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如何去除石英中的流體包裹體

在石英玻璃行業(yè)，通常稱水晶中的白色云霧狀雜質(zhì)為“棉”，而

所謂的“棉”即是個體較小的流體包裹體的集合體，即肉眼能看到的雜

質(zhì)集合體。對評價天然石英的質(zhì)量而言，僅有宏觀的察看是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,

有“棉”的天然石英不能用于透亮石英玻璃的生產(chǎn)，“棉”的多少是判

定塊狀天然石英質(zhì)量的一個必要條件而非充分條件，況且大天然石英的

產(chǎn)出不是塊狀粗晶，而是顆粒狀或顆粒的集合體，肉眼難以確定石英顆

粒中是否有“棉”或“棉”的多少。

1.石英中流體包裹體分類

流體包裹體系指礦物在生長過程中，因晶體發(fā)生缺陷而捕獲的至

今尚在礦物中存在并處于封閉狀態(tài)的成礦介質(zhì)，是成巖成礦流體或熔體

的樣品。

沒有缺陷的理想晶體不僅在自然界中尚未發(fā)覺，而且即使在最嚴(yán)

格的試驗室條件下也不可能生長出來。因此，包裹體在礦物中的分布是

特別普遍的，幾乎全部的礦物都有包裹體，而且數(shù)量很多。估量在乳白

色的石英中，包裹體的數(shù)量可達(dá)109個/cm3。礦物中的包裹體多數(shù)小于

0.1mm,一般介于2m—20m之間，其總體體枳很少大于已知晶體體枳的

0.1%。由于包裹體很小，通常在顯微鏡下放大到250倍以上時才能簡單

找到。

依據(jù)室溫下流體包裹體的狀態(tài)（固、液、氣）特征，并適當(dāng)考慮

成分因素可將流體包裹體分為7類。

▼礦物中流體包裹體的狀態(tài)和成分分類

流體包裹體能為人們了解自然界中晶體賴以生長的物理化學(xué)條件

供給寶貴資料，流體包裹體在探明礦床成因方面有特別的意義，為人們

今日認(rèn)得礦質(zhì)運(yùn)移和沉淀過程做出了有益的貢獻(xiàn)。

然而對用于生產(chǎn)高純石英玻璃的天然石英而言，流體包裹體則嚴(yán)

重影響產(chǎn)品質(zhì)量，將導(dǎo)致石英玻璃中產(chǎn)生大量的氣泡和氣線。

2.石英中流體包裹體特點及檢測方法

石英中的流體包裹體是在顯微鏡下進(jìn)行察看和討論的，可采納顆

粒載片法或薄片鑒定法。

顆粒載片法是將少量碎屑石英（0.1g）放在玻璃載片上，用數(shù)滴

浸油與之相混合，在載玻片上形成一個直徑約20mHi的液滴，然后將一

塊蓋玻片放置到液滴的上部。這樣就可以在顯微鏡下對石英中的包裹體

進(jìn)行察看了。在對碎屑石英進(jìn)行顯微鏡察看時所用的浸油是廉價的丁香

油和煤油，丁香油的折射率為n=l.54,煤油的折射率n=1.44,與石英

的折射率n=l.544-1.553接近。

薄片鑒定法是將礦石磨制成兩面拋光的薄片，石英的透亮度很好,

樣品的厚度一般在0.2mm?0.5mm之間。拋光片的制備過程如下：切片

一粗磨一細(xì)磨一拋光一粘片，粘片后按上述研磨拋光工序磨制薄片的另

一面。將制好的薄片放在顯微鏡下即可進(jìn)行察看。

由于多數(shù)包裹體的直徑常常小于50m,通常放大250倍后才簡單找

到包裹體，要認(rèn)真討論包裹體的內(nèi)部細(xì)節(jié)，至少要放大到400?500倍。

在變質(zhì)巖地區(qū)，先成的脈石英或偉晶巖石英，在經(jīng)過動力變質(zhì)或

動力熱變質(zhì)作用時，在溫度、壓力等因素的作用下，發(fā)生重結(jié)晶，形成

變晶結(jié)構(gòu)，這種石英我們稱之為粒化石英，形成?；⒌倪^程稱為粒

化過程。這種成因的石英具有儲量大、質(zhì)量穩(wěn)定的特點。

石英在因變質(zhì)作用而重結(jié)晶的過程中，結(jié)構(gòu)中原有的雜質(zhì)被排斥

到石英顆粒之間，流體雜質(zhì)重要沿石英中的裂隙呈條帶狀分布。例如，

東海變質(zhì)巖石英中的包裹體大都是富含C02的氣液兩相包裹體，C02相

大于50%,個體從2m—50ni之間變化o

▲東海變質(zhì)巖石英中的包裹體（100）：含C02包裹體，呈帶狀分

布，包裹體因變質(zhì)而變形

▲東海變質(zhì)巖石英中的包裹體（100）：含C02包裹體，呈群帶狀

分布，包裹體因變質(zhì)而變形

3.石英中流體包裹體存在形式及重要成分

流體雜質(zhì)是石英在加熱過程中所釋放出的可揮發(fā)性雜質(zhì)，又叫氣

一液雜質(zhì)。這類雜質(zhì)在石英中的存在形式重要是流體包裹體，也包括石

英表面所吸附的氣體和以分子或離子狀態(tài)溶解在石英結(jié)構(gòu)中的氣體雜質(zhì)。

▼天然石英中流體雜質(zhì)的存在形式及重要成分

在全部的流體雜質(zhì)中H20是最重要的，它是影響天然石英質(zhì)量的

最緊要的雜質(zhì)，依據(jù)水的存在形式可以將其分為三類。

▼天然石英中水的存在形式

石英中的水，尤其是高溫水的含量會影響石英玻璃的透亮度，水

和其他氣體共同作用會影響石英玻璃的軟化溫度、粘度、擴(kuò)散系數(shù)、機(jī)

械性能、分相和析晶性能等。

天然石英中另一類含量較大的流體雜質(zhì)是含炭化合物，即C02、CO、

CxIIy、CxIIyOH等。C02重要源自富含0）2的包裹體；高溫狀態(tài)下，CO的

析出大都是含炭物質(zhì)與SiO2相互作用而產(chǎn)生的，同時會產(chǎn)生水。反應(yīng)

方程式如下：

CxHy+Si02=SiC+C0+H20

CxHy+Si02=Si—0H+C0+H20

4.石英中流體包裹體去除方法

石英中的流體雜質(zhì)通常采納熱處理方法去除。不同形式雜質(zhì)脫除

溫度和脫除方法如下：

▲天然石英中流體雜質(zhì)的脫除

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