“草莓”水晶包裹体特征研究
时间：2021-01-25 20:00:39 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：为研究 “草莓”水晶的包裹体及其成因，本人首先利用电子探针对包裹体的化学成分进行分析，然后通过偏光显微镜鉴定包裹体的光性特征，初步判断其矿物种属，再通过拉曼光谱分析，对包裹体的矿物成分加以验证，最后根据已学知识和资料来浅析“草莓”水晶的成因。
关键词：草莓水晶 包裹体特征 偏光显微镜 电子探针 拉曼光谱
“草莓”水晶是指内部含有大量肉眼可见的鲜艳红色片状矿物包裹体的单晶水晶。这些红色包裹体在水晶内部按不同方式排列成各种形态，整体看起来就像水晶里面包含艳红色的草莓，顾名曰“草莓”水晶。由于市场上供应比较少，其价格也比较贵，每克约１５－２０元。
为了更好的研究“草莓”水晶中包裹体的矿物成分特征，分别利用宝石显微镜、偏光显微镜及现代测试技术观察包裹体的矿物学特征和光性特征，从而为确定成分提供基础依据。
1. 样品外观特征及常规测试
1.1 肉眼观察及常规测试：
１号标本：包裹体的颜色为棕红、黄色，外观为长片状、条状；排列混乱无序，呈分散状金属光泽（图１）。
２号标本：包裹体的颜色为棕红，呈片状分布；排列混乱无序，密集度高，呈分散状；半金属光泽（图２）。
1.2 宝石显微镜观察
１号标本：包裹体的颜色为橘红或橘黄色，部分包裹体上局部为黑色；排列混乱无序，呈分散状；金属光泽；亚透明至不透明；有些包裹体的外观似“甲虫腿”状，含少量流体包裹体。
２号标本：包裹体的颜色为棕红；排列混乱无序，密集度高，呈分散状；半金属光泽。
1.3 偏光显微镜鉴定
1.3.1 单偏光显微镜下特征
颜色为橘红色、橘黄色。同一晶体的不同部位颜色有差别。一般来说平行长轴方向的颜色往往比横截面色深。包裹体具有多色性，转动载物台可见体色发生变化，多色性为：橘红－浅橘红。晶体形态大多数晶体为半自性的板条状、针状、弯曲板条状、刀状、等轴粒状，少数为完好晶形的自性晶，晶体为规则的菱面形和六边形。多数排列不规则，仅极细的针状晶体定向排列。
1.3.2正交偏光显微镜下特征
干涉色常被体色多掩盖，为橘红色，斜消光，消光角约二十余度。消光位和干涉色分别见图１３、１４。
2. “草莓”水晶包裹体的大型仪器测试
2.1 电子探针分析
电子探针测试选用的是中国地质大学（武汉）国家地质重点实验室的ＪＣＸＡ－７３３型电子探针仪。１号样品的探针片选择４点，２号探针片上选择３点分别进行测试分析。
2.1.1 制样及测试条件
放大倍数范围：４０Ｘ－３６，０００Ｘ，放大倍数误差≤１０％；二次电子像分辨率１０－２０ｎｍ。
加速电压：１０～２５ＫＶ；灯丝：钨灯丝；温度：２０ ℃；湿度：６５％ＲＨ。
2.1.2 测试结果与分析
测试结果如表２（编号１和２分别代表１和２号标本）
根据上表，可见“草莓”水晶的棕红色包裹体主要成分为铁的氧化物或铁的氢氧化物，其平均含量为８７．８４％，而由于从电子探针结果无法区分铁的价态，故其价态尚不确定。其次还有平均含量为０．２９％的Ａｌ２Ｏ３。
2.2 拉曼光谱测试
拉曼光谱测试选用的是中国地质大学（武汉）国家地质重点实验室的Ｒｅｎｉｓｈａｗ ＲＭ－１０００型显微激光拉曼光谱仪。在１号标本的探针片上选择一点进行测试分析。
2.2.1 制样及测试条件
