宝石学包裹体概念及玉石包体分类

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第37卷 增 刊
1998年 6月中山大学学报(自然科学版)ACT A  SCIEN T I AR U M  N A T U R AL IU M U N IV ERSIT AT IS  SU N Y AT SENI  V o l.37 Suppl.Jun. 1998    收稿日期:1998-04-08  丘志力,男,35岁,副教授宝石学包裹体概念及玉石包体分类
丘志力
(中山大学地球科学系,广州510275)
摘 要 通过对地质学与宝石学包裹体概念的对比,明确提出宝石学包裹体概念应与地质学
包裹体概念有明显差别,宝石学包裹体概念应包括玉石的包体种类.提出玉石包体的概念及宝
石包体的分类方案,认为玉石包体可分为实体包体、结构包体和颜色包体3类.玉石包体的确
认有助于玉石种类的鉴定.
关键词 玉石包体,分类,宝石包裹体
分类号 P 619.28石评梅的简介
宝石包裹体的研究,在宝石学界是一项教育价值极高的课题.包裹体是宝石最广阔、最可靠、最确切的鉴定基础[1].1672年Robert Boyles 发表了第一篇有关包裹体的文献,19世纪初期许多研究者对包裹体成份的分析为地质学水成论提供了有力的支持;1858年英格兰的G Sorby 通过对合成及天然晶体中流体包裹体的开拓性研究,确立了包裹体理论研究的基础.1950年原苏联科学家耶尔马科夫等出版了《成矿溶液的研究》,促进了包裹体理论研究及应用技术的发展.1953年F G Smith 通过对前人发表的400多篇文献的总结,出版了《包裹体温度研究发展史》,并且改进了气液包裹体爆裂法的测试技术.1976年以后美国Ed-w in Roedder 等关于流体均一法、冷冻法及成分分析方面的研究及论述,完善了包裹体在地质学的应用理论,使包裹体研究成为地质学研究中不可或缺的现代分支,极大地促进了人们对矿物及矿床形成条件、岩石成因及演化等方面的认识[2~5].宝石中包裹体的研究起源与地质学中包裹体的研究应该是近于同时的.1823年布雷斯特描述了黄玉、绿宝石和橄榄石中的包裹体;1869年Sor by 报道了斯里兰卡蓝宝石中的含CO 2气液包裹体[5]
;1929年纽约GL 出版社出版的《珠宝商袖珍手册》强调了宝石包裹体的重要性,而1953年Gubelin 德文版的《宝石内含物鉴定法》的出版使宝石包裹体的研究成为了包裹体研究中的重要组成部分;随后,经过多次修订的Photo Atalas o f I nclusion in Gem stones 一书的出版很快便成为宝石包裹体研究的经典.
地质学中包裹体的概念是一个较为特定的概念,它主要研究单晶矿物内的内含物.而宝石中的包裹体则
自我介绍面试除内含物外,还包括与宝石的内部特征、有关的结构或颜色方面的内容[6].据此,丘志力[7]概括了“宝石包裹体”的概念,认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都可以称为包裹体.其后文献[8]将该概念进一步
明确为“凡是与主体宝石和玉石有成份、相态、结构或颜色差异的内含物质或缺陷.”本文进一步说明归纳这一包裹体概念的理由及其使用意义.
