、多相和熔融体包裹体四种 1)气态包裹体:气液比大于50%的气液包裹体 2)液态包裹体:气液比小于50%的气液包裹体 3)多相包裹体:由气相、液相、固相等组成的包裹体 含液体CO2包裹体(气相、液体CO2 盐水溶液) 含子矿物包裹体(所包裹的溶液中由于过饱和而析出子矿物:石盐、钾盐、方解 石、石膏、磷灰石、萤石、赤铁矿等) 含有机物包裹体(有机液体有石油、甲烷、乙烷;固体沥青等,气态也为甲烷、 乙烷) 4)熔融体包裹体:在成岩过程中,有捕获岩浆或硅酸盐熔融体所形成的包裹体。 在迅速冷凝条件下,形成玻璃质的固态包裹物(玻璃包裹体),常见火山岩中。
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Application of inclusions method
3)优缺点
(1)在显微镜下直接观察进行,比较直观可靠。 (2)仪器简单操作方便,有利于普及和推广。 (3)它能区分各种类型的包裹体,所以可根据不同的研究目的选择不同 类型的包裹体进行测定,这样的出的数据就能说明地质上的一些问题。 (4)它只适用于透明矿物和部分半透明矿物的测定。而与有用金属矿产 有关的矿物大多数为不透明的,这就使本方法使用范围受到限制。
包裹体的分类
依据包体与宝石形成的相对时间,可将包体分为原生包体、同生包体和次生包体。
1.原生包体原生包体是指比宝石形成更早,在宝石形成之前就已结晶或存在的一些物质,在宝石晶体形成过程中被包裹到宝石内部。
原生包体的形成主要与介质环境(如成矿溶液成分和浓度的变化)及晶体的快速生长有关。
宝石中的原生包体都是固态的,它可以与寄主矿物同种,也可以不同(见图1-2-1)。
合成宝石一般不存在原生包体,但对于有种晶的一些合成方法,也可把合成宝石中的种晶视为一种原生包体。
2.同生包体同生包体是指在宝石生成的同时所形成的包体,它们的形成主要与晶体的差异性生长、晶体的不规则生长结构、晶体的生长间断、溶液过饱和度的变化、外来杂质的出现、体系温度或压力的突然变化等因素有关。
此类包体可以是固态的,也可以是含有呈各种组合关系的固体、液体和气体,甚至空洞或裂隙等,还可以是导致分带性的化学组分变化所形成的色带、幻晶等。
(1)同生固态包体在某些情况下,若包体矿物与宝石晶体沿结合面的原子结构相似,当宝石晶体停止生长时,包体矿物可聚集和生长在宝石晶体的表面;晶体的重新生长会覆盖这些生长在表面的矿物,使之成为包体。
纤维状矿物的生长速度比主体宝石的生长速度快,因而可以形成长丝状的包体,如水晶中呈针状的金红石、闪石包体(见图1-2-2)。
在高温下结晶均匀的固溶体矿物,当温度缓慢下降时,固溶体的溶解度减小达到过饱和状态,而出溶成为两个彼此不同的矿物,可使宝石晶体中含有片状或针状矿物晶体,而且它们的方向往往与寄主晶体的某个结构方向平行。
例如:从刚玉中出溶的金红石结晶成三组针状的晶体,相互的交角为120。
,而且均平行于刚玉的底轴面。
钛化合物如金红石、榍石和钛铁矿是宝石中最常见的出溶矿物。
这是由于Ti元素的丰度大,易于为寄主晶体所容纳并从寄主晶体晶格中出溶。
大量的出溶针状物可在刚玉、石榴石和尖晶石等宝石中产生猫眼和星光效应。
其他的出溶矿物有日光石、堇青石中的赤铁矿;月光石中的钠长石;拉长石中的针铁矿等。
包裹体
1.矿物包裹体与宝石包裹体的概念及研究异同(1)矿物包裹体:矿物在生长过程中由封闭系统组成的单相或多相体系的包裹体(2)宝石包裹体:在宝石内部与主体宝石在成分、结构、晶轴方位或物性上存在差异的内含物质及生长想象,还包括与内部结构有关的表面特征等。
