INCLUSIONS, physique du solide

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Presque tous les cristaux comportent des lacunes de cristallisation ou des cavités remplies par des corps à l'état gazeux, liquide ou solide. Ces inclusions sont connues depuis très longtemps puisque H. Sorby en donne les premières descriptions dès le début du xixe siècle, mais ce n'est que vers les années cinquante et sous l'impulsion de chercheurs comme G. Deicha en France, E. Roedder aux États-Unis et N. P. Yermakov en Union soviétique que l'étude de ces structures connaît un nouvel essor.

Les inclusions sont de dimensions variables, mais ne dépassent que très rarement le millimètre cube. L'emploi du microscope électronique a permis de constater que leur domaine s'étend bien au-delà du pouvoir séparateur du microscope optique.

Leur forme peut être quelconque ou très géométrique (on parle alors de cristaux négatifs), elle est en relation avec les axes cristallographiques du minéral. Les techniques d'étude ont été peu à peu adaptées, améliorées et diversifiées : on a adjoint au microscope polarisant des platines chauffantes, réfrigérantes, ou à écrasement. Les microsondes électronique et ionique permettent d'obtenir les analyses chimiques des inclusions solides amenées à la surface par polissage. Les gaz sont libérés par la platine à écrasement et injectés directement dans un spectrographe de masse.

Deux problèmes se présentent dans le cas des inclusions fluides : une grande difficulté de prélèvement, ensuite un risque de pollution lorsque plusieurs générations d'inclusions sont présentes dans un même minéral. La seconde difficulté peut être résolue en libérant le gaz par paliers de chauffage successifs.

L'intérêt pratique des inclusions est qu'elles sont généralement des prises d'essais parfaitement conservées du milieu dans lequel le minéral a cristallisé. Cette constatation donne lieu à des applications diverses : minéralogiques, sédimentologiques, etc.

Ainsi, il est possible de déterminer la température minimale de cristallisation d'un cristal de quartz en observant au microscope à platine chauffante la dispari [...]


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Pour citer l’article

Alain Gil MAZET, « INCLUSIONS, physique du solide », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 04 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/inclusions-physique-du-solide/