In mineralogia , sisällyttäminen viittaa materiaaliin, loukussa mineraali . Inkluusiot voivat olla neste , kaasu , maaöljy tai muu mineraali.
Gemologiassa inkluusio on helmi sisällä oleva ominaisuus , joka voi ulottua sisätilasta pintaan.
Mineraalissa olevat sulkeumat mahdollistavat sen muodostumisolosuhteiden ja alkuperän määrittämisen. Huttonin sulkeumalain mukaan isäntämineraaliin sisältyvät fragmentit ovat vanhempia kuin itse mineraali.
Inkluusiot olivat tunnettuja jo antiikin aikoina : joillakin läpinäkyvillä kiteillä, kuten kvartsilla, on riittävän suuria nestemäisiä sulkeumia, jotta ne näkyisivät paljaalla silmällä. Niistä on tehty useita tutkimuksia vuosisatojen ajan. Vuonna I st luvulla, Plinius mainitsee "pieni sulkeumia, puutteita ja rakkuloita, jotka muistuttavat rahaa" joitakin helmiä. Al-Bīrūnī käsittelee XI - luvulta peräisin olevia helmiä käsittelevässä työssään muun muassa nestemäisten sulkeumien vaikutusta jalokivien kuten rubiinin , timantin , smaragdin tai turkoosin laatuun . Déodat Gratet de Dolomieu kuvasi vuonna 1792 kvartsiöljyinjektioita , mutta useimmat hänen aikansa tutkijat, mukaan lukien René Just Haüy, pitivät niitä vähäpätöisinä .
Ensimmäinen merkittävä sulkeumia koskeva työ ilmestyi optisen mikroskoopin kehityksen ansiosta . Humphry Davy julkaisi vuonna 1822 artikkelin vesi- ja kaasufaasien sulkeutumisesta kiteisiin. Erityisesti hän osoittaa, että höyryn läsnäolo sulkeumissa johtuu nesteen termisestä supistumisesta , mikä suosii maankuoren muodostumista koskevaa plutonismin teoriaa , joka vastusti neptunismia . Kuitenkin xenomorphism kvartsia graniitti yhä selittämättä ja johtaa kehitystä teorian vesipitoisen plastisuus , jossa sisältämä vesi graniitti korkeassa lämpötilassa tekisi muovia, ja joka näyttää tukevan teoriaa neptunism. Davyn tulosten innoittamana David Brewster kehittää kokeellisia menetelmiä karakterisoimaan useita sulkeumia ja tutkimaan niiden sisältämien nesteiden ominaisuuksia. Kolme vuosikymmentä myöhemmin, työ Henry Clifton Sorby mikrorakenteeseen kiteiden pohjusti modernin petrografia etenkin käytön ohut osa tekniikkaa . Hän tutki ensimmäisenä lasiaisen sulkeumia. Sen tulokset ovat johtaneet tulivuorikivien, graniittien ja kvartsin syntymän selitykseen, esittäen graniittien muodostumisen välittäjänä tulivuorikivien (plutonismi) ja kvartsin (neptunismi) välillä.
Tutkimus nesteen sulkeumia vähenee lopusta XIX th vuosisadan ja alussa XX th luvulla, koska ei ole ollut tietoa termodynaamisen nestemäinen komponentti, joka johtaa eri näennäisesti ristiriitaisia tuloksia. Georges Deicha aloitti nesteen sulkeumien tutkimuksen vuonna 1950; hänen vuonna 1955 julkaistu kirjansa Kiteiden aukot ja niiden sulavat sulkeumat ovat edelleen aihepiiriä.
Seuranneina vuosikymmeninä toisen maailmansodan , tutkijat Neuvostoliiton asettuneet tutkimuksen lasiaiseen sulkeumia, erityisesti kehittämällä menetelmiä lämmitys sulkeumien mikroskoopilla, joka mahdollisti tutkimuksessaan in situ .
Inkluusioista mineraali voi koostua yhdestä tai useammasta muita mineraaleja (tai jopa fragmentti kallio ), joka on magmaattisen lasi , nestemäinen (suolaliuos, öljy, CO 2neste, jne.) tai kaasun (H 2 O, CO 2, hiilivedyt). Ne voivat olla myös monivaiheisia (lasi + kiteet, neste + kaasu, kaksi sekoittumatonta nestettä jne.). Nesteestä tai kaasusta koostuvia sulkeumia kutsutaan "nesteen sulkeumiksi", yhdestä mineraalista koostuvat sulkeumat ovat "mineraalisia sulkeumia", lasista tai mineraalien joukosta tehdyt sulkeumat ovat "magmaattisia sulkeumia", sekä nestettä että kiteitä sisältävät sulkeumat ovat usein kutsutaan "sekoitetuiksi sulkeumiksi".
Riippuen ajanjaksosta, jolloin ne esiintyvät isäntämineraalin historiassa, on kahdenlaisia sulkeumia:
Koska mineraaleja muodostuu usein sulasta seoksesta tai vesiliuoksesta , pienet määrät tätä nestettä voivat jäädä loukkuun kiderakenteeseen tai suljettujen murtumien sisään. Näiden sulkeumien koko vaihtelee yleensä välillä 0,1 ja 1 mm , joten niitä havaitaan optisella mikroskoopilla. Kun mineraaliin loukkuun jäänyt neste on ylikyllästynyt , kiteitä voi muodostua sulkeuman sisälle sen jälkeen, kun isäntämineraali on jäähtynyt, jättäen nestekuplan tai kaasun.