宝石包裹体影响了宝石整体的均匀性。
(3)研究异同:①矿物包裹体:可以是有损研究;超显微(X千—万倍);研究成因,指导找矿②宝石包裹体:基本无损;光学显微(10—80X);鉴定、质量评价、成因等。
2.包裹体有哪些分类方法,并简述其类别(1)按形成先后顺序分类(原生、同生、后生)原生:固态包裹体;同生:固态包裹体、流体(气液)包裹体、非物质性包裹体(包体分带:幻晶;颜色分带:色带;结构分带:生长纹、双晶纹;假次生包裹体);后生:裂隙充填的包裹体,变生包裹体(2)按物态分类:①固态包体:结晶质(自行晶,晶形完好);熔融结晶(多结晶相);绒绒玻璃(玻璃相,有气相相伴)②流体包体:气体、液体、气液、纯液③熔体包体:固相、气相发挥份、流体相(3)根据包裹体本身特征分类:①物质型:固、液、气态②结构型:双晶面、解理纹等③颜色型:色带、色团、色晕等(4)按包裹体大小及可见程度:宏观、微观、超显微(5)其他分类:①组成是否为有机物:有机、无机②源区:地内、地外③形成方式:天然、合成④是否具指示宝石种属意义:一般、特征3.举例说明先成、同生、后生包裹体的定义及如何区分(1)原生包裹体:在主宝石矿物的生长过程中所捕获的包裹体;它比宝石形成早,在主宝石形成前就已经形成;在宝石包裹体中主要指固态包裹体(2)同生包裹体:在主宝石矿物结晶过程中与主宝石同时生长形成的包裹体,主要指流体和熔体包体,以及宝石中的生长结构和现象,也可以是固相(如:红蓝宝石中定向排列的金红石)以及出熔体宝石生成时的环境变化:晶体缺陷—熔体、流体被捕获—结晶、冷凝(3)后生包裹体:①次生包裹体:指主宝石矿物结晶以后发生微裂隙,宝石周围的物质沿裂隙贯入宝石中形成的包裹体,为裂隙充填的包裹体,与主晶介质无关,而代表后期的某一次应力作用的介质②变生包裹体:由于变质作用,使晶体中的先成、同生或次生包裹体发生了改变(变质)所形成的包裹体。
包裹体的特征与认识
以矿物的地质作用为背景阐述包裹体的特征与认识第一章包裹体的基本认识1.定义与概述矿物中由一相或多相物质组成的并与宿主矿物具有相的界限的封闭系统。
包裹体的物质来源可以是与宿主矿物无关的外来物质或是相同于宿主矿物的成岩、成矿介质。
包裹体的成分多样,形状和大小各异,既有固相,也有液相和气相的,还有这三种相态的不同组合。
包裹体含有成岩成矿的“母液”,因此它是研究地质作用的珍贵样品,能较客观地反映地质历史的原貌。
2.分类按它与主矿物形成的时间关系,可分为原生、假次生和次生包裹体;按其含有物的物理状态,可分为岩浆包裹体和流体包裹体,后者又可按气液比分为气相包裹体(气液比>50%)和液相包裹体(气液比<50%);按相态数分为单相、两相和多相包裹体;按成分分为高盐度、低盐度、含二氧化碳、硫化氢以及含有机质包裹体等。
3.形成机制(1)矿物形成过程中,晶格有某些缺陷或窝穴,成矿的母液或硅酸盐熔融体充填在其中,随着矿物的生长被封闭包围而成包裹体,即所谓原生包裹体。
(2)矿脉固结后,许多小晶体之间的空隙中,可能仍封闭残留的成矿母液,最后以包裹体的形式保存下来。
它们也属于原生包裹体。
(3)矿物生长过程中,由于受到应力作用而产生一些微裂隙,矿液沿裂隙侵入后,溶蚀原生晶体而重结晶,在重结品过程中也可以形成包裹体,称为假次生包裹体。
矿物形成后,后期的热液侵入裂隙,对主品进行溶蚀和重结晶或由于裂隙收缩、愈合等因素使热液封闭在裂隙中而成的包裹体,称为次生包裹体。
(4)矿物形成过程中,生长较快的矿物把早先形成的其他矿物包围起来而成固体包裹体。
在火成岩矿物中,包裹了原生的未结晶硅酸盐熔体,冷却后成为玻璃包裹体。
