1、石家庄经济学院本科生毕业论文I摘 要天然红宝石和人工合成的红宝石当中存在有大量包裹体,红宝石中包裹体的研究对于红宝石的鉴定具有十分重要的作用和意义。本人在详细查阅前人研究资料的基础上对红宝石中的包裹体进行了分类,同时对天然红宝石和人工合成红宝石中各种成因类型的包裹体特征进行了分析研究。在此基础上,对红宝石中包裹体在红宝石成因确定,红宝石产地鉴别,天然红宝石与人工红宝石的鉴别等方面的作用进行了探讨,这些工作对于从事红宝石研究的工作者,具有十分重要的参考价值。关键词:红宝石;包裹体特征;分类及作用AbstractThe natural ruby and in the middle of the m
2、anual synthesis ruby existshas massively inclusion, in ruby inclusion the research has theextremely vital role and the significance regarding the rubyappraisal. Myself in detail was consulting the predecessor to study the material in the foundation to become lucky in the gem inclusion tocarry on the
3、 classification, simultaneously each kind of origin type inclusion the characteristic has carried on the analysis to in thenatural ruby and the manual synthesis ruby, the research, in thisfoundation, became lucky in the gem inclusion to determine in the rubyorigin, the ruby habitat distinction, natu
4、ral ruby and artificial rubyaspect the and so on distinction function has carried on thediscussion, these work regarding the worker which was engaged in theruby research has the extremely important reference value.Keywords : Ruby;the inclusion characteristics; classification and fuction石家庄经济学院本科生毕业论
5、文II目 录中文摘要 I英文摘要 I引言 .11 包裹体的概念 .12 包裹体的分类 .12.1 根据包裹体形成的序次分类 12.2 根据包裹体的成分(组成)的分类 .22.3 根据包裹体相态的分类 22.4 根据包裹体本身的特征分类 22.5 根据包裹体大小及可见程度的分类 22.6 人工产生的包裹体 23 红宝石中包裹体特征的研究 .33. 1 天然红宝石中的常见包裹体及其特征 33.1.1 矿物晶体包裹体 33.1.2 熔体包裹体 .43.1.3 流体熔体包裹体 .43.1.4 指纹状包裹体 .43.1.5 其它类型包裹体 .43.2 合成红宝石的包裹体特征 43.2.1 焰熔法(Ver
