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1、矿物学基础包裹体的定义和分类 1 广义指宝石材料中放大可见的各种内部特征 除包括宝石材料中所含的固相 液相 气相物质外 还包括各种生长现象 如生长带 色带 双晶纹等 以及裂隙 解理 断口乃至与内部结构有关的表面特征等 2 狭义指包含在宝石材料内部的固相 液相和气相物质 常简称 包体 狭义包裹体的概念主要来源于矿物学 即与矿物学中所指的包裹体概念相当 缅甸红宝石内的磷灰石晶体 水晶中的发晶 祖母绿中的三相包体 玻璃中的气泡和漩涡纹 蓝宝石的六边形色带和生长纹 红宝石中的聚片双晶纹 琥珀中被包裹的小昆虫 包裹体的分类 从矿物学角度 包裹体一般是指矿物在生长过程中所捕获的或由某些外部因素造成的包裹在
2、晶体内部的外来物质 通常按成因和物理状态进行分类 1 按物理状态分类 1 固态包裹体1 矿物包裹体 包括各种原生 同生和后生的结晶矿物包体 2 玻璃包裹体 主要由玻璃和气孔组成 是由捕获的硅酸盐溶浆因急剧冷却而形成的包体 主要见于火山岩型成因的斑晶宝石中 如产于玄武岩内的刚玉和橄榄石中可见到这种包体 2 气液包裹体1 气相包裹体 完全为气体或气液比大于50 2 液相包裹体 完全为液相或气液比小于50 3 多相包裹体 由气相 液相和固相 子晶 组成 如哥伦比亚祖母绿常含有二氧化碳气泡 盐水和石盐晶体组成的三相包体 气相 液相 固相 祖母绿中的三相包体 气 液包裹体的形态可分为三类 圆形 椭圆形
3、泪滴形 管状以及各种不规则形状 羽状 网状 指纹状 云雾状等 系由许多细小的气液包体沿着宝石晶体在生长过程中产生的愈合裂隙分布构成 负晶形 即因受主晶矿物结晶习性控制 形成较为规则的与主晶矿物晶形相一致的气液包体 萤石中的石油液态包体 合成红宝石中的弧形生长纹及变形气泡 祖母绿中的固 气 液三相包体 红宝石中的晶体包体 2 按成因分类 1 原生包裹体指比主矿物先形成 后被主矿物生长时所包裹而成为的包裹体 均为固态矿物包裹体 主要见于岩浆作用和变质作用成因的宝石矿物中 如金刚石中的小八面体金刚石包体 红宝石中的磷灰石包体 包体常具有其晶形棱角因受熔蚀而变得圆滑的特征 祖母绿中的黄铁矿包体 2 同
4、生包裹体是在主矿物生长过程中同时形成的包裹体 主要是气 液包体 也可形成一些固态的子晶矿物包体 如石英中的石英包体 金刚石中的铬透辉石和橄榄石包体 钙铁榴石中的石棉纤维包体等 气 液包体的形态复杂多样 同生固态矿物包体一般具有棱角分明的晶形特征 蓝宝石的指纹状包体 红宝石中三向排列的金红石针状包体 尖晶石中串珠状的八面体负晶 托帕石内的三相不混溶的流体包体 蓝宝石的指纹状包体 助熔剂法合成红宝石中的助熔剂包体 3 后生包裹体是在主矿物停止生长以后形成的包裹体 这类包裹体可以由以下作用形成 化学蚀变作用出溶作用外来物质沿裂隙渗入沉淀放射性元素的破坏作用例如 一些宝石中的树枝状铁锰氧化物包体 是沿
5、裂隙渗入沉淀而成的 斯里兰卡的红 蓝宝石常含锆石矿物包体 因锆石含放射性元素铀和钍 破坏了锆石晶格 体积增大 导致形成一些环绕裂隙 称为 锆石晕 包体 玛瑙中的树枝状包裹体 铁锰氧化物花纹 铁铝榴石中的金红石和锆石晕包体 蓝宝石热处理应力环 铁铝榴石中锆石包体周围的 锆石晕 原生包裹体 同生包裹体 次生包裹体 原生 同生 次生包裹体的区分 不同相态宝石包裹体特征 不同相态宝石包裹体特征 不同相态宝石包裹体特征 包裹体在宝石中的作用 1 鉴定宝石种属 如绿色石榴石 马尾状石棉包体为翠榴石 糖浆状结晶质包体为钙铝榴石 2 判别部分宝石的产地 如具三项包体的祖母绿为哥伦比亚祖母绿的特征 3 区分天然
6、宝石和人造宝石 如天然红宝石 矿物包体 平直或六边形色带 指纹状气液包体等 焰熔法合成红宝石 气泡 弧形生长纹等 4 检测优化处理的宝石 如红宝石热处理气液包体炸裂 优化 绿色翡翠具有丝网状绿 处理 5 评价宝石的净度和品质 如钻石的净度分级等 6 提供宝石形成的物理化学条件及成因信息 如伟晶岩宝石常含丰富的气一液包体 金刚石包裹体中的矿物成分 组合对探讨金刚石形成的温压条件 金刚石及金伯利岩的成因及金刚石的寻找都具有十分重要的作用 地球是一个由不同物质和不同状态的同心圈层构造所组成的球体 外部圈层 大气圈 水圈和生物圈 内部圈层 地壳 地幔 地核 四 岩石学基础 地球的圈层结构 地球表面是由