1 地质学中的包裹体
在地质学的研究中,包裹体常常指的是矿物中的包裹体.这里所说的矿物,事实上指的也不是严格意义上的单晶,因为许多矿物形成时往往会有双晶存在,双晶内存在的包裹体实际上也包括在地质学包裹体的概念之内,其中石英的包裹体便是很好的例子.目前地质学关于包裹体的形成机理主要有如下几种解释.其一是认为包裹体是由于矿物结晶过程并不是在完全理想的状态下进行的,当矿物中出现晶体缺陷(点缺陷、线缺陷或面缺陷)时,成矿物质在缺陷中滞留并被封闭,便形成了包裹体,这是流体包裹体形成的主要方式,也是原生包裹体形成的主要机制.其二是重结晶的原理,认为包裹体是在矿物形成后的过程中,由于缺陷包含的成矿溶液发生重结晶而形成次生或假次生的包裹体.其三是矿物形成过程中遭受应力发生形成错位形变时形成的包裹体.根据这些原理,利用包裹体可以重塑矿物形成时的地质地球化学过程.因此,地质学家最关心的问题是“包裹体的代表性”,或者说是包裹体的“封闭性”,研究
最多的便是流体包裹体.而研究的方法是将矿物磨成很薄的双面光的包裹体片,利用高倍的显微镜、加热冷冻设备及各种成分分析手段进行研究.这种研究取向,从地质学家对包裹体概念的说明上可以获得反映.主机由什么组成
“矿物中的流体包裹体是矿物晶体在其生长过程中捕获的部分液体、气体和熔融体的代表,而且可以用来确定某种岩石或矿物形成的环境”[9].Sorby [4]
认为包裹体是保留在主矿物中的相对封闭系统,包裹体物质被圈闭后,一般不发生遗漏和外来物质渗入,体腔体积基本不变;广义的包裹体是指矿物中包含的物质,而确切地说则是指矿物中与主矿物具有相界线,由一相、二相或多相物质组成的封闭的地球化学系统[10];矿物在生长过程中所捕获的,包裹在晶体内的外来物质,其大小和形状不一,固、液和气态都有.气液包裹体对研究矿物形成时的物理化学条件有重要意义[11].根据这种理解,地质学中包裹体的分类最主要是从包裹体的形成与主矿物形成过程的关系,并结合包裹体的物相组成进行划分[2,3].
综上所述,我们可以看到地质学上包裹体的定义也是不断发展的,Grig oriev (1948)对变质岩的研究已表明在几个自由生长的晶体之间界面上可形成包裹体.而Sella 和Deicha 通过电子显微镜的放大,也发现在细晶岩和金矿脉石英中存在大量非常微小的负晶形包裹体,Ro edder E 称这种包裹体为晶(粒)间包裹体,归入到原包裹体中,而另一种由于出溶作用形成的包裹体的出现(W ilkins and Barkas,1978)也
使它们对地质学包裹体的认识更为深入,亦表明包裹体的形成方式是多种多样的.2 宝石学中的包裹体
从宝石学的角度,广义的宝石包括单晶宝石和集合体宝石两类,或者说广义的宝石包含玉石材料[12~14].宝石中的包裹体实际上应包括玉石中的包裹体种类;但玉石中的包裹体和地质学上的包裹体的概念含义明显不同.
美国前宝石学院院长Liddico at R T Jr 在1975年出版的第10版《宝石鉴定手册》中,对宝石包裹体的概念作如下说明:“广义的包裹体包括表面和内部裂纹和解理,封闭在宝石内部的气体和液体、晶体和其它固体[15]”.在英国宝石协会的宝石学教程中,包裹体包括:
105增 刊          丘志力:宝石学包裹体概念及玉石包体分类
106中山大学学报(自然科学版)             第37卷 宝石内部的固相、液相和气相物质; 分带,包括颜色色带;双晶;!断口和解理;∀与内部结构有关的表面特征[6].这实际上已经肯定宝石学中包裹体与地质学中包裹体概念的内涵不同,前者含义更为广泛.这种差异存在的合理性也可以从两方面获得说明: 宝石学与地质学包裹体研究之间存在着明显的差异.从研究目的来说,虽然宝石中的包裹体也能为宝石的成因及形成条件提供重要的参数,但包裹体的研究更为直观,其主要目的是为宝石鉴定评估服务.宝石中包裹体的观察及鉴定,虽然也可以利用地质学中的方法,但由于宝石鉴定是无损鉴定,加上其厚度及
透明性方面的限制,因此其方法上受到许多限制(例如一些小的包裹体在宝石内可能就无法确切鉴别).宝石中包裹体并不局限在一般意义上的流体包裹体,包裹体的封闭性对宝石鉴定的重要性也远没有在研究地质作用时重要. 研究的对象存在差别.地质学包裹体研究通常是以单矿物为主,而宝石学包裹体除研究单晶宝石外,还涉及集合体玉石中的包体.