6、nenil)合成的红宝石中包裹体的特征 53.2.2 助熔剂法(Flux)合成红宝石中包裹体的特征 .53.2.3 水热法(Hydro-thermal)合成红宝石中包裹体的特征 .64 红宝石中包裹体的作用 .74.1 红宝石成因的确定和红宝石产地的鉴别 74.2 天然红宝石与合成红宝石的鉴别 74.3 识别红宝石是否经特殊加工 85 结论 8致 谢: .9参考文献: .10石家庄经济学院本科生毕业论文1红宝石中的包裹体特征及其作用研究引言红宝石作为一种高档的宝石品种,自古以来就倍受人们的青睐。随着人们生活水平的提高,对红宝石的需求越来越高,但由于红宝石资源有限,其市场供应量越来越稀缺,而且其
7、价格越来越昂贵。由于天然红宝石供应量有限,一些人工红宝石应运而生,越来越多的合成红宝石充斥市场,使人们真假难辨,而且随着科学技术的进步,人工合成红宝石方法不断完善和提高,仅简单的通过比重,硬度和折光率测定等方法已不能满足红宝石的鉴定,天然红宝石和人造红宝石是在完全不同的生长环境中形成的,两者内部的包裹体类型及其特征迥然不同,因此,通过显微观察红宝石中的包裹体,作出对红宝石中包裹体的特征识别,不仅对红宝石的鉴定是非常重要的,而且包裹体的特征还可以反应出红宝石的成因,产地,是否经过人工处理等。因此对红宝石包裹体的研究具有非常重要且实际的意义。1 包裹体的概念包裹体在地质学和地球化学中与在宝石学中含
8、义有些差异。在地质学、地球化学研究中,包裹体定义为:“矿物形成过程中被捕获的成矿介质 ,被称为成矿流体样品”宝石学中,在 FGA 证书教程中给包裹体的定义为 “包裹体包括: 1)宝石内部的固相、液相和气相物质; 2)带状结构,包括色带; 3)双晶; 4)断口和节理; 5)与内部有关的表面特征等”。英国宝石学家 Robert Webster 将包裹体称为内含物。我国年轻的宝石学家丘志力把宝石中的包裹体定义为“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” 。吉林省金银宝玉石协会刘劲鸿认为广义的包裹体称为内含物简单全面,但似乎都没有包括人工优化处理后在宝石中的残留物。所以他将宝石
9、中的包裹体概念表述为:“在天然宝石内部包含的自然界产生或它因产生的物质及结构缺陷(包括内外部缺陷和色带)” 。它的内含是: 1)包括自然界产生的原生包裹体、先成包裹体和次生包体及结构缺陷(包括带状结构、色带、晶体结构缺陷、表面缺陷); 2)包括它因 (指优化处理,人为损伤等)产生的包裹物、碎裂、磨痕等。本人认为在宝石内部与主体宝石有成分,结构,和相态差异的内部缺陷及内含物质,以及人工优化处理后在宝石中的残留物均可成为宝石中的包裹体。2 包裹体的分类包裹体的分类方案很多,但大多数都是根据单因素进行的分类。2.1 根据包裹体形成的序次分类根据包裹体与宝石形成时间上的关系将包裹体划分为先成包裹体(P
10、re-existing in-clusions),同期包裹体(Con-temporary inclusions)和后期包裹体(Post-temporary inclu-sions),也译为原生包裹体、同生包裹体和次生包裹体。顾名思义,先成或原生包裹体,是指比宝石形成更早的物质。如红宝石中的锆石、钻石石家庄经济学院本科生毕业论文2中的小钻石、橄榄石中的尖晶石等,它们是在宝石结晶时被包裹进去的;同期或同生包裹体指与主体宝石同时形成的产在其中的物质和结构缺陷。如宝石中存在的熔体、液体、气体、晶格缺陷等包裹体;后期或次生包裹体是指在主体宝石形成以后 ,由于环境变化,如宝石受应力作用产生裂隙,宝石周围的
