Сайт Проекта

"Рисуя Минералы..."

   

Морфология и онтогения минералов

Включения в кристаллах

 

     ---------------&---------------

     Морфологическая особенность кристаллов - различная способность к поглощению примесей, образованию дефектов и адсорбированию вещества гранями различных простых форм. Включения в кристаллах - трёхмерные дефекты кристалла, существенно превышающие параметры элементарной ячейки. Во время своего роста кристалл взаимодействует не только с питающим его раствором, но также с попадающими на его грани механическими частицами или другими кристаллами, находящимися на пути его роста. При этом может произойти отталкивание или захват, обрастание или огибание препятствия. При захвате в кристалле образуются включения. К включениям в кристаллах относятся также двойниковые, политипные или полиморфные прослойки.
     Если подойти к вопросу в целом, то включения в кристаллах бывают гомогенные - однофазные (твердые, жидкие или газообразные), и гетерогенные - многофазные. Происхождение их бывает: протогенетическое, или реликтовое (остаточные твердые фазы, среди которых рос кристалл; ранние образования, захваченные им при росте); сингенетическое (включения растут одновременно с кристаллом); эпигенетическое (образуются в уже сформированных кристаллах). Кристаллические включения могут иметь хорошо выраженные грани (идиоморфные), могут быть округлыми и частично растворёнными либо замещёнными (ксеноморфные) и могут быть нарушенными. Флюидные включения могут состоять из жидкости или газа, занимающих внутренние полости в кристалле. Эти полости иногда ограничены плоскими гранями, отвечающими простым формам с наибольшей ретикулярной плотностью, образующими ╚отрицательные кристаллы╩, но чаще жидкие, газовые и газово-жидкие включения имеют неправильную форму. Визуально состав жидкости определить нелегко, но это могут быть вода, двуокись углерода или остаток первоначального материнского раствора, в котором рос кристалл. Часто встречаются двухфазные включения с пузырьком газа в жидкости, и весьма редко - две несмешивающиеся жидкости. Газовые включения могут находиться в кристалле как таковые, либо образовывать пузырьки в жидких включениях; может также присутствовать и третья фаза - твёрдые кристаллические частицы в жидких включениях.

     Реликтовые включения представляют собой зёрна и кристаллы более ранних минералов, которые играли роль механических препятствий при росте кристалла, т.е. это механические примеси. Иногда они в виде присыпок или ╚пыли╩ садятся на обращённые кверху грани кристалла, сверху на них нарастают новые частицы - так образуются ╚фантомы╩, когда зоны скоплений инородных частиц маркируют зоны роста кристаллов. Каждый такой ╚налет╩ отвечает смене условий кристаллизации. Широко распространён в природе кварц с обильными включениями игольчатых кристаллов рутила ("волосатик") и чёрного турмалина, волокнистые разновидности актинолита и тремолита (биссолит) нередко образуют хаотичные включения в кристаллах горного хрусталя (т.наз. актинолитовый кварц-волосатик), берилла, топаза и других минералов. Пойкилитовые кристаллы и метасомы - это частные случаи реликтовых включений.
     Сингенетические (первичные) включения - это захваченные частички среды, в которой рос кристалл. Они могут быть твердыми, жидкими, газообразными. Они бывают гомогенными, т.е. состоящими только из одной фазы, или гетерогенными, состоящими из нескольких фаз. Группы и скопления сингенетических точечных включений могут образоваться в кинетическом режиме при загрязнении поверхности примесями за счёт адсорбции в условиях пониженных пересыщений. Сингенетические флюидные площадные включения в кристаллах под гранями могут образоваться в диффузионном режиме кристаллизации при повышенных пересыщениях и недостаточно интенсивном перемешивании. Содержание растворённых газов и минеральных веществ различается как между включениями, так и между объемом раствора и включениями.
     Первичные включения в кристалле фиксируют направления роста его граней, рёбер или вершин, а вторичные - ориентировку трещин, которые всегда пересекаются между собой.
     Эпигенетические включения в кристаллах могут образоваться при залечивании трещин, при монокристаллическом замещении, при усадке и формировании новых кристаллов в ходе твёрдофазового преобразования, при неравномерном скольжении кристалла с возникновением микрополостей. Наиболее часто наблюдаемые в кристаллах эпигенетические включения образуются по трещинам кристалла или при частичном зарастании каналов роста. Обычно они образуются из растворов, проникающих по трещинкам в кристалле после его образования, и консервируются по ходу залечивания трещины. В одном кристалле нередко наблюдается несколько пересекающихся систем залеченных трещин, что свидетельствует о разном времени их образования.
     Метаморфогенные включения не являются представителями минералообразующих сред, но дают информацию об условиях метаморфизма.

