浅析包裹体在宝石检测中的意义

2019-07-24沈喆

商品与质量 2019年17期

沈喆

浙江省地质矿产研究所浙地珠宝有限公司浙江杭州 310007

1 包裹体的成因与分类

包裹体在地质学中指矿物在生长过程中或形成后所捕获并包裹在内部的气、液或固相物质。但在宝石学中，对包裹体赋予了更深、更广的内涵，宝石包裹体除了宝石中的有形内含物外，还包括了宝石内部和表面所出现的色带、断口等一些表象性特。

根据宝石包裹体的定义，笔者以包裹体相对于宝石的形成先后作为一界线，将形成早于宝石或与宝石同时形成的包裹体称为原生包裹体；在宝石形成以后形成的包裹体，则均称为次生包裹体．由此，进一步将次生包裹体划分为：原次生包裹体、后次生包裹体和人工次生包裹体三类[1]。

2 包裹体在宝石研究中的意义

2.1 判断宝石成因及形成条件

各种成因类型的宝石，由于形成的地质环境和物理化学条件不同，捕获于其中的包裹体类型、组合特征也不一样。因此，可以根据包裹体推断宝石的成因。岩浆成因的宝石（如金刚石、刚玉、橄榄石、锆石、等）是从岩浆熔体中结晶出来的。因此，这些宝石中常以固体包裹体和熔体包裹体为主，并出现指印状包裹体。伟晶岩和矽卡岩成因的宝石品种较多，有红宝石、蓝宝石、祖母绿、黄玉、电气石、金绿宝石、钙铝榴石和水晶等，其中包裹体类型比较复杂，通常以流体包裹体和熔体包裹体共存为特征。热液成因的宝石（如绿柱石、黄玉、水晶等）是在汽水热液中形成的，其中流体包裹体最为发育，不见熔体包裹体[2]。

很多宝石的包裹体在一定的温度和压力的条件下会继续出现变化：如锆石、磷灰石等宝石中因包含有放射性元素而出现的放射晕圈；橄榄石、尖晶石等宝石中的固态矿物包裹体因与其主晶的热膨胀系数不同，在后期地质热事件中因出现膨胀或收缩而产生的荷叶状、蜜蜂翅状及盘状裂隙；长石类宝石在后期的地质作用过程中固溶体分离而出现的条带状结构。

2.2 判断特殊处理的宝石

在宝石中往往有一些颜色过深或过浅等问题，需要经过热处理、激光处理、辐照、染色、镀膜、扩散等方法对宝石进行优化处理来提升美观。对宝石优化处理的方法不同，所出现的包裹体特征也不同。

如染色与扩散染色处理宝石．染料沿宝石的开放性裂隙分布，在裂隙中也可形成丝网状、指纹状、羽状、雨滴状等形态；但由于是人工短时间的处理过程所致，染料主要在宝石的裂隙中分布，并集中于表层．典型的有染色红宝石、染色翡翠、扩散处理的蓝宝石和红宝石等．而热处理宝石．将宝石置于一定温压条件下进行处理，达到提高宝石净度、增加或减少颜色、产生或消除星光等目的。宝石经热处理后，原生包裹体将会出现一定程度的变化，如气-液包裹体消失，产生气泡、膨胀裂隙等；对宝石进行星光化处理时，会在宝石近表面出现较多细小、定向排列的针状包裹体；消除星光处理则会导致原针状包裹体消失，而留下断续的点线状残余包裹体[3]。

2.3 鉴别天然宝石和人造宝石

人工合成方法和实验条件的不断完善及提高，仅靠色性、比重、折射率和硬度这些参数鉴别天然品和合成品就非常困难。由于天然宝石是在自然界的漫长历史过程中逐渐结晶而成的，而合成宝石则是在人工实验条件下很短的时间内生长而成的，两者间的形成环境有着天壤之别，两者内部的包裹体类型及其特征也迥然不同。

凡是天然宝石，都或多或少含有一种或多种类型共存的包裹体，这些包裹体在各种方法（主要有焰熔法、助熔剂法和水热法）生产的人造宝石中都是不可能存在的．相反，人造宝石中经常出现的气泡和助熔剂残留物等在天然宝石中也是见不到的。现代“焰熔法”生产的人造宝石，内部一般异常纯净透明，无包裹体，但常见孤立或成群出现的圆气泡（图1a）。

图1 人造宝石中的包裹体照片素描

助熔剂法人造宝石（如红、蓝宝石和变石等），除含气泡外，常见不具包裹体相态特征的助熔剂残余物，和从铂坩埚脱落掉入的六边形或三角形金属铂的碎片（图1b）。有时还出现酷似“指纹状”包裹体，但在高倍镜下观察时，不难发现，它并非由包裹体所组成，而是由助熔剂残余物充填于指纹状裂隙中而形成的假“指纹状”包裹体（图1c）。虽然“水热法”生产的人造宝石更相似于热液成因的天然宝石，其中存在一些类似的包裹体（如气液二相包裹体），但是，两者的包裹体特征明显不同。主要区别是，人造宝石晶体较纯净透明，包裹体稀少，多呈长管状、针状（图1d）、长钉状，相界多数较模糊，类型单一，通常只由一种类型包裹体组成；天然宝石的包裹体较发育，主要为不规则状、负晶形和浑圆形，相界均较清晰，类型较复杂，常常同时出现多种类型包裹体。．