11、一些物质“充填贯入”宝石中形成的包裹体。2.2 根据包裹体的成分(组成)的分类根据包裹体成分不同将其划分为有机包裹体和无机包裹体。有机包裹体是指成分上主要由有机物质组成的,如琥珀中的昆虫、水晶中的水胆所含有的一些液态有机物质等。无机包裹体是指各种矿物晶体、熔体及气液流体等包裹体,它们由无机物质组成。它们在宝石中较常见。2.3 根据包裹体相态的分类根据包裹体的相态特征,将包裹体分为固相包裹体、液相包裹体、气相包裹体及混合型包裹体和结构缺陷包裹体。固相包裹体:指在宝石中呈固体相存在的包裹体。如红宝石中金红石、磷灰石小晶体包裹体;橄榄石中的石榴石、尖晶石、铬铁矿、熔体玻璃质包裹体等。液相包裹体:包括
12、单相、两相或多相流体为主的(V 液5010 -2)的包裹体。气相包裹体:主要由气相(V 气5010 -2)组成的包裹体。有些学者把气相和液相、液相与固相组成的包裹体分别称气液包裹体和固液包裹体,即混合型包裹体。2.4 根据包裹体本身的特征分类根据其本身特征可分为:物质型包裹体:由与宝石相同或不同的物质组成的包裹体 ,如晶体、流体、熔体等。结构型包裹体:由晶体缺陷或后期应力作用形成的内部缺陷所组成的包裹体。如空晶、双晶、解理纹、生长纹等。颜色包裹体:因宝石受放射性蜕变、晶体成分变化、致色元素分布不均或晶体缺陷影响而导致的与主体宝石的颜色有明显差异的色带、色团、色晕等。2.5 根据包裹体大小及可见
13、程度的分类根据包裹体的大小及可见程度可将其划分为宏观包裹体、显微包裹体和超显微包裹体。宏观包裹体:指肉眼或 10 倍放大镜下可观察到的包裹体。显微包裹体:指必须用大于 10 倍的放大镜或宝石显微镜下才能观察到的包裹体。超显微包裹体:指必须在电子显微镜等大型放大设备下才能确定的包裹体。这种包裹体对宝石鉴定意义和评价意义不大,但对研究宝石的结晶形成过程和形成机制有重要意义。2.6 人工产生的包裹体人工产生的包裹体是指在人工优化处理的宝石中或人为损坏使其中或表面形成的包裹体。如水热法合成的红宝石中特殊的生长纹和羽状物,助熔剂法合成红宝石中三角形、石家庄经济学院本科生毕业论文3六边形、针状合金片包裹体
14、,燃熔法合成红宝石中的“火痕”及云雾状气泡包裹体和人为损伤产生的裂痕等均属此类包裹体。本人认为以上分类都是从不同角度反映了包裹体的某些特征,故每种分类都不可能全面概括宝石中包裹体的全部特征。因而建议在研究宝石中包裹体时应综合其分布、相态、大小形状、组成及成因等特征全面进行描述和研究,才能最有效地挖掘更多的信息,体现研究包裹体在鉴定和评估宝石及成因方面的重要意义。3 红宝石中包裹体特征的研究3. 1 天然红宝石中的常见包裹体及其特征天然红宝石中常见的包裹体主要包括矿物晶体包裹体、熔体包裹体、流体熔体包裹体和指纹状包裹体等。3.1.1 矿物晶体包裹体常见的矿物晶体包裹体主要包括金红石、锆石、刚玉、