     При исследовании включений в алмазах установлено, что находящиеся внутри кристаллов алмаза более мелкие кристаллики алмаза всегда имеют форму острореберных гладкогранных или с пластинчато-ступенчатым строением граней октаэдров. Ни разу не наблюдались включения в форме округлых кристаллов или окта╜эдров с округлыми ребрами и треугольными углублениями на гранях. Это косвенно свидетельствует о том, что округлые формы являются вторичными и образуются в процессе растворения алмаза. Находящиеся внутри кристаллов алмаза кристаллики защищены от: растворения и сохраняют свою первоначальную форму роста. Это хорошо подтверждается также такими случаями, когда часть включенного кристаллика обнажается на поверхности кристалла-хозяина; при этом на вскрытой части кристалла вместо острых ребер бывают видны кривогранные поверхности, а на скрытой внутри - наблюдаются совершенные плоские грани, острые вершины и ребра. Все минералы, находящиеся в кимберлитах совместно с алмазами и встречающиеся в них в виде включений (оливин, пироп, хромшпинелид и др.), не имеют обычных для них плоскогранных форм кристаллов, а представлены округлыми неправильными зернами с резорбированной поверхностью, что является результатом: их растворения. Правильные плоскогранные кристаллы этих минералов наблюдаются только во включениях в самих алмазах, предохранивших их от влияния процесса растворения.

     При своем росте кристаллы могут проявлять удивительное свойство - по-разному взаимодействовать с посторонним частицам, избирательно отталкивая растущими гранями одни из них и поглощая (всесторонне обрастая) другие - кристаллы одного и того же минерального вида в разных условиях не одинаково относятся к посторонним телам, развиваясь среди полиминерального окружения, кристаллы могут разделять примеси. Если же захват осуществляется периодически, то включения располагаются в кристалле зонально (╚зональный рост╩), и тем самым часто выявляется анатомия кристалла. Растущий минерал захватывает включения разными элементами своего ограничения - в одних случаях всей поверхностью всех граней, в иных же - только некоторыми из граней или только одной из развитых в кристалле кристаллографических форм, в то время как остальными гранями посторонние частицы отталкиваются. В других условиях включения захватываются не гранями, а рёбрами, что объясняется особенностями силового поля вдоль рёбер.
     Способность растущего кристалла отталкивать посторонние частицы обусловлена кристаллизационным давлением - рост кристаллов может сопровождаться возникновением кристаллизационного давления, которое при определенных условиях достигает существенных значений. Кристаллизационное давление может достигать 20 - 40 кгс / см2, зависит от пересыщения, кристаллографической ориентировки относительно препятствия и материала обрастаемого кристаллом препятствия. Кристаллизационным давлением называется максимально возможное при данном пересыщении (или переохлаждении) давление грани на препятствие. Численно оно равно предельному давлению груза на ╚закрытую╩ грань площадью 1 см2, при котором прекращается её рост. Кристаллизационное давление приложено только к препятствию и, следовательно, является однофазным.

