姜 雪，余曉艷，郭碧君，徐 錞

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)珠寶學(xué)院， 北京 100083； 2. 國標(北京)檢驗認證有限公司， 北京 101407)

祖母綠是含鉻和(或)釩的淺至深綠色、藍綠色、黃綠色的綠柱石。祖母綠不僅是四大高檔寶石之一，在地質(zhì)學(xué)上也具有重要的研究價值。祖母綠中包裹體對確定祖母綠的成礦地質(zhì)條件、成因、類型具有重要意義。祖母綠包裹體研究可為鑒別祖母綠的產(chǎn)地和寶石鑒定提供依據(jù)。

云南省麻栗坡祖母綠寶石礦位于麻栗坡縣城以南約25 km處，是國內(nèi)首例具有一定經(jīng)濟意義的祖母綠礦床(馮明剛等， 2000)。近年，國內(nèi)外學(xué)者對云南祖母綠及其包裹體的研究表明，云南祖母綠是典型的高釩型祖母綠(鄭育宇， 2017)，其中出現(xiàn)的顏色環(huán)帶多樣(姜雪， 2015)。祖母綠中所含的黑云母、黑色電氣石、斜長石、毒砂等礦物包裹體組合具有重要的標型意義(李強， 2001)。其中的多相流體包裹體、細小片狀黑云母、顯微針狀黑色電氣石、微晶狀不透明金屬礦物包裹體及微裂隙群是導(dǎo)致祖母綠透明度低的主要緣由(李強， 2001)。云南祖母綠中含銳鈦礦型的TiO2包裹體(祖恩東等，1999)。

按構(gòu)造的空間展布方式，云南麻栗坡祖母綠賦礦構(gòu)造可分為兩類：一類為NNE向和NE向張剪裂隙構(gòu)造，已發(fā)現(xiàn)的偉晶巖脈體共30余條，是主要的含礦構(gòu)造；另一類是順面理發(fā)育的次級韌性剪切滑脫帶內(nèi)發(fā)育的礦脈(胡榮榮， 2008)(下文簡稱為：順層剪切帶礦脈)。前人對云南祖母綠包裹體的研究較為抽象，未區(qū)分產(chǎn)狀。本文在野外工作的基礎(chǔ)上，對偉晶巖礦脈和順層剪切帶礦脈兩種產(chǎn)出狀態(tài)的云南麻栗坡祖母綠分別進行了系統(tǒng)的包裹體特征研究。不同產(chǎn)狀的祖母綠中不同的包裹體組合、包裹體成分分析等研究不僅可為祖母綠的產(chǎn)地鑒定提供依據(jù)，具有寶石學(xué)意義，也對揭示云南麻栗坡祖母綠的成因類型具有重要意義。

1 樣品及測試方法

本文選用包裹體特征明顯的樣品15塊：偉晶巖礦脈樣品JD7、JD8、JD11、JD12、FZ13、FZ15、FZ17、HD5；順層剪切帶礦脈樣品JD14、FZ1、FZ3、FZ4、FZ5、FZ8、FZ14。典型樣品圖片如圖1所示。樣品特征如表1所示。

將樣品切磨成薄片，置于偏光顯微鏡下觀察，所用儀器為中國地質(zhì)大學(xué)(北京)珠寶學(xué)院寶石研究實驗室OLYMPUS-BX51偏光顯微鏡。

云南祖母綠中裂隙、色帶發(fā)育，影響了其透明度，大多數(shù)包裹體在顯微鏡下不容易觀察和識別。因此，本文采用偏光顯微鏡、電子探針及背散射圖像、陰極發(fā)光等對其包裹體進行系統(tǒng)研究。

陰極發(fā)光儀器為中國地質(zhì)大學(xué)(北京)珠寶學(xué)院RELION Ⅲ CL型陰極發(fā)光儀，儀器生產(chǎn)廠家為美國RELION，測試條件為電壓5～6 kV，電流0.3～0.6 mA， 曝光時間10～30 s。

圖 1 圖1 JD7、FZ17、FZ4、FZ5號樣品圖片[圖中標注的礦物名稱縮寫除祖母綠為Eme外，其余參見沈其韓(2009)，下同]Fig.1 Photos of sample JD7, FZ17, FZ4 and FZ5[the mineral abbreviations in photo are according to Shen Qihan(2009), except Eme for emerald, the same blow]

表 1 云南麻栗坡祖母綠樣品特征Table 1 Characteristics of emerald samples from Malipo, Yunnan Province, China

電子探針測試在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所礦物學(xué)與微束分析實驗室完成， 采用JXA-8230型電子探針能譜儀。 測試條件為： 定量加速電壓15 kV； 束斑直徑5 μm，工作電流20 mA，標準樣品為天然礦物或合成氧化物的國家標準。