15、尖晶石、云母、石榴石、榍石、磷灰石、方解石及赤铁矿等,其中有的棱角因受熔蚀而圆滑,它们的特征分述如下:(1)金红石 是最常见的晶体包裹体,呈无色褐黄色,单偏光镜下高正突起,形态为粗的短柱状或细小针状,后者往往呈三组并相互呈 60和 120交角排列在平行于底面的平面上,且与 C 轴垂直。三组针状金红石密集排列时可出现星光效应(见图 1)。(2)锆石 在红宝石中常见,柱状或者粒状,单偏光镜下高正突起,正交偏光镜下呈二级黄红干涉色与红宝石分界清楚,有时表面粗糙,在其周围常因放射性物质浸染,而产生微裂纹或黑色晕圈( 见图 2)。(3)刚玉 红宝石中常包裹有原生或同生的刚玉晶体,形态常呈细小短柱状或桶状
16、,其轮廓与红宝石的界线因折光率相近而不明显,鉴定特征是其折光率与红宝石相近,突起不明显,但具有不同的消光位。(4)尖晶石 常呈小八面体,为等轴晶系、均质体,单个或成群沿某些缺陷分布。折光率低于刚玉而呈负突起,提升镜筒,贝克线向红宝石移动。 (5)云母 常为片状、六边形或不规则状,常包括金云母与黑云母两种。(6)石榴子石 粒状或圆球状,多数呈暗褐色,轮廓清晰,为等轴晶系,正高突起。(7)赤铁矿 褐色或黑褐色小板状体,不透明 半透明,反光镜下可见铁黑钢灰金属光泽。(8)榍石 褐色或者是褐黄色信封状、柱状晶体,横断面呈楔形或者菱形,单偏光镜下呈高正突起,糙面非常显著,正交偏光镜下呈高级白干涉色。(9
17、)磷灰石 在红宝石中较少见,晶形为短柱状,多数呈灰白或黄色,干涉色不超过一级灰,中等正突起。(10)方解石 红宝石中少见的矿物晶体包裹体,形态不规则,常会表现为假吸收即闪图 1 天然红宝石中针状金红石包裹体图 2 天然红宝石中锆石晶体石家庄经济学院本科生毕业论文4突起现象(这也是区别于榍石的特征),呈高级白干涉色。3.1.2 熔体包裹体熔体包裹体是由熔体与气体、多种熔体( 见图 3)、熔体和结晶相组成,形态不规则,与红宝石边界清楚,有时在明场照明中可见粗糙的表面。与结晶矿物包裹体的区别是:在正交偏光镜下,熔体相呈全消光或仅有其中结晶相有光性,无色褐色常见。3.1.3 流体熔体包裹体流体熔体包裹
18、体是一种特殊的包裹体类型,指含 CO2 的流体包裹体与熔体或结晶相的包裹体在小范围内的共存。3.1.4 指纹状包裹体 “指纹状”包裹体是指气液两相包裹体聚集在一起呈指纹状展布。天然红宝石中同生的指纹状包裹体常常分布在较大的晶体缺陷中。 “指纹”往往由单相或多相的流体,或流体与熔体共存的流体熔融包裹体组成,一般是无色或者浅色( 见图 4)。而后生的指纹状包裹体常分布在一些微裂纹内,“指纹”由褐黑褐色的熔体组成,形态除指纹状外还可呈网格状、链状等。3.1.5 其它类型包裹体除上述矿物晶体包裹体、流体包裹体和指纹状包裹体外,红宝石还具有以下几种特殊类型的包裹体: (1)生长纹 天然红宝石中可见平直的
19、生长纹,且有120弯折,这主要是由于红宝石是属于三方晶系,晶形呈六方桶状。因此,常出现六方环状的平直的生长纹。但卡桑(Kashan)助熔剂法合成的红宝石生长线也呈平直 ,系化学成分差异所致,但无 120弯折,易误为天然红宝石生长纹。因此,仅靠平直的生长纹不能判断红宝石是天然的还是合成的,它只是提示性的标志,并非确定性的标志。(2)裂理或裂纹 天然红宝石在受到外力作用时,常沿着红宝石聚片双晶面发生非固有特性的破裂。天然红宝石绝大多数都有裂理,这些裂理无规律性,有的平直也有的弯曲,其内部充填有后生的矿物熔体流体包裹体或铁锰质氧化物。(3)聚片双晶 天然红宝石中发育聚片双晶,因此,在晶面上会见到许多
