Křemen s inkluzemi: Fyzikální a optické vlastnosti
Linas JuozenasSdílet
Fyzikální a optické charakteristiky
Křemen s inkluzemi: světlo, struktura a minerální záznam uvnitř
Zahrnutý křemen je krystalický oxid křemičitý, který uvnitř svého průhledného rámce zachovává jiné materiály: rutilové jehly, turmalínové tyčinky, chloritové fantomy, železné destičky, bubliny tekutin, zahojené trhliny a tenké duhové filmy.
Co znamená „Křemen s inkluzemi“
Křemen s inkluzemi je křemen, SiO2, který během růstu nebo pozdějších hojících událostí zachytil viditelné vnitřní hosty.
Hostitel je známý trigoniální křemičitý minerál ceněný pro svůj sklovitý lesk, tvrdost a průhlednost. Inkluze mohou být pevné krystaly, jemný minerální prach, dutiny naplněné tekutinou, plynové bubliny, tenké filmy nebo zahojené trhliny. Tyto rysy nezpůsobují, že by hostitel přestal být křemenem; dávají křemenu viditelnou vnitřní historii.
Protože inkluze se velmi liší, je nejlepší popsat zahrnutý křemen pojmenováním jak hostitele, tak hosta: křemen s rutilem, křemen s turmalínem, chloritový fantomový křemen, hematit v křemeni, dumortierit v křemeni, křemen s inkluzemi tekutin nebo scenický křemen, když je přesná směs vizuálně složitá.
Rámec křemene
Křemík a kyslík tvoří odolný, průhledný až průsvitný krystalický hostitel, který může zachovat inkluze s neobvyklou jasností.
Minerály, tekutiny a filmy
Jehly, destičky, fantomy, bubliny a zahojené závoje mění způsob, jakým světlo prochází kamenem.
Struktura plus scéna
Jeden kus může vypadat jako diagram, zahrada, bouřkové mračno, hvězdné pole nebo sada zlatých vláken uzavřených ve skle.
Fyzikální a optické vlastnosti
Většina standardních vlastností popisuje hostitele křemene. Inkluze ovlivňují vzhled, pevnost, optické jevy a občas i hustotu, ale nemění základní identitu hostitelského minerálu.
| Vlastnost | Hostitel křemene | Jak záleží na inkluzích |
|---|---|---|
| Chemické složení | SiO2 | Hostitelem je oxid křemičitý. Hostitelské minerály mohou zahrnovat rutil, turmalín, chlorit, hematit, aktinolit, dumortierit, jíly nebo zachycené tekutiny. |
| Krystalový systém | Trigoniální, v rámci hexagonální rodiny | Fantomové mohou sledovat dřívější fáze růstu křemene a zachovat vnitřní obrysy starších krystalových ploch. |
| Habitus | Prizmatické krystaly s rhomboedrickými zakončeními; běžné jsou také masivní, drúzové nebo leštěné formy | Krystalová geometrie určuje, jak jsou jehly, fantomy a vnitřní filmy viditelné pod světlem. |
| Tvrdost podle Mohse | 7 | Povrch je odolný, ale silně prasklé nebo bohaté na inkluze vzorky mohou být méně odolné vůči nárazům nebo tepelnému šoku. |
| Hustota | Přibližně 2,65 | Husté shluky inkluzí mohou mírně ovlivnit naměřené hodnoty, ale běžné testování drahokamů a vzorků stále ukazuje hodnoty blízké křemenu. |
| Štěpení a lom | Žádné pravé štěpení; skořepinový lom | Zacelené praskliny mohou vypadat jako závoje, otisky prstů nebo vnitřní duhové vrstvy. |
| Lesk | Sklovitý | Inkluze mohou vytvářet hedvábné, kovové, mechové, zakalené nebo jiskřivé vnitřní efekty, zatímco vnější křemen zůstává sklovitý. |
| Průhlednost | Průhledný až průsvitný | Čirý hostitelský materiál dává vysoký kontrast; husté inkluze mohou vytvářet scénickou neprůhlednost, mlhu nebo měkký vnitřní zář. |
| Indexy lomu | nω přibližně 1,544; nε přibližně 1,553 | Minerály inkluzí mohou mít různé indexy lomu, což vytváří vnitřní kontrast pod zvětšením. |
| Dvojlom | Přibližně 0,009 | Duha obvykle vzniká tenkými filmy nebo zacelenými prasklinami, nikoli samotnou nízkou disperzí křemene. |
| Optický charakter | Uniaxiálně pozitivní | Orientační jehly mohou přidat chatoyanci nebo asterismus, když je kámen řezán ve správné orientaci. |
| Pleochroismus | Žádný v hostitelském křemeni | Některé inkluze, zejména turmalín, mohou vykazovat pleochroismus, i když hostitelský křemen ne. |
| Fluorescence | Obvykle inertní až slabá | Odezva se liší podle stopových prvků a zahrnutých minerálů, proto fluorescenční vlastnost není primárním identifikačním znakem. |
| Elektrické chování | Piezoelektrický | Toto je důležitá fyzikální vlastnost křemene v technologii, i když obvykle není středem vizuální identifikace zahrnutých vzorků. |
Jak se inkluze uzavírají v křemeni
Zahrnutý křemen vzniká, když je růst krystalu přerušen, obklopen nebo modifikován jinými materiály ve stejném prostředí. Výsledkem může být primární inkluze zachycená během růstu křemene, nebo sekundární prvek vytvořený po prasklině, která umožnila pozdějším tekutinám vstoupit a zacelit.
