Драгоценные камни и их отделение

Драгоценные камни и их отделение

Сорби (1869) установил, что некоторые минералы, особенно сапфиры с Цейлона, содержат включения с относительно большим содержанием жидкой двуокиси углерода. Многие из изучавшихся образцов содержали жидкую двуокись углерода и газ; вода отсутствовала. Было замечено также, что кристаллики соли в жидких включениях растворялись при нагревании и вновь выпадали при охлаждении. Описаны твердые включения с радиальными трещинами или видимой в поляризованном свете однородной линейчатой картиной. Сорби использовал характер распределения напряжений вокруг твердых включений для определения условий образования минералов и заключает работу следующими словами: «Вероятно, дальнейшие исследования подобных фактов дадут нам возможность определить более тЗчно действительную температуру, при которой образуются различные горные породы, и еще раз подтвердят то значение, которое имеет микроскоп в изучении важнейших проблем физичеокой геологии». 20

Сорби и Батлер (1869) описывают характер включений в некоторых драгоценных камнях. В изучавшихся двухфазовых включениях сапфира мениск исчезал при 30°. Относительное расширение жидкости — от Гдо 1,52 при изменении температуры от 0 до 30°. Обнаружены также твердые включения кристалликов, иногда с расходящимися от них радиальными трещинами. В рубине наблюдались обычно двухфазовые, а иногда трехфазовые включения, а также твердые включения со следам» напряжений вокруг них. Вязкое желтое вещество частично заполняло включения в шпинели, которые содержали также две жидкости и неизвестные кристаллы. Как и в сапфире, эти жидкости быстро расширялись при нагревании. Были видны твердые включения; от некоторых из них расходились радиальные трещины. Трехфазовые включения присутствовали в аквамаринах, двухфазовые наблюдались в изумрудах; заключенная во включениях жидкость имела коэффициент расширения, близкий к коэффициенту расширения воды; наблюдались также включения изотропных кубических кристаллов. При изучении включений в алмазах обращалось внимание на оптические явления вокруг включений. В противоположность интерпретации Брюстера некоторые большие включения были определенно кристаллическими. Вокруг таких твердых включений наблюдались явления напряжения.

См. также:  Желтые сфалериты

Сорби и Батлер (1869) заметили, что твердые включения в драгоценных камнях могут быть центрами радиальных трещин, хотя последние и не всегда наблюдаются вокруг включений. Авторы заключают: «Подобное явление может быть отнесено за счет различной степени сжатия во время охлаждения, и результаты зависят от изменения условий образования. Эта, повидимому, общая особенность некоторых классов минералов может пролить яркий свет на их происхождение». Измерялось увеличение объема жидкой фазы в трубчатых включениях в сапфире; получены следующие результаты:

С. 0 17,5 20 25 28 29 30 31 32 V 100 109 113 122 130 139 150 174 217 (наполнение)

Эти данные, а также данные опытов Зиммлера (1858) и Брюстера (позволили сделать вывод о том, что жидкость с большой способностью к расширению представляет собой двуокись углерода: Проанализировав условия образования минералов с жидкими включениями, содержащими воду, авторы пришли к заключению, что минералы могли образоваться при температуре выше критической и очень больших давлениях. Присутствие жидкой двуокиси углерода и ограниченное общее количество воды во включениях (во всяком случае, в некоторых сапфирах) позволили предположить, что во время образования вода фактически отсутствовала.

Фогельзанг и Гейсслер (1869) пришли к аналогичным заключениям, касающимся сильно сжимаемой жидкости во включениях в минералах. Они нашли, что пузырек исчезал при температуре около 32°. Кроме того, спектр газа, выделяющегося во время растрескивания образцов, указал на присутствие С02. Были описаны и изучены трехфазовые включения в кварце и аметисте.

Эта работа была дополнена последующей работой Фогельзанга (1869). Автор дает общее описание твердых, жидких и газовых включений. При нагревании двухфазовое включение может-оказаться заполненным жидкой фазой, что и является, повидимому, причиной растрескивания («…когда жидкость целиком заполняет все или большую часть включения, тогда минерал, безусловно, должен легче растрескиваться», стр. 264). Многочисленные трехфазовые жидкие включения, содержащие жидкую двуокись углерода, были обнаружены при микроскопических наблюдениях.; Эта разновидность включений была найдена в кварце гранитов и гранито-гнейсов из Альп и Ирландии, в лабрадорите с берегов Лабрадора, в оливине базальтов из Эйфеля, Саксонии и Гессене и в полевом шпате базальтов из Венгрии.! Автор пришел к выводу, что жидкая двуокись углерода во включениях в жильных и интрузивных породообразующих минералах указывает на образование их при повышенном давлении./ При: ведено несколько иллюстраций двух и трехфазовых жидких включений.

См. также:  Критическая температура водных растворов