20、双晶纹。它是由聚片双晶中一系列相互平行的接合面在晶面上的迹线,在天然红宝石中,此迹线常呈平直排列的百叶窗形的双晶纹,而且贯穿整个宝石,甚至在断口也可见到。有时可见几组双晶纹彼此相交。3.2 合成红宝石的包裹体特征人造红宝石有小球形气泡包裹体(天然产出者无此形态气相包裹体),成群出现或呈斑纹状出现,有时也呈不均匀状分布。这种球形气泡其横断面也可呈浑圆形态或呈拉长状,但其拉长的部分很像冉冉升起的小气泡,也可呈细小气泡群呈曲线排列,其中常夹杂 1图 3 天然红宝石中两相包裹体图 4 天然红宝石中指纹状包裹体石家庄经济学院本科生毕业论文5图 6 助熔剂法合成红宝石中的金属铂片2 个大一些的气泡。弯曲生
21、长条纹是人工合成红宝石的一大特征。人造红宝石中还可见有云雾状包裹体。粗包裹体及小管状包裹体。这些包裹体其外观呈虚线状断续排列。目前市场上合成红宝石的方法有:维尔纳叶法(焰熔法 )、助熔剂法和水热法、晶体提拉法和区域熔炼法等。其中最主要的是焰熔法,其次是助熔剂法和水热法。每种方法合成红宝石的特征分述如下:3.2.1 焰熔法(Vernenil)合成的红宝石中包裹体的特征(1)气泡包裹体 焰熔法合成的红宝石常含气泡,由于在合成过程中,熔化粉末状 Al2O3 的火焰的温度高于刚玉的沸点,因此,在靠近火焰的梨晶顶端,Al 2O3 会沸腾,形成细小的气泡。气泡通常为球形、椭圆形(见图 5),偶尔可发生变形
22、,呈蝌蚪状和管状,气泡可单个出现或聚集在一起呈云雾状。气泡的周围边界线(突起)十分清楚,这是因为它与红宝石的折射率相差很大的缘故。(2)弯曲生长纹 合成红宝石的最大特点是弯曲的生长纹和弯曲的色带。这是由于焰熔法合成红宝石过程中,生长中的梨晶的顶面始终是一个弯曲的拱形面,从平行梨晶长轴的切面上,在下部靠近晶体开始生长的部位可显示密集的弯曲条纹,在上部则为宽阔弯曲的同心条纹,这些弯曲的条纹就是合成晶体生长过程形成的生长纹。而天然红宝石中生长纹是呈平直的,有时可呈六边形,有120弯折现象。焰熔法生产的红宝石成本低,速度快,几个小时就能生产出一个 20g 以上的完好晶体。因此,几乎所有的市场上销售的合
23、成红宝石都是用这种方法生产的。鉴此,上述两种特征对区别天然与合成红宝石有非常重要的意义。3.2.2 助熔剂法(Flux)合成红宝石中包裹体的特征助熔剂法合成的红宝石与天然红宝石非常相似,能形成平直的生长纹和指纹状的包裹体。其最显著的特点是内含助熔剂残余物包裹体和金属铂片。(1)金属铂片包裹体 助熔剂法合成的红宝石中,含有各种形状的铂片包裹体(见图 6)。铂片具有强金属光泽,不透明,反射光下为钢灰色,见有铂片包裹体的红宝石肯定是合成品。(2)助熔剂包裹体 助熔剂包裹体呈无色、白色和橙黄色,系助熔剂残留物,形态各式各样:蝌蚪状、雨滴状、网眼状、云雾状、指纹状、羽毛状和窗纱状包裹体(见图 7),其中
24、较大的助熔剂残留物,常具有裂隙或细小的龟裂状结构,图 5 维尔拉叶法合成红宝石中气泡包裹体图 7 助熔剂法合成红宝石中窗纱状包裹体石家庄经济学院本科生毕业论文6不透明的一般突起较高,透明度高的突起较低。尤其是 kashan(卡桑)合成红宝石中,在颗粒较大的已固化的助熔剂残留物包裹体中,可清楚地看到这种龟裂结构,并为两相共存,外部为固态相(具有细小龟裂纹),内部为气相。对羽状包裹体这一判别标志,也应区分羽状包裹体的组成成分,不能一概而论。如斯里兰卡天然红宝石中,羽状包裹体是由细小的液滴和液体充填管组成,而 Kashan 助熔剂法合成的红宝石中的羽状包裹体则是由细粒助熔剂的残留物所组成,属于熔剂包
