Газы

Газы

Имеются сообщения о минералах, образовавшихся в фумаро,тах вблизи земной поверхности, однако включения в таких минералах не описаны. Появление включений при росте кристалла в этих условиях представляется возможным. Таким образом, малая величина степени заполнения (ниже критической) может служить доказательством образования минералов из газовой фазы.

Данные по включениям в «пневматолитических» минералах не подтверждают тот факт, что включения этого типа образовались из флюидов, которые можно было бы рассматривать как газообразные (если не считать, что все флюиды при температурах выше критических независимо от их плотности являются газообразными) .

Воду во внутренних частях земной коры следует считать «летучей». Кроме того, все разумные геотермобарические градиенты проходят в области высоких давлений далеко от критической точки воды. Поэтому надо думать, что присутствие воды, обладающей низкой плотностью, а потому имеющей свойства газа, внутри земли мало вероятно, в то время как такое состояние воды осущестйимо вблизи вулканических интрузий, особенно вблизи поверхности земли или на ней.

Данные по растворимости нелетучих соединений во флюидах свидетельствуют о том, что растворимость хорошо подчиняется закону возрастания с увеличением плотности флюида и температуры (если не принимать во внимание, что при больших плотностях и низких температурах могут иметь место аномальные и специфические эффекты). Когда плотность флюидов становится ниже критической плотности, растворимость быстро падает. Поэтому способность флюидов низкой плотности (то есть газов) переносить нелетучие соединения мала по сравнению с такой же способностью ысокоплотных флюидов, обычно наблюдающихся во включениях в минералах.

ЖидкостиИз опубликованных данных по включениям следует, что существует два основных типа жидкостей, из которых образовалось большинство минералов. Одни жидкости, преимущественно водные, сопровождаются в некоторых случаях второй жидкой фазой, богатой двуокисью углерода, а в других случаях насыщены растворимыми солями. Жидкости другого типа, главным образом силикатные, в некоторых случаях при расстекловании или кристаллизации выделяют относительно малое количество водных растворов.

См. также:  Включения в драгоценных минералах

а)   Водные жидкости. Водные включения в минералах позволяют сделать выводы о плотности минералообразующих растворов, однако определить, была ли температура выше или ниже критической, при отсутствии других данных не представляется возможным. Старый критерий, согласно которому высокая концент: рация растворенного вещества в водном растворе означает образование ниже критической температуры воды или соляных растворов (от 374° до приблизительно 450°С), должен быть отброшен.

Результаты многочисленных наблюдений над жидкой двуокисью углерода во включениях в минералах заставляют думать, что это соединение в больших количествах присутствует при образовании многих минералов. Вопрос о том, играет ли оно активную роль в химии переноса минералов и их образования, еще должен быть разрешен. Разумеется, в том случае, когда средняя плотность такая же, как во включениях в минерале, взаимная растворимость водных растворов и растворов двуокиси углерода ограничена (хотя количественные соотношения при высоких температурах недостаточно известны). Кроме того, растворимость солей и силикатов в жидкой С02 очень мала по сравнению с растворимостью.в воде. Автор предполагает, что двуокись углерода играет -некую пассивную роль, встречаясь вместе с водными растворами, ибо она представляет собой флюид, весьма напоминающий случайные вкрапления жидкой нефти наряду с водными растворами во включениях в минералах.

Высокое содержание соли во многих жидких включениях имеет значение для разграничения областей применимости теорий образования минералов. Старая гипотеза о слабых гидротермальных растворах, конечно, не представляется достаточно общей.

б)   Силикатные жидкости. Для порфировых вкрапленников лав и порфировых интрузий характерно присутствие стекловатых включений с одним или более пузырьком газа и порой частично расстеклованных. Достаточно ясно, что содержимое этих включений представляет собой жидкость, присутствовавшую во время роста кристаллов (за вычетом неопределенного количества отложившегося вещества минерала-хозяина).

См. также:  Методы определения температур и давлений в минералах

Полное отсутствие или недостаток стекловатых включений в минералах гранита должны быть приняты во внимание во всякой достаточно полной теории их образования. Включения в минералах гранита в основном схожи со включениями сильно метаморфизованных пород.

Ряд фактов говорит о том, что ранние пегматитовые минералы образовались из силикатных растворов, содержавших заметное ко102 личество воды в виде раствора. Путем тщательного изучения первичных включений в пегматитах и сопровождающих их кварцевых жилах можно установить, является ли остаточная магма стадией перехода к гидротермальным растворам, или существенно отлична от них. Комплексные исследования свидетельствуют об отсутствии плавного перехода, однако встречаются перекрывающиеся типы растворов.