中维期刊第36期 l 包裹体在珠宝鉴定中起到的重要作用

科技   2024-11-01 08:48   河南  


宝石中的包裹体是常见的内含物,


在宝石鉴定中具有重要意义,


是评价宝石的依据之一。



今天,小编带大家了解,


包裹体在鉴定中起到的重要作用。





【名称】
蓝宝石包裹体

【释义】
这张包裹体图中观察到,一个五彩缤纷的彩虹裂缝周围环绕着玄武岩蓝宝石小晶体,很漂亮,像一朵盛开的鲜花,这颗蓝宝石产自泰国(暹罗)。


1
包裹体概述
Inclusion body


宝石中的包体的形成与矿物包体形成一样,

往往与晶体生长过程中产生晶体缺陷有关,

研究宝石的包体极为重要,


它不仅可以帮助我们鉴定宝石的品种,

区分天然宝石和合成宝石,

还能辨别宝石的优化处理手段,

评价天然宝石的品质,了解宝石成因及产地。

本文主要针对红宝石和祖母绿,研究包裹体对宝石鉴别起到重要作用。



广义包体的概念是指


影响宝石矿物整体均一性的所有特征。


包括宝石结构特征和物理特征的差异,


如带状结构、色带、双晶、断口和解理,


以及与内部结构有关的表面特征。



按包裹体成因分类可分为

原生包裹体、次生包裹体、同生包裹体。

原生包裹体:是指宝石形成前就已结晶或存在的包裹体,比寄生晶体先形成,随后被寄主晶体包裹。

同生包裹体:指宝石结晶的同时形成和结晶的一些物质,是与寄主矿物同时形成的包裹体。

次生包裹体:指宝石形成以后由于环境的变化如宝石受应力产生裂隙,宝石周围的一些物质沿裂隙“灌入”到宝石中形成的包裹体。




2
红宝石基本特征
Inclusion body


红宝石化学成分为三氧化二铝,

含铬而呈红色,是七月的生辰石。

最优质的红宝石为“鸽血红”产于缅甸。


在矿物学上,红宝石为三方晶系晶体。

晶体常为六边形桶状或柱状,有时呈板状,具双晶。

在锥和柱面上常有横的条纹,

这种特征加上其三角形生长标志是原始晶体良好的识别特征。


不同产地的红宝石包裹体特征
 
缅甸红宝石中很少见流体包体,但固态包体却非常丰富,其中金红石的分布特征构成了缅甸红宝石的产地鉴别特征(见图1)。

由于金红石对光的干涉作用,在成品宝石表面常呈现一种五颜六色的光彩,即“绢丝光泽”,放大检查中可发现金红石分布不均匀,多呈团块状聚集,恰似一块块“补丁”(见图2),在“补丁”周围方解石等粒状微晶呈回旋状环绕分布。

除金红石外,缅甸红宝石中还常见方解石、尖晶石、榍石、磁铁矿、橄榄石、锆石等包体。其中方解石、白云石多呈无色透明的菱面体或不透明的乳白色团块状;尖晶石呈低突起浑圆状或八面体形;榍石多为黄色板状、柱状(见图4);磁铁矿多呈褐至黑色的圆粒状;橄榄石则呈黄绿色柱状;磷灰石多呈无色至浅黄色,边缘呈明显被熔蚀的浑圆状(见图3)。