第二章天然宝石包裹体特征1.祖母绿该类宝石以存在三相(固、液、气相)包裹体为特征。
世界著名产地哥伦比亚的契沃尔和木佐所产祖母绿其包裹体具有特殊意义(可反映产地),即呈正方形或长方形的三相包裹体及黄铁矿包裹体,还可见有方解石包裹体存在(多沿裂隙分布)。
流体包裹体实验
红宝石中的金红石针
棕色蓝宝石
内容
包裹体概念与研究历史 研究用途 包裹体分类 包裹体研究内容与方法 包裹体研究包裹体在Fra bibliotek藏地球化学中的
应用
三、流体包裹体分类
(1)根据矿物捕获流体的种类分为从均匀流体中捕 获的包裹体和从非均匀流体中捕获的包裹体两类; (2)根据成因分为原生包裹体、次生包裹体、假次 生包裹体以及变质作用形成的变生包裹体四类;
3. 等容体系。包裹体形成后,体积基本恒定 不变,保持等容体系的特点,因而可以利用 各种与之有关的物理化学相图。
第十六届全国包裹体及地质流体学术研讨会,南昌, 2010.10
1.热液成矿系统中的流体包裹体; 2.岩浆过程中的流体作用; 3、变质过程中的流体作用; 4.沉积、油气成藏过程中的流体作用; 5.构造运动与流体作用; 6.流体包裹体分析实验新技术、新方法
(3) 根据包裹体的物理相态可以分为固体包裹体、 热水溶液包裹体和熔融包裹体三类。热水溶液包裹体 可以进一步分为纯液相包裹体、纯气相包裹体、富液 相包裹体、富气相包裹体、含子矿物的多相包裹体、 含液体CO2包裹体和有机包裹体7大类,而熔融包裹 体还可以分为非晶质熔融包裹体、晶质熔融包裹体和 熔融-溶液包裹体3类。
9、对于含子矿物多相包裹体,要注意区分捕虏矿物 与子矿物,鉴定子矿物的种类。第一,检查某一世代 的各种不同粒度包裹体中相的比例是否基本稳定,因 为捕获的有稳定液/固比例的捕虏矿物的可能性很小; 其次捕虏矿物与它们的主包裹体相比,往往异常地大。 一般来说,地质样品中单个的包裹体内只能有一种矿 物发育成一个晶体,出现最普遍的是强碱性卤化物, 特别是NaCl和KCl。从光学性质来看,二者都是均质 体,并具有典型的立方体晶形,而其它盐类矿物都是 非均质体,呈板状、板条状、针状或纤维状。
矿物学基础包裹体定义与分类
地球的圈层结构
地球表 面是由岩石 构成的,也 就是说,岩 石组成地球 的外壳,覆 盖在地球的 表面,即岩 石圈。
2、按成因分类
(1)原生包裹体
指比主矿物先形成,后被主矿物生长时所包裹而成为 的包裹体。均为固态矿物包裹体,主要见于岩浆作用和变 质作用成因的宝石矿物中。如金刚石中的小八面体金刚石 包体;红宝石中的磷灰石包体。包体常具有其晶形棱角因 受熔蚀而变得圆滑的特征。
祖母绿中的黄铁矿包体
(2)同生包裹体 是在主矿物生长过程中同时形成的包裹体。主要是
玛瑙中的树枝状包裹体——铁锰氧化物花纹
铁铝榴石中的金红石和 锆石晕包体
蓝宝石热处理应力环
铁铝榴石中锆石包体周围 的“锆石晕”
原 生、 同 生、 次 生 包 裹 体 同生包裹体 的 区 分
次生包裹体 原生包裹体
不同相态宝石包裹体特征
包裹体类型
特征
光性表现 原 生
纯液 相
一般无色
与宝石折光率 相差大,界线 清
少 见
单 相
纯固 相
往往有晶形, 半透明不透明
与宝石折光率 相差大则界线 清;相差小则
常 见
模糊
纯气 相
往往呈弧形边 界
与宝石的接触 边界有黑边或 亮边
少 见
分布
同 生
次生
一 般
可见,往 往沿裂隙 分布
常见,多
常 为铁锰氧
见 化物呈树
枝状
常 见
较少见
不同相态宝石包裹体特征
包裹体类型
特征
光性表现 原 生
