山东刚玉及蓝宝石天然包裹体的形态与分布特征研究

1、山东刚玉及蓝宝石天然包裹体的形态与分布特征研究刚玉1997年第2期1997年4月话,侈襄佯,MIN鹞ERRURCESA电NDGEOLOGY髓ALu第ll卷总第5B期矸/山东刚玉及蓝宝石中天然包裹体摘要山东刖玉疲蓝宝石中台有太量晶体包裹体和两相,-/U包裹棘,并沿特定面一和裂理面分布.单个晶体内的显崔包裹体敷以亿万计.其中两相和三相包裹体的形态十分复杂关键调固态包裹体.两相和三抽包裹体.面一,裂理,气孔.蓝宝石,山东山东昌乐方山新生代玄武岩中所产刚玉,仅有15为宝石级,其余85皆因颜色太深,透明度太低达不到宝石级.分析其原因,主要有两方面:第一,是由于该地所产蓝色刚玉中铁含量过高而钛含量过低,F

2、eO:TiO为10t1,是缅甸蓝宝石的35倍;第二则是由于大多数刚玉中舍有大量细小包裹体,影响了晶体的颜色和透明度.据我们在偏光显微镜下对不同剐玉薄片的观察统计结果,各种显微包裹体的数量十分惊人,其分布密度最多可达1010十/mm.如果是第一种情况,采甩高温氧化处理,一般可以减弱蓝色,提高透明度;如果兼有第二种因素,剜热处理的效果常常并不明显.并且由于固态或气态包裹体在高温下体积膨胀,会在晶体中产生大量隐蔽或开放的裂隙.1.蓝色及褐色刚玉中含包裹体的原生和次生构造l一六方环状色带原生矿中的刚玉大多晶体巨大,晶形完好,呈六方柱状或桶状90上的刚玉具有六方环状色带.部分晶体从中心至外部晶面,连续发

3、育有宽窄疏密不等的环状色带;有些晶体的中心有一十深色不透明正六边形的”核”,”核”内无色带,”核”外发育六方环状色带,”核在不同晶体中的大小差异较大(图1,图2).环状色带代表晶体生长过程的中断和介质条件的脉动性变化.在晶体停止生长的阶段晶面可吸附介质中的杂质,使色带与色带之间的界面附近含有大量原生包裹体.1996年l0月1313收稿.第一作者简升李国昌.男.1960年生,讲师.逝期发表(山东蓝宝石中包裹体的研究,等10余篇论文104L2米字形微裂隙具有有核六方环状色带的刚玉晶体,在垂直c轴方向均可见三组放射状条带呈米字形.条带呈乳白色,珍珠光泽反射光下转动晶体,可见裂隙内有晕彩.米字形裂隙的

4、裂隙面平行(10i1.将晶体垂直c轴磨成薄片,正交偏光下见裂隙两侧晶体的光性方位有变化,表现为渡状消光及局部的聚片双晶条带.无环状色带或环状色带的中心无核的晶体.这种米字形裂隙不发育(图2).1.3平行(1011)的裂理及聚片双晶有些晶体垂直C轴方向可见三组交叉裂理,裂理面平行1011),将晶体垂直C轴磨成薄片,正交偏光下可见三组聚片双晶(图3).固图1具六方环状色带及图2有核”六方环状色带图3具三组聚片双晶条带0001)裂理的刚玉及米字形裂隙(2t1昌乐方山)(3,1昌乐方山)1.4平行0001的裂理在昌乐所产大部分刚玉中部可见到平行C轴的薄片在偏光显微镜下观察,见裂理面两侧的光性方位有变化

5、,但无明显的聚片双晶条带.1011裂理及聚片双晶,一般认为是刚玉在一定温度和压力下,沿1011面网产生双晶滑移的结果.0001裂理,就对山东刚玉及蓝宝石的观察结果,第一是晶体在应力作用下沿0001)面网平滑移所致,第二,则是在0001面网内,含有大量细小原生包裹体.平行1011)的米字形裂隙,含有大量透明和不透明的晶体以及两相,三相包裹体.裂隙的成因,目前在国内尚未见有资料记载.根据裂隙面方向及发育情况分析:可能是环状色带及“核”限制或阻碍了晶体在应力作用下沿1011)面网产生整体均匀的聚片双晶滑移,使滑移只能沿1011面网的特定方向产生,形成米字形裂隙.上述色带及裂理,裂隙,一方面作为宝石学

6、意义的包裹体,普遍存在于山东剐玉及蓝宝石中,另一方面,在这些面网及裂隙中,分布有大量微包裹体.据对各种包裹体的电子探针成分分析山东蓝宝石及刚玉中的固态包裹体主要有磁铁矿,钾长石,铌铁金红石,刚玉,普通辉石,霞石及玄武质火山玻璃等0.2晶质包裹体的形态及分布2.1指纹状,行列状分布的刚玉微晶包裹体沿(0001面网分布,表现为一个个规则等距排列的透明三角单锥,呈指纹状,行列状密集排列,在<OOOl面网内的分布密度达i000050000个/ram.在高倍偏光显微镜下,观察在不1O5照片10001)面网间刚玉包裹体单倡光×i000照片20001)面网间指纹状排列的刚玉包裹体(单

