|
| Na ok³adce: Na ok³adce:
Jaros³aw Westermark, pier¶cionek, bursztyn, z³oto, "Amberif 2002".
|
|
fot. J. Westermark
|
| W NUMERZE |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Inkluzje w szmaragdach
naturalnych |
|
W praktyce gemmologicznej za inkluzjê uwa¿a siê ka¿de
obce cia³o sta³e, ciek³e i gazowe, a tak¿e ich mieszaniny fazowe,
hermetycznie zamkniête w masie kryszta³u w czasie
jego krystalizacji lub/i w wyniku pó¼niej zachodz±cych procesów
geologicznych. Inkluzj± mo¿e byæ te¿ szczelina ³upliwo¶ci,
pêkniêcie lub inny naturalny defekt wewnêtrzny, zak³ócaj±cy bieg wi±zki ¶wiat³a w kamieniu. Przyjmuje siê, ¿e
¿aden surowiec powsta³y w warunkach naturalnych nie jest
wolny od inkluzji. Dotyczy to szczególnie szmaragdów, które
ze wzglêdu na liczno¶æ inkluzji (stopieñ czysto¶ci) zalicza
siê do typu III. Wed³ug definicji typ ten obejmuje kamienie,
w których inkluzje s± powszechne i ³atwo dostrzegalne,
a mimo to s± cenione jako kamienie jubilerskie.
Za podstawê systematyki inkluzji przyjmuje siê takie kryteria,
jak geneza, stan skupienia, rodzaj i charakter oraz stan
fazowy uk³adu.
Ze wzglêdu na genezê wyró¿nia siê nastêpuj±ce inkluzje:
1) pierwotne protogenetyczne, tworz±ce siê przed wykrystalizowaniem
kryszta³u podstawowego, zamkniête w krysztale
w czasie jego wzrostu, zwykle w postaci ró¿nej wielko¶ci
wrostków krystalicznych;
2) pierwotne syngenetyczne, formuj±ce siê równocze¶nie
z kryszta³em podstawowym;
3) epigenetyczne (wtórne), powstaj±ce po wykszta³ceniu
siê kryszta³u podstawowego.
Ze wzglêdu na stan skupienia, rodzaj i charakter wyró¿nia
siê inkluzje:
1) sta³e, którymi mog± byæ wrostki tego samego lub obcego
minera³u, niekiedy równie¿ szkliwa naturalne; do fazy
sta³ej zalicza siê równie¿ substancje sta³e, takie jak np. bituminy;
2) ciek³e, wype³niaj±ce pustki wewn±trz kryszta³ów; do
fazy ciek³ej zalicza siê wodê, wodne roztwory ró¿nych soli
(NaCl, KCl, CaCl2, NaHCO3, MgCl2 i in.), skroplone (ciek³e)
gazy (CO2, CH4, H2S i in.) oraz ciek³e bituminy;
3) gazowe, wype³niaj±ce pustki wewn±trz kryszta³ów; do
fazy gazowej zalicza siê parê wodn±, dwutlenek wêgla, azot,
metan (etan, propan i in.), wodór, tlen, siarkowodór, hel, argon
i inne gazy szlachetne oraz zwi±zki chlorowodorowe (obserwowane
w cieczy pêcherzyki gazu w gemmologii s± znane
jako "libelle");
4) wewnêtrzne pêkniêcia i szczeliny, defekty klasyfikowane
jako inkluzje, gdy zawieraj± ciecz lub gaz. Inkluzje mog±
przybieraæ bardzo urozmaicone kszta³ty (hieroglificzne, siatkowe
itp.), tworz±c tzw. "flagi", "pióra" lub "skrzyd³a". Obserwacje
mikroskopowe tych inkluzji mog± wskazywaæ niekiedy
tylko na istnienie granic warstw lub ciemnych punktów
wskutek wewnêtrznego odbicia ¶wiat³a;
5) wewnêtrzne linie wzrostu, linie zbli¼niaczeñ i strefowo¶ci
oraz strefy wzrostu. Strefowo¶æ mo¿e byæ zaznaczana
jako niewielka ró¿nica stopnia nasycenia barw± lub jako warstwy
ma³ych, pierwotnych, ksenogenicznych kryszta³ów.
