Ударный метаморфизм плагиоклаза и амфибола при ступенчатом ударно-волновом нагружении горных пород

Abstract

Проведено экспериментальное исследование характера ударного метаморфизма плагиоклаз (Pl)-амфиболового (Amf) сланца с гранатом (Южный Урал) и клинопироксенAmf-Pl-сланца (Анабарский щит) при ударно-волновом нагружении в ампулах сохранения плоской геометрии. Максимальное ударное давление в образцах варьировалось в диапазоне 26−52 GPa. Установлено, что повышение содержания F, Ti и K в составе Amf, как и понижение содержания Ca в составе Pl, делает эти минералы более устойчивыми к воздействию ударных волн. Изотропизация Pl в экспериментах по ступенчатому ударно-волновому сжатию полиминеральных горных пород начинается при более низких давлениях, чем в аналогичных экспериментах с мономинеральными образцами. При относительно низких давлениях изотропизация Pl обусловлена дроблением вещества на микроуровне и сопровождается образованием маскелинита – типичного минерала метеоритов и пород астроблем. При более высоких давлениях изотропизация Pl связана с аморфизацией вещества в результате плавления.

The impact transformations of plagioclase (Pl)-amphibole (Amf) schist with garnet (Southern Urals) and clinopyroxene-Amf-Pl schist (Anabar Shield) have been studied with use of recovery assemblies of planar geometry. In the specimens, shock pressures were ranged from 26 to 52 GPa. It was found that an increase of content of F, Ti, and K in a composition of Amf, as well as a decrease of content of Ca in a composition of Pl, make these minerals more resistant to action of shock waves. In experiments with the stepwise shock compression of polymineralic rocks the isotropization of Pl begins at lower pressures than in analogous experiments with monomineralic specimens. Under relatively low pressures, Pl isotropization is caused by its fragmentation on a microscopic scale and is associated with the origin of maskelynite − a typical mineral of meteorites and astroblemes. At higher pressures, Pl isotropization is related to amorphization by means of melting.