负晶是什么？

我们在谈宝石的微观特征的时候，常说到内部含有负晶。那么什么是负晶呢？

它是在晶体生长过程中因晶格位错等缺陷产生的空穴被高温气液充填后，又继续按原晶格方向生长，形成与宿主矿物晶体形状（宿主矿物：含有包裹体的宝石矿物）相似的孔洞，这种由气液充填的形态与宿主矿物晶体形状相似的孔洞称为负晶或空晶。负晶可以帮助科学家们了解大陆的变迁、山脉的运动和宝石的形成。

下面这张图片是一颗缅甸蓝宝石，内部含有负晶形成的绝美图案。一个大的扁平的负晶被一群较小的负晶所包围，形成“玫瑰花结(rosette)”一样形状。

换一种照明方式，可以看到的较大的负晶具有高浮雕特征，就是有立体感了，负晶中含有两个黑色的固态包裹体。

下图多相包体包含气体、液体和至少一种固体，可以看见圆形的气泡。当显微镜灯光的热量使蓝宝石温度轻微提高，包体内的气体和液体均质化，气泡消失了。测试其拉曼光谱，确定将气体为纯的CO2，不透明固体为白铁矿。还鉴定出包体中微弱线条状的硬铝石纤维和细小的菱铁矿晶体。

下图蓝宝石的负晶中有一个不透明六边形的晶体，并且当石头被摇晃和倾斜时，六边形晶体可以在负晶内自由移动，这个不透明的晶体可能是石墨。

有人认为，当观察到含有二氧化碳的完整负晶时，证明该宝石没有被加热，这是为什么呢？

放大观察下图中的这颗含有负晶的，负晶中含有液态和气态的CO2流体的蓝宝石。

下图中左图是蓝宝石在临界温度31.2℃时，负晶内的气态和液态CO2都可见；当显微镜的热量使蓝宝石的温度稍高一点，气泡周围的弯月面就消失了，和上面说到的一颗蓝宝石类似。如果将这颗宝石放在马弗炉中加热呢？会发生什么呢？卖个关子，我们在后面揭晓。

但是有人就是在经过加热的蓝宝石中也看到了负晶！

2020年，在 GIA 的曼谷鉴定所，发现了一颗6.41克拉透明蓝色刻面蓝宝石。使用红外光谱鉴定发现，该蓝宝石经过加热处理，并且放大观察也可见到包裹体经过加热处理的痕迹。

但是，这颗蓝宝石负晶中显示出圆形的气泡，并且轻微加热后，这个气泡仍然可以被观察到，还可以移动，使用拉曼光谱检测，发现该气泡为二氧化碳 (CO2)。而在加压加热的蓝宝石中，还没有报道过负晶中存在可移动的 CO2 气泡。

不仅蓝宝石，其它宝石中也可以出现负晶，例如尖晶石。

研究人员在观察马达加斯加蓝宝石时，发现了一颗尖晶石，这颗尖晶石表面有许多三角形蚀刻痕迹。原石的磨砂表面使其难以研究其内部特征，因此研究人员抛光了一个亮面以便观察。由此打开了一个壮观的内部世界。尖晶石内部有很多蚀刻管，并且向尖晶石中心处变窄。几个发育良好的负晶整齐排列，并且被蚀刻管贯穿。

下面我们要揭晓前面提到的，研究人员将含有负晶的，负晶中含有液态和气态的CO2流体的蓝宝石放到马弗炉后发生了什么了。

当加热到270℃时，研究人员就听到了爆破的声音。此时关闭炉子并使其冷却，取出蓝宝石并检查，发现负晶爆了！台面上留下了爆破后的坑，并且周围有爆破后的蓝宝石的碎片。

这种现象用鲁迅先生的一句话形容可能就是：不在沉默中爆发，就在沉默中灭亡！

本视频参考资料以及图片来源于：

1.Victoria Raynaud and Wim Vertriest. Negative Crystals in Sapphires. Gems & Gemology, Spring 2017, Vol. 53, No. 1.

2.Makoto Miura. A Sapphire with a Negative Crystal Containing a Mobile Graphite Daughter Crystal. Gems & Gemology, Summer 2020, Vol. 56, No. 2.

3.Nattida Ng-Pooresatien. Negative Crystal Containing a Mobile CO2 Bubble in Blue Sapphire Heated with Pressure. Gems & Gemology, Summer 2020, Vol. 56, No. 2.

4.Victoria Raynaud and Wim Vertriest. Etch Marks, Negative Crystals, and Etch Tubes in Spinel from Madagascar. Gems & Gemology, Fall 2016, Vol. 52, No. 3.

5.John I. Koivula. Carbon Dioxide Fluid Inclusions as Proof of Natural-Colored Corundum. Gems & Gemology. 1986. Vol.22: 152-155.

6.泰勒彩宝定制中心. GIA文章：蓝宝石中的负晶. 知乎. https://zhuanlan.zhihu.com/p/66082092.