Nestemäiset sulkeumat rajataan usein isäntäkiteen pintojen kanssa yhdensuuntaisilla pinnoilla, sitten puhutaan "negatiivisten kiteiden" muodoista, jotka ovat ominaisia sulkeumille, jotka syntyvät kiteen jatkuvuusvirheiden liukenemisesta sen kasvun jälkeen. Primaariset nesteen sulkeumat, jotka muodostuvat kiteen kasvun aikana, ovat enemmän pyöristettyjä ja mielivaltaisia.
Nestettä sulkeumia löytyy useita erilaisia ympäristöön, kuten yhtenäinen mineraaleja sedimenttikivet , juonikivet kuten kvartsia tai kalsiitti verisuonissa hydrotermiset talletusten kivettyneet meripihka ja jääkairausten peräisin Grönlannista ja Italiasta. " Etelämantereen . Ne koostuvat yleensä useista vaiheista (neste + höyry tai neste + höyry + kiteet) ja sisältävät tietoa mineraalin kemiallisesta koostumuksesta , lämpötilasta ja paineesta sen muodostumisen aikana.
Magmaattisen, tai lasiaiseen, sulkeumat ovat pisarat magma loukkuun kiteitä magmaattisia kiviä . Ne ovat hyvin samanlaisia kuin nesteen sulkeumat. Niiden koko on yleensä alle 100 μm . Heidän tutkimuksensa avulla on mahdollista määrittää tiettyjen magmaattisten järjestelmien alkuvaiheessa olevien magmojen koostumus . Magmaattiset sulkeumat muodostavat korkeassa paineessa tärkeitä tietoja haihtuvien yhdisteiden ( H 2 O, CO 2, S , Cl ) johtavat tulivuorenpurkauksiin .
Vaikka pienet, magmaattiset sulkeumat voivat sisältää useita vaiheita, kuten lasit (muodostuvat liotetuista magmista ), pienet kiteet ja höyrykuplat. Niitä esiintyy useimmissa magmaattisen alkuperän kiteissä ja ne ovat yleisiä kvartsissa , maasälpäissä , oliviinissa ja pyrokseeneissa . Magmaattisten sulkeumien muodostuminen näyttää olevan normaali vaihe magmaattisten mineraalien kiteytymisessä; niitä esiintyy magmaattisissa ja plutonisissa kivissä .
Inkluusiot ovat tärkeä tekijä jalokiven arvon määrittämisessä. Monissa helmissä, kuten timanteissa , sulkeumat vaikuttavat kiven kirkkauteen ja alentavat sen arvoa. Tämä ei kuitenkaan koske kaikkia helmiä, kuten tähtisafiiri, jonka laatu riippuu sulkeumien tai opaalin läsnäolosta, joka sisältää nestemäisiä veden sulkeumia.
Monien värillisten helmien, kuten ametisti , smaragdi ja safiiri, tiedetään sisältävän sulkeumia, jotka vaikuttavat vain vähän niiden arvoon. Ne luokitellaan kolmeen tyyppiin:
Nestemäisiä sulkeumia sisältävät helmet ovat erittäin kysyttyjä, mutta niitä käytetään harvoin niiden herkkyyden vuoksi.
Kirkas helmi metallisella osuudella.
Peridootti, jossa on maitomaista osallisuutta.
Leikkaa rubiini sulkeilla.
Mineraalin sulkeumat antavat tietoa sen muodostumisolosuhteista ja alkuperästä. Esimerkiksi ilmakehän kaasukuplien analyysi sulkeumina jään ytimissä on tärkeä työkalu ilmastonmuutoksen tutkimiseen .
Fossiiliseen meripihkaan loukkuun jääneiden ilma- ja vesikuplien analyysi, joka juontaa juurensa 140 miljoonan vuoden ajalta, osoitti, että ilmakehän happipitoisuus saavutti huipputason lähes 35 prosentissa liitukauden aikana ja laski yhtäkkiä tasolle, joka oli lähellä nykyistä tasoa kolmannen asteen alussa . Tämä jyrkkä lasku vastaa tai on lähellä liitukauden ja tertiäärin sukupuuttoa ja voi johtua Chicxulub-kraatterin luoneen suuren meteoriitin vaikutuksesta .
Vastakuvan kuvan tapauksessa osa nesteestä, josta isäntäkide tulee, jäi loukkuun kiteiden kasvun aikana. Siepattuina lämpötila oli edelleen korkea ja neste sisälsi liuenneita mineraaleja. Lämpötilan laskiessa nämä mineraalit kiteytyivät sulkeumassa jättäen pallomaisen nesteen kuplan. Inkluusion lämmittäminen, kunnes mineraalit ja isäntäkide liukenevat, antaa arvion lämpötilasta, jossa kide muodostui.
Nesteen sulkeumia tutkitaan laajalti, jotta voidaan ymmärtää nesteiden rooli syvässä maankuoressa ja vaipan ja kuoren rajapinnassa . In granuliittivyöhykkeeseen näytteet , ne antoivat tärkeitä vihjeitä synnystä näiden kiviä osuus osa- litosfäärin nesteiden runsaasti CO 2 . Viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että dekarbonaation reaktiot äärimmäisissä metamorphism vapauttaen CO 2 , vaikutti päättyy Varangin jääkausi .
Brasiliasta peräisin olevien luonnon timanttien alkuperä saattoi sijaita maapallon vaipassa korkean rautapitoisuuden omaavien ferroperiklaasi- sulkeumien läsnäolon ansiosta .