第八章宝石的内含物ppt课件.ppt

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1、第三章 宝石中的内含物,第一节 内含物的定义第二节 内含物的分类第三节 内含物的形成机制第四节 内含物的鉴别及鉴定方法,1,PPT课件,第一节 内含物的定义,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。（1） 矿物包裹休指矿物中的异相物，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，地质学上也称为包裹体。 （2）内含物包括影响宝石透明度的晶体生长结构，如色带、双晶纹、生长纹、解理、裂隙和生长蚀变等。（3）内含物种类： 固相、液相和气相物质，包裹体 生长带、色带。主要是微小的杂质或化学成分的变化引起， 双晶、双晶

2、面、双晶纹或线； 解理、裂隙和裂理属于晶体机械的破裂,2,PPT课件,3,PPT课件,第二节 内含物的分类,包裹体也称内含物，其英文词为Inclusion。但在国内宝石界，人们对该词的理解却有所不同。有人认为包裹体与内含物的含义相同；有人则认为内含物涵盖包裹体。 据最近出版的珠宝首饰英汉-汉英词典（陈钟惠主编，1999），将包裹体分为广义包裹体和狭义包裹体两种概念。,4,PPT课件,1、广义包裹体： 指宝石材料中放大可见的各种内部特征，除包括宝石材料中所含的固相、液相、气相物质外，还包括各种生长现象，如生长带、色带、双晶纹等，以及裂隙、解理、断口乃至与内部结构有关的表面特征（如钻石结节knot

3、）等。 2、狭义包裹体： 指包含在宝石材料内部的固相、液相和气相物质。常简称“包体”。 狭义包裹体的概念主要来源于矿物学，即与矿物学中所指的包裹体概念相当。,5,PPT课件,二、 包裹体的分类,从矿物学角度，包裹体一般是指矿物在生长过程中所捕获的或由某些外部因素造成的包裹在晶体内部的外来物质。通常按成因和物理状态进行分类：,6,PPT课件,1、按物理状分类,（1）固态包裹体 1）矿物包裹体：包括各种原生、同生和后生的结晶矿物包体。 2）玻璃包裹体：主要由玻璃和气孔组成，是由捕获的硅酸盐溶浆因急剧冷却而形成的包体。主要见于火山岩型成因的斑晶宝石中。如产于玄武岩内的刚玉和橄榄石中可见到这种包体。

4、（2）气液包裹体 1）气相包裹体：完全为气体或气液比大于50%； 2）液相包裹体：完全为液相或气液比小于50%； 3）多相包裹体：由气相、液相和固相（子晶）组成。如哥伦比亚祖母绿常含有二氧化碳气泡、盐水和石盐晶体组成的三相包体。,7,PPT课件,气-液包裹体的形态可分为三类： 圆形、椭圆形、泪滴形、管状以及各种不规则形状。 羽状、网状、指纹状、云雾状等，系由许多细小的气液包体沿着宝石晶体在生长过程中产生的愈合裂隙分布构成。 负晶形，即因受主晶矿物结晶习性控制，形成较为规则的与主晶矿物晶形相一致的气液包体。,8,PPT课件,9,PPT课件,10,PPT课件,液体包裹体（液相包裹体）气体包裹体（气

5、相包裹体）两相包裹体；三相包裹体等,萤石中的石油液态包体,合成红宝石中的弧形生长纹及变形气泡,祖母绿中的固-气-液三相包体,11,PPT课件,2. 按成因分为a、原生包裹体（先生包裹体） 宝石中的包裹体形成于宝石结晶之前 如金刚石中的细小金刚石 红宝石中的磷灰石 祖母绿中的黄铁矿等,祖母绿中的黄铁矿包体,12,PPT课件,原生包裹体,同生包裹体,次生包裹体,13,PPT课件,14,PPT课件,原生包裹体,15,PPT课件,b、同生包裹体 包裹体与寄主宝石同时形成 二者形成的物化条件相同，包裹体常沿宝石晶体的缺限部分有规律的定向分布。如：红蓝宝石中的针状金红石包裹体、锆石包裹体 尖晶石中的细小尖

