Тектит - Tektite

Два тектита в форме всплеска, расплавленные выбросы земного шара в результате удара метеорита

Тектиты (от древнегреческого τηκτός (tēktós)  «расплавленный») представляют собой тела размером с гравий, состоящие из черного, зеленого, коричневого или серого природного стекла, образованные из земных обломков, выброшенных при ударах метеоритов . Термин был введен австрийским геологом Францем Эдуардом Зюссом (1867–1941), сыном Эдуарда Зюсса . Обычно они имеют размер от миллиметров до сантиметров. Тектиты миллиметрового размера известны как микротектиты .

Для тектитов характерны:

  1. довольно однородный состав
  2. чрезвычайно низкое содержание воды и других летучих веществ
  3. обилие лешательерита
  4. общее отсутствие микроскопических кристаллов, известных как микролиты, и химическая связь с местными коренными породами или местными отложениями
  5. их распространение на географически обширных разбросанных полях

Характеристики

Хотя тектиты внешне похожи на некоторые земные вулканические стекла ( обсидианы ), они обладают необычными отличительными физическими характеристиками, которые отличают их от таких стекол. Во-первых, они полностью стекловидные, в них отсутствуют микролиты или вкрапленники , в отличие от земных вулканических стекол. Во-вторых, несмотря на высокое содержание кремнезема (> 65 мас.%), Общий химический и изотопный состав тектитов ближе к сланцам и аналогичным осадочным породам и сильно отличается от основного химического и изотопного состава вулканических стекол суши. В-третьих, тектиты практически не содержат воды (<0,02 мас.%), В отличие от земных вулканических стекол. В-четвертых, полосчатость потока внутри тектитов часто содержит частицы и полосы лешательерита , которые не встречаются в земных вулканических стеклах. Наконец, несколько Тектитов содержат частично расплавлены включения в шоке и unshocked минеральных зерен, то есть кварц , апатит и цирконе , а также коэсит .

По разнице в содержании воды можно отличить тектиты от вулканических стекол суши. При нагревании до температуры плавления земные вулканические стекла превращаются в пенистое стекло из-за содержания в них воды и других летучих веществ. В отличие от земного вулканического стекла, тектит при нагревании до температуры плавления образует максимум несколько пузырьков из-за гораздо меньшего содержания воды и других летучих веществ.

Классификация

По морфологии и физическим характеристикам тектиты традиционно делятся на четыре группы. Те, что находят на суше, традиционно подразделяются на три группы: (1) всплескообразные (нормальные) тектиты, (2) тектиты аэродинамической формы и (3) (слоистые) тектиты типа Муонг Нонг. Тектиты всплескообразной и аэродинамической формы различаются только по внешнему виду и некоторым физическим характеристикам. Всплескообразные тектиты - это тектиты сантиметрового размера, имеющие форму сфер, эллипсоидов, слезинок, гантелей и других форм, характерных для изолированных расплавленных тел. Считается, что они образовались в результате затвердевания вращающихся жидкостей, а не атмосферной абляции. Тектиты аэродинамической формы, которые в основном являются частью австралийского россыпного поля, представляют собой тектиты (пуговицы) в форме брызг, которые имеют вторичное кольцо или фланец. Утверждается, что вторичное кольцо или фланец образовались во время высокоскоростного возвращения в атмосферу и абляции затвердевшего тектита в форме брызг в атмосферу. Тектиты Муонг Нонг обычно более крупные, более 10 см в размере и 24 кг массой, тектиты неправильной формы и слоистые. Они имеют массивный, блочный вид, имеют слоистую структуру с обильными пузырьками и содержат минеральные включения, такие как циркон, бадделеит , хромит , рутил , корунд , кристобалит и коэсит.

