|
Ударный метаморфизм
[McIntyre D.B., 1962; shock metamorphism] – процесс преобразования г. п. и м-лов, происходящий в динамических условиях при ударном сжатии и последующей разгрузке. У. м. реализуется при соударениях быстролетящих космич. тел (в т. ч. при импактном кратерообразовании), при искусств. ядерных и химич. взрывах большой мощности, а также в лабораторных экспериментах по ударному нагружению. Интенсивные параметры У. м. на несколько порядков превышают таковые эндогенных процессов. Так, давление может составлять 5–50 ГПа, а при гигантских импактных событиях превышать 100 ГПа, температура может достигать 3000 °C и выше; скорость изменения напряжений может доходить до 106–109 с-1. Высокоскоростные преобразования в-ва при соответствующих p–T-параметрах в эндогенных процессах, протекающих в зем. коре, неизвестны. У. м. является неизоэнтропийным, термодинамически необратимым процессом и ведет к уникальным структурным и фазовым изменениям в-ва. Породы подвергаются брекчированию, плавлению, а также испарению. Породообразующие м-лы обнаруживают широкий спектр микроскопич. и субмикроскопич. трансформаций, включая деформации кристаллич. решетки, переход в высокобарические полиморфы, а также диссоциацию. Остаточные преобразования в м-лах и г. п., вызванные импульсным сжатием и разгрузкой при прохождении ударной волны, обнаруживают и ряд послеударных термич. изменений, обусловленных повышением температуры за ее фронтом. Ударные преобразования включают появление разл. дислокаций в м-лах – планарных микроструктур, механич. двойников, полос смятия, мозаицизма (см. Диаплектовый кристалл), а также переход в гипербарические минер. фазы, в диаплектовое стекло. Происходят также термич. разложение, плавление и испарение. Характер и степень этих преобразований определяются амплитудой ударной волны и свойствами самих м-лов. Напр., планарные деформационные элементы характерны для м-лов, преобразованных при 10–35 ГПа. Диаплектовые стекла появляются соответственно при ударной нагрузке 30–35 ГПа, стекла плавления – при 35–45 ГПа; гипербарические полиморфы – > 35 ГПа (реже в интерв. 10–35 ГПа). Полное плавление происходит после ударного сжатия > 45–50 ГПа, однако этот порог сильно варьирует в зависимости от состава исходных м-лов и г. п. и их физич. свойств (плотности, пористости, трещиноватости). Эффекты У. м. обнаруживаются при микроскопич. изучении шлифов. Сочетание этих эффектов в разных м-лах одной п. позволяет оценить параметры ее ударного сжатия. Макроскопически в г. п. диагностируются лишь преобразования, вызванные сравнительно небольшими ударными нагрузками, к числу которых относятся конусы разрушения. Признаки У. м. в природ. условиях установлены в г. п., составляющих основания импактных кратеров, в выбросах из них, а также в метеоритах. В основаниях импактных кратеров эти признаки имеют зональное распределение, что связано с затуханием ударной волны при ее радиальном распространении от точки удара. Син.: импактный метаморфизм.
|