缅甸红宝石内的磷灰石晶体
水晶中的发晶
祖母绿中的三相包体
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1、包裹体:指宝石生长过程中被包裹在晶格缺陷中的外来物质。
宝石中的内含物指在宝石生长过程中,由于自身或外界因素使宝石内部含有一些物质、生长现象、缺陷等特征。
宝石中的内含物包括:包裹体(气、液、固相物质)、解理、裂隙、双晶、生长纹、色带、生长蚀象等包裹体的分类:按形成时间:原生包体、同生包体、次生包体原生包体:指包裹体在宝石的形成之前就已经存在的包体,后在宝石的生长过程中被包裹到宝石内部。
特征:均为固态包体,如阳起石、透闪石、云母、磷灰石、锆石、金红石、橄榄石等。
原生包体的成因:1) 晶体生长溶液过饱和度的变更2) 晶体的差异性生长3) 晶面上杂质的吸附作用4) 落在晶体生长面上的外来质点(矿物颗粒、气泡、油珠)等的影响。
b 同生包体:形成时间与宝石形成的同时形成的包体。
特征:有气、液、固态同生包体形成机制:1) 晶体生长过程中裂隙的愈合2) 浸蚀坑的充填3) 幻影晶体4) 负晶形次生包体:宝石形成以后形成的包体。
是宝石晶体形成后由于环境的变化而形成的。
次生包体特征:次生裂隙、充填裂隙、有特殊图案或具有熔融、溶蚀特征的固体包体。
次生包体的形成机制:1)裂隙结晶化,晶体形成后,因应力作用产生裂隙,裂隙不会愈合,外来物质渗入并沉淀.如风景玛瑙2)固熔体的出溶作用3)放射性元素的破坏作用多相包裹体的形成机制:包裹体形成时是液相,且介质流体中溶解了很多的矿物质,温度降低后有些矿物质结晶成固相,由于体积的收缩会形成气泡。
不同相态包体的特征:固态包体通常有一定的晶体形状;液态包体形态不规则,呈星点状或密集排列的管状。
常为无色透明液体;气态包体则呈球形或椭圆形,气泡边缘呈黑色,中心发亮。
三:优化处理宝石中的内含物:1. 加热处理:容易产生裂隙 2. 辐照处理:易产生辐照圈3. 染色和有色灌注处理:易产生染料在裂隙中聚集 4. 裂隙充填 5. 激光打孔四,合成宝石中的内含物:常见弧形生长纹、气泡、残余助熔剂、残留的种晶片等包裹体的形成机制: 宝石中包裹体形成与矿物包裹体形成一样,往往也和晶体形成过程中产生的晶体缺陷有关。
晶体中缺陷的形成则和晶体的结构类型、晶核的数量、晶体的生长速度以及环境(如温度、压力、介质浓度等)的非理想状态密切有关。
晶体缺陷的空间线度一般可将缺陷分成四种类型: 点缺陷, 线缺陷,面缺陷和体缺陷2,研究意义:1. 鉴别宝石种或品种。
如橄榄石中的“睡莲状”包体,翠榴石中的“马尾状”包体。
(2)指示宝石的晶系(3)区分天然与合成宝石及人工合成宝石的方法。
(4)检测宝石是否经过处理改善(5)为宝石的产地来源提供依据(6)为宝石的形成条件和成因提供依据(7)确定宝石的质量及分级(8)提升宝石本身的价值宝石的成矿成因分类:一般把形成矿物的地质作用概括地区分为内生作用、外生作用和变质作用。
内生作用包括岩浆作用、伟晶作用、接触交代作用、热液作用、火山作用等各种多样复杂的过程.岩浆作用是形成金刚石、蓝宝石、橄榄石、锆石、石榴石等的主要成矿作用,与地下的岩浆活动有关,都是在岩浆中结晶的. 伟晶岩中含宝石较多,如海蓝宝石,托帕石,碧玺,金绿宝石, 紫晶,猫眼,变石等.接触交代作用:主要发生在中酸性岩浆侵入体同碳酸盐类岩石的接触带。
主要形成的宝石有祖母绿(除哥伦比亚外),翡翠,软玉,翠榴石等热液作用按温度大致可分为高、中、低温三种类型:高温热液作用(火山期后热液常见宝石有欧泊,玛瑙,鸡血石等2) 中温热液作用(岩浆期后热液) 常见宝石有独山玉,水晶,紫晶,黄晶,东陵玉,密玉等3) 低温热液作用:常见宝石有哥伦比亚祖母绿5. 火山作用: 是岩浆作用表现的另一种形式。
