Zircon and baddeleyite in impact melt rocks of the Boltysh structure

УДК 549.3 : 523.681.8

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.38.01.012

Гуров Е.П., Пермяков В.В.

Институт геологических наук НАН Украины

01601, г. Киев, Украина, ул. Олеся Гончара, 55-б

E-mail: yevgeniy.gurov@gmail.com; 0673866227@ukr.net

Циркон и бадделеит в ударно-расплавленных породах Болтышской структуры

Язык: русский

Минералогический журнал 2016, 38 (1): 12-20

Аннотация: В составе ударно-расплавленных пород Болтышской импактной структуры циркон — единственный акцессорный минерал, сохранившийся при ударном плавлении гранитоидных пород мишени кратера. Циркон в расплавных импактитах содержит информацию о воздействии на него двух важнейших процессов при кратерообразовании. Во-первых, морфология и строение зерен циркона свидетельствуют об их интенсивной резорбции высокотемпературным ударным расплавом от образования оплавленных эллипсоидальных и изометрических зерен до интенсивно разъеденных и скелетных форм. Во-вторых, зерна циркона несут информацию об испытанном ими ударном давлении до попадания в импактный расплав. Наблюдаются проявления ударного метаморфизма в виде планарных микроструктур, образовавшихся в условиях наиболее низких ударных нагрузок. При более высоком ударном давлении образуются диаплектовые цирконовые стекла, которые в ударном расплаве подвергаются раскристаллизации в микроагрегаты циркона. Цирконовые стекла плавления с газовыми вакуолями представляют собой продукты изменения циркона под действием наиболее высоких ударного давления и постударной температуры. Идиоморфные кристаллиты бадделеита в ударно-расплавленных породах Болтышской структуры являются продуктами кристаллизации в высокотемпературном расплаве.

Ключевые слова: импактная структура, циркон, бадделеит, ударный метаморфизм.

Литература

  1. Вальтер А.А., Рябенко В.А. Взрывные кратеры Украинского щита. — Киев : Наук. думка, 1977. — 155 с.
  2. Гуров Е.П., Гожик П.Ф. Импактное кратерообразование в истории Земли. — Киев, 2006. — 217 с.
  3. Гуров Е.П., Гурова Е.П. Геологическое строение и вещественный состав пород импактных структур. — Киев : Наук. думка, 1991. — 160 с.
  4. Масайтис В.Л., Данилин А.Н., Мащак М.С., Райхлин А.И., Селивановская Т.В., Шаденков Е.М. Геология астроблем. — Л. : Недра, 1980. — 232 с.
  5. Минералы: Т. 2, вып. 2. Простые окислы / Отв. ред. В.Ф. Чухров, Э.М. Бонштедт-Куплетская. — М. : Наука, 1965. — 342 с.
  6. Bohor B.F., Betterton W.J., Krogh T.E. Impact shocked zircons: discovery of shock-induced textures reflecting increasing degrees of shock metamorphism // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1993. — 119. — P. 419—424.
  7. Chen M., Yin F., Li X., Xie X., Xiao W., Tan D. Natural occurrence of reidite in the Xiuyan crater of China // Meteoritics and Planet. Sci. — 2013. — 48. — P. 796—805.
  8. El Goresy A. Baddeleyite and its significance in impact glasses // J. Geophys. Res. — 1965. — 70. — P. 3453—3456.
  9. El Goresy A. The opaque minerals in impact glasses // Shock metamorphism of natural materials / Eds. B.M. Short, M.N. French. — Baltimore, USA : Mono Book Corp., 1968. — P. 531—553.
  10. Erickson T.M., Cavosie A.J., Moser D.E., Barker I.R., Radovan H.A. Correlating planar microstructures in shocked zircon from the Vredefort Dome at the multiple scales: Crystallographic modeling, external and internal imaging, and EBSD structural analysis // Amer. Miner. 2013. — 98. — P. 53—65.
  11. Fiske P.S., Nellis W.J., Sinha A.K. Shock-induced phase transitions of ZrSiO4, reversion kinetics, and implications for terrestrial impact craters // EOS Transactions, Amer. Geophys. Union. — 1994. — 75. — P. 416—417.
  12. French B.M. Traces of catastrophe: A handbook of shock metamorphic effects in terrestrial meteorite impact structures. — Lunar and Planet. Inst.— Houston: Lunar and Planet. Inst. — Contrib. 954, 1998. — 120 p.
  13. Grieve R.A.F., Reni G., Gurov E.P., Ryabenko V.A. The melt rocks of the Boltysh impact crater, Ukraine, USSR // Contribs Mineral. and Petrol. — 1987. — 96. — P. 56—62.
  14. Gurov E.P., Shekhunova S.B., Permyakov V.V. Accessory and opaque minerals in impact melt rocks of the Boltysh structure, Ukraine // Meteoritics and Planet. Sci. — 2015. — 50. — P. 1139—1155.
  15. Kusaba K., Syono Y., Kikuchi M., Fukuoka K. Shock behavior of zircon: phase transition to scheelite structure and decomposition // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1985. — 72. — P. 433—439.
  16. Leroux H., Reimold W.U., Koeberl C., Hornemann U., Doukhan J.-C. Experimental shock deformation in zircon: a transmission electron microscopic study // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1999. — 169. — P. 291—301.
  17. Reid A.F., Ringwood A.E. Newly observed high pressure transformations in Mn3O4, CaAl2O4, and ZrSiO4 // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1969. — 6. — P. 205—208.
  18. Shock metamorphism of natural materials / B.M. French, N.M. Short (eds.). — Baltimore, USA : Mono Book Corp., 1968. — 644 p.
  19. Stöffler D. Progressive metamorphism and classification of shocked and brecciated crystalline rocks at impact craters // J. Geophys. Res. 1971. — 76. — P. 5541—5551.
  20. Wittmann A., Kenkmann T., Schmitt R.T., Stöffler D. Shock-metamorphosed zircon in terrestrial impact craters // Meteoritics and Planet. Sci. — 2006. — 41. — P. 433—454.
  21. Wittmann A., Stöffler D., Schmitt R.T., Tagle R., Kenkmann T., Hecht L. Zircon as a shock indicator in impactites of drill core Yaxcopoil-1, Chixculub impact structure, Mexico // Lunar and Planet. Sci. Conf. 35th (March 15—19). — 2004. — #1742. — [Електрон. ресурс]. — Режим доступа : http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2004/pdf/sess17.pdf