Микротектиты, четвертая группа тектитов, имеют размер менее 1 мм. Они имеют самые разные формы - от сферических до гантелей, дисков, овалов и слезинок. Их цвет варьируется от бесцветного и прозрачного до желтоватого и бледно-коричневого. Часто они содержат пузырьки и включения лешательерита. Микротектиты обычно встречаются в глубоководных отложениях того же возраста, что и на четырех известных усеянных месторождениях. Микротектиты австралазийского засыпанного поля также были обнаружены на суше в пределах китайских лессовых отложений, а также в заполненных наносами трещинах и ямах выветривания дециметрового размера, образовавшихся в ледниково-эродированных гранитных обнажениях Трансантарктических гор Земли Виктории в Антарктиде.

Очень редкий австралит аэродинамической формы - Shallow Bowl

Вхождение

Большинство тектитов было обнаружено на четырех географически обширных разбросанных месторождениях: Австралазийском, Центрально-европейском, Кот-д'Ивуаре и Северной Америке. Как резюмировал Кеберл, тектиты в пределах каждого разбросанного поля связаны друг с другом по критериям петрологических, физических и химических свойств, а также по возрасту. Кроме того, три из четырех разбросанных полей были четко связаны с ударными кратерами по тем же критериям. Признанные типы тектитов, сгруппированные в соответствии с их известными разбросанными полями, связанными с ними кратерами и возрастом:

Сравнивая количество известных ударных кратеров с количеством известных разбросанных полей, Артемьева сочла такие важные факторы, как диаметр кратера должен превышать определенный диаметр, чтобы образовался дистальный выброс, и что событие должно быть относительно недавним. Ограничиваясь диаметром 10 км и более и моложе 50 млн лет , исследование дало список из 13 кратеров-кандидатов, из которых восемь самых молодых приведены ниже.

Имя Место нахождения Возраст
(миллион лет)
Диаметр
(км)
Усыпанное поле
? Индокитай? 0,78 32–114? Австралазийское усеянное поле
Жаманшин Казахстан 0,9 ± 0,1 14 ?
Bosumtwi Гана 1.07 10 Усыпанное поле Кот-д'Ивуара
Эльгыгытгын Россия, Сибирь 3,5 ± 0,5 18 ?
Каракуль Таджикистан <5 52 ?
Карла Россия 5 ± 1 10 ?
Рис Германия 15,1 ± 0,1 24 Среднеевропейское усеянное поле
Chesapeake залив Соединенные Штаты Америки 35,5 ± 0,3 40 Североамериканское усыпанное поле
Попигай Россия, Сибирь 35,7 ± 0,2 100 ?

Предварительные документы в конце 1970-х годов предполагали, что Жаманшин или Эльгыгытгын являются источником австралийского поля .

Повенмайр и другие предположили существование дополнительного поля, усыпанного тектитами, - поля Центральной Америки. Доказательства этого зарегистрированного поля, усыпанного тектитами, состоят из тектитов, обнаруженных в западном Белизе в районе деревень Bullet Tree Falls, Santa Familia и Billy White. Этот район находится примерно в 55 км к востоку-юго-востоку от Тикаля, где было обнаружено 13 тектитов неизвестного происхождения, возраст двух из которых составляет 820 000 лет. Ограниченное количество свидетельств интерпретируется как указание на то, что предлагаемое усеянное поле в Центральной Америке, вероятно, охватывает Белиз, Гондурас, Гватемалу, Никарагуа и, возможно, некоторые части южной Мексики. Предполагаемый кратер от удара Пантазма в северной части Никарагуа может быть источником этих тектитов.

Возраст

Возраст тектитов из четырех усеянных полей был определен с помощью методов радиометрического датирования . Возраст молдавитов , типа тектита, обнаруженного в Чешской Республике , был определен в 14 миллионов лет, что хорошо согласуется с возрастом, определенным для кратера Нёрдлингер-Рис (в нескольких сотнях километров в Германии) с помощью радиометрического датирования свевитов ( в кратере обнаружена ударная брекчия ). Подобные соглашения существуют между тектитами из североамериканского поля и кратера от удара Чесапикского залива, а также между тектитами из разбросанного побережья Кот-д'Ивуара и кратера озера Босумтви . Возраст тектитов обычно определяют с помощью K-Ar метода, датирования по треку деления, Ar-Ar техники или комбинации этих методов.