2 測試結(jié)果與討論

2.1 長石

鉀長石是本區(qū)主要的偉晶巖礦脈組成礦物。祖母綠中的鉀長石包裹體常見環(huán)帶，陰極發(fā)光下鉀長石環(huán)帶呈中等橙紅或橙黃-藍紫色發(fā)光，環(huán)帶內(nèi)核Ba含量高處為藍紫色，邊部為橙黃色(圖2)。斜長石成分是鈉長石，是偉晶巖礦脈組成礦物(圖3d)。長石成分分析見表2。

FZ17號祖母綠中包裹板狀鉀長石(點FZ-17b-2-2)，發(fā)育格子雙晶(圖3a、3b)。FZ15號祖母綠中含鉀長石(點FZ-15a-3-2)、斜長石(點FZ-15a-3-3)。鉀長石邊緣破碎，受后期強烈地質(zhì)作用影響，有的呈脈狀分布于祖母綠中(圖3c)。斜長石呈脈狀(圖3d)。

圖 2 樣品FZ14祖母綠中的包裹體陰極發(fā)光照片F(xiàn)ig. 2 CL photo of emerald inclusions in sample FZ14

JD8號祖母綠中含鉀長石(點JD-8-3-2～5)、鈉長石(點JD-8-3-7)。鉀長石包裹體可見3層環(huán)帶(圖3e)。FZ13號祖母綠中包裹鉀長石(3層環(huán)帶)(點FZ-13-2-2～4)(圖3f)。對鉀長石環(huán)帶成分進行投點(圖4)，對應(yīng)背散射圖像，環(huán)帶核部呈白色，幔部呈灰白色，邊部呈灰黑色，個別鉀長石邊緣出現(xiàn)少量的亮白色區(qū)域，但不形成環(huán)帶。從核部到邊部，Ba含量減少，Al減少，Si升高，K升高。環(huán)帶的出現(xiàn)與其結(jié)晶時巖漿組成及其所處條件(如溫度、壓力、氧逸度和水逸度)有關(guān)(張峰等， 2009； 劉春花等， 2013)，并且揭示了云南祖母綠多期多階段的生長環(huán)境變化。

表 2 長石的電子探針結(jié)果 wB/%Table 2 Electron microprobe result of feldspar

圖 3 樣品FZ17、FZ15、JD8祖母綠中的包裹體照片F(xiàn)ig. 3 Emerald inclusions in sample FZ17 FZ15 and JD8a—FZ17單偏光下照片； b—FZ17正交偏光下照片； c, d—FZ15的背散射(BSE)圖像; e—JD8鉀長石環(huán)帶背散射(BSE)圖像； f—FZ13鉀長石環(huán)帶背散射(BSE)圖像a—sample FZ17 under plainlight; b—sample FZ17 under crossed nicols; c—BSE photo of sample FZ15; d—BSE photo of sample FZ15; e—BSE photo of potassium feldspar zone in sample JD8; f—BSE photo of potassium feldspar zone in sample FZ13

圖 4 鉀長石成分環(huán)帶分析折線圖(橫坐標為核部-幔部-邊部點號為1、2、3)Fig. 4 Line chart of potassium feldspar zone analysis(X-axis is core-mantle-edge; Dot mark is 1, 2 and 3)

2.2 電氣石

偏光鏡下，順層剪切帶樣品FZ14號祖母綠中的電氣石包裹體呈紅棕色-褐色，多色性強，柱狀，橫截面為球面三角形，有的橫截面可見顏色環(huán)帶環(huán)繞球面三角形斷面分布(圖5a、5b)。陰極發(fā)光下不發(fā)光(圖2)。

電氣石包裹體的成分見表3，結(jié)果表明，云南祖母綠中的電氣石包裹體為堿性電氣石中的鎂電氣石(dravite)，且其成分中釩和鉻含量偏高。

2.3 云母

祖母綠中的云母包裹體在偏光顯微鏡下觀察為褐色，多色性明顯，片狀，一組極完全解理，陰極發(fā)光下不發(fā)光。黑云母受熱液作用可蝕變?yōu)榫G泥石、白云母等。順層剪切帶礦脈中黑云母粒度較小，與綠色白云母混雜生長。

順層剪切帶樣品FZ1號祖母綠中包含片狀黑云母(圖6)，來自圍巖云母片巖。

對黑云母進行成分分析見表4。計算出陽離子數(shù)為： Si 2.915 9, AlⅣ1.084 1, AlⅥ0.324 7, Ti 0.035 2, Fe3+0.314 7, Fe2+0.558 2, Mn 0.035 5, Mg 1.374 3, Ca 0.001 0, Na 0.152 5, K 0.889 1, 合計7.685 3。在三角圖中進行投點，結(jié)果表明，云南祖母綠中所含黑云母包裹體為鎂質(zhì)黑云母(圖7)。黑云母來源是殼幔混源(圖8)(周作俠， 1986； 東前等， 2011)。