 

УДК 549.3 : 523.681.8

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.38.01.012

Гуров Є.П., Пермяков В.В.

Інститут геологічних наук НАН України

01601, м. Київ, Україна, вул. О. Гончара, 55-б

E-mail: yevgeniy.gurov@gmail.com; 0673866227@ukr.net

Циркон і баделеїт в ударно-розплавлених породах Бовтиської структури

Мова: російська

Мінералогічний журнал 2016, 38 (1): 12-20

Анотація: У складі ударно-розплавлених порід Бовтиської імпактної структури циркон є єдиним акцесорним мінералом, що зберігся після ударного плавлення гранітоїдних порід мішені. Циркон у розплавних імпактитах зберігає інформацію про вплив на нього двох найважливіших процесів під час кратероутворення. По-перше, морфологія та будова його зерен свідчать про їх інтенсивну резорбцію високотемпературним ударним розплавом від утворення оплавлених еліпсоїдальних та ізометричних зерен до інтенсивно роз’їдених та скелетних утворень. По-друге, зерна циркону несуть інформацію про їх ударний метаморфізм до потрапляння в імпактний розплав. Спостерігаються прояви ударного метаморфізму у вигляді планарних мікроструктур, що утворилися за найнижчих значень ударного тиску. За вищих його значень утворюється діаплектове скло, яке в ударному розплаві піддається розкристалізації з формуванням мікроагрегатів циркону. Цирконове скло плавлення з газовими вакуолями — це продукт змінення циркону під дією найбільш високих ударного тиску та післяударної температури. Ідіоморфні кристали баделеїту у складі ударно-розплавлених порід Бовтиської структури утворились у результаті кристалізації з розплаву.

Ключові слова: імпактна структура, циркон, баделеїт, ударний метаморфізм.

