INCLUSIONS IN QUARTZ. It is not uncommon in collections to see quartz crystals containing small cavities in which are bubbles of some fluid , usually water, but sometimes liquid , carbon dioxide , petroleum. Solid substance is included. Of the minerals so included, rutile the most common but tourmaline, bissolite, goethite, and many other may occur.
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ASSOCIAZIONI Pag. 4 -- INCLUSIONI

 

LE INCLUSIONI

Durante la crescita cristallina il quarzo può avere incluso materiali estranei visibili in trasparenza se i cristalli sono limpidi. Qualche rara volta ha incluso anche altri cristalli di quarzo. Le inclusioni, sia solide che fluide intrappolate, conservatesi intatte fino a noi, ci danno, senza la distruzione del cristallo, molte informazioni sulla temperatura, la pressione e la composizione dei fluidi presenti in fessura e partecipanti al processo di cristallizzazione .

nclusions in quartz crystals

Inclusione con bolla trifase , acqua ,gas e petrolio . E' molto probabile che durante la formazione l'olio si sia attaccato alla superficie impedendone localmente la crescita in modo da provocare una cavità , in cui è rimasto inglobato con gas e acqua . Selvino (BG) Bolla di petrolio mm 2.

Cristallo che include altri cristalli di quarzo visti al polarizzatore . All'inizio della formazione ha fatto da germe un cristallo di dolomite, intorno ad esso si è formato un gruppetto di quarzetti ,
uno di questi ha preso il sopravvento ed ha incluso gli altri. Selvino (BG) mm 18 .

Le inclusioni sono distinte in primarie e secondarie. Le primarie presenti quasi esclusivamente in cristalli di bassa temperatura sono spesso fluide o gassose e appartenenti all'ultima fase di crescita; se fluide sono irregolari , se gassose sono arrontondate e molto sottili, separate spesso da un sottile diaframma dalla superficie esterna del cristallo .

Le primarie solide sono sovente presenti in cristalli di alta temperatura ed essendo quasi sempre preesistenti in fessura sono state incluse durante il processo di formazione del cristallo,sono definite PROTOGENETICHE. Alcune di questo tipo sono state incluse dopo sedimentazione gravitativa su una faccia del cristallo, oppure si sono cristallizzate contemporaneamente; sono definite SINGENETICHE. Questi due ultimi tipi sono riconoscibili perchè giacciono su piani paralleli alle facce del cristallo.

I cristalli di quarzo appartengono a quattro tipi di genesi diverse in funzione delle temperature di formazione .
Avremo perciò : quarzo beta e quarzo alfa nei tipi a mosaico e lamellare ed il quarzo alfa alpino. I minerali che li accompagnano sono ovviamente diversi (anche come fasi) perchè diverse sono state le soluzioni mineralizzanti che li hanno generati.

 

nclusions in quartz crystals

Bolle a forma di cristalli negativi distorti di una ametista messicana . Vera Cruz . Bolle mm 2,5 ca.
 
inclusions in quartz crystals

 Fantasma di clorite in sferule concresciute sulla superficie del cristallo che successivamente ha ripreso a crescere - Kara Hoba Russia mm 62.
 

 Le secondarie , spesso fluide, sono inclusioni molto diffuse in natura .Sono penetrate nel cristallo durante la fase intermedia di crescita in crepe provocate da sbalzi di temperatura e avvenute nelle zone con tensioni strutturali .

Tali crepe per continue soluzioni e cristallizzazioni dovute alle variazioni cicliche delle condizioni di saturazione assumono spesso forme tondeggianti ; rare volte per il prolungarsi del fenomeno e per la diversità di solubilità del cristallo nelle diverse direzioni possono aver assunto l'aspetto di cristalli negativi ripieni di fluido. Se solide sono depositate dai fluidi all'interno della frattura , sigillandola spesso ed assumendo un aspetto dendritico.

Va da sè che tale fenomeno è continuato anche dopo che le cavità sono state isolate dall'esterno e il cristallo è cresciuto per aggiunta di altro materiale cristallino . Sono riconoscibili dalle primarie perchè non giacciono su piani paralleli alle facce del cristallo, bensì su superfici curve attraversanti il cristallo (frattura concoide del quarzo).

 

Bolla trifase di un cristallo di abito alpino, contiene : acqua , anidride carbonica liquida e gas . Riscaldando il cristallo oltre i 31 °C ,con la lampada del microscopio,
la bolla di CO2 liquida evapora e ricompare al raffreddamento.
Val Devero. Formazza. Bolla mm. 1,5

inclusions in quartz crystals

Cristallini di probabile bavenite rimasti inclusi nell'ultima fase di crescita del cristallo di quarzo . Baveno (VB) mm 2 ca.

 

 E' rilevante la constatazione che i cristalli di abito alpino mostrano lo stesso aspetto appuntito anche nelle cavità secondarie così formate .Le inclusioni fluide possono mostrare diverso aspetto in riferimento al numero di fasi contenute nella cavità ; possono essere :

a) monofase , con gas

b) bifase , con soluzione acquosa e gas

c) trifase , composte da soluzione acquosa-gas-idrocarburo, oppure da soluzione acquosa-anidrite-carbonica liquida e gassosa ; oppure ancora da soluzione acquosa-cristallini di sale-gas (se c'è presenza di cloruro di sodio cristallino ,la salinità della soluzione è oltre il 23%)

d) plurifase , soluzione acquosa , idrocarburo liquido o solido sotto forma di olio o catrame, gas , sale (a volte molto raramente anche altri minerali).