7、岩石构成的 也就是说 岩石组成地球的外壳 覆盖在地球的表面 即岩石圈 岩石 rock 指天然产出的 具有一定结构构造的矿物集合体 岩石结构 组成岩石的矿物的结晶程度 大小 形态以及晶粒与玻璃质之间的相互关系的特征 全晶质结构 隐晶质结构 似斑状结构 斑状结构 粒状变晶结构 磷片变晶结构 伟晶结构 泥质结构 生物碎屑结构 岩石构造 岩石中不同矿物集合体之间 岩石的各个组成部分之间或矿物集合体与岩石其他组成部分之间的相互关系的特征称为岩石的构造 片麻构造 气孔构造 晶洞构造 块状构造 枕状构造 糜棱构造 岩浆岩 沉积岩 变质岩 岩浆岩 一 岩浆岩岩浆岩 magmaticrock 又称火成岩 是由地
8、球内部的岩浆在地下结晶或在地表冷却凝固而成的岩石 岩浆岩是岩石圈的主体 火山喷出岩浆侵入 岩浆的概念岩浆是在上地幔和地壳深处形成的 以硅酸盐为主要成分的炽热 粘稠 富含挥发物质的熔融体 分为 酸性 富含SiO2 中性 基性 超基性 富含镁铁质 软流圈 岩石圈 地壳 流纹岩浆 玄武岩浆 岩浆 火山作用 喷出作用 侵入作用 火山岩 侵入岩 岩浆岩沿岩石圈破裂带上升地壳 在地下冷凝结晶所形成的岩石 矿物晶体颗粒较粗 岩浆冲破上覆盖层 在地表冷却凝固而形成的岩石 岩石中多气孔 火山喷出 火山作用 也称喷出作用 指岩浆喷出地表 熔岩流 冷却成岩石的作用 喷出岩 玄武岩 火山岩的典型特征 气孔构造 杏仁构
9、造未能逸出的气体残留在岩石中而形成的大小不等的空洞称气孔构造 气孔被后期物质充填后形似杏仁 称杏仁构造 河南梅花玉 玄武岩 一种分布最广的喷出岩 矿物成分以斜长石 辉石为主 黑色或灰黑色 具有气孔构造和杏仁状构造 玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料 河南梅花玉 就是一种玄武岩 梅花玉 岩浆侵入 侵入作用 岩浆从地下深处运移到距地表不同深度后冷凝形成岩石的过程 据侵入冷凝深度的不同 分为 浅成侵入岩 3km 花岗岩 流纹岩 最常见的侵入岩花岗岩 是分布最广的深成侵入岩 主要矿物成分是石英 长石和黑云母 颜色较浅 以灰白色和肉红色最为常见 花岗岩 侵入岩 花岗岩 属于侵入岩 是岩浆未上升到地表 停
10、留在地下缓慢冷却凝固而成 由于冷却的速度较慢 矿物有充分的时间结晶 并排出岩浆中的气体 因此形成晶体较大的矿物颗粒 质地致密坚硬 是很好的建筑材料 玄武岩是岩浆直接喷出地表冷凝而成 由于冷却的速度较快 矿物没有充分的时间结晶 甚至在流动过程中气体都还没有排出岩浆就结晶了 所以玄武岩矿物结晶颗粒细小 并有气孔和流纹 一般不能作为建筑材料 花岗岩 是分布最广的深成侵入岩 主要矿物成分是石英 长石和黑云母 颜色较浅 以灰白色和肉红色最为常见 具有等粒状和块状构造 花岗岩既美观抗压强度又高 是优质建筑材料 花岗岩中的伟晶岩脉 晶洞 是常见的优质宝石产出位置 花岗岩中的伟晶岩脉北戴河 晶洞构造 岩石中具
11、空洞 洞壁上长有良好的晶体 常见于浅成岩中 花岗伟晶岩中的长石 碧玺 黄玉 岩浆岩的分类 橄榄岩 全晶质等粒粗粒结构 稀少的钻石主要出现于两类岩石中 一类是橄榄岩类 一类是榴辉岩类 仅前者具有经济意义 含钻石的橄榄岩 目前为止发现有两种类型 金伯利岩 kimberlite 名字源于南非得一地名 金伯利 和钾镁煌斑岩 lamproite 金伯利岩 二 沉积岩沉积岩 sedimentaryrock 是由成层堆积的疏松沉积物经重新固结而形成的岩石 沉积岩是构成地壳的主要岩石 沉积岩常能看到明显的层理构造 成岩作用过程在地质时代里 沉积物逐层堆积 较老的沉积物被较新的覆盖掩埋 上覆的沉积物逐渐加厚 原