Література

  1. Вальтер А.А., Рябенко В.А. Взрывные кратеры Украинского щита. — Киев : Наук. думка, 1977. — 155 с.
  2. Гуров Е.П., Гожик П.Ф. Импактное кратерообразование в истории Земли. — Киев, 2006. — 217 с.
  3. Гуров Е.П., Гурова Е.П. Геологическое строение и вещественный состав пород импактных структур. — Киев : Наук. думка, 1991. — 160 с.
  4. Масайтис В.Л., Данилин А.Н., Мащак М.С., Райхлин А.И., Селивановская Т.В., Шаденков Е.М. Геология астроблем. — Л. : Недра, 1980. — 232 с.
  5. Минералы: Т. 2, вып. 2. Простые окислы / Отв. ред. В.Ф. Чухров, Э.М. Бонштедт-Куплетская. — М. : Наука, 1965. — 342 с.
  6. Bohor B.F., Betterton W.J., Krogh T.E. Impact shocked zircons: discovery of shock-induced textures reflecting increasing degrees of shock metamorphism // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1993. — 119. — P. 419—424.
  7. Chen M., Yin F., Li X., Xie X., Xiao W., Tan D. Natural occurrence of reidite in the Xiuyan crater of China // Meteoritics and Planet. Sci. — 2013. — 48. — P. 796—805.
  8. El Goresy A. Baddeleyite and its significance in impact glasses // J. Geophys. Res. — 1965. — 70. — P. 3453—3456.
  9. El Goresy A. The opaque minerals in impact glasses // Shock metamorphism of natural materials / Eds. B.M. Short, M.N. French. — Baltimore, USA : Mono Book Corp., 1968. — P. 531—553.
  10. Erickson T.M., Cavosie A.J., Moser D.E., Barker I.R., Radovan H.A. Correlating planar microstructures in shocked zircon from the Vredefort Dome at the multiple scales: Crystallographic modeling, external and internal imaging, and EBSD structural analysis // Amer. Miner. 2013. — 98. — P. 53—65.
  11. Fiske P.S., Nellis W.J., Sinha A.K. Shock-induced phase transitions of ZrSiO4, reversion kinetics, and implications for terrestrial impact craters // EOS Transactions, Amer. Geophys. Union. — 1994. — 75. — P. 416—417.
  12. French B.M. Traces of catastrophe: A handbook of shock metamorphic effects in terrestrial meteorite impact structures. — Lunar and Planet. Inst.— Houston: Lunar and Planet. Inst. — Contrib. 954, 1998. — 120 p.
  13. Grieve R.A.F., Reni G., Gurov E.P., Ryabenko V.A. The melt rocks of the Boltysh impact crater, Ukraine, USSR // Contribs Mineral. and Petrol. — 1987. — 96. — P. 56—62.
  14. Gurov E.P., Shekhunova S.B., Permyakov V.V. Accessory and opaque minerals in impact melt rocks of the Boltysh structure, Ukraine // Meteoritics and Planet. Sci. — 2015. — 50. — P. 1139—1155.
  15. Kusaba K., Syono Y., Kikuchi M., Fukuoka K. Shock behavior of zircon: phase transition to scheelite structure and decomposition // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1985. — 72. — P. 433—439.
  16. Leroux H., Reimold W.U., Koeberl C., Hornemann U., Doukhan J.-C. Experimental shock deformation in zircon: a transmission electron microscopic study // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1999. — 169. — P. 291—301.
  17. Reid A.F., Ringwood A.E. Newly observed high pressure transformations in Mn3O4, CaAl2O4, and ZrSiO4 // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1969. — 6. — P. 205—208.
  18. Shock metamorphism of natural materials / B.M. French, N.M. Short (eds.). — Baltimore, USA : Mono Book Corp., 1968. — 644 p.
  19. Stöffler D. Progressive metamorphism and classification of shocked and brecciated crystalline rocks at impact craters // J. Geophys. Res. 1971. — 76. — P. 5541—5551.
  20. Wittmann A., Kenkmann T., Schmitt R.T., Stöffler D. Shock-metamorphosed zircon in terrestrial impact craters // Meteoritics and Planet. Sci. — 2006. — 41. — P. 433—454.
  21. Wittmann A., Stöffler D., Schmitt R.T., Tagle R., Kenkmann T., Hecht L. Zircon as a shock indicator in impactites of drill core Yaxcopoil-1, Chixculub impact structure, Mexico // Lunar and Planet. Sci. Conf. 35th (March 15—19). — 2004. — #1742. — [Електрон. ресурс]. — Режим доступа: http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2004/pdf/sess17.pdf
Русский