Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Информационные технологии | Тезисы
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, апрель 2006 года

Секция ГЕОЛОГИЯ

содержание


ВЫСОКОПЛОТНЫЕ ПОЛИМОРФНЫЕ МОДИФИКАЦИИ МИНЕРАЛОВ В АСТРОБЛЕМАХ

В.И.Фельдман1, Л.В.Сазонова1, Е.А.Козлов2
1 - МГУ им. М.В.Ломоносова, геологический факультет, кафедра петрологии, г. Москва
2 - РФЯЦ - ВНИИТФ им. Е.И.Забабахина, Челябинская обл., г. Снежинск

Высокоплотные минеральные фазы считаются характерными признаками импактных структур. Их присутствие или отсутствие обычно включается в число признаков "за" и "против" при рассмотрении принадлежности той или иной конкретной структуры к ударно-взрывной формации. Ни один из этих минералов ни разу не был зафиксирован, например, среди продуктов вулканических взрывов. Однако в астроблемах эти минералы образуются в очень небольших количествах, они крайне неравномерно распределены в импактитах и возникают в разное время и при различных условиях, формируясь по разным механизмам.

В настоящее время в импактных кратерах известны высокобарические полиморфные модификации SiO 2 (моноклинный коэсит и тетрагональный стишовит), углерода - С (кубический алмаз и гексагональный лонсдейлит), ромбического пироксена (кубический меджорит) и ромбического оливина (кубический рингвудит). Рассмотрение условий нахождения высокоплотных фаз в астроблемах показывает, что механизмы их формирования, по-видимому, можно свести к трём вариантам: 1) кристаллизации из импактного расплава (все шесть минералов), 2) мартенситным фазовым переходам (стишовит и лонсдейлит) и 3) миграционным фазовым переходам (перекристаллизации с миграцией химических компонентов на твёрдофазной стадии ударного метаморфизма) (коэсит, алмаз-тогорит). Эти же механизмы реализованы для всех перечисленных минералов в экспериментах.

Образование высокоплотных минеральных фаз при мартенситных фазовых переходах и кристаллизация их из импактного расплава при высоких давлениях (т.е. до полной разгрузки системы после пиковой ударно-волновой нагрузки) обычно не вызывает возражений при обсуждении процессов ударного метаморфизма. Миграционный фазовый переход в природе описан только для возникновения новых минералов по предшественникам того же состава: коэсита по кварцу и алмаза-тогорита по каменному углю. Однако в экспериментах при сжатии горных пород сферическими сходящимися ударными волнами в лабораторных условиях авторами доклада впервые были получены рингвудит (по биотиту и гранату) и пироксеновая фаза (по гранату), то есть по минералам-предшественникам совершенно иного состава.

Для этого были приготовлены шаровые образцы горных пород диаметром 48 - 50 мм. Эти шары в вакууме 10 -5 мм Hg были заварены в гермочехлы из нержавеющей стали, имеющие толщину 6 мм. На чехлы был нанесен слой взрывчатки толщиной h вв = 10 мм. На поверхности шара ударная нагрузка составляла 20 - 25 ГПа, По мере приближения к центру шара амплитуда напряжений нарастала, и на расстоянии 1 мм от центра шара давление на фронте ударной волны достигало 300 ГПа. Эксперименты показали, что рингвудит и пироксеновая фаза формируются в интервале нагрузок 25 - 40 ГПа по миграционному механизму, а при больших значениях Р уд (до 50 - 60 ГПа) при кристаллизации импактного расплава.

Рингвудит и пироксеновая фаза в описанных экспериментах имеют ряд специфических особенностей, указывающих на их образование в условиях привноса - выноса некоторых компонентов. Частичному выносу подвергаются калий, титан, железо; тогда как кальций и натрий привносятся из окружающей среды. Следует подчеркнуть, что, несмотря на вынос глинозёма, его "остаточное" содержание в новых фазах достигает 10 - 15 Al 2 O 3 масс. %.

Сопоставление условий формирования перечисленных выше высокобарических фаз в астроблемах и в лабораторных экспериментах (при статическом и при ударно-волновом сжатии) позволяет сделать следующие выводы.

  • И в природе, и в экспериментах ударные нагрузки, при которых возникают перечисленные выше высокоплотные фазы, резко превышают статические. Эти превышения колеблются в пределах от 1.5 - 2 до 10 раз. Причиной этого, по-видимому, являются очень высокие скорости процессов, протекающих при ударно-волновом нагружении вещества.
  • Образование высокоплотных фаз при ударно-термическом разложении породообразующих минералов зависит от количества исходного минерала в породе, поскольку энергия ударной волны распределяется между слагающими породу минералами пропорционально их процентному содержанию.
  • Минимальные величины ударных напряжений, при которых начинается ударно-волновое разложение минерала с образованием высокоплотных фаз, зависит от типа кристаллической решётки исходного минерала.
  • Результаты изучения рассмотренных минералов позволяют говорить о том, что в природе они могут встречаться лишь в породах, испытавших остывание в режиме закалки.
  • Образование высокоплотных фаз вряд ли может служить основанием для разработки геобарометров ударного метаморфизма.

 

 


 См. также
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ Апрель 2003 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыТезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеохимия литогидросферы. Некоторые результаты изучения пограничных морей России. Ю.Н.Гурский: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСимплектиты клинопироксена и плагиоклаза в гранат-клинопироксеновых породах Кольского полуострова: продукты реакций прогрессивного гранулитового метаморфизма или результат декомпрессионного разложения омфацита? В.О.Япаскурт, П.Ю.Плечов: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыГеомиграционное моделирование переноса микробов и вирусов в подземных водах. В.М. Шестаков, И.К. Невечеря: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСтроение литосферы по Анголо-Бразильскому геотраверсу по сейсмическим данным. В. Б.Пийп, Р.М.Гылыжов, А.П.Тинакин : Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ
ТезисыСостав метаморфизующих растворов на Парнокском железомарганцевом месторождении (Полярный Урал). Н.Н.Зыкин: Тезисы научной конференции ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ 2004 года, Секция ГЕОЛОГИЯ

Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   

TopList Rambler's Top100