12、来的沉积物逐渐被深埋 由于上覆沉积物的压力 原来松散的沉积物逐渐脱水 被压实 同时由于粒间水的溶解 沉淀作用 使颗粒互相胶结而固化成岩 形成 常见的沉积岩 特性 裸露岩石 沉积岩 风 流水 冰川 海浪等外力侵蚀 搬运 堆积 一层一层的沉积 层理结构 常含有化石 砾岩 砂岩 页岩 石灰岩 煤炭等 记录地球历史的 书叶 和 文字 机械沉积 化学沉积 生物沉积 沉积岩的构造沉积岩最重要的特点是成层性 都有层理构造和层面构造 层理构造表现为成分或结构 颜色等不同的物质呈层状分布 每一层的顶 底面称为层面 层面构造 层面上的反映沉积岩形成时的构造标志 以波痕 泥裂较为常见 四种常见的沉积岩砾岩颗粒直径大
13、于2毫米的卵石 砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石 多呈厚层块状 层理不明显 其中砾石的排列有一定的规律性 砂岩颗粒直径为0 1 2毫米的砂粒胶结而成的岩石 分布很广 主要成分是石英 长石等 颜色常为白色 灰色 淡红色和黄色 页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石 是沉积岩分布最广的一种岩石 层理明显 可以分裂成薄片 有各种颜色 如黑色 红色 灰色 黄色等 石灰岩俗称 青石 是一种在海 湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩 主要由方解石的微粒组成 遇稀盐酸会发生化学反应 放出气泡 石灰岩的颜色多为白色 灰色及黑灰色 呈致密块状 沉积岩的用途 石灰岩是生产石灰 水泥的原料 我国瓷都景德镇的瓷器 就是以泥岩中
14、的高岭石为原料烧制而成的 可以燃烧的 石头 煤也是一种生物沉积岩 是由植物遗体经过漫长的地质时期而转变而成的 产于沉积岩中的宝石 欧泊 三 变质岩变质岩 metamorphicrock 是原有岩石受地壳运动和岩浆活动的影响 在高温条件下 岩石的矿物成分及结构发生变化而形成的岩石 变质岩岩性致密 密度较大 颗粒定向排列 具有片理构造 有的能剥成薄片 薄板 已成岩石 变质岩 岩浆活动 高温高压 变质作用 常见 石灰岩 大理岩 页岩 板岩 接触 热变质作用 是分布在陨石坑附近 在陨石冲击地表的强大冲击波作用下产生的变质作用 冲击变质作用 变质作用因素主要是流体中的活动组分 典型的交代变质岩有矽卡岩
15、云英岩 黄铁绢英岩 次生石英岩等 交代变质作用是指分布于侵入的岩浆周围或火山喷气活动区 主要由岩浆热液引起的化学变质作用 主要变质岩 大理岩 接触热变质岩 白 灰绿 黄或浅蓝色 等粒或变晶结构 块状构造 主要矿物为方解石 白云石 次要矿物为透闪石 透辉石 红宝石 产于大理岩中 矽卡岩 接触交代变质岩 颜色不定 结构为粒状微晶 块状构造 主要矿物为石榴子石 绿帘石 透辉石 次要矿物为铁 镁 钙硅酸盐 青金石主要赋存于硅酸盐 镁质矽卡岩中和钙质矽卡岩中 石榴石 是矽卡岩的主要组成矿物之一 蛇纹岩 接触交代变质岩 灰绿 黄绿色 隐晶质变晶结构 块状构造 主要矿物为蛇纹石 次要矿物为磁铁矿 钛铁矿 蛇
16、纹岩玉 包括辽宁岫岩玉 广东陆川玉 陕西蓝田玉 甘肃酒泉玉等 由细小的纤维状和叶片状蛇纹石晶体组成 是一种十分细腻致密的玉石 辽宁岫岩玉 蛇纹岩 石英岩 区域变质岩 白或灰白色 粒状变晶结构 块状构造 主要矿物为石英 次要矿物为白云母 硅线石 京白玉 白色石英岩 产于北京郊区 质地脆 易风化 会变色 适宜雕刻白色的动物 花卉 观音等密玉 属石英岩 红绿色为佳 黑白色次之 较细糯 适于雕刻人物 宗教题材 素瓶等 产于河南密县境内 贵翠 又称贵州玉 是一种含有绿色高岭石的细粒石英岩 板岩 区域变质岩 灰至黑色 隐晶质变晶结构 板状构造 主要矿物为石英 粘土 绢云母 片岩 区域变质岩 黑 灰绿或绿色 变晶结构 片状构造 主要矿物为云母 绿泥石 角闪石 次要矿物为长石 绿帘石 蓝晶石 产于片岩 片麻岩中 片麻岩 区域变质岩 灰或浅灰色 粒状变晶结构 片麻状构造 主演矿物为石英 长石 次要矿物为云母 角闪石 硅线石 云南沅江祖母绿 月光石 玉石 宝石与岩石关系密切 金刚石 金伯利岩 钾镁煌斑岩橄榄石 橄辉岩 玄武岩海蓝宝石 碧玺 伟晶岩欧泊 沉积岩软玉 变质岩 砂岩裂隙中的欧泊矿脉 金伯利岩 碧