Pevní hosté na růstovém čele
Rutil, turmalín, amfibol, slída nebo jiné minerály mohou být již přítomny, když kolem nich křemen roste, uzavírající jehly nebo krystaly uvnitř hostitele.
Fantomy a prachové plochy
Pauza v růstu může zanechat chlorit, jíl, hematit nebo jiný jemný materiál na krystalové ploše. Pozdější přerůstání křemene zachovává obrys jako fantom.
Bubliny a negativní krystaly
Malé kapsy kapaliny, plynu nebo obojího mohou být uvězněny v dutinách tvarovaných jako malé krystaly nebo nepravidelné komory.
Závoje a vnitřní duhy
Pozdější praskliny mohou vpustit kapaliny a poté se znovu uzavřít, zanechávající peříčkovité stopy, tenké vrstvy a interferenční barvy podél bývalých lomových rovin.
Čtení vnitřku: zaoblené dutiny často naznačují kapalné inkluze; ostré tyčinky nebo jehly ukazují na pevné minerální hosty; opakující se vnitřní obrysy obvykle zaznamenávají pauzy v růstu spíše než náhodné trhliny.
Proč vnitřní křemen vypadá pod světlem tak aktivně
Čirý křemen propouští světlo čistě. Inkluze tuto cestu přerušují, rozptylují, odrážejí, absorbují nebo vedou světlo způsoby, které vytvářejí charakteristické vizuální efekty.
Jehly mohou fungovat jako vnitřní linie odrazu. Desky mohou při otáčení kamene zábleskovat. Zelený chlorit a jílové vrstvy rozptylují světlo do měkkých vnitřních krajin. Kapalné vrstvy a zahojené trhliny mohou vytvářet spektrální barvy díky interferenci tenkých vrstev. Při broušení orientovaných vláken do kupolovitého kabošonu může kámen vykazovat efekt kočičího oka; při křížení více sad jehel se pod bodovým světlem může objevit hvězda.
Klíčové optické efekty
- Chatoyance: pohyblivý pás světla způsobený paralelními vlákny nebo jehlami, nejlépe viditelný v kupolovitých kabošonech pod jediným zdrojem světla.
- Asterismus: hvězdný efekt vznikající, když se protínají více sad orientovaných jehel a kámen je správně broušen a osvětlen.
- Vnitřní duhové závoje: spektrální barvy způsobené tenkými vrstvami nebo zahojenými trhlinami uvnitř krystalu, nikoli barvivem nebo povrchovým nátěrem.
- Scénická difúze: měkké vnitřní záření vytvořené hustými inkluzemi chloritu, jílu nebo jemných částic rozptylujících světlo.
Rodiny inkluzí a jejich vizuální efekty
Různé inkluze dávají křemenu odlišné optické osobnosti. Přesný popis začíná hostitelem a poté pojmenováním vnitřní struktury, pokud ji lze s jistotou identifikovat.