3 玉石包体
虽然宝石学的一些经典著作,很少对玉石的包裹体有明确说明,我国也有人认为在玉石中使用包裹体的概念不妥当[14].但实际上这一概念却不断被使用在描述具体宝石的鉴别特征方面.例如文献[1]提到含水空晶或俗称为水胆的中空玛瑙;玉髓中褐铁矿包裹体图案及墨西哥火欧泊中球基状、葡萄串状、石笋状、钟乳石状的包裹体;组群集合体与又晶展示不同于单晶宝石内多晶集合包裹体,说明包裹体可以是共生或外延的附生物;如琥珀、玉髓的内含物;翡翠、软玉、青金岩、孔雀石和欧泊等集合体中的包裹体.文献[15]则分别描述了苔纹玛瑙中特殊图案的氧化锰包裹体、天然黑珍珠中的棒状包裹体、东陵玉中的铬云母包裹体.栾秉王敖指出过青金石与绿松石的包裹体.张倍莉等指出翡翠、软玉、欧泊、石英岩、蛇纹石玉等玉石集合体的包裹体.王福泉等提到青金石的包裹体;周国平则谈到松石、青金石、欧泊仿制品及玉髓等集合宝石的包裹体等.由此可见玉石中包裹体的概念实际上是包含于宝石包裹体概念之内的.
实际的观察也表明,在一些玉石中既存在着分布在主要玉石单矿物中的流体及固体包裹体,同时也存在着矿物由于共生或伴生关系而形成的包体[8].后一种类型包体既可以部分或全部被主体矿物包裹而成为真正地质学意义上的包裹体,也可以与主体矿物形成交生而成为玉石结构中的一部分.而更多的时候,由于玉石往往半透明,玉石鉴定过程中无法准确判别两者真正的成因关系,而外观呈现次要的矿物(或某种结构缺陷)被主体玉石矿物包裹着.
对我国各种宝石学文献的对比还可以发现,我国不同研究背景的学者对宝石中包裹体含义的理解明显不同,特别是涉及玉石或集合体宝石时其分歧就更为明显.对于同一特征,如翡翠中包含的黑色矿物包体有人用杂质、瑕庇、黑点来描述,也有人用共生矿物、伴生矿物来描述.这种情况既不利于与国外交流,也不利于规范教育.因此,作者认为理清宝石学中包裹体的概念,明确地质学上包裹体与宝石学的包裹体的差异是有重要意义的.
英文文献中inclusion,enclosur e,inclosure,enclav e均可翻译成中文的包裹体或内含物、包体.但地质学中中矿物包裹体最常用的则是inclusion,而enclav e则常用来指岩石(集合体)中的包体.因此作者认为宝石中的包裹体可明确为“凡是与主体宝石和玉石有成分、相态、结构或颜色差异的内含物质或缺陷”外,还建议将狭义宝石(单晶)中的包裹
体和玉石集合体中的包裹体分别用不同名称称呼.前者与地质学矿物包裹体的概念相对仍应用inclusio n (包裹体或内含物)表示,而后者则与岩石学中包体的概念相对应,称为包体(enclave).
