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:

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