25、裹体,这可以通过拉曼光谱显微镜测定羽状包裹体中残余的助熔剂的拉曼光谱的峰值来确定。如多罗斯(Dourous)合成红宝石的助熔剂残余的拉曼光谱的峰值为133cm-1、824cm -1、850cm -1。(3)指纹状包裹体 在助熔剂法合成的红宝石中可见到少量的指纹状包裹体,与天然红宝石中指纹状包裹体的区别在于其指纹往往由单一相态的熔体或气体相组成,很少有多种相态共存的现象。因此,在正交偏光镜下,这种指纹状包裹体呈全消光(全黑)或在指纹状包裹体的黑色背景上仅其中结晶相有光性(亮点)。而在天然红宝石中,指纹状包裹体在正交偏光镜下则全亮。(4)色带 助熔剂法合成的红宝石具有强弱不同的平直或不规则的色带,
26、还有规则的波纹状、糖渣状等色带。通常情况下,这种色带较窄,有时色带呈弯曲状,与天然红宝石区别在于:天然品无弯曲色带,色带较宽,较不规则。(5)双晶 熔剂法合成的红宝石中 ,双晶面往往沿(1011) 菱形六面体面方向发育,与天然红宝石中的双晶相比,其双晶面少,常常只有一组双晶纹,且很少贯通整个宝石。而天然红宝石中,可见几组双晶纹相交,且贯穿整个宝石。如美国查塔姆公司新近采用助熔剂法合成的具有暗色核心的红宝石晶形,呈近等向菱面体状,暗色核心呈六方或三方单锥状。3.2.3 水热法(Hydro-thermal)合成红宝石中包裹体的特征水热法合成红宝石是用天然红宝石或合成红宝石作为籽晶,模拟自然状态下的
27、生长过程而形成的红色刚玉。1957 年美国贝尔实验室用此方法合成了红宝石,这种方法生长周期长,宝石的结晶速度很慢,成本高。它比上述两种方法合成品更接近天然红宝石,内部包裹体与天然品很相似。常见的有:白色针状熔剂包裹体、密集的羽状包裹体(见图 8)、扭曲的云雾状气泡集合体、籽晶的双晶纹和指纹状包裹体。需要指出的是: 在天然与合成红宝石中均可出现指纹状包裹体,两者的区别在于指纹状包裹体的突起和颜色。(1)突起 天然红宝石中裂隙充填的指纹状包裹体由气液相组成,与寄主红宝石的折射率相差极大,因此,其呈极高突起,表现为“指纹点”呈粗黑的轮廓,中间为亮点。而合成红宝石中的指纹状包裹体则为中高突起,同一指纹
28、状包裹体的“指纹点”形状既不规则也不统一。而且在高倍镜下,个体较大的指纹点内常可见收缩裂痕。(2)颜色 天然红宝石在反射光照射下,“指纹点”在红宝石主体红色下呈紫粉红色球体。而合成品中“指纹点”则在红宝石主体红色背景下呈亮黄色的点群。图 8 水热法合成红宝石中密集的羽毛状包裹体石家庄经济学院本科生毕业论文74 红宝石中包裹体的作用4.1 红宝石成因的确定和红宝石产地的鉴别宝石成因不同,所含包裹体特征亦不同。红宝石可在不同的地质条件下形成,既可产于深成岩浆岩中,又可产在酸性岩浆与钙质岩石相接触的矽卡岩中。通过研究宝石中的包裹体,可以确定宝石的成因类型。产于深成岩浆岩中的红宝石,常具有下列特征:
29、常见少量微细矿物包裹体,如黑色石墨、深红色铬尖晶石、镁铝榴石、小八面体钻石等。每种红宝石均有少量气液和子晶包裹体; 在宝石中微小的矿物包裹体的四周有时可见一个因应力作用呈现的平面状裂隙环,看上去很象睡莲的叶子,称睡莲叶状包裹体;气液包裹体中以液相为主,气泡所占面积较小。由于接触交代作用是酸性岩浆与已固结的碳酸盐类或超基性橄榄岩以双交代和渗滤交代方式进行,故会有交代变余结构或原始矿物残晶。再由于在交代作用的晚期阶段,溶液中富含挥发份,故这类交代作用产生的包裹体具有下列特征:常为气、液、固三态包裹体; 常见子晶包裹体,红宝石中有沿晶面发育的纤维状固态包裹体。此外,既使是同一成因的红宝石,往往产地不