本次测试采用的是Ｒｅｎｉｓｈａｗ ＲＭ－１０００型显微激光拉曼光谱仪，该仪器由激光发生器及滤光器、单光道光谱仪、半导体冷却ＣＣＤ光谱探头、高倍显微镜以及微机控制系统构成。
激光发生器：氩离子激光器；激光功率：１毫瓦；波长：５１４．５纳米；狭缝宽度：２５微米；叠加次数：３次；温度：２６℃；湿度：４２％ＲＨ。
２．２．２ 测试结果与分析
3. “草莓”水晶包裹体成因探讨
天然水晶包裹体有气态、液态、固态，其中储存有许多重要的地质信息，可用这些信息进行“将今论古”，研讨水晶的形成条件和机理。
3.1 “草莓”水晶包裹体类型分析
按照水晶晶体与包裹体形成的时间关系可划分为三种类型，即原生包裹体、次生包裹体和假次生包裹体，不同类型包裹体的形状及分布不同。根据 “草莓”水晶中自形及半自形的赤铁矿包裹体杂乱分布的特征可推断为原生包裹体成因。
3.2 矿床成因因类型探讨
自然界晶体的形成过程是一个非常复杂的地质、物理、化学过程。晶体的生长时间可达１０万－１亿年，在这漫长的生长过程中，环境的每一变化都可能引起晶体结晶过程产生相应的变化。在自然条件下，溶液性质是经常发生变化的。当温度、压力及溶液组成发生变化时，会使部份早期结晶的晶体，由于后期组份供应不足或温度、压力改变等原因可能会再结晶，或停止生长而成为一些细小晶体，相反，后期溶液出现过饱和现象。若条件适宜就可以得到优势生长，从而长成较大晶体。此时，后期长成的大晶体会将早期结晶的细小晶体作为晶核形成包裹体，并构成与小晶体晶形相似的大晶体。
当出现溶液组份供应不足，正在形成的晶体可能出现慢速或暂停生长的现象。若此时有外来杂质参与，这些杂质一旦落到晶体上，包裹体杂质将附着于晶体层面上。另外有可能是晶体生长初期，温度下降很快，在相应的温度下溶液浓度迅速出现过饱和，其中的质点加速向固相贴附，结晶体快速生长使得晶体产生较多缺陷，于是形成大量包裹体，这种包裹体的形状和方位都比较乱，出现大小参差不齐杂乱无章的现象水晶中的赤铁矿的形成过程就与之相似。产生磁铁矿、赤铁矿这类包裹现象反映了形成主体水晶的地质环境为必须氧化环境，其次气水热液应含有呈单质氢化物及合金氢化物同硅烷、Ｈ２、ＣＨ４、ＣＯ等气体一道或先后迁移至晶体有利部位占据较大空间富集， 环境降温， 氧逸度增加， 硅烷、ＴｉＨ２、（Ｔｉ， Ｆｅ）Ｈ２、ＦｅＨ２等氢化物逐渐被氧化晶出。化学反应式如下：
６ＦｅＨ２＋７Ｏ２＝２Ｆｅ３Ｏ４＋６Ｈ２Ｏ磁铁矿
４ＦｅＨ２＋５Ｏ２＝２Ｆｅ２Ｏ３＋４Ｈ２Ｏ赤铁矿
参考文献
[1] 秀色可餐的草莓水晶.珠宝科技，1997,(4).
[2] 李建平.何知礼.宝石中的包裹体及其在宝石鉴定中的作用.有色金属矿产及勘察，1996，8:(4).
[3] 张良钜.热液型水晶晶体形貌标型特征研究.桂林工学院学报，2005，1.
[4] 陈扬杰.周淑文.刘国钧.王微枢.矿物学.中国矿业大学出版社，1989，6.
[5] 李娅莉.薛秦芳.宝石学基础教程.地质出版社，2002，5.
[6] 张梓华.水晶红、绿包裹体形成机理小议.资源介绍.总第29期.
[7] 邓燕华.宝玉石矿床.北京工业大学出版社，1981.
[8] W.A.Weil & E.C.Marboe, The Constitution of Crystal. Vol.2. Wiley. New York.1967.
