Описание
Коллекционный образец кристалл кварц энгидрос с включениями.
Внутренняя россыпь херкимерских алмазов с включениями битума.
На поверхности вершинки двух кристаллов примерно 6х4мм.
Два кристалла того же размера утоплены в кварц полностью.
Один кристалл с открытым бочком в выбоине поверхности.
Оборотная сторона в природных неровностях и выщербинах.
Кристаллы кварца с заполненными воздухом и водой пустотами внутри называются «энгидрос».
Белый, или «молочный», кварц заполнен множеством микроскопических пустот.
Внутри пустот вода или жидкий диоксид углерода.
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 октаэдров 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.
Информация с сайта http://mindraw.web.ru/