Происхождение

Теория земных источников

Простой сферический индохинитовый тектит в форме всплеска.

Подавляющее большинство ученых Земли и планетологов сходятся во мнении, что тектиты состоят из земного мусора, который был выброшен во время образования ударного кратера . Во время экстремальных условий, созданных ударом сверхскоростного метеорита, приповерхностные отложения и породы были либо расплавлены, испарены, либо их комбинация была выброшена из ударного кратера. После выброса из ударного кратера материал образовал тела расплавленного материала размером от миллиметра до сантиметра, которые, когда они снова вошли в атмосферу, быстро охлаждались, образуя тектиты, которые падали на Землю, создавая слой дистального выброса сотен или тысяч километрах от места падения.

Молдавитовый тектит

Наземный источник тектитов подтверждается хорошо задокументированными свидетельствами. Химический и изотопный состав тектитов указывает на то, что они образовались в результате плавления богатой кремнеземом земной коры и осадочных пород , которых нет на Луне. Кроме того, в некоторых тектитах присутствуют реликтовые минеральные включения ( кварц , циркон , рутил , хромит , монацит), характерные для наземных отложений, коровых и осадочных нефтематеринских пород. Кроме того, три из четырех тектитовых полей были связаны по своему возрасту, химическому и изотопному составу с известными ударными кратерами. Ряд различных геохимических исследований тектитов австралазийского разбросанного месторождения пришел к выводу, что эти тектиты состоят из расплавленных юрских отложений или осадочных пород, которые выветрились и отложились около 167 млн лет назад. Их геохимия предполагает, что источником австралазийских тектитов является единичная осадочная формация с узким диапазоном стратиграфических возрастов, близких к 170 млн лет назад более или менее. Это эффективно опровергает гипотезы о множественном воздействии.

Хотя формирование и широкое распространение тектитов широко признано, что требует интенсивного (перегретого) плавления приповерхностных отложений и горных пород в месте удара и последующего высокоскоростного выброса этого материала из ударного кратера, точные процессы включали остаются малоизученными. Одним из возможных механизмов образования тектитов является выброс сильно потрясенного и перегретого расплава во время начальной стадии контакта / сжатия при образовании ударного кратера. В качестве альтернативы, для объяснения образования тектитов использовались различные механизмы, включающие распространение материала, расплавленного ударной волной, расширяющимся паровым шлейфом, создаваемым сверхскоростным ударом. Любой механизм, с помощью которого создаются тектиты, должен объяснять химические данные, которые предполагают, что исходный материал, из которого были созданы тектиты, произошел из приповерхностных пород и отложений на месте столкновения. Кроме того, нехватка известных разбросанных полей по сравнению с количеством идентифицированных ударных кратеров указывает на то, что для образования тектитов в результате удара метеорита требуются очень особые и редко встречающиеся обстоятельства.

Теории о внеземных источниках

Аэродинамическая форма австралита, форма кнопки, вызванная абляцией расплавленного стекла в атмосфере.