缅甸红宝石中一般仅能见到一组双晶,

在成品宝石中表现出一组“百叶窗”式图案。


3
泰国红宝石
Inclusion body

泰国红宝石中的水铝矿多呈灰白色,

细长的针状,管状沿聚片双晶出溶,

有时可见不同方向的三组水铝矿近直角相交形成建筑鹰架状图案(见图5)。


与缅甸红宝石相比,

泰国红宝石含有丰富的流体包体,

流体包体多聚集成指纹状、羽状、圆盘状。


圆盘状流体包体中央往往

分布者已被溶蚀的磷灰石,石榴石或磁黄铁矿晶体,

晶体四周为呈盘状展开的流体,

形成一种典型的“煎蛋”状图案(见图6),

这一图案构成了泰国红宝石的产地特征。


4
斯蒂兰卡红宝石
Inclusion body

斯里兰卡红宝石含有丰富的固态包体,
但具有产地意义的是其中的金红石、锆石包体。

斯里兰卡红宝石具有丰富的流体包体
流体包体表现出大致相同的定向性,
集合体呈清晰的指纹状、梳状、网状、细长的
金红石纤维常与管状流体包体,

相伴而生,斯里兰卡红宝石中流体包体
“含量的丰富、图案的精美”构成了其产地特征。


5
越南红宝石
Inclusion body

越南红宝石较特征的包体是三水铝石,
三水铝石成橘黄色,
目前仅在越南红宝石中发现三水铝石,

因此,它可以作为越南红宝石的产地依据,
除此之外,越南红宝石中
还可见到透明、棕黄色、扁平的金云母晶体,
透明菱面体或不规则团块状方解石,
橙色的金红石晶体,黑色棒状磁黄铁矿等固态包体。

6
合成红宝石包体特征
ipInclusion body

合成刚玉类宝石生产工艺较多,
主要有焰熔法,助熔剂法,水热法,区域熔炼法等。
1.焰熔法
焰溶法合成的红宝石内含物通常有①气泡通常呈圆形,但也有成蝌蚪形,可单独出现或成群出现。若生产工艺不稳定时,可产生大量点状气泡或成堆聚集,呈带状、云雾状分布。②偶见未熔的氧化铝粉末和红色氧化铬粉末呈面包渣状。③具有较宽的弧形生长纹,并贯穿整个样品。若充胶,可在裂隙内部产生一种假指纹状包体。
2.水热法
①气液两相包裹体。或单独分布,或呈指纹状形式分布于愈合裂隙面,似网状,比天然刚玉宝石的指纹状包裹体立感强,且较为规则,常有特征的钉状流体包体密集定向分布。
②气泡成群出现。早期合成的红宝石内部有的气泡群较多,呈0.01毫米微小气泡密集分布在籽晶片,籽晶罩或挂金丝处,目前合成刚玉类宝石晶体一般难以见到。
③固体金属包裹体(见图9)。呈点絮状或团絮状分布的黄金微晶集合体,来自高压釜的黄金衬管或挂丝。合成红宝石晶体中还可见一种灰白色的AL(OH)3粉末,外形似面包渣不透明,多沿籽晶片附近呈点状面状分布。

3.助熔剂法
①常见一种呈金属光泽,三角形,六边形或其他形状的铂金片包体(见图11、12)
②可见黄至粉色块状助熔剂包体,形态多样,如树枝状,彗星状,指纹状,网状,熔滴状等
③气相包体,助熔剂具挥发性,熔体粘滞性较大。
④在籽晶周围可见到特有的云朵状气泡集合体或帚状包裹体,偶尔可见粗粒助熔剂包裹体和有蓝色边缘的籽晶。


7
祖母绿包裹体
Inclusion body

祖母绿为具环状结构铍铝硅酸盐矿物,六方晶系。
祖母绿晶体主要呈六方柱形,
而且柱面上发育有平行于晶体长轴的纵纹,
并经常见垂直于柱体的解理。

韧度小 显脆性。
含致色元素铬者呈十分美丽的翠绿色,
可略带黄或蓝色色调,其颜色柔和而鲜亮,
这种宝石即为珍贵的祖母绿,被誉为绿色之王,
深受人们喜爱,为五月的生辰石。

