利比亚沙漠玻璃包裹体鉴定特征及结晶程度初探

□ TEXT 张颖欣 林哲琼 ( 国家珠宝玉石质量监督检验中心广州实验室 )

图1 利比亚沙漠玻璃样品外观

图2 利比亚沙漠玻璃10X宝石学显微镜下的放大观察

图3 利比亚沙漠玻璃样品中的气态包体 (200X)

一、概述：

利比亚沙漠玻璃，也称为“北非沙漠陨石”，是天然玻璃陨石的其中一种类型。常见的国内宝石学综述资料提到，国际陨石市场在欧美地区发展较为成熟，每年世界多地举办多场陨石交易展会，陨石数量稀少且不可再生，使得陨石价格更具有竞争力，而中国陨石收藏市场起步较晚，陨石知识尚未得到很好的普及，对广大陨石爱好者来说，认识有限，缺乏陨石鉴定基本常识[3]，所以，本文在前人研究的基础上，通过对利比亚沙漠玻璃的包裹体类型及固态包体结晶形态做初步的研究和探讨，为宝石鉴定提供参考。

二、样品和测试方法：

1.外观描述：

颜色为浅黄色，未抛光前，可见玻璃陨石表面具有因风蚀作用而呈现磨砂状特征。图1抛光后，呈透明-半透明，具玻璃光泽，可见有较多白色粒状包裹体从内至外大量分布。

2.宝石学显微镜下的放大观察：

把样品进行抛光处理，在显微镜下用亮域照明，可见有数量较多的白色球状固态包裹体，以及丰富且形态多样的气态包体（图2）。

图4 利比亚沙漠玻璃薄片固态包体 (200X)

3.超景深三维显微镜测试：

样品中的气态包体分布较多，且形态丰富多样，有些气泡呈圆球状、逗号状、纺锤状、拉长形状、蝌蚪状等（图3），气泡直径大小不一，总体观察，有部分区域的气泡与流动纹呈相同方向定向排列分布（图3(a、e)）。

另外，内部存在较多白色小球粒状固态包体，或单独出现（图4(ad)），或成群呈长串状分布（图4 (e-g)），与气态包体、流动纹的方向大致相同[4]。在200X倍镜下，可清晰观察到粒状白色小球周围存在一些气泡（图4( h)），将其备制成薄片，球粒状白色小球呈半透明状（图4 (i)）。

4.傅里叶红外光谱测试：

选择常规测试条件：分辨率为8cm-1，扫描范围400～4000cm-1，扫描次数为32，测得该样品在1200～900cm-1的范围内，具有Si-O伸缩振动谱带[1]，并出现一拐点；在800～700cm-1的范围内，具有Si-O对称伸缩振动谱峰，呈现798cm-1的单峰吸收，由此推断，该样品为非晶态玻璃[2]（图5）。

5.显微红外光谱仪测试：

为了更好研究利比亚沙漠玻璃中包裹体的矿物成分和结晶程度，我们选取白色球状固态包体聚集较多的方向进行平面切割，磨制成0.3mm的光学薄片，让固态包体刚好出露到达表面。利用Thermo Fisher iN10显微红外光谱仪对出露的包体进行测试，选取的测试点共有4个，测试的面积范围为200um×200um，采集时间：51s，扫描范围400～4000cm-1，检测器在冷却的条件下进行。

检测结果可知：白色球粒状包体的红外图谱（图6）在1200～1100 cm-1范围内具Si-O伸缩振动谱带，在800～700 cm-1范围内具Si-O对称伸缩振动谱峰。与主体利比亚沙漠玻璃的红外图相似（图7），但两者的Si-O的结晶态程度有所不同。

利比亚沙漠玻璃在1200～1100cm-1范围内，仅出现一拐点，但白色固态包裹体的红外图谱在此范围内则呈现的是明显的分裂双峰，以及798cm-1处出现的单峰（图7）。

图5 利比亚沙漠玻璃傅里叶红外光图谱(主体)

根据前人的研究[2]，SiO2类宝石的红外光谱与相关宝石的结晶程度具有一定的对应性，并表现为相关振动谱带的分裂程度，Si-O键的伸缩振动呈现分裂双峰，则表明其内部质点SiO2有序排列，在对称伸缩振动谱峰具有798cm-1的单峰谱图，则归因于内部晶体间的有序性排列。由此推断，该白色小球粒状包体为结晶态的SiO2矿物包体。

图6 显微红外光谱仪测试图谱

图7 利比亚沙漠玻璃主体（上）与包裹体（下）的红外光谱图对比

图8 能量色散X射线能谱仪测试谱图

6.X射线能谱仪：

利用日本岛津能量色散X射线能谱仪对玻璃陨石进行测试，用X射线照射玻璃陨石时，可激发各种波长的X射线，根据测量不同能量的X射线强度，进行定性分析。结果显示，玻璃陨石含有硅、铁、钛、锆、铜等元素，主要元素是硅，属于硅氧化物类。

三、结论与探讨：

利比亚沙漠玻璃具有气态包体和固态包体，在宝石显微镜下可见其气态包体形状多样，极其丰富，还伴随着流动纹的方向分布。固态的白色小球粒状包体为SiO2矿物包体，呈半透明状，单独出现或成串分布，在显微红外光谱中呈现出798cm-1单峰，为Si-O对称伸缩振动谱峰；以及1200～1100cm-1处具有明显的分裂双峰，为Si-O伸缩振动谱带。说明该SiO2矿物包体内部晶体结构排列有序，结晶程度较好。