Wewnêtrzne linie wzrostu w okazach naturalnych s± zwykle
wzajemnie równoleg³e, natomiast strefy wzrostu przebiegaj±
równolegle do p³aszczyzny dwu¶cianu podstawowego i s³upa
heksagonalnego.
Bogactwo ¶wiata mineralnego powoduje, ¿e poza trzema
podstawowymi stanami skupienia (sta³y, ciek³y i gazowy)
istnieje równie¿ wiele ich kombinacji, których mo¿liwe konfiguracje
przedstawiono schematycznie
na rys. 1.
Ze wzglêdu na stan fazowy uk³adu
wyró¿nia siê inkluzje:
1) jednofazowe, którymi s± wrostki
sta³e, ciek³e lub gazowe (np. roztwory
pokrystalizacyjne lub dwutlenek wêgla);
2) wielofazowe (zwykle dwufazowe
lub trójfazowe), w których fazy wype³nienia powsta³y w czasie stygniêcia cieczy
stanowi±cej zawarto¶æ inkluzji;
obecno¶æ fazy sta³ej (np. anhydrytu, halitu,
sylwinu i in.) jest wynikiem przesycenia
roztworu.
Rozwa¿aj±c diagnostyczn± rolê ró¿nego
rodzaju inkluzji wystêpuj±cych w
szmaragdach naturalnych, nale¿y podkre¶liæ,
¿e odzwierciedlaj± one zawsze
warunki fizyczne towarzysz±ce zachodz±cym procesom geologicznym, w
wyniku których formowa³ siê kryszta³
macierzysty. Oczywi¶cie pó¼niejsze
warunki geologiczne, na przyk³ad ruchy
tektoniczne, mog± wp³ywaæ na kszta³t i pokrój pewnych inkluzji.
Do najwa¿niejszych czynników wp³ywaj±cych na
wygl±d, stan fazowy, stan skupienia i charakter wystêpuj±cych w szmaragdach naturalnych inkluzji zalicza siê:
1) rodzaj wystêpuj±cych ska³ towarzysz±cych powstawaniu
kryszta³ów;
2) sk³ad chemiczny cieczy w procesie hydrotermalnym;
3) warunki fizyczno-chemiczne procesów geologicznych
(temperatura i ci¶nienie).
Najbardziej charakterystyczne, a zarazem i diagnostyczne
inkluzje wystêpuj±ce w szmaragdach naturalnych to inkluzje
ciek³e i sta³e.
Inkluzje ciek³e w szmaragdach naturalnych, ze wzglêdu
na ich genezê, zalicza siê do syngenetycznych (pierwotnych)
lub epigenetycznych (wtórnych). Wype³niaj±c± ciecz (jedna,
dwie, okazjonalnie w po³±czeniu z inkluzjami gazowymi
i ma³ymi kryszta³ami reprezentuj±cymi cia³a sta³e), stanowi
zwykle woda, roztwory wodne ró¿nego rodzaju soli (np. NaCl)
i metali ciê¿kich oraz mieszanina pary wodnej z dwutlenkiem
wêgla. W¶ród rozpuszczonych substancji identyfikujemy
sód, wapñ, potas, magnez, chlor, fluor, wêglany i jony
siarki. Czasem typowa dla szmaragdów jest obecno¶æ w przesyconych
inkluzjach ciek³ych kryszta³ów halitu, sylwinu i anhydrytu,
a tak¿e, tak jak w przypadku ciek³ych inkluzji pierwotnych,
obecno¶æ kryszta³ów negatywnych z wype³nieniem
dwufazowym (ciecz, pêcherzyk gazowy) lub trójfazowym
(ciecz, pêcherzyk gazowy, kryszta³ halitu). Ciek³e inkluzje
pierwotne stanowi± porcje cieczy, które s± zamykane w czasie
wzrostu kryszta³u-gospodarza. Mechanizm powstawania
inkluzji pierwotnych pokazano na rys. 2. Sk³adaj± siê one
zwykle z jednej lub dwóch faz ciek³ych (dwie ciecze niemieszalne)
wype³niaj±cych pustki wewn±trz kryszta³ów, czêsto
o pokroju kryszta³ów negatywnych. S± rozrzucone w krysztale
pojedynczo lub uk³adaj± siê wzd³u¿ stref przyrostu. Tworz± liczne "roje" (ang. swarms) wp³ywaj±ce na obni¿enie przezroczysto¶ci
kamieni; niekiedy s± tak gêste, ¿e nadaj± kamieniowi mleczne zabarwienie. Bardzo charakterystyczne s± inkluzje
pierwotne tworz±ce skupienia zwane "ogródkami" (fr.