Le inclusioni bifase sono le più diffuse ed anche le più utilizzate per ricavarne informazioni geologiche . Le prime informazioni sono date dal rapporto volumetrico a temperatura ambiente fra la parte liquida e la gassosa ; esso è in relazione alla pressione esistente durante la formazione del cristallo . Le cavità in cui il gas prevale sul liquido , si sono formate a bassa pressione e quindi anche a relativa bassa temperatura ; se prevale il liquido , la pressione era più alta e quindi più alta la temperatura di formazione .

Le cavità sono interpretate in modo più esatto attraverso il punto di omogeneizzazione ; tale fenomeno , ottenuto per riscaldamento , si osserva quando le due fasi scompaiono e l'aumento di pressione così ottenuto nella cavità , per quanto elevato , non riesce a liquefarne il contenuto.Tale determinazione si effettua al microscopio con tavola riscaldante ed è influenzata dal contenuto salino della soluzione .La salinità è a sua volta ricavata misurando il punto di congelamento della soluzione liquida inclusa .Il rapporto di tutti questi parametri , comparato con tabelle sperimentali , ci potrà dare indicazioni abbastanza precise sulla formazione cristallina.

Dati medi della letteratura sulla formazione dei cristalli riportano temperature assolute da 180°C a 600°C. La salinità delle soluzioni varia dall'1-2% per il quarzo lamellare (bassa temperatura) , al 10 -15% per quello a mosaico dei massicci centrali cristallini (alta temperatura) .Viceversa le impurezze incorporate nel reticolo dalla crescita cristallina invertono il rapporto essendo il quarzo lamellare fino a dieci volte più ricco di impurezze.

Le inclusioni solide completano le nostre informazioni, se correttamente interpretate Infatti il cristallo può mostrare inclusioni di minerali presenti in fessura prima della sua crescita , ad esempio bissolite, anidrite, apatite, rutilo, epidoto, calcite lamellare ecc. , oppure mostrare inclusioni che si sono cristallizzate contemporaneamente o nella fase finale, o ancora, depositate per gravità sul cristallo durante la crescita.

inclusions in quartz crystals

Vacuoli di faden di forma di cristalli negativi Gh.del Miage (AO)-area mm 1,5x1,5
inclusions in quartz crystals
 Inclusioni liquide di forma irregolare allungata su un piano di frattura risanato in un cristallo di abito alpino Alpe Devero.
area mm 5x4.
inclusions in quartz crystals

 Vacuoli con materiale solido rossastro(?) Selvino (BG) area mm 7 x5 .

inclusions in quartz crystals
inclusions in quartz crystals
 Cristallo con bissolite proveniente dal Monte Bianco. Evidentemente
il cristallo è cresciuto su un letto
di cristalli di bissolite. mm 37.
Cristallo incluso di anidrite. L'anidrite è poco solubile ad alta temperatura , è stata incluso e preservata . Carrara . mm 3 ca .

 

Alcune volte le inclusioni sporgono dalla superficie; sono tipici i cristalli che mostrano su una o due facce di esagono cristallini di quarzo sproporzionati ma lucenti, che derivano da frammenti di cristallo, caduti e depositati sul cristallo in formazione per movimenti della roccia madre e alimentati dalla soluzione che contemporaneamente nutriva il cristallo maggiore.

 

CRISTALLI FANTASMA

Anche i cristalli con fantasma appartengono a questo tipo di formazione; essi sono dovuti ad inclusioni di clorite od argilla (raramente di altri minerali ), depositate per gravità sulla superficie del cristallo prima della ripresa cristallina.

Tale fenomeno si può verificare più volte e i cristalli di questo tipo sono particolarmente ricercati dai collezionisti . Anche altri minerali , come rutilo , anatasio, brokite, pirite, galena, ematite, lepidocrocite, fluorite ecc. possono essere inclusi oppure sporgere parzialmente .

Un cenno meritano i cristalli di quarzo che sono ricoperti dai minerali formatisi dopo o nell'ultimissima fase di cristallizzazione e che a volte lasciano una leggera impronta sulla superficie del quarzo, Si tratta prevalentemente di fluorite carbonati e zeoliti, in particolare rodocrosite, magnesite, siderite, dolomite, calcite ed anche titanite .

Sono rilevanti a volte le incrostazioni di materiale microcristallino derivato da alterazioni, come limonite, carbonati, silicati ecc. che rivestono i nostri cristalli.

 

 

nclusions in quartz crystals

Incrostazione di carbonati da alterazione . Gh. del Miage (AO) mm 64.
phantom in quartz crystals brazil

  Cristallo con fantasma plurimo di mica bianca e rossastra Brasile mm 52
nclusions in quartz crystals

 Magnesite alterata e aragonite su cristallo del Dosso dei Cristalli ,Val Malenco (SO) mm 34.

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