Двухфазовые водные включения в кристаллических известняках

двухфазовый, водный, включение, кристаллический, известнякЦиркель (1876) обнаружил двухфазовые водные включения в кристаллических известняках и в мраморе из Невады. Он отметил, что включения этого типа в карбонатах наблюдаются редко.

Циркель (1876) нашел включения стекла в кварце и полевом шпате порфировых фельзитов из Невады, обладающих полнокристаллической структурой. Это обстоятельство заставляет думать, что во время образования порфировых вкрапленников основная масса была жидкой. При петрографическом исследовании порода оказалась мелкозернистым гранитом; этот факт, по мнению циркеля, подтверждает теорию вулканического происхождения гранита. Он отметил, однако,,, что включения стекла не встречались в минералах нормального грубозернистого гранита.»Цир1<сль нашел, что кварц Из риолита не содержит жидких включений, но в некоторых случаях имеет много двухфазовых водных включений; наблюдающиеся тут же полевые шпаты оказываются сильно измененными. Эти включения могли быть вторичными. Двтор приводит много случаев вероятно, первичных включений в чистом неизмененном полевом шпате из риолита и фельзита. Было замечено также, что чрезмененный чистый молочный полевой шпат рассеивает свет в результате присутствия либо продуктов изменения, либо множества жидких или других включений.

Ренар (1876) дал обзор вышеописанных статей и привел несколько иллюстраций.

Оллпорт (1876) заметил, что жидкие включения в кварце гранита вблизи турмалинизированных сланцев, жил и измененных сланцев из Ленде Энда, Англия, имеют различные соотношения объемов газа и жидкости. Он критически рассматривает разработанные Сорби точные методы вычисления температур образования и глубины залегания пород.

Ли (1876) описывает и приводит иллюстрации жидких включений в драгоценных камнях и других минералах. Большинство его исследований подтверждает выводы предыдущих работ Брюстера и Сорби. Исключение составляли жидкие включения, присутствующие в светлоокрашенном корунде и состоящие из маленького пузырька и кубического кристаллика, заключенных в жидкости, повидимому, воде.

См. также:  Метод растрескивания

Хартли (1876а)1-опубликовал предварительное сообщение «об опытахЧго нагреванию некоторых жидких включений в кварце и топазе. .Температура исчезновенияграниц раздела фаз (между 30,75 и ЗГочень близка к критической температуре двуокиси углерода УАвтор пришел к выводу, чтоЧфи комнатной температуре одна из жидких фаз представляла собой жидкую двуокись углерода.

Хартли (1876Ь) исследовал трехфазовые жидкие включения в кварце и установил, что граница раздела двух жидкостей с меньшим объемом исчезала при нагреванииЛЭто натолкнуло его на мысль о том, что4-одна из жидкостей есть двуокись углерода» тем более что данные предыдущих работ Брюстера и Сорби подтверждают это.4-Проведенные эксперименты по нагреванию трехфазовых включений обнаружили исчезновение поверхности раздела между 30,75 и 3 Хартли теоретизирует по поводу возможного геологического механизмаодновременного захвата водных включений и включений жидкой двуокиси углерода.1

Хартли (1876с) продолжил и расширил исследования Сорби по включениям жидкой двуокиси углерода в минералах. Используя простое устройство с горячей водой для нагревания минералов под микроскопом,он определил температуру исчезновения границы раздела между газом и жидкостью в трехфазовом жидком включенииХБыли получены следующие значения: 28° (топаз), 26,5 и 28° (топаз), ЗГ (кварц), 27,55° (топаз), 27,27° (турмалин), 26,9° (турмалин), 30,95° (кварц), 32,5° (кварц), 33,7° (кварц), 29° (кварц), 30,92° (берилл из Сурата), 30,6—31° (дра28

гоЦеиный сапфир), 25,5—26° (драгоценный сапфир), 29,5° (драгоценный сапфир), 30,95° (кварц). Следовательно, жидкость предсТавляет собой двуокись углерода. При исследовании некоторых других минералов наблюдались только двухфазовые жидкие включения, жидкость которых, вероятно, была водой. Такие включения наблюдались в четырех образцах барита, трех образцах изумруда из Санта-де-Богота, в берилле из Сурата, залив Камбей, Индия, и оливине из Леванта.

В следующей статье (1877а) Хартли приводит новые данные по трехфазовым жидким включениям. Трехфазовые жидкие включения в топазеиз Ильменских гор, Нерчинска, Иркутска, Мурзннки, СССР; Саксонии; Минас-Новас, Минас-Жераис, Бразилия, и Австралиииюдержали жидкость, которая поглощалась газовой фазой при 27,5°. Относительное количество двух жидкостей в различных включениях в одном и»том же кристалле менялось в широких пределах, но во включениях, содержащих очень мало жидкости (которую можно было считать двуокисью углерода), степень заполнения составляла приблизительно половину или меньше. Поэтому было высказано мнение, чтотемпература образования топаза приближается к критической температуре водыМЗключения с водой наблюдались в берилле, кварце, турмалине из гранитов, порфиров и липаритов.Газовая фаза двухфазовых включений в кварце представляла собой не водяной пар, а другой газ, так как при нагревании до температуры, при которой размеры пузырька уменьшались вследствие расширения жидкости (около 150е), пузырек тонул в жидкости. Этот газ мог быть двуокисью углерода.

См. также:  Присутствие жидких включений в доломите и в кварце

Движение объясняется изменением поверхностного натяжения с температурой при одновременном изменении состава растворалЕсли поверхностное натяжение уменьшается с повышением температуры, поверхность пузырька будет сжиматься на холодном и расширяться на нагретом конце, заставляя пузырек двигаться по направлению к более нагретому концу включения. Другие авторы в последующих исследованиях включений, очевидно, мало использовали этот простой метод. Хартли приводит примеры минералов, содержащих одновременно часто даже в поле зрения микроскопа водно-газовые включения и включения воды, жидкойС02 и газа. Пузырьки во включениях первого типа притягивались, а второго отталкивались при слабом нагревании он отметил также несколько примеров, когда газовая фаза становилась тяжелее и тонула »»жидкой фазе при нагреваний минерала-хазяина.

Хартли (1877с) описывает беспорядочное (дрожащее) движение маленьких пузырьков в жидких включениях и делает вывод, что движение имеет своей причиной небольшие отклонения от состояния теплового равновесия в объеме, окружающем пузырек » Хартли с соавторами (1877) составил обзор данных по включениям жидкой двуокиси углерода в минералах и температуре исчезновения границы раздела между жидкостью и газом. Приведено несколько примеров явления заполнения всей полости либо жидкой фазой, либо газом при температурах много ниже критической температуры двуокиси углерода. Установлено, что не все жидкие включения содержат жидкую двуокись углерода. В тех же случаях, когда-то имеет место, отношение количества воды к количеству жидкой двуокиси углерода либо постоянно в одном минерале, либо заметно колеблется. Сделан вывод,-что минералы, для которых отношение количества воды к количеству жидкой двуокиси углерода постоянно, должны были образоваться ниже критической температуры воды, а минералы, для которых это отношение колеблется, образовались выше температуры, при которой полное смешивание возможно только в газовом состоянии.

Хартли (1877) дает обзор состояния проблемы изучения жидких включений в минералах, содержащих жидкую двуокись углерода. Ясно сформулированные выводы сопровождаются большим числом иллюстраций.

См. также:  Заполнение дендритов