     В генетическом и эстетическом плане особый интерес представляют случаи совместно-одновременного роста частично захваченных кристаллов-включений  и кристалла-хозяина, при этом строение образующихся агрегатов во многом определяется соотношением относительных скоростей роста. Захваченные кристаллом в качестве включений минералы в дальнейшем могут сохраняться в неизменном виде или (реже) претерпевать изменения - частично или полностью замещаться кристаллом-хозяином (иногда с образованием ╚теневых╩ или реликтовых форм), растворяться с образованием наследующих их форму пустот, или псевдоморфно замещаться другими минералами. Часто обильные мелкие включения других минералов придают кристаллам разнообразные не свойственные данному минералу окраски.
     Изучая включения в минералах, минералоги получают информацию об условиях кристаллизации минералов - температуре, давлении, динамике изменений свойств среды, а также о последовательности выделения минералов. Включения - важный источник информации об условиях и механизмах кристаллогенеза и постростовых процессов для минералогических реконструкций, для онтогении и филогении минералов.

 
шерл в берилле

включения чёрного турмалина в берилле

 
Турмалин (шерл), включения игольчатых кристаллов шерла в берилле. На ортоклазе, ширина поля 4 см и 3 см. Пакистан. Фото ╘ В.А. Слётов
 

Тонко-игольчатый биссолит (разн. актинолита) и кварц с включениями биссолита. Пакистан

 
-----
   
Козалит в кварце, 3 см. Приполярный Урал, г. Неройка. Фото ╘ В.Слётов Тетраэдрит в кварце, 3 см. Берёзовск, Ср.Урал. Фото ╘ В.Слётов  

Включения кристаллов серы в гипсе, 7 см. Гаурдак, Ср.Азия. Коллекция и фото ╘ В.А.Слётов


Включения кристаллов серы в гипсе

Гипс с включениями кристаллов серы_Гаурдакский р-к, Вост.Туркмения. Более 15 см. Минер. музей им. Ферсмана Фото: ╘ А.А.Евсеев

 
------------------------------------
 

Метациннабарит в барите

 

 
Метациннабарит (кубическая b-модификация HgS) в барите. Пример совместного одновременного рост кристаллов-включений и кристалла-"хозяина", ширина поля 2,5см.  Джижикрут, Гиссарский хр. Таджикистан. Фото ╘ В.Слётов  
Брукит   Герсдорфит в кварце  
Брукит в кварце, 5см. Приполярный Урал, г.Неройка. Фото ╘ В.Слётов Герсдорфит в кварце, 6см. Ю. Урал. Фото ╘ В.Слётов  
 
Топаз. Псевдоморфоза по ортоклазу, включённая в кристалле топаза Образец 7см. Волынь, Украина. Фото ╘ В.Слётов Включение кристалла ортоклаза в топазе, замещённое топазом. 7см. Володарск-Волынское пегматитовое поле. Фото ╘ В.Слётов  

Моттрамит, дендриты в кристалле кальцита

 
Моттрамит в виде дендритных агрегатов в кристалле кальцита. 5 см. Цумеб, Намибия. Фото: Robert Lavinsky/iRocks.com photo  
 
Турмалин (шерл) в кварце. Кабошон 4см. Урал. Фото ╘ В.А. Слётов  
 

 

 
Двухфазное газово-жидкое включение в аметисте, кристалл 3см. Ватиха, Ср.Урал. Фото ╘ В.Слётов Дендриты гётита, "законсервированные" в халцедоновой жеоде. Из эффузивов, 5см. Монголия. Фото ╘ В.Слётов  
 
Тетраэдрит в кварце. Ширина поля 1 см. Берёзовск, Ср.Урал. Фото ╘ В.Слётов Ильменит в кварце, 4 см. Приполярный Урал. Фото ╘ В.Слётов  

Гематит в кварце

ахоит в кварце  
Гематит в кварце, 7.2 х 1.7 см. Wagnerspitze, Südtirol, Италия.
Фото: ╘ Rudolf Watzl (www.saphiraminerals.com)
Ахоит в кварце. 3.5 x 1.5 см. Messina mine, Провинция Лимпопо, Южная Африка. Фото: Robert Lavinsky/iRocks.com photo  
 