另外，F(xiàn)Z13號偉晶巖脈中的祖母綠含有白云母包裹體(圖3f)，呈淺-深綠色，細小的鱗片狀。石英脈中祖母綠中包裹的綠色白云母含V相對較高(表5)。

偏光顯微鏡下觀察結(jié)合電子探針測試、陰極發(fā)光觀察確定的包裹體除了鉀長石、鈉長石、鎂電氣石、黑云母、白云母之外，還有方解石、螢石、石英、祖母綠、磷灰石(圖2、3f)、榍石(圖6)、鋯石(圖3e)、綠簾石、白鎢礦、黃鐵礦(圖3d)、毒砂、閃鋅礦(圖3d)、方鉛礦(圖3d)、透輝石、綠泥石(圖6)。偉晶巖脈和順層剪切帶中的祖母綠均含有鉀長石、鈉長石、電氣石、螢石、祖母綠(綠柱石)、黑云母、榍石、磷灰石、黃鐵礦、綠泥石、綠簾石包裹體。白云母、方解石、石英、鋯石、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦、透輝石僅出現(xiàn)在偉晶巖脈中的祖母綠包裹體中；而白鎢礦僅出現(xiàn)在順層剪切帶中的祖母綠包裹體中。將云南祖母綠中所含礦物包裹體按祖母綠產(chǎn)狀總結(jié)如表6。

圖 5 樣品FZ14祖母綠中的包裹體的單偏光(a)、正交偏光(b)照片F(xiàn)ig. 5 Photos under plainliaht(a) and crossed nicols(b) of emerald inclusions in sample FZ14

表 3 電氣石的電子探針結(jié)果 wB/%Table 3 Electron microprobe result of tourmaline

圖 6 樣品FZ1的背散射(BSE)圖像Fig. 6 BSE photo of sample FZ1

3 結(jié)論

(1) 云南麻栗坡祖母綠中常見的礦物包裹體有鉀長石、鈉長石、方解石、螢石、電氣石、石英、祖母綠(綠柱石)、黑云母、白云母、白鎢礦；圍巖和礦脈中的副礦物磷灰石、榍石、鋯石也會包裹在祖母綠中；有時含有金屬礦物包裹體黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦；透輝石包裹體僅出現(xiàn)在偉晶巖脈祖母綠樣品中；偶見綠泥石包裹體，均為其他礦物包裹體綠泥石化產(chǎn)生。

表 4 黑云母的電子探針分析 wB/%Table 4 Electron microprobe analysis of biotite

圖 7 黑云母分類投點圖(底圖據(jù) Foster, 1960)Fig. 7 Biotite classification scatter diagram (the base map is according to Foster, 1960 )

圖 8 黑云母來源投點圖(底圖據(jù)周作俠，1986)Fig. 8 Source of biotite scatter diagram (the base map is according to Zhou Zuoxia, 1986)

表 5 白云母的電子探針結(jié)果 wB/%Table 5 Electron microprobe result of muscovite

表 6 偉晶巖脈和順層剪切帶中祖母綠中的包裹體Table 6 Emerald inclusions in pegmatite veins and shear zone veins

(2) 云南麻栗坡祖母綠具有產(chǎn)地特征的包裹體有黑色鎂電氣石、含釩的白云母、具有環(huán)帶的鉀長石、毒砂、鎂質(zhì)黑云母、白鎢礦。

(3) 偉晶巖脈和順層剪切帶中的祖母綠均含有鉀長石、鈉長石、電氣石、螢石、祖母綠(綠柱石)、黑云母、榍石、磷灰石、黃鐵礦、綠泥石、綠簾石包裹體。白云母、方解石、石英、鋯石、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦、透輝石僅出現(xiàn)在偉晶巖脈中的祖母綠包裹體中； 而白鎢礦僅出現(xiàn)在順層剪切帶中的祖母綠包裹體中。

(4) 祖母綠中鉀長石包裹體環(huán)帶從核部到邊部，Ba含量減少，Al減少，Si升高，K升高。環(huán)帶的出現(xiàn)與其結(jié)晶時巖漿組成及其所處條件(如溫度、壓力、氧逸度和水逸度)有關(guān)。并且揭示了云南祖母綠多期多階段的生長環(huán)境變化。

(5) 黑云母是各產(chǎn)地祖母綠中最常見的包裹體之一。云南麻栗坡祖母綠中的黑云母包裹體為鎂質(zhì)黑云母，其來源是殼?；煸础?/p>