Az ásványtanban az inklúzió egy ásvány belsejében rekedt anyagra vonatkozik . A zárványok lehetnek folyékonyak , gázok , ásványolajok vagy más ásványok.
A gemológiában az inklúzió a drágakövön belüli tulajdonság , amely kiterjedhet a belsejétől a felszínig.
Az ásványi anyagban lévő zárványok lehetővé teszik annak kialakulásának és eredetének meghatározását. Hutton zárványtörvénye szerint a gazdasejtben található töredékek idősebbek, mint maga az ásvány.
A zárványokat már az ókorban ismerték : néhány átlátszó kristály, például a kvarc folyadékzárványai elég nagyok ahhoz, hogy szabad szemmel is láthatóak legyenek. Az évszázadok során számos tanulmány tárgya volt. Az I st században Plinius említi a „kis zárványok, a hibák és hólyagok, amelyek hasonlítanak a pénzt” néhány drágaköveket. A XI . Századi drágakövekről szóló munkájában Al-Bīrūnī foglalkozik többek között a folyékony zárványok hatásával az olyan drágakövek minőségére, mint a rubin , a gyémánt , a smaragd vagy a türkiz . Déodat Gratet de Dolomieu 1792-ben a kvarcban található kőolaj zárványokat írta le, de ezeket korának tudósai, köztük René Just Haüy , kevéssé tartották fontosnak .
Az első jelentős munka a zárványokról az optikai mikroszkóp fejlesztéseinek köszönhetően jelent meg . 1822-ben Humphry Davy cikket tett közzé a víz- és gázfázisok kristályokban történő zárványairól . Különösen azt bizonyítja, hogy a jelenléte pára zárványok miatt a termikus összehúzódás a folyadék, így kedvez az elmélet plutonism a kialakulását a földkéreg , amely ellentétben az neptunism . A gránitban lévő kvarc xenomorfizmusa azonban megmagyarázhatatlan marad, és a vizes plaszticitás elméletének kidolgozásához vezet , amelyben a gránitban magas hőmérsékleten levő víz képlékessé tenné, és amely látszólag alátámasztja a neptunizmus elméletét. Davy eredményeiből inspirálva David Brewster kísérleti módszereket dolgoz ki számos zárvány jellemzésére és a bennük lévő folyadékok tulajdonságainak tanulmányozására. Három évtizeddel később Henry Clifton Sorby kristálymikrostruktúrával foglalkozó munkája utat nyitott a modern petrográfia számára , nevezetesen a vékony szelvényes technika alkalmazásával . Ő volt az első, aki az üvegtest zárványait tanulmányozta. Eredményei a vulkanikus kőzetek, a gránitok és a kvarcok keletkezésének magyarázatához vezettek, bemutatva a gránitok képződését, mint közvetítőt a vulkáni kőzetek (plutonizmus) és a kvarc (neptunizmus) között.
A folyadékzárványok vizsgálata a XIX . Század végétől és a XX . Század elejétől csökken, a termodinamikai folyadékkomponens ismeretének hiánya miatt, amelyek különböző, látszólag ellentmondásos eredményekhez vezetnek. A folyadékzárványok tanulmányozását Georges Deicha vette át Franciaországban 1950-ben; könyvében a hézagokat kristályok és zárványok , 1955-ben megjelent, továbbra is hivatkozni munka a témában.
A második világháborút követő évtizedekben a Szovjetunió tudósai az üvegtest-zárványok kutatásában kezdték el magukat, elsősorban az inklúziók mikroszkóp alatt történő melegítésének módszereinek kidolgozásával, amelyek lehetővé tették in situ tanulmányozásukat .
Az ásványi anyag zárványai lehetnek egy vagy több más ásványból (vagy akár kőzet töredékéből ), magmás üvegből , folyadékból (sóoldat, ásványolaj, CO 2folyadék stb.) vagy gáz (H 2 O, CO 2szénhidrogének). Lehetnek többfázisúak is (üveg + kristályok, folyadék + gáz, két nem elegyedő folyadék stb.). A folyadékból vagy gázból álló zárványokat "folyadékzárványoknak" nevezzük, az egyetlen ásványból álló zárványokat "ásványi zárványoknak", az üvegből készült zárványokat vagy az ásványok együttesét "magmás zárványoknak" nevezzük, a folyadékot és a kristályokat egyaránt tartalmazó zárványok gyakran "vegyes zárványoknak" nevezik.
Attól függően, hogy milyen időszakban jelennek meg a fogadó ásvány történetében, kétféle zárvány létezik:
Mivel az ásványi anyagok gyakran olvadt keverékből vagy vizes oldatból képződnek , e folyadék kis mennyisége beszorulhat a kristályszerkezetbe vagy zárt törésekbe. Ezeknek a zárványoknak a mérete általában 0,1 és 1 mm között változik , ezért optikai mikroszkóp alatt figyelhetők meg. Amikor a folyadék csapdába esett egy ásvány túltelített , kristályok belsejében a felvételét követően a fogadó ásványi lehűlt, így egy buborék a folyadék vagy gáz.