| Rodina inkluzí | Vzhled | Běžný optický výsledek | Popisné použití |
|---|---|---|---|
| Rutil, TiO2 | Zlaté, měděné, načervenalé nebo tmavé jehly; někdy v hustých trsech nebo křížících se svazcích. | Metalické vnitřní linie, silný kontrast, možné efekty kočičího oka nebo hvězdy při správné orientaci. | Rutilovaný křemen, někdy historicky nazývaný křemen vlasů Venušiných, když jsou jehly zlaté a vlasovité. |
| Turmalín, běžně schorl. | Černé tyčinky, pruhy, jehly nebo trsy, často ostře vymezené proti průhlednému hostiteli. | Grafický lineární kontrast a silná vnitřní struktura. | Křemen s turmalínem. |
| Chlorit a jílové minerály | Zelené závoje, mechové čepice, fantomové obrysy, zakalené pláště nebo scenické vrstvy. | Měkká difúze, zahradní interiéry, vrstvené záznamy růstu. | Chloritový fantomový křemen, zahradní křemen, scenický křemen. |
| Hematit a lepidokrokit | Červené, oranžové, měděné nebo hnědé destičky, vločky, prach nebo jemné jehly. | Teplé vnitřní záblesky, růžové nebo jahodové tóny, jiskřivé odlesky. | Hematit v křemeni, lepidokrokit v křemeni, některé přírodní červené inkluze v křemeni. |
| Aktinolit a další amfiboly | Zelená vlákna, vlasovité svazky nebo trsy. | Hedvábný odraz, možná chatoyance při hustých a zarovnaných vláknech. | Aktinolit v křemeni nebo amfibol v křemeni. |
| Dumortierit | Modré pramínky, mraky, pruhy nebo vláknité vnitřní zóny. | Chladné modré barevné plochy a kouřový vnitřní pohyb. | Dumortierit v křemeni, někdy prodávaný jako modrý křemen, když inkluze dominuje vzhledu. |
| Tekutinové inkluze | Zaoblené dutiny, negativní krystaly, bubliny kapaliny a plynu, drobné stopy nebo otisky prstů. | Pohyblivé bubliny, zvětšovací efekty, odrazné vnitřní roviny. | Křemen s tekutinovými inkluzemi nebo křemen s negativními krystaly. |
| Filmy zahojených prasklin | Tenké plátky, závoje, peříčkovité linie nebo irizující vnitřní plochy. | Duhové záblesky díky interferenci tenkých vrstev při naklonění kamene. | Křemen s duhovým závojem, křemen s duhovým závojem, křemen se zahojenými prasklinami. |
Barva a světelné efekty
Barva inkluzí křemene může pocházet z hostujících minerálů, nikoli z křemene samotného. Hostitel může zůstat bezbarvý, zatímco vnitřní prvky vytvářejí zelené, červené, modré, černé, zlaté, měděné, kouřové nebo zakalené vzhledy.
Vnitřní směr
Rutilová a amfibolová vlákna mohou odrážet světlo v úzkých pásmech. Při hustém zarovnání mohou vytvářet efekt kočičího oka v kabošonech.
Vrstvené minerální scenérie
Chlorit, jílové a železné částice vytvářejí zelené, okrové, hnědé nebo mechové scény, které mohou vypadat, jako by byly zavěšeny v hostiteli.
Železné destičky a vločky
Hematitové nebo lepidokrokitové destičky zachycují světlo jako teplé jiskry. Při hojném výskytu mohou jemně zabarvit celý kámen do růžova nebo červena.
Interference v zahojených prasklinách
Ultratenké vrstvy podél lomových rovin rozkládají světlo do spektrálních barev, zejména při pohledu z ostrého úhlu.
Difúze mikroinkluzí
Husté jemné inkluze rozptylují světlo, vytvářejí měkký, matný nebo atmosférický vnitřek místo ostré průhlednosti.
Orientovaná vnitřní vlákna
Asterismus závisí na zarovnaných inkluzích, správném broušení a bodovém zdroji světla. Hostitelem zůstává křemen; hvězda je optický efekt.
Identifikace a podobné druhy
Identifikace by měla oddělit křemen jako hostitele od vnitřní struktury. Lupa, pečlivé osvětlení a standardní gemologická měření mohou rozlišit zahrnutý křemen od skla, pryskyřice, barveného materiálu a jiných průhledných minerálů.
Vlastnosti hostitele
Křemen má tvrdost 7 podle Mohse, sklovitý lesk, žádnou pravou štěpnost, skořepinový lom, měrnou hmotnost kolem 2,65 a indexy lomu kolem 1,544 až 1,553.
Hrany, bubliny a textury
Krystalické inkluze obvykle vykazují hrany, tyčinky, destičky nebo zakončení. Tekutinové inkluze mohou mít zaoblené dutiny nebo vnitřní bubliny.
Jednotnost a výrobní značky
Formové linie, vířivé proudy, opakující se kulovité bubliny a příliš jednotné třpytivé inkluze mohou naznačovat imitace materiálů místo křemene.
Umístění barvy
Přírodní červené destičky bývají nepravidelné a destičkovité. Barvení nebo povlak se může jevit koncentrovaný podél trhlin dosahujících na povrch nebo příliš rovnoměrně rozprostřený.