 

 
Рутил в кварце, 7 см. М-ние "Светлое", Ю.Урал. Фото ╘ В.Слётов Рутил в кристалле кварца, 6 см. Приполярный Урал. Фото ╘ В.Слётов  
 

 

 
Рутил в кристалле кварца, 6 см. Бразилия. Фото ╘ В.Слётов  
        
Рутил, включения в крупных кристаллах кварца ("волосатик"). Бразилия, экспонаты ярмарки "Гемма", 2009 г. Фото ╘ В.Слётов  
   
Кристалл сфалерита в кварце с дендритами халькопирита, развившимися вокруг него по трещине кварца. Кара-Оба, Казахстан
. Фото: ╘ Павел Мартынов (medwar.livejournal.com)
 
пироп в кристалле алмаза  
Кристалл алмаза 6 мм. с включением пиропа. Фото: ╘ М.А.Богомолов  
Кварц, включения турмалина и мусковита

Кварц с включениями турмалина и мусковита. Бразилия. 6-7 см. Гемма-2011. Фото: ╘ А.Евсеев


альмандин в мусковите

Включения альмандина в мусковите. 7.3 x 0.1 см. Spruce Pine District, Сев. Каролина, США. Фото: Rob Lavinsky / iRocks.com

лепидокрокит и хлорит в кварце

Включения лепидокрокита и хлорита в кварце. Мадагаскар. Микрофото полированного среза

Включения актинолита в берилле. Фото ╘ Anthony de Goutiere

Включения биотита в оливине. Фото ╘ Anthony de Goutiere

Лабрадорит с чёрными включениями ильменита, упорядоченными в соответствии со структурой полевого шпата. Мадагаскар. Фото:.sidcuplapminsoc.org.uk


берилл в кварце

Кристалл берилла в кристалле кварца, избирательно захваченный кварцем при росте. Кара-Оба, Центр. Казахстан. Длина берилла 6 см. Образец: В.А.Криков. Фото: ╘ М.Б.Лейбов, из журн. "Мир камня \ World of Stones", 1994, ╧ 4, с.18


кальцит с включениями малахита

Кристаллы кальцита с включениями малахита. Бисби, Аризона, США. Фото: R.Weller/Cochise College


Включения антраксолита в кристалле кварца. Cong Ly, пров. Хунань, Китай. 3.5 х 2.5 см.


Кварц с двухфазными включениями углеводородов - нефти, битума и природного газа. Белуджистан, Пакистан. Кристалл 1.7 см. Фото: Luciana Barbosa

 
-------------

Дюмортьерит в кварце. Штат Баия, Бразилия /Vaca Morta quarry, Serra da Vereda, Boquira, Bahia  Фото: Jeff Scovil, источник: betweenarockandaheartyplace.blogspot.ru

 
------------------------------------

Пучки расщеплённых игольчатых кристаллов гётита в кварце. Бразилия

хлорит в кварце

Червеобразные включения изогнутых кристаллов зелёного хлорита и других минералов в кварце

 
--------------------------------------------------------------
оливин с включениями людвигита

Кристалл оливина (перидота) 1.8х1.2 см. с игольчатыми включениями людвигита. Сапат-Гали, Пакистан. Образец и фото: ╘ О. Лопаткин


кварц с включениями гематита

Кристалл кварца 3 см, с игольчатыми включениями гематита. Плато Шакыр-Тас, р-н пос. Белые Воды у г. Чимкент, Казахстан. Фото: ╘ "Русские минералы" (www.rusmineral.ru)

 
-----------------

 
Включения флюорита в топазе.
Видны формы совместного одновременного роста расщепляющихся кристаллов-включений и "кристалла-хозяина". Волынь, Украина. Фото: ╘ Михаил Лейкум
 

╘ mindraw.web.ru, 2006-2015. При цитировании гиперссылка на сайт ═http://mindraw.web.ru обязательна

К началу раздела

Home/На Главную Rambler's Top100