为地壳深部的岩浆沿地壳脆弱带上升到地表或直接溢出地面,甚至喷发向空中的作用。
二. 外生作用:按其性质的不同分为风化作用和沉积作用。
(1.机械沉积 2.化学沉积3生物化学沉积)三. 变质作用:可分为接触变质作用(包括热变质作用和接触交代作用)和区域变质作用。
接触变质作用:热变质作用主要引起围岩中矿物的再结晶,使矿物颗粒变粗,如石灰岩变为大理岩。
也可以形成新生的矿物,如泥质岩石中的红柱石和堇青石。
接触交代作用,是指岩浆侵入围岩时,岩浆侵入体中的某些组份与围岩发生化学反应而形成新矿物的作用。
并且这种作用发生在侵入体内外接触带的范围内。
有红柱石,红宝石,蓝宝石,石榴石,月光石等区域变质作用:有蓝晶石,石榴石,矽线石等(二)不同成因宝石的包体特征: 1)岩浆岩成因的宝石:宝石中可包含岩浆条件下形成的一些矿物晶体,这些矿物晶体以微小的自形单晶圈闭在主要造岩矿物中(8-30um)如锆石、磷灰石、磁铁矿、铬铁矿等,另外还经常有由熔体组成的包裹体,指纹状包裹体及流体熔融包裹体.; 部分宝石中含CO2的流体包裹体.;岩浆成因的宝石中包含的熔体包裹体,其内的气泡可呈各种形态,分布也不一定在包裹体的中部,一个熔体包裹体内可含有多个气泡,这在宝石中的包裹体中是特征的.(2) 伟晶岩成因的宝石:伟晶岩的宝石往往结晶粗大,透明度高1 .其内一般较少含结晶质的包裹体,常见的有云母,磷灰石及萤石等富含挥发分的矿物包裹体,2. 经常含有含子晶的多相气液包裹体及流体包裹体.气液包裹体中气体的含量较大,在包裹体内呈较大的圆球状.3. 负晶形包裹体在这种宝石中是常见的(3) 热液成因的宝石1)宝石中可含有热液条件下形成的各种矿物,如方解石、萤石、黄铁矿、毒砂等.2)大量较细小的气液包裹体是热液型宝石中最常见的,有时也有由子晶和气液相组成的三相或多相包裹体(4) 变质成因的宝石: 宝石中包裹体的种类及特征介乎于岩浆型和热液型之间,在岩浆及热液型宝石中出现的包裹体均可在变质岩中出现,但变质型宝石中有时可含有特殊的变质矿物包裹体如堇青石,红柱石等.包体特征:1. 可能有气液包体或早期形成的矿物包体, 2. 可能含有原来的矿物包体也可能包含一些新的矿物形成.3. 往往含有原来没有变质的矿物.(5) 沉积成因的宝石: 这种宝石中的包裹体主要为一些气液包裹体及沉积、碎片、层理,如玛瑙中的色纹层,欧泊宝石中的砂岩碎屑.第四节宝石包裹体的研究方法肉眼观察内容:宝石的颜色、形状、大小琢型、透明度、光泽和火彩等肉眼明显可见的内容放大镜操作方法:①用布清洁样品;②一手持放大镜手柄靠近眼睛,使手靠在脸上;③用镊子夹住样品置于放大镜前约25.4mm 处观察。
为了避免手晃动,可将胳膊肘搁于桌面上;用旁侧光及在无反射的暗背景下观察,利于对现象的捕捉;应先观察表面特征,再观察内部现象。
二.宝石显微镜用途:宝石显微镜主要用于发现样品中可能存在的那些细小的生长痕迹,如在样品未抛光的腰部存在的原始晶面上的生长纹,样品内部各种类型的包裹体,强双折射样品呈现的双影现象,拼合石中各种拼合时留下的痕迹,等等。
宝石显微镜操作方法:①用布清洁样品,然后将样品固定到宝石夹上;②用低倍镜全面观察样品,获得对其的一个整体印象;③用高倍镜观察样品的细部特征,试图发现各类可供鉴别的细小特征。