关于母亲用玉石中的包体来表示那些对区分特定玉石与其它玉石或玉石仿制品有帮助的内含物或缺陷并不仅仅是文字上的统一,起码它还具有如下几个方面的意义: 明确了玉石中特定特征对鉴定的意义,并与狭义宝石中的包裹体相联系. 统一了各种特征的认识,并与国际宝石学领域的认识一致,使后来者更容易掌握,不致出现同说一物各执一词的现象. 由于许多集合体宝石,透明度往往较差,宝石学一般方法并不能确切说明其与主体矿物是共生还是伴生的关系,因此使用“包体”概念更符合宝石学研究的精度.!从工艺或者商品学的角度来说,用“包体”一词可以避名用如瑕疵、脏点、黑屎一类带有褒贬含义的描述,因此也有利于玉石业的推广.∀从概念上明确了宝石学中包裹体与地质学中包裹体的差异,同时也使宝石(狭义)与玉石中关于包裹体的含义有了区别,符合实际的情况.对于玉石中包体的分类和描述,笔者建议根据实际需要选择用成因分类或特征分类.4 玉石包体的分类
蚂蚁大作战(1)成因分类.成因分类和宝石(狭义)包裹体分类相一致,可分成为原生(先成包体)、同生包体和后生包体.原生包体如翡翠中所包含的一些锆石或铬铁矿矿物包体,它们可能是翡翠形成前就已存在的,在翡翠形成过程中保存在翡翠(可能有交代蚀变)内.同生包体,指和玉石同时或近于同时形成的包体,如东陵石中的铬云母,琥珀中的昆虫与气泡,岫玉中的云雾状包体等,它们一般是玉石主体矿物的共生或伴生矿物或一些结构缺陷.次生包体,指在玉石形成以后才形成或附加上去的,例如风景玛瑙中的褐铁矿图案,翡翠中次生铁质氧化物包体等.一些后期玉石加工中产生的与玉石结构有关的特征也可归入此类.
包体成因分类的着眼点是以玉石主体矿物的形成为标准划分的.虽然这一方案更能反映出包体形成与玉石之间的本质联系,但由于常规鉴定时要明确这一关系有时并不容易,因而限制了这种分类的使用.
(2)特征分类.玉石中包体的特征分类是以包体在玉石中的特征为着眼点的,或者说是根据包体对对玉石鉴定评估的意义划分的,据此可以分为实体包体、结构包体和颜色包体3类,实体包体又由矿物包体、流体包体和气体包体组成.其中矿物包体是指玉石中所包裹的与主体玉石具有明显的相差别的共生或伴生矿物,它们对说明玉石的性质(天然、合成及是否经过处理)及产地来源有明显帮助,例如青金石中的黄铁矿,软玉中的磁铁矿等;流体包体是指被玉石包裹的含流体相态物质的包体,明显的如玛瑙中的水胆(二相或多相,其中含明显的液相),欧泊中的流体包体(二相或三相);气体包体如琥珀中的气泡及一些玉石仿制品,如“料”中的气泡.
结构包体主要是指玉石中的由于矿物结构、构造形成的一些内部缺陷或表面特征.如翡翠的蝇翅状闪光,是由硬玉的解理或矿物接触界面漫反射产生的特征.另外如青海玉的表面结构特征是由不同硬度矿物抛光产生的表面缺陷.铖怎么读
颜色包体是指在玉石中一些特殊的颜色分带或分布,其产生原因可能是明确或不明确的.如萤石(紫水英,软水紫晶)中的颜色条带,玛瑙中的颜色条带,以及一些染色合成107增 刊          丘志力:宝石学包裹体概念及玉石包体分类
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物中的特殊颜色区域,如合成绿松石中的颜色小块等,当这种颜色特征对鉴定有明显帮助时可作为包体处理.
参考文献
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天德军(4):60
15 利迪科特.宝石鉴定手册.范淑华译.北京:地质出版社,1988.41~180
The Concept of Inclusion in Gemology and the
Category of Jade Enclave
Qiu Zhili
Abstract Bad on the com parison betw een the concepts of inclusion in geolo gy and gemo logy,the author propos that the concept of inclusion in g em olog y be different from that in geolog y,and that the for mer include the categ ory of jade enclave.A schem e is pro-pod fo r classify ing the jade enclave into three types of shape enclav e,structure enclave and colour enclav e.T he jade enclav e can be ud fo r identification of jades.
Keywords jade enclav e,classification,inclusion in g em olog y
Depar tment of Ear th Sciences,Z ho ngshan U niver sity,Guangzhou510275,China

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