30、同,包裹体以及被包裹的固体矿物亦不同。通过大量宝石中的包裹体研究,可以确定宝石的产地。由于宝石在形成过程中所处的地球化学背景和成矿类型的差异,在某一地区,特定地质条件下产生的某种宝石常常含有特征性的包裹体,同一成因类型的宝石由于产生的环境不同,所含包裹体的成分也不相同。 1、缅甸红宝石。缅甸有两个矿区,其一是抹谷,另一个是孟素。抹谷常见金红石针状矿物包裹体呈三组方向平行排列,构成星光宝石。从围岩中机械混入的方解石、白云石常呈完好的晶形单个分布在宝石内部,此外,磁铁矿、黄铁矿、锆石、尖晶石等包裹体也常见,偶见针状水铝矿。气液包裹体常沿愈合羽状裂隙分布,构成指纹状、管状和不规则状的两相包裹体,有时
31、可见三相包裹体。2、斯里兰卡红宝石。其含有大量的金红石针状包裹体,一般都有星光效应,另一特点是锆石晕,由于锆石内放射性元素衰变作用在锆石周围出圆盘状裂隙,此外还有尖晶石、刚玉、磷灰石等矿物包裹体。气液两相包裹体常呈指纹状、网状、管状图案。3、泰国红宝石。晶体颗粒较小,裂隙较多,金红石包裹体含量甚少,而水铝矿偏多,其他固体包裹体是磁铁矿、石榴子石和磷灰石等,气液两相包裹体呈指纹状、不规则状分布。4.2 天然红宝石与合成红宝石的鉴别近年来随着科学技术的不断发展,人工合成宝石的手段和方法日新月异,各种合成宝石纷纷投入市场,与天然宝石鱼目混珠。合成方法和手段的不断改进和完善,真假难辨,用常规的手段几乎
32、难以鉴别。宝石中包裹体的研究能为合成宝石和天然宝石的鉴别提供最科学、最准确的依据。天然红宝石总是含有包裹体,而人造红宝石则无包裹体,或仅见单一的圆形、泪滴形气泡。如天然红宝石均不同程度地含有下列包裹体: 丝绢状金红石包裹体。一般平行红宝石晶体的六方柱面展布,构成三组交角为 60和 120的面网。当平行这三组包裹体的面网切割并琢磨成弧面宝石时,光线照射在弧面上,就会出现六射星光,即星光红石家庄经济学院本科生毕业论文8宝石。如果纤维包裹体呈不规则的密集式堆积,就呈现出半透明的乳白色絮状斑块。弥漫状气液包裹体。在宝石中呈星散分布,其中气态所占面积较小,约百分之三十左右。如果气液包裹体聚集在一起呈指纹
33、状展布,就称之为指纹状气液包裹体。短柱状、粒状固态包裹体。红宝石中常含尖晶石、方解石、檐石、赤铁矿、错石、磷灰石等矿物包裹体。这些小矿物的棱角因曾熔融而圆滑。天然红宝石中聚片双晶发育,可以见到平直排列的百叶窗式双晶纹。裂理常沿聚片双晶面发育。合成的红宝石中内部缺陷少,包裹体少,可见单一的圆形、泪滴形气泡。可以根据相对突起区分天然宝石中的浑圆颗粒和合成宝石中的气泡。天然晶质包裹体的浑圆颗粒的折光率往往接近刚玉主晶的折光率,因此色差低。由于气泡含有气体,气泡和刚玉之间折光率相差很大,造成高色差,结果在透射光下它们呈黑斑突现出来,而在暗视野照明下,它们呈亮针点显现出来。有时还可见到一些未熔化的氧化铅
34、粉末包裹体,如熔剂的未熔化“球粒” ,束状及纱状包裹体以及来自合金柑涡的铂包裹体等。4.3 识别红宝石是否经特殊加工为了提高、改善次质天然宝石的工艺性和美观欣赏性,常进行加热处理。此时宝石的主要物理性质变化不大,若用测定折光率、比重等来区分经过处理的天然宝石,常常达不到目的。但是经过热处理的天然宝石中的包裹体特征会发生明显的变化:一般情况下经热处理的红宝石中不会再有含 CO2 的流体包裹体; 也就是说通过对包裹体的研究,可以确定刚玉是否经受过热处理。一般认为,红宝石中若有未破裂的二氧化碳流体包裹体,则证明它们未受过热处理。天然宝石,尤其是价格高昂的红宝石,多数由于颜色过深(或过浅)和透明度欠佳