三.其他大型测试仪器1.电子显微镜2.激光拉曼光谱分析3.电子探针分析第6节高档宝石中的包裹体特征金伯利岩型: 金伯利岩中含有:二辉橄榄岩,纯橄榄岩,辉石岩,榴辉岩; 含金刚石钾镁煌斑岩,是一种超钾碱性岩,钻石的表面特征:钻石的表面,特别是在腰棱位置残留的原始晶面上有纹理、蚀象、生长丘等特征2)钻石中的包裹体特征:钻石中尚未发现液体和气体包裹体(据报道辽宁的金刚石发现有流体包体.钻石中的包体类型主要有两种: 1. 结晶矿物包裹: 橄榄石, 石榴石,辉石,钻石中除了上述的常见矿物包裹体,还可以见钻石,云母, 石墨, 硫化物,铬尖晶石. 另外,还发现有钛铁矿、金红石、锆石、方解石和红宝石等2. 空晶、微裂纹(结疤,昆虫现象)、须状解理(青鱼刺)、细小的雾状物(含水二氧化碳或碳膜的微小包裹体)3. 铁染的裂隙或含有黑色碳膜的裂隙4. 四方形或十字交叉形的云状包体2.金绿宝石及其包体特征: 金绿宝石是自然界非常少见的宝石品种,从产地及其数量看甚至比红蓝宝石还要稀少,全世界有商业开采的只有斯里兰卡巴西缅甸马达加斯加等地. 珠宝市场上常见的金绿宝石主要有两种: 一种是具有变色效应的变石. 另一种是具有猫眼效应的金绿宝石猫眼.其包体特征: 气液包体及指纹状包体, 平行生长管,生长阶梯,充填矿物碎屑的晶洞,磷灰石萤石方解石等不同的矿物包裹体3. 祖母绿的包体特征: 1)矿床成因: 大多数祖母绿产在超基性岩的交代岩—云母滑石绿泥石等片岩中,是花岗岩岩浆后期热液交代超基性岩的结果,如在苏联印度津巴布韦赞比亚等. 哥伦比亚的祖母绿几乎是唯一的例外,它以含祖母绿的方解石和白云石脉的形式赋存在沥青质的粘土页岩中,被认为是一种热卤水热液矿床,成矿温度很低,180℃左右.(2) 祖母绿的包体特征三相包裹体:哥伦比亚天然祖母绿的典型特征.黄铁矿:可在不同产地的天然祖母绿中发现,多数有一定晶形,部分为不规则粒状,透射光中黑色,反射光下呈铜黄色.闪石类矿物:一般呈柱状或针柱状,突起高,颜色多样,不同产地有差别,如津巴布韦为鲜绿色针状透闪石,而俄罗斯为竹节状无色-褐色阳起石.云母类矿物包裹体: 也是天然祖母绿中常见的结晶质包裹体,一般呈各种形态的片状,各地颜色可不同,部分可见明显的解理,在祖母绿内呈正高突起.氟碳钙锶矿:是哥伦比亚木佐矿天然祖母绿的独特包裹体,呈粒状分部,极高正突起,褐色.毒砂:主要出现在澳大利亚及中国的祖母绿内,不透明,反射光下呈灰白色,形状为菱柱状到不规则粒状.•气液包裹体:是祖母绿中最常见的包裹体类型,可呈现各种形态,部分产地的气液包裹体有时会呈现独特的形态,如印度祖母绿中的气液包裹体多呈逗号状或矩形,而澳大利亚祖母绿的气液两相包裹体常呈针状.4. 红蓝宝石的包体特征:红蓝宝石主要有两种成因:一是形成在深部高压条件下,岩浆快速喷出将其带出(玄武岩,有锆石磁铁矿石榴石等);二是在区域变质或接触交代变质作用下,由一水硬铝石和珍珠云母等变质而来(大理岩,有方解石角闪石金云母金红石和尖晶石).(2) 红宝石的包体特征结晶质包裹体: 金红石:呈粗的短柱状或细小针状,往往呈60°或120 °角在同一面内交叉分布并与c轴垂直,无色-褐黄色锆石:也常见于红宝石中,柱状或粒状,突起高,与红宝石界线清楚,有时表面粗糙,在其周围常有放射性产生的微裂纹或褐色的晕圈.刚玉:红宝石中经常会有原生或同生的刚玉晶体,无色-有色,形状不规则,有时呈浑圆形,突起不明显.尖晶石:常呈八面体,无色常见,单个或成群沿某些缺陷分布,折光率低成负突起石榴石:通常呈圆球状,有时可见菱形十二面体或三八面体的部分晶面,暗褐色,轮廓清楚.云母:通常为片状,六边形或其碎快,无色-褐色,有时可见解理. 赤铁矿:褐色或黑褐色扳状体,不透明到半透明,反射光中见钢灰色金属光泽.