在石英玻璃行业，通常称水晶中的白色云雾状杂质为“棉”，而所谓的“棉”即是个体较小的流体包裹体的集合体，即肉眼能看到的杂质集合体。对评价天然石英的质量而言，仅有宏观的观察是远远不够的，有“棉”的天然石英不能用于透明石英玻璃的生产，“棉”的多少是判断块状天然石英质量的一个必要条件而非充分条件，况且大部分天然石英的产出不是块状粗晶，而是颗粒状或颗粒的集合体，肉眼难以确定石英颗粒中是否有“棉”或“棉”的多少。
1.石英中流体包裹体分类
流体包裹体系指矿物在生长过程中，因晶体发生缺陷而捕获的至今尚在矿物中存在并处于封闭状态的成矿介质，是成岩成矿流体或熔体的样品。
没有缺陷的理想晶体不仅在自然界中尚未发现，而且即使在最严格的实验室条件下也不可能生长出来。因此，包裹体在矿物中的分布是非常普遍的，几乎所有的矿物都有包裹体，而且数量很多。估计在乳白色的石英中，包裹体的数量可达109个/cm3。矿物中的包裹体多数小于0.1mm，一般介于2μm-20μm之间，其总体体积很少大于已知晶体体积的0.1%。由于包裹体很小，通常在显微镜下放大到250倍以上时才能容易找到。
根据室温下流体包裹体的状态（固、液、气）特征，并适当考虑成分因素可将流体包裹体分为7类。
▼矿物中流体包裹体的状态和成分分类
流体包裹体能为人们了解自然界中晶体赖以生长的物理化学条件提供宝贵资料，流体包裹体在探明矿床成因方面有特别的意义，为人们今天认识矿质运移和沉淀过程做出了有益的贡献。
然而对用于生产高纯石英玻璃的天然石英而言，流体包裹体则严重影响产品质量，将导致石英玻璃中产生大量的气泡和气线。
2.石英中流体包裹体特点及检测方法
石英中的流体包裹体是在显微镜下进行观察和研究的，可采用颗粒载片法或薄片鉴定法。
颗粒载片法是将少量碎屑石英（<0.1g）放在玻璃载片上，用数滴浸油与之相混合，在载玻片上形成一个直径约20mm的液滴，然后将一块盖玻片放置到液滴的上部。这样就可以在显微镜下对石英中的包裹体进行观察了。在对碎屑石英进行显微镜观察时所用的浸油是廉价的丁香油和煤油，丁香油的折射率为n=1.54，煤油的折射率n=1.44，与石英的折射率n=1.544~1.553接近。
薄片鉴定法是将矿石磨制成两面抛光的薄片，石英的透明度很好，样品的厚度一般在0.2mm~0.5mm之间。抛光片的制备过程如下：切片-粗磨-细磨-抛光-粘片，粘片后按上述研磨抛光工序磨制薄片的另一面。将制好的薄片放在显微镜下即可进行观察。
由于多数包裹体的直径常常小于50μm，通常放大250倍后才容易找到包裹体，要详细研究包裹体的内部细节，至少要放大到400~500倍。
在变质岩地区，先成的脉石英或伟晶岩石英，在经过动力变质或动力热变质作用时，在温度、压力等因素的作用下，发生重结晶，形成变晶结构，这种石英我们称之为粒化石英，形成粒化石英的过程称为粒化过程。这种成因的石英具有储量大、质量稳定的特点。
石英在因变质作用而重结晶的过程中，结构中原有的杂质被排斥到石英颗粒之间，流体杂质主要沿石英中的裂隙呈条带状分布。例如，东海变质岩石英中的包裹体大都是富含CO2的气液两相包裹体，CO2相大于50%，个体从2μm-50μm之间变化。
▲东海变质岩石英中的包裹体（×100）：含CO2包裹体，呈带状分布，包裹体因变质而变形
▲东海变质岩石英中的包裹体（×100）：含CO2包裹体，呈群带状分布，包裹体因变质而变形
3.石英中流体包裹体存在形式及主要成分
流体杂质是石英在加热过程中所释放出的可挥发性杂质，又叫气-液杂质。这类杂质在石英中的存在形式主要是流体包裹体，也包括石英表面所吸附的气体和以分子或离子状态溶解在石英结构中的气体杂质。
▼天然石英中流体杂质的存在形式及主要成分
在所有的流体杂质中H2O是最主要的，它是影响天然石英质量的最重要的杂质，根据水的存在形式可以将其分为三类。
▼天然石英中水的存在形式
石英中的水，尤其是高温水的含量会影响石英玻璃的透明度，水和其他气体共同作用会影响石英玻璃的软化温度、粘度、扩散系数、机械性能、分相和析晶性能等。
天然石英中另一类含量较大的流体杂质是含炭化合物，即CO2、CO、CxHy、CxHyOH等。CO2主要源自富含CO2的包裹体；高温状态下，CO的析出大都是含炭物质与SiO2相互作用而产生的，同时会产生水。反应方程式如下：
CxHy+SiO2=SiC+CO+H2O
CxHy+SiO2=≡Si-OH+CO+H2O
4.石英中流体包裹体去除方法
石英中的流体杂质通常采用热处理方法去除。不同形式杂质脱除温度和脱除方法如下：
▲天然石英中流体杂质的脱除
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编辑整理：粉体技术网
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