淺析包裹體在寶石檢測中的意義

沈喆

浙江省地質礦產研究所浙地珠寶有限公司 浙江杭州 310007

1 包裹體的成因與分類

包裹體在地質學中指礦物在生長過程中或形成后所捕獲并包裹在內部的氣、液或固相物質。但在寶石學中，對包裹體賦予了更深、更廣的內涵，寶石包裹體除了寶石中的有形內含物外，還包括了寶石內部和表面所出現(xiàn)的色帶、斷口等一些表象性特。

根據(jù)寶石包裹體的定義，筆者以包裹體相對于寶石的形成先后作為一界線，將形成早于寶石或與寶石同時形成的包裹體稱為原生包裹體；在寶石形成以后形成的包裹體，則均稱為次生包裹體．由此，進一步將次生包裹體劃分為：原次生包裹體、后次生包裹體和人工次生包裹體三類[1]。

2 包裹體在寶石研究中的意義

2.1 判斷寶石成因及形成條件

各種成因類型的寶石，由于形成的地質環(huán)境和物理化學條件不同，捕獲于其中的包裹體類型、組合特征也不一樣。因此，可以根據(jù)包裹體推斷寶石的成因。巖漿成因的寶石（如金剛石、剛玉、橄欖石、鋯石、等）是從巖漿熔體中結晶出來的。因此，這些寶石中常以固體包裹體和熔體包裹體為主，并出現(xiàn)指印狀包裹體。偉晶巖和矽卡巖成因的寶石品種較多，有紅寶石、藍寶石、祖母綠、黃玉、電氣石、金綠寶石、鈣鋁榴石和水晶等，其中包裹體類型比較復雜，通常以流體包裹體和熔體包裹體共存為特征。熱液成因的寶石（如綠柱石、黃玉、水晶等）是在汽水熱液中形成的，其中流體包裹體最為發(fā)育，不見熔體包裹體[2]。

很多寶石的包裹體在一定的溫度和壓力的條件下會繼續(xù)出現(xiàn)變化：如鋯石、磷灰石等寶石中因包含有放射性元素而出現(xiàn)的放射暈圈；橄欖石、尖晶石等寶石中的固態(tài)礦物包裹體因與其主晶的熱膨脹系數(shù)不同，在后期地質熱事件中因出現(xiàn)膨脹或收縮而產生的荷葉狀、蜜蜂翅狀及盤狀裂隙；長石類寶石在后期的地質作用過程中固溶體分離而出現(xiàn)的條帶狀結構。

2.2 判斷特殊處理的寶石

在寶石中往往有一些顏色過深或過淺等問題，需要經過熱處理、激光處理、輻照、染色、鍍膜、擴散等方法對寶石進行優(yōu)化處理來提升美觀。對寶石優(yōu)化處理的方法不同，所出現(xiàn)的包裹體特征也不同。

如染色與擴散染色處理寶石．染料沿寶石的開放性裂隙分布，在裂隙中也可形成絲網狀、指紋狀、羽狀、雨滴狀等形態(tài)；但由于是人工短時間的處理過程所致，染料主要在寶石的裂隙中分布，并集中于表層．典型的有染色紅寶石、染色翡翠、擴散處理的藍寶石和紅寶石等．而熱處理寶石．將寶石置于一定溫壓條件下進行處理，達到提高寶石凈度、增加或減少顏色、產生或消除星光等目的。寶石經熱處理后，原生包裹體將會出現(xiàn)一定程度的變化，如氣-液包裹體消失，產生氣泡、膨脹裂隙等；對寶石進行星光化處理時，會在寶石近表面出現(xiàn)較多細小、定向排列的針狀包裹體；消除星光處理則會導致原針狀包裹體消失，而留下斷續(xù)的點線狀殘余包裹體[3]。

2.3 鑒別天然寶石和人造寶石

人工合成方法和實驗條件的不斷完善及提高，僅靠色性、比重、折射率和硬度這些參數(shù)鑒別天然品和合成品就非常困難。由于天然寶石是在自然界的漫長歷史過程中逐漸結晶而成的，而合成寶石則是在人工實驗條件下很短的時間內生長而成的，兩者間的形成環(huán)境有著天壤之別，兩者內部的包裹體類型及其特征也迥然不同。

凡是天然寶石，都或多或少含有一種或多種類型共存的包裹體，這些包裹體在各種方法（主要有焰熔法、助熔劑法和水熱法）生產的人造寶石中都是不可能存在的．相反，人造寶石中經常出現(xiàn)的氣泡和助熔劑殘留物等在天然寶石中也是見不到的。現(xiàn)代“焰熔法”生產的人造寶石，內部一般異常純凈透明，無包裹體，但常見孤立或成群出現(xiàn)的圓氣泡（圖1a）。

圖1 人造寶石中的包裹體照片素描

助熔劑法人造寶石（如紅、藍寶石和變石等），除含氣泡外，常見不具包裹體相態(tài)特征的助熔劑殘余物，和從鉑坩堝脫落掉入的六邊形或三角形金屬鉑的碎片（圖1b）。有時還出現(xiàn)酷似“指紋狀”包裹體，但在高倍鏡下觀察時，不難發(fā)現(xiàn)，它并非由包裹體所組成，而是由助熔劑殘余物充填于指紋狀裂隙中而形成的假“指紋狀”包裹體（圖1c）。雖然“水熱法”生產的人造寶石更相似于熱液成因的天然寶石，其中存在一些類似的包裹體（如氣液二相包裹體），但是，兩者的包裹體特征明顯不同。主要區(qū)別是，人造寶石晶體較純凈透明，包裹體稀少，多呈長管狀、針狀（圖1d）、長釘狀，相界多數(shù)較模糊，類型單一，通常只由一種類型包裹體組成；天然寶石的包裹體較發(fā)育，主要為不規(guī)則狀、負晶形和渾圓形，相界均較清晰，類型較復雜，常常同時出現(xiàn)多種類型包裹體。．

3 結語

有時各種寶石之間各項物理常數(shù)是重疊的，這時通過對寶石包體的觀察且正確區(qū)分寶石包裹體及相關類型，對于了解天然寶石的生成條件，指導找礦和確定合成寶石實驗條件；對于判別寶石真假和寶石的人工優(yōu)化處理與否都具有重要的意義。

值得注意的是天然寶石與合成寶石中都可能出現(xiàn)指紋狀和羽狀包裹體，僅從形態(tài)上難以區(qū)分，鑒別的關鍵是：要確定指包裹體組成是單一相還是多相以及其突起和反射光下的顏色。