Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Изменения, связанные с перекристаллизацией минерала-хозяина: расшнуровка и коалесценция включений

Изменения, связанные с перекристаллизацией минерала-хозяина: расшнуровка и коалесценция включений

12.09.2017

Для многих флюидных включений сразу после их образования характерна относительно большая поверхность, как, например, тонкие закрытые трещинки и длинные трубчатые формы, свойственные первичным включениям в некоторых минералах. Если минерал-хозяин вообще способен растворяться во флюиде включений, то немедленно начинает действовать процесс перекристаллизации в направлении уменьшения высокой поверхностной энергии системы. Поскольку диффузия должна обеспечить перенос вещества только через часть включения, она не является главным препятствием, лимитирующим скорость процесса. Вероятно, роль такого препятствия играет низкая растворимость минерала-хозяина. В серии статей Леммлейн указывал, что включения, образованные в результате растрескивания кристаллов водно-растворимых солей, легко наблюдать и можно фотографировать происходящие изменения через определенные промежутки времени. Щелевидные углубления в стенках заполняются веществом, перешедшим в раствор с остальной, большей части стенок, так что включение в целом может коалесцировать в единую более равновесную полость. Некоторые удлиненные включения (рис. 14.3, а) постепенно превращаются в ряд разделенных тонкими горловинками раздувов (рис. 14.3, б), которые в конечном счете отшнуровываются (рис. 14.3, в). Конечный результат расшнуровки включения заключается в образовании нескольких более мелких включений (рис. 14.3, г) с меньшим общим значением поверхностной энергии. Предполагается, что подобный процесс, но в значительно меньшем масштабе происходит при переупорядочении молекул растворенного вещества и растворителя вдоль дислокаций, что приводит к образованию цепочек включений меньшего размера.

Перекристаллизация минерала-хозяина не меняет общего состава системы, но, если перед расшнуровкой или коалесценцией происходило какое-либо изменение соотношения фаз, разные новообразованные включения могут иметь чрезвычайно сильно отличающиеся плотности и составы флюида. Такая возможность весьма существенна для геологической термометрии, основанной на температурах гомогенизации включений: единственный газовый пузырек может целиком оказаться в одном из новообразованных включений, тогда как в других включениях при дальнейшем понижении температуры могут появиться свои новые газовые пузырьки (рис. 14.4). Если минерал-узник образовался до начала коалесценции включения, он часто оказывается вне включения, в окружении минерала-хозяина. В кварцевых кристаллах из изумрудных копей в Колумбии часто наблюдаются отчетливые кубики NaCl, полностью заключенные в кварцевой массе. В некоторых случаях подчас почти на пределе разрешающей способности микроскопа видны очень тонкие каналы, связывающие кубики с флюидными включениями, расположенными от них на расстоянии многих микрометров.

Вне зависимости от первоначальной формы включения перекристаллизация минерала-хозяина будет происходить, если он обладает какой-то конечной величиной растворимости в растворе включений при условиях их захвата. Такая перекристаллизация, вероятно, очень широко распространена, и большая часть включений после нее приобретает иную форму по сравнению с той, которая была при образовании включений. Различия могут быть сравнительно незначительными, если охлаждение протекало быстро, если первоначальная форма была близка к стабильной, как в случае образования некоторых отрицательных кристаллов, или если растворимость была очень низкой. Например, включения нефти во флюорите часто имеют округлую форму, что, по-видимому, повторяет первоначальную форму капель, тогда как включения несмешивающейся с ними водной фазы претерпели значительные изменения формы под воздействием перекристаллизации.
Конечная форма, принимаемая такими флюидными включениями, состав которых допускает перекристаллизацию, может быть или плавно округлой, шаровидной, или многогранной (отрицательные кристаллы). Соотношение двух конкурирующих, но чрезвычайно слабых сил определяет, которая из форм будет иметь наименьшую величину AG: наименьшая площадь поверхности (сферическая) или комбинация граней с наименьшей величиной энергии (отрицательный кристалл). В одном и том же кристалле включения двух генераций, имеющих различный состав, могут принадлежать двум морфологическим типам. Несмотря на то что форма отрицательного кристалла, как часто полагают, является важным критерием первичности включений, многие явно вторичные включения при перекристаллизации дают весьма четко ограненные негативные кристаллы, и они часто соседствуют с включениями неправильной формы (трубчатыми и др.). Форма включения может дать по крайней мере приблизительную оценку его возраста и, следовательно, косвенно его происхождения. Так, стадии залечивания микротрещин в кварце с образованием плоскостей включений были описаны Таттлом и привлечены Уайзом для рассмотрения генезиза микротрещиноватости.