7、偏光×i000)同焦平面内不同面网间三角单锥的分布情套况,见同一层内的大小疏密基本相同,不同饕层内的大小疏密不同.在0.03ram厚的薄囊片内,这样的三角单锥层有35层(照片;,.1,2,3)孽2.2针状铌铁金红石包裹体建;.多见于褐色,深蓝色刚玉中.金红石针呈褐色,不透明,一般长约0.O08mm,沿与,水平结晶轴平行的方向排列,平行0001)方向上见三组金红石针呈60.相交,垂直照片3.001)面网间行列状分布的刚玉0oo1切面上,可见一组平行的金红石针包裹体单偏光×lo00)和大量针点状的晶体横切面.由于晶体很小,透明度低,透射偏光下无明显光性反应,反射偏光下显鲜艳干涉

8、色.2.3磁铁矿包裹体黑色,不透明,呈尘点状沿六方环状色带的界面分布.山东刚玉及蓝宝石中的晶体包裹体,除上述三种规则分布的情况外,其余或单个出现或成群出现,散布于晶体中,无明显规律性.3火山玻璃包裹体火山玻璃包裹体是山东蓝宝石中形态复杂多变,很难确切描述其面貌的包裹体由透明玄武质玻璃,微晶和气孔构成,广泛分布在(10T1)和0001)裂理面内3.I两相包裹体两相包裹体由玻璃+气孔构成.气孔多成群出现,单个气孔呈圆形,椭圆形或扭曲呈蝌蚪形.边缘较黑,突起较高,中部透明,倾斜旋转显微镜物台时气孔不能移动气孔常彼此贯通呈哑铃状,串珠状,弯曲管状,枝权状或纵横交错呈网状.拉长的管状气孔常平行延伸,显示

9、流态物质沿裂隙面的浸漫流动方向(照片4,5,6,7).3.2多相包裹体由无色透明玻璃+微晶+气孔构成.微晶呈短柱形,三角形,四边形,六边形等规则几何形106一0,态,无色透明,成群出现.大小在0.O020.O05mm.柱状微晶常平行排列,针状微晶相互交织呈毡状.在有些较大的圆形椭圆形气孔内,有针状或柱状微晶垂直气孔壁生长微晶在偏光显微镜下无光性反应,据电子探针成分分析,多为斜长石,普通辉石,少量刚玉(照片8,9,10一l1)一_1_T;-?懑,.0照片8玻璃+气孔+微晶(垂直气孔壁生长)(单伯光×DO0)照片5玻璃和哑铃状,串珠状气孔(单偏光×1000)照片7OOO1)裂理

10、面内网状气孔和透明玻璃(X100(l照片9玻璃+气孔+微晶(×1200)上述包裹体见于山东刚玉及蓝宝石中,只是在非宝石级刚玉及星光蓝宝石中的含量远远高于透明蓝宝石.在宝石学教程中.将圆形或椭圆形气泡作为维尔纳叶法合成红蓝宝石的可靠证据之一.然而,在产于低粘度.易流动的玄武岩中的刚玉内部,也常常会出现圆形和椭圆形的l07簿氛气孔.正确辨别不同成因的气孔和气泡是宝石鉴定者所面临的问题之一照片100001裂理面内玻璃及微晶(x1O00)照片I10001)裂理面内玻璃+针状微晶(×1000)文字和照片,尚不足以全部描述和记录我们在山东蓝宝石及刚玉中所见到的形态复杂,种类多样,单个晶

11、体内效以亿万计的各种包裹体特征,仅将其中较典型,较有代表性的部分予以介绍,供宝石鉴定及研究人员参考.参考文献1王萍辱尉玉晶体结构中性啦离子的吸收作用盈山东蓝宝石的改色途径.山东建材学院,1996(1)2钟增璋辱.栲造岩与显徽构造武汉,中国地质大学出版社,19913王萍淳国昌辱山东蓝宝石中包裹悼的研究矿产与地质,1996,10(4)MoRPHoLoGICALCHARACTERSoFTHENATURALINCLUS10NSANDTHEIRDISTRIBUTIoNINTHESHANDoNGCoRUNDUMANDSAPPHIRELiGuochangandWangPing(ShandongCollegeofBuildingMaterials,Z/bo255200)AbstractAlargenumberofcrystaIinclusionsandtwofaciesorthreefaciesinclusionsarecontentedintheShandongcorundumandsapphire,whicharedistributedalongspecificnetplaneandpartingplane,Microinclusionsinasinglecrystalarenumberh