35、而影响身价,为此,常采用高温加热(高达 2000)等方法处理后可变为理想的颜色和透明度,从而达到提高宝石价值的目的。在高温改色过程中,存在于宝石中大量针状金红石包裹体将全部或部分熔化,呈珠滴状;而流体包裹体则受高温而爆裂,留下包裹体空腔,液体沿裂纹流出,散布在包裹体周围。因此,通过观察包裹体特征,就能判断宝石是否经过高温改色。5 结论通过上述的讨论,可以得出以下结论:包裹体是区别天然红宝石与合成红宝石的关键。天然红宝石与合成红宝石中都可能出现指纹状和羽状包裹体,仅从形态上难以区分,鉴别的关键是:要确定指纹状包裹体组成是单一相还是多相以及其突起和反射光下的颜色;对羽状包裹体则是要确定其组成成分,
36、如成分是氧化铝等助熔剂残余物,则确定其是合成品。对宝石包裹体要不断的去学习和探讨,才能更好的将红宝石包裹体能得到充分的运用。在少数情况下,仅靠包裹体及生长纹、双晶等还不能区分天然品与合成品,必须借助于吸收光谱、拉曼光谱、荧光效应等其它检测手段进行鉴定。石家庄经济学院本科生毕业论文9致 谢:在论文写作过程中,经过多次的修改各稿,使我对红宝石相关知识亦增加了了解,从中学到很多,我特别要感谢的是我的指导老师王吉中,感谢他对我的论文多次的提出修改意见,耐心细致的指导我的论文写作进程,使我更加熟悉论文写作规范,指出我论文中出现的错误与不足,使我及时改进.最后顺利完成我的论文。石家庄经济学院本科生毕业论文
37、10参考文献:1 蔡建明,李保华. 包裹体在宝石研究中的意义J.成都理工学院学报,1995,22(4):2632.2 顾颖顶. 天然宝石中的包裹体J. 矿业快报,2003, (6):911.3 何谋春,朱选民,洪斌. 云南元江红宝石中包裹体的拉曼光谱特征 J. 宝石和宝石学杂志,2001,3(4):26-27 .4 李建平,何知礼. 宝石中的包裹体及其在宝石鉴定中的作用 J .有色金属矿产与勘察,1996,5(4):253256.5 李兆麟. 天然宝石与人工合成宝石中包裹体研究J. 宝石和宝石学杂志,2000,2(1):2733.6 刘劲鸿. 宝石中包裹体分类及其意义J. 吉林地质,1998,
38、17(2):6669.7 卢保奇,翁臻培. 红宝石与合成红宝石中包裹体特征的研究 J . 超硬材料与宝石(特辑) ,2003,15(2):5054.8 马婷婷,廖宗庭. 流体包裹体在宝石学研究中的应用J.同济大学学报,2005,33(9):11871190.9 丘志力. 宝石学包体概念及玉石包体分类 J . 中山大学学报(自然科学版) ,1998,37:105108.10 吴卉菊. 浅议宝石包裹体特征J.2006, (8).11 Henn U and Bank H. Flux-grown synthetic rubies from RussiaJ. Journal of Gemology, 1993,23(7):393-396.12 Kane R E. The Ramaura synthetic rubyJ. Gem &Gemology,1983,19(3):130-146.13 Jhon C K and Kaivula I. An examination of Chatham flux-grown synthetic pink sapphires J. Journal of Gemology,1994,24(3):149-154.