jardin), jak równie¿ kryszta³y negatywne z wype³nieniem
dwufazowym (ciecz, pêcherzyk gazowy) lub trójfazowym
(ciecz, pêcherzyk gazowy, kryszta³ halitu lub szmaragdu), albo
w postaci pojedynczych inkluzji jednofazowych (ciecz). Ciek³e inkluzje wtórne stanowi± ciecze wnikaj±ce w szczeliny
³upliwo¶ci i pêkniêcia powsta³e ju¿ po krystalizacji kryszta³u-gospodarza. Powstaj± one w wyniku zabli¼niania szczelin
(ang. healing process). Mechanizm powstawania wtórnych
inkluzji ciek³ych pokazano na rys. 3. Pêkniêcia i szczeliny
wype³nia ciecz, która jest nastêpnie w wyniku procesu zabli¼niania
zamykana w krysztale-gospodarzu. Rozpuszczanie
kryszta³u i przemieszczanie siê cieczy w krysztale prowadzi
do powstawania inkluzji dendrytopodobnej, a kontynuacja
tego procesu powoduje rozproszenie zamykanej cieczy.
Efektem koñcowym procesu jest powstanie licznych wakuoli
wype³nionych ciecz±. Wtórne inkluzje ciek³e wystêpuj± w postaci inkluzji wielo lub jednofazowych, tworz±cych
zwykle ró¿nego rodzaju chmury i smugi zwane "welonami",
"chor±gwiami" lub "odciskami palców" (ang. finger-prints,
uk³ad wewnêtrzny przypomina linie papilarne).
Inkluzje sta³e w szmaragdach naturalnych reprezentowane
s± przez wszystkie trzy typy wrostków krystalicznych.
Sta³e inkluzje protogenetyczne wystêpuj± najczê¶ciej
w szmaragdach zwi±zanych z pegmatytami i ³upkami mikowymi.
Do inkluzji w szmaragdach zwi±zanych ze ska³ami
pegmatytowymi nale¿± wrostki apatytu, kwarcu, skaleni,
miki i czarnego turmalinu, natomiast w szmaragdach
zwi±zanych z ³upkami mikowymi (np. ze z³ó¿ w Egipcie,
Rosji i Zimbabwe) nale¿± wrostki aktynolitu, kwarcu, miki
i czarnego turmalinu. Wiêkszo¶ci z nich towarzysz± kanaliki
wzrostowe równoleg³e do osi optycznej i zarazem do osi
krystalograficznej Z, powsta³e w wyniku defektów sieci (kanaliki,
"cienie" inkluzji sta³ej), wystêpuj±cych nad wrostkiem
obrastanym przez kryszta³ szmaragdu (rys. 4 a).
W wielu przypadkach, gdy proces wzrostu minera³u-gospodarza
zostaje z ró¿nych powodów zwolniony, a nastêpnie
przyspieszony, tworz± siê charakterystyczne inkluzje zwane
przez gemmologów "gwo¼dziami". Proces ten wygl±da
w ten sposób, ¿e w minerale-gospodarzu zaczyna krystalizowaæ
inny minera³, który tworzy d³ug± syngenetyczn± inkluzjê
krystaliczn±, u³o¿on± zgodnie z kierunkiem wzrostu
(rys. 4 b). Zwolnienie wzrostu minera³u-gospodarza wywo³uje zwiêkszenie wymiaru inkluzji, g³ównie poprzecznego,
powoduj±c powstanie "g³ówki". Sta³e inkluzje syngenetyczne
wystêpuj± g³ównie w szmaragdach kolumbijskich, a stanowi± je wrostki: kalcytu o pokroju romboedrycznym, mosiê¿no¿ó³tawego pirytu, br±zowawego pirotynu i bezbarwnego
kwarcu. Sta³e inkluzje epigenetyczne wystêpuj±
w szmaragdach naturalnych niezwykle rzadko, a zalicza siê
do nich jedynie wrostki ilmenitu i hematytu.
