Соки камня представляют нынче неисчерпаемый интерес и для геологов и для минералогов. Так, степень прозрачности одного из самых распространенных минералов — кварца полностью зависит от того, как много в нем включений реликтового (материнского) раствора. В прозрачном горном хрустале этих включений минимальное количество.
Срез кристалла мориона (черного кварца). Увеличение в два раза. Под ним (отдельные маленькие фотокадры) включения: законсервированные реликты материнского раствора, обнаруженные в этом кристалле. Увеличение в 670 раз. Включения двух типов: трехфазные, то есть те, в которых есть кристаллик галита, жидкость, газовый пузырек, и двухфазные — жидкость и газовый пузырек.
А обычный кварц просто переполнен включениями и потому полностью теряет свою благородную прозрачность и становится молочно-белым. Размеры включений — десятые и сотые доли миллиметра. Под микроскопом удается рассмотреть строение включения. Видны и газовый пузырек, и жидкость, в которой пузырек перемещается. Иногда можно увидеть мельчайшие кристаллики галита, свидетельствующие о том, что состав материнского раствора был сильно соленым. С помощью хитроумного приема нагревания можно приближенно установить, какой была температура раствора, из которого вырос кристалл. А хитрость в том, что при нагревании газовый пузырек и кристалл галита исчезают (растворяются). И происходит это именно при температуре материнского раствора. Иными словами, геологи узнают, какова была температура минералообразующего раствора миллионы лет назад. Это проникновение в тайны миллионолетия надежно проверяется и корректируется в лабораторных условиях, когда в автоклавах выращивают искусственные кристаллы кварца и других минералов.
Подобные микровкпючения встречаются не только в рудных минералах, они есть и в самородном золоте. Анализ микровкпючений из кристаллов золота показал, что их состав преимущественно газовый (СО2), но иногда встречаются снежно-белые игольчатые кристаллики, в которых содержится фосфор. На стенках вакуолей — крошечных шаровидных пузырьков с микровключениями — обнаружены солевые налеты, содержащие железо, магний, кальций, хлор. Эти соли и газы микровключений показывают, каким сложным был состав растворов, из которых образовались золотые руды.
Различные газожидкие включения в золотоносном кварце (реликты материнского раствора, из которого образовались золотоносные жилы).
Нагревая препараты с микровкпючениями, минералоги определяют температуру, при которой включения приобретают однородность (гомогенизируются) и при какой они взрываются. По этим данным можно рассчитать не только температуру, но и давление в рудообразующих растворах. Так как химический состав включения остается неизменным со времени его консервации в кристалле и, в сущности, идентичен составу древнего материнского раствора, то специалисты получают полное представление о среде, из которой образовались минералы миллионы и даже миллиарды лет назад.
Мы привыкли к тому, что исследование биологических систем, тем более исследование организма, просто немыслимо вне среды их обитания. А вот геологические породы и минералы испокон веков изучались именно вне среды их развития и становления. Значительный прорыв здесь был совершен научной школой профессора МГУ Н. П. Ермакова еще в 60-х годах. Он и его коллеги серьезно занялись изучением микровкпючений, то есть природной среды минералообразования. И тем самым открыли путь для многих новых исследований.
Среди драгоценных камней, таких, как сапфиры, изумруды, аметисты, рубины, особенно высоко ценятся так называемые кристаллы «чистой воды». Это означает, главным образом, то, что в них чрезвычайно мало микровключений. А сородичи этих камней, в которых все то же самое, но много микровключений, — это не аристократы, а плебеи в мире самоцветов.
В лабораторных условиях уже давно изготовляют искусственные драгоценные камни, которые почти невозможно отличить от природных даже с помощью самых тонких методов исследования. Более того, искусственные кристаллы по своему совершенству нередко превосходят природные: они полностью лишены микровключений. Однако цена природных драгоценных камней на целые порядки выше этих абсолютно совершенных, но искусственных собратьев. И оказалось, что твердая уверенность экспертов, пытающихся отличить природный кристалл от искусственного, нередко зиждется только на обнаруженных в кристалле микровключениях. Искусственные кристаллы обычно выращивают в условиях, исключающих образование микровключений во время их роста.