6、晶石包裹体 黄玉中二相不混溶液相包体 祖母绿中的三项包裹体 某些宝石中的气、液包裹体，负晶包裹体等 合成红宝石中的助溶剂残留物（助熔剂法），气泡、弧形生长纹（焰熔法）等。,16,PPT课件,红宝石中三向排列的金红石针状包体,尖晶石中串珠状的八面体负晶,托帕石内的三相不混溶的流体包体,17,PPT课件,蓝宝石的指纹状包体,助熔剂法合成红宝石中的助熔剂包体,18,PPT课件,c、后生包裹体（次生包裹体） 该类包裹体形成于宝石结晶之后 化学蚀变作用 出溶作用外来物质沿裂隙渗入沉淀放射性元素的破坏作用,玛瑙中的树枝状包体,19,PPT课件,蓝宝石热处理应力环,铁铝榴石中锆石包体周围的“锆石晕”,20,

7、PPT课件,后生包裹体,21,PPT课件,红宝石中的针状金红石包体,红宝石裂隙中的铁锰氧化物花纹,铁铝榴石中的金红石和锆石晕包体,22,PPT课件,包裹体在宝石中的作用,（1）鉴定宝石种属； （2）判别部分宝石的产地； （3）区分天然宝石和人造宝石； （4）检测优化处理的宝石； （5）评价宝石的净度和品质； （6）提供宝石形成的物理化学条件及成因信息。,23,PPT课件,第三节 内含物的形成机制一、原生包裹体成因,1.母岩残余； 3.围岩矿物捕获； 2.熔体或溶液中结晶顺序； 4.未熔粉末,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

8、体中的原生包裹体。,1.母岩的残余矿物,24,PPT课件,2. 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（下图）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、,拉长石中的暗色包裹体,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。,25,PPT课件,3.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

9、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。,26,PPT课件,二、同生包裹体成因,1.附着生长； 4.晶体生长间断；2.晶体生长习性； 5.过饱和；3.快速生长； 6.温度压力,27,PPT课件,1.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，例如津巴布韦祖母绿的纤维状透闪石包裹体（图1）、水晶的金红石针状包裹体（图2） 、翠榴石中的阳起石纤维状包裹体（图3） 。,图3 翠榴石的石棉纤维状包裹体,28,PPT课件,2.晶体的生长习性,属于中级晶族宝石通常有沿

10、C轴生长的习性，容易形成管状的负晶，形成C轴平行管状的同生包裹体。,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（右图）。,3.快速生长,Tiaruss水热法合成红宝石的波纹状纹理,29,PPT课件,4.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。 5.生长溶液过饱和度的变化当溶液

11、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。 6.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。,30,PPT课件,三、后生包裹体成因,1.出熔作用； 4.熔融作用； 2.应力裂隙； 5.溶蚀； 3.裂隙的充填愈合； 6.后生充填,31,PPT课件,1.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，晶体中能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

12、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。,32,PPT课件,2.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，形圆盘状的裂隙。 例如橄榄石中荷叶状的裂隙（下图）。 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，造成体积增大，造成内应力。,橄榄石中荷叶状的裂隙,热膨胀系

13、数不同,33,PPT课件,3.裂隙的充填愈合作用,晶体形成后的裂隙，可以被溶液充填、再结晶形成愈合裂隙。裂隙中也可以填充次生矿物，如铁的氧化物等如玛瑙中的苔藓状的包裹体（下图）。,风景玛瑙,34,PPT课件,4.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。,经过高温处理的粉色蓝宝石,5.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（右图）.,35,PPT课件,6.后生充填作用,晶体生长结束后形成的开放裂隙，由后期的与

14、寄主晶体生长无关的充填作用形成各种充填物。 7.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。,36,PPT课件,四、多相包裹体的形成机制 1.气液两相包裹体,在较高温度和压力下，水与二氧化碳等可以形成均一的流体相，被包裹到宝石中后，由于温度的下降，流体相分离，液体的体积收缩，形成水和气泡。液相包裹体在形成 之初，通常是一个开放的空穴，随着晶体的生长逐渐被封闭，形成所谓缩颈现象。,气液二相包裹体,2.三相包裹体和多相包裹体 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

15、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。,37,PPT课件,第四节 内含物的鉴别及鉴定方法一、肉眼及10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。 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（左图）、玛瑙中的“水胆”、琥珀中的昆虫等（右图）。 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

16、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。 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。,38,PPT课件,二、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干涉色。 4.顶光照明/针点照明：检测不透明宝石材料的表面特征。 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。,39,PPT课件,