A folyadékzárványokat gyakran a befogadó kristály felületeivel párhuzamos arcok határolják, ezután „negatív kristály” alakokról beszélünk, amelyek jellemzőek azokra a zárványokra, amelyeket a kristály növekedési folyamatának folytonossági hibáinak feloldása hoz létre. Az elsődleges folyadékzárványok, amelyek egy kristály növekedése során keletkeznek, inkább lekerekített és tetszőleges alakúak.
Fluidumzárványok találhatók többféle környezetben, beleértve a kohéziós ásványi üledékes kőzetek , gangues mint a kvarc vagy kalcit a vénákban a hidrotermális betétek, megkövesedett borostyán, és jégmintáit származó grönlandi és Dél-Amerikában. " Antarktisz . Általában több fázisból állnak (folyadék + gőz vagy folyadék + gőz + kristályok), és információkat tartalmaznak az ásvány kémiai összetételéről , hőmérsékletéről és nyomásáról az ásványi anyag képződése során.
Magmás, vagy üvegszerű, zárványok cseppeket magma bezárva kristályok magmás kőzetek . Nagyon hasonlítanak a folyadékzárványokra. Általában kisebbek, mint 100 μm . Vizsgálatuk lehetővé teszi bizonyos magmás rendszerek keletkezésének kezdetén jelen lévő mágmák összetételének meghatározását . Amint nagy nyomáson képződnek, a magmás zárványok fontos információkat nyújtanak az illékony vegyületek ( H 2 O, CO 2, S , Cl ) vulkánkitörésekhez vezet .
Bár a kicsi, magmás zárványok több fázist is tartalmazhatnak, például üvegeket (amelyeket áztatott magmák alkotnak ), apró kristályokat és gőzbuborékokat. Megtalálhatók a legtöbb magmás eredetű kristályban, és gyakoriak a kvarcban , a földpátban , az olivinban és a piroxénekben . A magmás zárványok kialakulása a magmás ásványok kristályosodásának normális szakaszának tűnik; magmás és plutonikus kőzetekben vannak jelen .
A zárványok fontos tényező a drágakő értékének meghatározásában. Számos drágakőben, például gyémántban a zárványok befolyásolják a kő tisztaságát, csökkentve annak értékét. Azonban nem ez a helyzet az összes drágaköveket, mint a csillag zafír , amelynek minősége függ a jelenléte zárványok vagy opál , amely fluidumzárványok vizet.
Számos színes drágakő, például ametiszt , smaragd és zafír, köztudottan tartalmaz zárványokat, amelyek értéküket alig befolyásolják. Három típusba sorolják őket:
A folyadékzárványokat tartalmazó drágakövek nagyon keresettek, de törékenységük miatt ritkán dolgoznak.
Tiszta drágakő fémes bevonattal.
Peridot tejszerű befogadással.
Vágjon rubint zárványokkal.
Az ásványok zárványai információt nyújtanak keletkezésének körülményeiről, valamint eredetéről. Például a légköri gázbuborékok, mint jégmagok zárványainak elemzése fontos eszköz az éghajlatváltozás tanulmányozásához .
A fosszilis borostyánba csapdába esett 140 millió éves lég- és vízbuborékok elemzése azt mutatta, hogy a kréta korban a légkör oxigéntartalma közel 35% -on tetőzött , majd hirtelen a harmadfok kezdetén a jelenlegi szinthez közeli szintre esett . Ez a hirtelen csökkenés megfelel vagy közel áll a kréta-harmadkori kihaláshoz, és annak oka lehet egy nagy meteorit hatása, amely létrehozta a Chicxulub-krátert .
A szemközti fotó esetében a folyadék egy része, amelyből a gazdakristály származik, csapdába esett a kristálynövekedés során. Elfogásakor a hőmérséklet még mindig magas volt, és a folyadék oldott ásványi anyagokat tartalmazott. A hőmérséklet csökkenésével ezek az ásványok kristályosodtak a zárványban, így egy gömb alakú folyadék buborék keletkezett. Az inklúzió hevítése addig, amíg az ásványi anyagok és a gazdakristály fel nem oldódnak, megadja a kristály képződésének hőmérsékletét.
A folyadékzárványokat széles körben tanulmányozzák, hogy megértsék a folyadékok szerepét a mély földkéregben és a köpeny- kéreg határfelületén . A granulit mintákat , általuk nyújtott fontos nyomokat a Genesis ezen kőzetek hozzájárulásának al- litoszféra folyadékok gazdag CO 2 . A legújabb munkák azt sugallják, hogy az extrém metamorfizmus során bekövetkező dekarbonizációs reakciók, amelyek felszabadítják a CO 2 -ot , hozzájárultak a Varanger-jegesedés megszüntetéséhez .
A Brazíliából származó természetes gyémántok eredete a Föld alsó palástjában található, köszönhetően a magas vaskoncentrációjú ferropericlase zárványoknak .