其他包裹体及特征:色带或色斑:天然红宝石中可见有平直的色带或不规则的红色色斑,色班的分布无规律性. 裂理:天然红宝石”十红九裂”,红宝石中的裂理或平直或弯曲,没有规律性,其内可充填有后生的矿物或熔体流体包裹体,或铁锰质氧化物.指纹状包裹体:天然红宝石中的同生的指纹状包体常分布在一些叫大的晶体缺陷中,”指纹”由单相或多相的流体或熔融包裹体组成,一般无色或浅色,后生的则由褐色-黑褐色熔体组成.形态除指纹状外可有网格状,链状等.熔体:包裹体由熔体与气体、多种熔体、熔体和结晶相等组成,形态不规则,与宝石边界清楚,无色-褐色常见. (3) 蓝宝石的包体特征: 蓝宝石内的包裹体的特征与红宝石相类似,特有的几种矿物包裹体的性质如下:长石:多无色透明或灰白色,粒柱状或熔融粒状,在蓝宝石内具低负突起. 铌铁矿、铌钽铁矿、钛铁矿:片状,粒柱状或柱状,褐-褐黑上午,极高正突起,半透明-不透明.方解石: 常见粒或菱面体形,无色或灰白色,常见解理,解理纹具双影. 褐帘石、铀烧绿石、独居石: 均为含放射性的矿物,通常为粒状,褐-褐黑色,半透明-不透明,高-极高突起,包裹体外围均有应力纹或晕色圈.1.石榴石中的包裹体特征:石榴石的形成,基于岩浆与变质作用的诞生过程.它们发生于镁铁质的岩浆岩(镁铝榴石) 、微晶页岩(铁铝榴石与锰铝榴石) 、伟晶岩(锰铝榴石与铁铝榴石) 、变质作用白云石与石灰石(钙铝榴石与钙铁榴石),但也发生于岩石矿脉及岩缝.其中有些也是磷灰石黄铁矿及锆石的母岩,它们因此成为石榴石的客晶矿物.镁铝榴石:金刚石的伴生矿物,其内经常见针状晶体和低突起的晶体铁铝榴石:发现于区域变质岩、花岗岩、火山岩中.•三个方向分布的金红石针,但只有两组在同一平面上,当分布较密集时即可形成星光.•圆形和自形的晶体,包括磷灰石和带晕圈的锆石,尖晶石钛铁矿等单独或成群分布的滴状管状的气液包体,包体内常见球状气泡.锰铝榴石:常见于伟晶岩中,特征包体是具有粗短结晶包体,外貌独特的参差不齐的愈合羽状体.钙铝榴石: 产在酸性火成岩与石灰岩接触交代处形成的矽卡岩中,包裹体中有由不规则的矿物晶体包裹体群组成的糖浆状包裹体为特征,这种结晶质包裹体,边界圆滑,无色透明,形态不规则可呈弯曲的条带状或柱状.结晶质包体附近通常还有羽状的气液包裹体分布.水钙铝榴石中常含有黑色不规则分布的磁铁矿原生包裹体•钙铁榴石:在珠宝市场上常见的两个品种为黑色不透明和翠绿色透明品种,后者称为翠榴石,是石榴石品种中价值最高的品种翠榴石最重要的特征是几乎无例外具有由闪石石棉组成的纤维状的包裹体,这种包裹体往往以一些细小的晶体为中心向外放射状排列形成”马尾状”.2.尖晶石中的包裹体特征尖晶石可以产出在区域变质矿床和接触交代矽卡岩矿床中,甚至在伟晶岩及气液交代矿床中也可发现,但真正的达宝石级别的尖晶石仅发现于镁质矽卡岩中.尖晶石的包体特征:1.成群分布的八面体或锥状的细小尖晶石或负晶包体孤或成层分布,有时可见星云状,即大的晶体包体有一圈细小的气液包体或晶体阵形. 2.指纹状气液包裹体3.磷灰石、金红石、榍石、石墨赤铁矿方解石白云石等矿物包体 4.锆石晕及铁染裂隙3.石英的包裹体特征:石英常产在伟晶岩,更多产于热液作用矿床,它的包体特征与气液有很大关系.常见的包体特征有: 1.可以是两相或三相的负晶; 2.针状的阳起石金红石和电气石晶体或片状赤铁矿; 3.浑圆状和蠕虫状的绿泥石集合体; 4. 直的或角状的分带是茶晶和烟晶的典型特征,称为”虎纹”; 5. 针铁矿可呈金黄色纤维束或红色带状包体.4.