Ударный метаморфизм породообразующих минералов полосчатого амфиболита

Abstract

Проведено ударно-волновое нагружение полосчатого амфиболита с Южного Урала в ампулах сохранения плоской геометрии (ступенчатое ударно-волновое сжатие) с последующим изучением ударно-метаморфических трансформаций породообразующих минералов – плагиоклаза, амфибола, клинопироксена, скаполита. Максимальные ударные давления составляли 26, 36 и 52 GPa. В ходе исследований выявлены механические и химические преобразования породообразующих минералов. Наиболее сильные изменения наблюдаются в плагиоклазе: при 36 GPa минерал практически полностью аморфизован, фиксируется вынос Na⁺, а при 52 GPa Ca²⁺ тоже начинает выноситься. Преобразования в амфиболе выражены слабее: при 36 GPa он сильно трещиноват и практически не аморфизован, а при 52 GPa минерал аморфизуется лишь наполовину. В клинопироксене и скаполите фиксируются лишь слабые диаплектовые трансформации. Наблюдаемая последовательность нарастания изменений в минералах при ступенчатом ударно-волновом сжатии соответствует установленному ранее ряду ударно-термического разложения силикатов.

Проведено ударно-хвильове навантаження смужчатого амфіболіту з Південного Уралу в ампулах збереження плоскої геометрії (ступінчасте ударно-хвильове стиснення) з подальшим вивченням ударно-метаморфічних трансформацій породоутворюючих мінералів – плагіоклазу, амфіболу, клинопіроксену, скаполіту. Максимальний ударний тиск складав 26, 36 і 52 GPa. В ході досліджень виявлено механічні і хімічні перетворення породоутворюючих мінералів. Найбільш сильні зміни спостерігаються в плагіоклазі: при 36 GPa мінерал практично повністю аморфізований, фіксується винесення Na⁺, а при 52 GPa спостерігається винесення Ca²⁺. Перетворення в амфіболіті виражені слабкіше: при 36 GPa він сильно тріщинуватий і практично не аморфізований, а при 52 GPa мінерал аморфізується лише наполовину. У клинопіроксені та скаполіті фіксуються лише слабкі діаплектові трансформації. Спостережувана послідовність наростання змін в мінералах при ступінчастому ударно-хвильовому стисненні відповідає встановленому раніше ряду ударно-термічного розкладання силікатів.

Shock-wave loading of Southern Ural’s streaky amphibolite were carried out in recovery ampoules (step-like shock compression). Shock-induced transformations of rock-forming minerals (amphibole, plagioclase, clinopyroxene, scapolite) were studied. The maximal shock pressures were 26, 36 and 52 GPa. In the course of studying mechanical and chemical transformations of rock-forming minerals were observed. The strongest transformations were observed in plagioclase: at 36 GPa the mineral almost completely became amorphous, escape of Na⁺ was fixed, and at 52 GPa Ca²⁺ started escaping too. Transformations of amphibole were less pronounced: at 36 GPa it was heavily cracked, but almost did not become amorphous, and at 52 GPa it became semiamorphous. Clinopyroxene and scapolite revealed just weak diaplectic transformations. The observed consistency of shock-induced changes of minerals under step-like shock compression corresponds to previously ascertained shock-thermal decomposition row of silicates.