Хотя теория образования тектита от удара метеорита широко распространена, в прошлом были значительные разногласия по поводу их происхождения. Еще в 1897 году голландский геолог Рогьер Дидерик Мариус Вербеек (1845–1926) предположил внеземное происхождение тектитов: он предположил, что они падали на Землю с Луны. Предложение Вербека о внеземном происхождении тектитов вскоре было поддержано немецким геологом Францем Зюссом. Впоследствии утверждалось, что тектиты состоят из материала, который был выброшен с Луны в результате крупных извержений лунных вулканов, вызванных водородом, а затем дрейфовал в космосе, чтобы позже упасть на Землю в виде тектитов. Основными сторонниками лунного происхождения тектитов являются ученый НАСА Джон А. О'Киф , аэродинамик НАСА Дин Р. Чепмен , коллекционер метеоритов и тектитов Дэррил Футрелл и давний исследователь тектитов Хэл Повенмайр. С 1950-х по 1990-е годы О'Киф отстаивал лунное происхождение тектитов на основе их химического, то есть редкоземельного, изотопного и объемного состава, а также физических свойств. Чепмен использовал сложные орбитальные компьютерные модели и обширные испытания в аэродинамической трубе, чтобы доказать, что так называемые австралазийские тектиты произошли от луча выброса Россе большого кратера Тихо на ближней стороне Луны. О'Киф, Повенмайр и Футрелл утверждали на основе поведения расплавов стекла, что гомогенизация, называемая «очисткой» кремнеземных расплавов, характерных для тектитов, не может быть объяснена теорией земных ударов. Они также утверждали, что теория столкновения с землей не может объяснить наличие пузырьков и чрезвычайно низкое содержание воды и других летучих веществ в тектитах. Футрелл также сообщил о наличии микроскопических внутренних структур в тектитах, что свидетельствовало об их вулканическом происхождении.

Одно время теории, защищающие лунное происхождение тектитов, пользовались значительной поддержкой в ​​рамках горячих споров о происхождении тектитов, возникших в 1960-х годах. Начиная с публикации исследований лунных образцов, возвращенных с Луны, консенсус ученых Земли и планетологов сместился в пользу теорий, защищающих земное столкновение, а не вулканическое происхождение Луны. Например, одна из проблем теории происхождения Луны состоит в том, что аргументы в ее пользу, основанные на поведении расплавов стекла, используют данные о давлениях и температурах, которые в значительной степени нехарактерны и не связаны с экстремальными условиями сверхскоростных соударений. Кроме того, различные исследования показали, что сверхскоростные удары, вероятно, вполне способны привести к образованию низколетучих расплавов с чрезвычайно низким содержанием воды. Консенсус ученых Земли и планетологов заключается в том, что химические, то есть редкоземельные, изотопные и валовые составы, являются убедительными доказательствами того, что тектиты происходят из земной коры, то есть осадочных пород, которые не похожи ни на одну известную лунную кору.

В 1960 году математик Матест М. Агрест из России предложил другую внеземную гипотезу происхождения тектитов , который предположил, что тектиты образовались в результате ядерных взрывов, произведенных внеземными существами. Он использовал это как аргумент в поддержку своей гипотезы палеоконтакта .

Смотрите также

использованная литература

Примечания

Литература

Книги

  • Барнс В. и М. Барнс (1973) Tektites. Dowden, Hutchinson, & Ross, Inc., Нью-Йорк, Нью-Йорк. 444 стр.  ISBN  0-87933-027-9
  • Буска, Владимир (1994). Молдавиты: чешские тектиты. Стилизаце, Прага, Чехословакия. 69 стр.
  • Хайнен, Гай (1998) Tektites - свидетели космических катастроф. Гай Хайнен, Люксембург. 222 стр.
  • Макколл, GJH (2001) Тектиты в геологической летописи. Лондонское геологическое общество, Лондон, Соединенное Королевство. 256 стр.  ISBN  1-86239-085-1
  • Макнамара К. и Беван А. (1991) Tektites, 2-е изд. Музей Западной Австралии, Перт, Западная Австралия, Австралия. 28 стр.
  • О'Киф, Дж. А. (1976) Tektites и их происхождение. Издательство Elsevier Scientific Publishing Company, Амстердам, Нидерланды. 266 стр.  ISBN  0-44441-350-2
  • Повенмир, Хэл (2003) Tektites: космическая загадка. Флоридская сеть Fireball, Индиан-Харбор-Бич, Флорида. 209 с.

внешние ссылки