不同产地的祖母绿包体特征
1.哥伦比亚
在放大镜和显微镜下,哥伦比亚祖母绿裂纹较多,其裂隙内有时充满褐色铁质薄膜,具典型三相包体,且具进行完好的黄铁矿包体。三相包体具分叉状或锯齿状的外形。在姆佐矿黄棕色色调的祖母绿中见有稀土矿物氟碳钙铈矿,这可以作为姆佐祖母绿的产地特征。
2.印度
印度祖母绿内部包体很特征,由两组相互以一定角度分布的特征包体组成,一组是平行z轴分布的长方形空洞,空洞内存有液体和气泡,在空洞的边角上有一些短尾巴,外形像逗号(见图15),空洞本身为六方柱状的负晶。另一组为平行底面的黑云母片状包体。
合成祖母绿宝石生产工艺较多,
主要有助熔剂法,水热法等。
1.水热法
水热法合成祖母绿一般有以下特征
①波纹效应
②似愈合裂隙的羽状体
③硅铍石晶体
④籽晶板
⑤铂金片
⑥钉状包体,单独或成群出现,也可以很干净。水热法合成祖母绿的内部常有两相包体,由硅铍石晶体和孔洞组成钉状包体,可出现铂金属片,呈六边形或三角形,在反射光中具银白色外观。水热法合成祖母绿内部的波状或锯齿状生长纹和色带,大多平行于种晶板,与z轴的交角在22°~40°度之间,而且具不规则的亚颗粒边界,近垂直于色带,形成角状图案,这是天然祖母绿中所没有的。

2.助熔剂
合成祖母绿助熔剂残余,助熔剂残余常呈羽纱状、云雾状、云翳状、管状、网状(见图19)、与天然宝石内的包体形态明显不同。助熔剂残余微晶与收缩泡构成气-固两相包体,很像天然宝石中的气-液两相包体,但助熔剂呈微晶固相分布与天然液体特征不同,显的浑浊不如液体透明清澈。
3.优化处理宝石的包裹体特征
红宝石优化方法主要是热处理;处理方法包括染色、浸有色油、充填和扩散处理等。
经热处理的红包石内的低熔点包体,如长石、方解石、磷灰石等在长时间高温作用下发生部分熔解,原柱状晶体边缘圆滑;丝状体变得断断续续;液态包体因体积膨胀而破裂,甚至进入新生炸裂纹内。大多数经热处理的红宝石都有颜色不均匀的现象,如不均匀的扩散色带,大小不一的斑点状的扩散色斑或色晕。
祖母绿优化方法主要是注无色油,主要是掩盖已有的裂隙和孔洞而不改变宝石的颜色。对注无色油祖母绿的检测,主要是放大检查,观察裂隙中是否有油存在的特征,可将祖母绿放入水中或其他无色溶液中,用反射光观察,转动宝石,在某一方向上可看到无色油引起的的干涉色或油的液态包体。
4.包裹体对宝石质量评价的影响
包裹体的存在对宝石的鉴定及质量评价起到重要的作用。包裹体多而杂则降低宝石的质量和档次。但某些包裹体在特殊情况下又会提高宝石的档次,如针管状包裹体成规则排列时,正确的加工则能形成星光和猫眼效应、水胆玛瑙等;水晶中如有针状金红石等包裹体时,则形成发晶。

根据我国国家标准,钻石的净度共分为LC、VVS、VS、SI、P 5个大级别,在此基础上,又根据净度特征的大小、数量、位置和性质细分为LC、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、P1、P2、P3 10个小级别。



8
结论
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本文主要选用宝石中的红宝石和祖母绿,

研究其所含包裹体对宝石的产地兼备起重要作用。

例如:红包石“煎蛋”状图案的包裹体代表产自于泰国、三水铝石的包裹体代表产自于印度、竹节状阳起石包裹体代表产于俄罗斯等等。

研究宝石的包裹体对宝石学有非常重要的意义,通过研究包裹体的形成原因就可以了解天然宝石的生成条件,指导找矿和确定合成宝石实验条件。

通过研究宝石中的包体我们可以测定宝石形成时的温度、压力等数据,这些数据对于宝石的找矿、勘探、开采及进行人工合成宝石具有重要意义;

宝石包体的存在位置及大小、数量、可见程度等特征有时会提高宝石的价值,有时会降低宝石的价值。

根据包体的形成特征,可以对宝石的质量做出综合评价。





图片|来自网络


参考|系统宝石学  人工宝石学  宝石鉴定  钻石分级等


中维集团公司内刊 |第三十六期


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