氦氬同位素對藍寶石成因的指示

郭偉，趙倩怡，賀懷宇

1.中國科學院地質與地球物理研究所巖石圈演化國家重點實驗室，北京 100029 2.中國地質大學（武漢）地球科學學院，武漢 430074

引言

自然界中寶石級的剛玉（α-AlO）被稱為紅/藍寶石。其中紅寶石（ruby）的致色元素主要為Cr，藍寶石（sapphire）的致色元素主要是Fe 和Ti。紅/藍寶石是彩色寶石中極其重要的一類，在市場上占有相當比例的份額。

紅/藍寶石礦床在世界范圍內分布廣泛，如在澳洲東部、東南亞、歐洲、美洲、非洲東南部等地均有出露，且產出于不盡相同的地質構造環境，因而其成因類型也非常復雜。Simonet 等針對不同成因類型提出的分類方案被廣泛接受，他們將剛玉礦床分為原生和次生兩大類，其中原生礦床包括巖漿成因亞類和變質成因亞類，次生礦床根據產出環境又分為沉積巖亞型和火山巖亞型。成因研究是寶石研究中基礎而又重要的一環，因為它不僅能夠為進一步找礦勘探提供理論依據，而且有助于對未知來源的寶石進行產地鑒別。不同成因類型（或對應不同產地）的寶石往往在品質上有著較大的差異，從而也影響其在市場上的價值。比如世界上質量最好的藍寶石來自克什米爾、斯里蘭卡及緬甸等地，而這些藍寶石的形成通常與變質作用相關。

前人在剛玉礦床成因判別上做了大量工作，其中具有代表性或應用廣泛的成果是在剛玉的微量元素和氧同位素等方面進行的研究。如Peucat 等提出用Ga/Mg 比值來區分“變質成因”和“巖漿成因”的藍寶石，前者Ga/Mg 小于10，而后者大于10。……