W szmaragdach naturalnych zidentyfikowano nastêpuj±ce inkluzje sta³e (wrostki mineralne): aktynolit, albit, amfibole,
andezyn, ankeryt, apatyt, baryt, beryl, byssolit, chloroapatyt,
chloryty, chromit, chryzoberyl, cyrkon, dolomit, dravit,
enstatyt, epidot, fluoryt, gersdorffit, getyt (limonit, lepidokrokit),
granat, halit, hematyt, ilmenit, ilmenorutyl, kalcyt,
kasyteryt, kobaltyt, kummingtonit, kwarc, magnetyt, magnezyt,
miki (biotyt, flogopit, fuchsyt, muskowit), molibdenit,
monacyt, ortyt, parisyt, pentlandyt, petalit, picotyt, pirochlor,
pirotyn, piryt, ralstonit, rutyl, skalenie (ortoklaz), spinel, staurolit,
sylwin, talk, thoryt, tremolit, turmalin, tytanit, uraninit.
Z gemmologicznego punktu widzenia do diagnostycznych
inkluzji wystêpuj±cych w szmaragdach naturalnych, a zwi±-
zanych z miejscem wystêpowania i pozwalaj±cych na ich
odró¿nienie od kamieni syntetycznych, nale¿± inkluzje zestawione
w tabeli.
Przyk³ady charakterystycznych inkluzji naturalnych i miejsca wystêpowania szmaragdów
Autor serdecznie dziêkuje Panu prof. dr hab. Andrzejowi Koz³owskiemu
z Uniwersytetu Warszawskiego za cenne uwagi i konsultacjê merytoryczn±
maszynopisu.
Literatura:
GIA: Gem Identification Laboratory. GIA 1985, s. 5-8.
E. G¸belin: On the nature of mineral inclusions in gemstones. "J. of Gemology",
1969, Vol. 11, 149-192.
E. G¸belin, J. Koivula: Bildatlas der Einschlusse in Edelsteinen. ABC Verlag,
Zurich 1986.
A. Koz³owski et. al.: Emeralds from Somondoco, Colombia: chemical composition,
fluid inclusions and origin. "Neues Jahr. Miner. Abb." 1988, 159,
Nr 1, 23-49.
O. Leeder et. al.: Einschlusse in Mineralen. VEB Deutscher Verlag, Leipzig
1987.
E. Roedder: Fluid inclusions in Gemstones: Valuable Defects. "IGC Proceedings,
GIA", 1982, 479-502.
D. Schwarz: The importance od solid and fluid inclusions for the characterization
of natural and synthetic emeralds. The emerald. AFG, Paris 1998.
J. Sinkankas: Emerald and other beryls. Chilton Book Company, Radnor
1981.
J. Sinkankas, P. Read: Beryl. Butterworths, London 1986.
T. Sobczak N. Sobczak: Inkluzje w problematyce diagnostycznej kamieni
szlachetnych i ozdobnych. "Acta Universitatis Wratislaviensis", 1996, No
1784, 47-55.
T. Sobczak N. Sobczak: Szmaragdy. Wyd. Tomasz Sobczak, Warszawa 1998.
T. Sobczak N. Sobczak: Wielka encyklopedia kamieni szlachetnych i ozdobnych.
Wyd. Naukowe PWN SA, Warszawa 1998.
T. Sobczak N. Sobczak: Rzeczoznawstwo kamieni szlachetnych i ozdobnych
t I. Wyd. Tomasz Sobczak, Warszawa 2001.
R. Webster, P. Read: Gems. Butterworths, London 1994.
|
|
Fatal error: require() [function.require]: Failed opening required '../../config/right.inc' (include_path='.:/usr/multiphp/php5.2/usr/share/php:/home/lib/php5.2:/home/lib/php5.2/pear') in /home/users/pj/public_html/archiwum/jubiler_1-15/index.php on line 46
|