碧玺的包裹体特征: 碧玺是伟晶岩后期至热液生长期的典型接触性矿物(只有黑色碧玺是源自纯伟晶岩的熔融物),在许多情形下,母液或次生伴生矿物(阳起石、绿泥石、水铝氟石等)充填生长管,平行于c轴,部分愈合裂隙的同生次生流体残余物,形成纤维状毛细管编成的网.它的包体特征如下: 1)大量气液包裹体,空管状包体(大多平行c轴分布),密度大时可形成猫眼;2)幻影(充填在裂纹内的气体或液体对光的反射所致; 3)云母及少量结晶质矿物包体如磷灰石等4)铜色黄铁矿,无色石英,斜黝帘矿等5.托帕石的包裹体特征托帕石代表伟晶岩与热液阶段间的连结环,这就是说,它成长自含不同成分的营养溶液,因此它也包含许多伟晶岩矿物.其包体特征如下: 解理纹,解理面; 气液包体,二相不混溶液相,,有子晶析出的三相包体; 长管状孔洞和愈合裂隙; 晶体包体如长石,磷灰石,云母,针状或管状褐铁矿6. 橄榄石的包裹体特征橄榄石大部分产在碱性玄武岩的深源包体—尖晶石二辉橄榄岩中,有一些呈脉状产在橄榄岩中(属热液成因). 橄榄石的包体特征如下:1)环绕小的暗色晶体或空晶发育的扁平环状应力裂缝,形成一种”睡莲叶”或”水百合花”状;2)深褐色八面体铬尖晶石及黑色铬铁矿微晶; 3)深浓绿色铬透辉石及片状褐云母;4) 成群分布的玻璃质熔体包体7.海蓝宝石的包裹体特征:海蓝宝石是气化热液和花岗伟晶岩过程中的产物, 主要的包裹体特征有:薄而直的平行管,有时叫”雨”2)大量由细小的气液包体形成的云雾状,“雪星状”的包裹体群(围绕晶体包体呈放射状分布的液滴) 3)平行底轴面定向的扁平状银白色或晕彩状的膜4)晶质包体如云母、磷灰石、方解石、和萤石等\8.长石的包裹体特征月光石:相交的解理裂隙可形成特殊图案如”蜈蚣足”状包体天河石:稍带白色的条纹和斑块,解理,双晶纹,云母片,云雾状的气液包体斜长石:聚片双晶,晕彩拉长石可含三个方向上排列的拉唱状不透明的钛铁矿包体.•日光石:含一组平行方向的赤铁矿或针铁矿片状晶体.常见的合成祖母绿方法主要有两种: 1)助熔剂法的包体特点:云翳状包裹体:由成群分布的熔剂粉末及气液相,液相包裹体组成,早期合成的祖母绿,包裹体沿某些应力纹或微裂纹弧形分布,形成一种飘动窗纱或云雾状的感觉,而最近合成的祖母绿中,这种包裹体也可成近乎平面状分布,这种类型的包裹体是合成祖母绿的鉴定标志.熔剂包裹体:主要是一些未熔化的熔岩包裹体,形态不规则,其内没有显著的相态差异,有时成云朵状、斑片状和面包屑状分布,半透明、是助熔剂法合成祖母绿的特征.铂合金片:是铂坩埚容器的碎片,不透明,三角形、六边形或其它形态等,和天然祖母绿中的黄铁矿相似,所不同的是铂合金片一般为板片状,反射光下呈银色反光.2)水热法合成祖母绿的包体特点钉状二相气液包体:(即一头大而另一头小)形态,有时这种气液把固体和硅铍石一起组成三相包体.硅铍石晶体:可呈单个或成群分布在合成祖母绿内,是结晶质的,短柱状或粒状,高正突起,是一种与天然结晶质极为相似的包裹体. 籽晶片:是用来作合成祖母绿籽晶的绿柱石片,仿佛是平行边部的无色条带,围绕它的是雾状的气液包裹体. 铂合金:与助熔剂法中的一样. 锯齿状或之字形生长标志(2) 合成红蓝宝石的包体特征维尔纳叶法(焰熔法) 包体特征:弧形生长纹(唱片纹);成群的细小气泡;球形及水滴形气泡;指纹状包体;双晶条带助熔剂法包体特征:扭曲或平直羽状包裹体;不规则的熔剂包体(针状彗星状); 三角形六边形的铂合金片; 带状锲状构造;两相包体;负晶形包体; 籽晶水热法包体特征:扭曲云翳状气泡集合体; 铜的合金碎片; 白色针状熔体包体; 圣诞树枝状生长纹;指纹状气液包裹体; 籽晶; 双晶条带; 窗纱纹内的熔剂包体。