包裹體(inclusion),簡稱為包體,原是礦物學中使用的一個術語,指礦物中由一相或多相物質組成的并與宿主礦物具有相的界限的封閉系統。包裹體的物質來源可以是與宿主礦物無關的外來物質或是相同于宿主礦物的成巖、成礦介質。
包裹體的成分多樣,形狀和大小各異,既有固相,也有液相和氣相的,還有這三種相態的不同組合。在寶石學中,從寶石這個特定研究和評價對象出發,將包裹體的含義拓展到寶石中放大可見的所有內部特征,既包括包裹體也包括各種生長帶和顏色分帶現象以及雙晶、解理、裂隙等,甚至還包括與內部結構有關的某些表面特征以及激光打孔鉆石中的激光孔道。這種用法在國際寶石學界較為普遍,例如美國寶石學院新版的《鉆石詞典》(1993)中就將包裹體和內部特征視為同義詞,英國寶石協會新版的《鉆石證書教程》(2000)中將包裹體解釋為“在切磨和未切寶石材料中可見的內部特征。表現為晶體、孔洞、氣泡、碎屑、裂縫、愈合裂隙、初始解理、旋渦紋和條紋等”。
包裹體和其他內部特征的觀察研究在寶石學中占有重要地位,它有助于:鑒別寶石種或品種;區分天然和合成寶石;檢測寶石是否經過處理;評價寶石的“潔凈度”;評價寶石因解理和裂縫而進一步損傷的可能性;了解寶石是怎樣形成的以及形成時所處的環境;判斷寶石材料可能的產地。
分類
按它與主礦物形成的時間關系,可分為原生、假次生和次生包裹體;按其含有物的物理狀態,可分為 巖漿包裹體和流體包裹體,后者又可按氣液比分為氣相包裹體(氣液比>50%)和液相包裹體(氣液比<50%);按相態數分為單相、兩相和多相包裹體;按成分分為高鹽度、低鹽度、含二氧化碳、硫化氫以及含有機質包裹體等。
研究意義
通過礦物中的包裹體,除研究成巖成礦物質的相態和相變外,還可提供下列參數:溫度,壓力,成分,同位素(氫、氧、碳、硫、和),酸堿度(pH),氧化還原電位(Eh),氣體分壓(或逸度),鹽度,密度、黏度以及火山巖形成的年齡。在上述參數中,只有溫度(需經壓力和成分校正)、成分、同位素和年齡是直接測定的,而其他則用包裹體測定的某些數據,按有關體系的相圖或熱力學公式進行估計或計算。
應用方向
包裹體研究主要應用于成巖成礦理論研究、找礦勘探、古氣候研究、寶石鑒定和核廢物處置庫場地的安全評價等方面。在成巖成礦理論研究方面主要著重于:劃分礦床成因類型和成礦階段,再造成礦過程的演化歷史;查明熱液來源、熱液上升原因、運移方向、成礦物質的搬運形式和沉淀富集機理;判斷溶液的物理狀態,是冷液還是熱液成礦,是氣相還是液相,是否存在臨界狀態、溶液的不混溶性和沸騰現象;確定成礦溶液的溫度、壓力、成分、同位素、鹽度、氣體分壓、pH、Eh和密度等。此外,包裹體研究還有利于解決下列問題:在火成巖和變質巖地區,有時可了解上升剝蝕區的溫壓變化,辨認 侵入巖、次火山巖和火山巖以及隱爆和爆發火山巖;在沉積巖中起指紋印作用,有助于鑒別巖屑顆粒的來源。在找礦勘探方面主要應用于熱液礦床和油氣礦床的尋找。利用包裹體分散流、次生分散暈和原生分散暈,按不同比例尺可尋找熱液礦化的遠景區、遠景地段和盲礦體。目前所用的方法有氣暈、蒸發暈和熱暈。包裹體研究有助于查明油氣生成條件、油氣層類型、演化程度、遷移時代以及提供油氣區域評價和勘探等方面有關資料。洞穴中的包裹體可提供古氣候和古溫度資料。在寶石礦的勘探、寶石鑒定、確定寶石來源以及鑒別天然寶石與人工合成寶石方面包裹體均有重要意義。包裹體研究還能為確定核廢物處置庫場地巖鹽中的流體成分、流體運移規律以及材料抗腐蝕等方面提供科學依據。
研究方法
包裹體研究的基本方法,除光學顯微鏡觀察外,溫度的測定用均一法、爆裂法和淬火法;鹽度的測定用冷凍法;氣相成分的測定主要用激光拉曼探針、氣相色譜和質譜;液相成分的測定主要用離子色譜、原子吸收光譜和激光拉曼探針;固相成分的測定主要用電子探針和掃描電鏡;同位素組成的測定用質譜計和離子探針。
捕虜體:
在巖漿侵入作用過程中,由于侵入作用的強大力量,經常使圍巖碎塊落入巖漿中,稱為捕虜體。
參考資料 >