Odlišné optické chování
Topaz má štěpnost a vyšší indexy lomu; beryl má odlišné optické a fyzikální hodnoty. Testování indexu lomu vyřeší mnoho hraničních případů.
Efekt, nikoli druh
Hvězdový křemen je křemen vykazující asterismus. Neměl by být zaměňován s hvězdovým safírem nebo hvězdovým rubínem, které mají korundový hostitel.
Poznámka k testování: Test tvrdosti může poškodit hotové vzorky a neměl by být prováděn na cenných kusech. Obvykle jsou vhodnější nedestruktivní pozorování, měření indexu lomu, zvětšení a původ.
Jak pozorovat zahrnutý křemen
Zahrnutý křemen odměňuje pomalé pozorování. Vzorek, který v plochém světle vypadá klidně, může při otáčení v malém úhlu pod jediným zdrojem světla odhalit jehly, přízraky, tekutinové dutiny nebo duhové filmy.
Pro jehly a oči
Malý, zaměřený zdroj světla zdůrazňuje chatoyanci, vnitřní tyčinky, kovové destičky a směrové záblesky.
Pro zahrady a přízraky
Měkké boční světlo odhaluje mechové inkluze, vrstvy chloritu a mlhavé vnitřní krajiny, aniž by scénu přehlušovalo oslnění.
Pro vnitřní kontrast
Šedé nebo neutrální pozadí často usnadňuje čtení jak čistého hostitele, tak vnitřních inkluzí lépe než čistě bílé nebo hluboce černé pozadí.
Pro duhové filmy
Uzdravené trhliny s duhovými barvami se mohou objevit pouze při úzkém úhlu. Pomalu otáčejte kámen, dokud závoj nezachytí a neuvolní spektrální barvu.
Péče a manipulace
Křemen je odolný, ale zahrnuté části mohou obsahovat vnitřní trhliny, jemné růstové struktury nebo jemné minerální textury. Péče by měla chránit vnější leštění a vyvarovat se namáhání vnitřní struktury.
- Čistěte vlažnou vodou, jemným mýdlem a měkkým kartáčem podle potřeby, poté důkladně osušte.
- Vyhněte se ultrazvukovému a parnímu čištění u silně inkluzivních, prasklých, závojovitých nebo drúzových kusů.
- Vyhněte se rychlým změnám teplot, které mohou zatěžovat zahojené trhliny a vnitřní slabiny.
- Ukládejte krystaly tak, aby se hroty, hrany a leštěné plochy na sebe netlačily.
- Používejte chráněná osazení pro šperky, pokud kámen obsahuje viditelné sítě trhlin nebo vystouplé drúzové textury.
- Při broušení, broušení nebo vrtání používejte správnou kontrolu prachu; vláknité materiály obsahující amfibol vyžadují zvláštní opatrnost při úpravách.
Často kladené otázky
Jsou inkluze vadami?
Mohou být faktory podmínek, ale nejsou automaticky vadami. U křemene s inkluzemi často vnitřní prvky definují identitu kamene, jeho krásu a geologický zájem. Klíčové otázky jsou, zda je kus stabilní, atraktivní a přesně popsaný.
Lze křemen s inkluzemi brousit?
Ano. Broušení může rámovat vnitřní scény, ale může také násobit odrazy a ztížit čtení složitých inkluzí. Kabochony jsou často preferovány pro chatoyanci, hvězdy a tekuté nebo scenické efekty.
Proč některé kusy vykazují duhy?
Většina vnitřních duhových efektů v křemeni pochází z tenkých vrstev podél zahojených trhlin nebo vnitřních rovin. Barva vzniká interferencí, když světlo prochází velmi tenkými vrstvami.
Co vytváří kočičí oko nebo hvězdu v křemeni?
Efekt vytvářejí uspořádané jehly nebo vlákna. Paralelní soubor může vytvořit kočičí oko; protínající se soubory mohou vytvořit čtyř- nebo šestiramennou hvězdu, když je kámen broušen jako vysoký dóm a pozorován pod bodovým světlem.
Je „jahodový křemen“ vždy přírodní?
Ne. Přírodní červený křemen s inkluzemi obvykle vykazuje nepravidelné červené destičky, vločky nebo částice jako hematit nebo lepidokrokit. Barvené, potažené nebo skleněné napodobeniny mohou vykazovat příliš rovnoměrnou barvu nebo barvu soustředěnou ve štěrbinách.
Je lodolit název minerálu?
Ne. Lodolite je obchodní termín běžně používaný pro scenické nebo zahradní inkluze v křemeni. Přesná minerální identita zůstává křemen s inkluzemi, přičemž specifické inkluze jsou pojmenovány, pokud jsou známy.