Г.П. Вдовыкин

ГАНГ, Москва, Россия

Алмазы присутствуют в трех группах метеоритов . в уреилитах, в двух железных метеоритах, в хондритах (в особенности в углистых хондритах) и различаются морфологически [1]. В уреилитах . это алмазо.графитовые сростки, с микронными микрокристаллами алмазов (с примесью гексагонального алмаза, карбина, железо.никель.хромовой фазы), в железных метеоритах микрокристаллы алмазов более крупные, в хондритах . это коллоидные алмазы при содержании до 0,000005%.

Х. Найниджер (1956 г.), М. Липшуц и Э. Андерс (1961 г.) пришли к заключению, что метеоритрные алмазы образовались при сверхскоростных ударах . при столкновении железного метеорита с Землей, а в уреилитах . при столкновениях астероидов. Ударно.волновой процесс синтеза алмазов показан экспериментально: алмазы при взрыве синтезировали в 1961 году в США. В том же 1961 году по инициативе Е.И. Забабахина в РФЯЦ.ВНИИТФ К.В. Волковым, В.В. Даниленко, В.И. Елиным в отделе К.К. Крупникова впервые в СССР были синтезированы алмазы в ударно.волновых экспериментах лабораторного масштаба [2]. В 1973 году при взрывных экспериментах с сохранением вещества Г.П. Вдовыкин и другие синтезировал алмаз из метеоритных форм углерода [3].

Исследования метеоритных алмазов, проводимые Г.П. Вдовыкиным с 1962 года, показали, что метеоритные алмазы являются ключевыми объектами при интерпретации импактных (ударно.волновых) космических событий. Метеоритные алмазы дали надежное обоснование при интерпретации импактной перекристаллизации силикатных минералов в метеоритах, импактной природы Попигайской астроблемы [4], стимулировали находки древних ударно.взрывных метеоритных кратеров Украины, импактной природы алмазов в этих астроблемах [5].

Литература :

1. Вдовыкин Г.П. Алмазы в каменных метеоритах . уреилитах и их происхождение. . М.: Бюллетень МОИП, отд. геол. . 1991.. Т. 66, вып. 2. . С. 87.93.

2. Сообщение Козлова Е.К. (РФЯЦ.ВНИИТФ, г. Снежинск) в письме к Г.П. Вдовыкину от 26.02.98.

3. Вдовыкин Г.П. и др. Физика горения и взрыва. . 1973. . Т. 9, . 4. . С. 535.541.

4. Масайтис В.Л. и др. Гигантские астроблемы России. . Спб., 1994, с. 34.

5. Вишневский С.А. и др. Импактные алмазы. . Новосибирск, 1997.

Импактные алмазы и условия их образования

С.А. Вишневский

Институт минералогии и петрографии СО РАН, Новосибирск.90, Россия

1. Импактные алмазы (ИА), впервые обнаруженные в метеорите Новый Урей профессорами М.В. Ерофеевым и П.А. Лачиновым [Ерофеев, Лачинов, 1888], широко распространены в породах земного и космического происхождения, подвергшихся ударному метаморфизму или другим событиям, прямо или косвенно связанным с импактными процессами. ИА известны в настоящее время в железных метеоритах [Foote, 1891; Clarke, et al., 1981] и уреилитах [Ерофеев и Лачинов, 1888; Urey, et al., 1957; Lipschutz, 1962; Вдовыкин, 1967, 1969, 1970, 1991; Lewis, et аl., 1987; Newton, et аl., 1995], а также в целом ряде земных метеоритных кратеров и астроблем: Попигайской астроблеме [Масайтис и др., 1972], кратере Рис, Германия [Рост и др., 1978; Hough, et al., 1995]; Карском кратере [Езерский, 1982]; Ильинецком, Оболонском, Терновском и Западном кратерах на Украине [Вальтер и др., 1992; Gurov, et al., 1995; Val'ter and Er'omenko, 1996]; Пучеж.Катунской аcтроблеме [Маракушев и др., 1993]; астроблеме Садбери, Канада [Masaitis, et al., 1997] и в астроблеме Лаппаярви, Финляндия [Вишневский и др., в печати]. Кроме того, ИА найдены в торфах катастрофного горизонта 1908 г. из района Тунгусского взрыва [Квасница и др., 1979], а также в полях рассеяния дальних закратерных выбросов Попигайской астроблемы [Вишневский и др., 1997] и астроблемы Чикскулуб, Центральная и Северная Америка [Carlisle and Braman, 1992; Gilmour, et al., 1992].

2. По особенностям образования выделяются два принципиальных типа ИА:

а) параморфозы импактных алмазов (ПИА), возникающие по предшествовавшему углероду (графиту, углям и другим формам слабо. или неокристаллизованного углеродистого вещества);

б) микроалмазы и так называемые .коллоидные алмазы. (.nanodiamonds. в англоязычной литературе), МКА, возникающие как продукты конденсации углерода в межзвездном пространстве (находки в уреилитах) или из плазмы огненных шаров крупномасштабных импактных событий (находки в импактных продуктах Рисского и Чукскулубского взрывов).

3. ПИА, с обычной величиной агрегатов от 0,1 до 10 мм, нередко наследуют морфологию исходного выделения углерода, либо представлены объемно.ксеноморфными или оскольчато.угловатыми продуктами мозаичной фрагментации углеродистых масс, происходившей в процессе полиморфного перехода. ПИА имеют тонкое поликристаллическое строение, с размером кристаллитов от нескольких нм до 1 мкм, которые нередко текстурированы под контролем кристаллографических особенностей предшествовавшего графита, и могут быть представлены либо кубической фазой, либо ее смесями с гексагональной алмазной фазой . лонсдейлитом [Вальтер и др., 1992; Вишневский и др., 1997]. Эксперименты по синтезу и петрологические оценки на основе изучения алмазоносных импактитов в метеоритных кратерах показывают, что ПИА возникают как мартенситным, так и диффузионным путем в интервале ударных давлений от ~30 ГПа до 140 ГПа и остаточных температур от ~700 до 4000.4500. К. Предполагается [Вишневский и др., 1997], что при мегамасштабных импактных событиях с большой продолжитель-ностью импульсной нагрузки и возможностью теплообмена в ударно.сжатом состоянии, полнота реакций замещения, а также модификация ПИА контролируется не только динамическими свойствами собственно углерода, но и таковыми свойствами со стороны вмещающих пород мишени, в крайних своих вариантах представленных плотными или пористыми разностями.

4. МКА обладают широкими вариациями изотопного состава углерода, от близкого к таковому в земных породах (алмазы из метеоритных кратеров), до ультралегкого (алмазы из метеоритов), с d ¹³С от -11. до -48. и даже -261. [Аsh, еt аl., 1988; Lewis, еt аl., 1987; Саrlisle and Braman, 1991; Gilmour, еt аl., 1992]. То же самое касается и изотопного состава азота: d ¹⁵N варьирует в МКА от +8,5. [Gilmour, еt аl., 1992] до -574. ...-1000. [Lewis, et al., 1983; 1989]. Величина кристаллитов МКА колеблется от 3.5 нм до нескольких мкм. Состав кристаллитов ограничен исключительно кубической фазой алмаза. Происхождение МКА во многом дискуссионно, поэтому отнесение их всех к импактным алмазам, сделанное в настоящем сообщении, в известной степени является условным. Однако, для находок МКА в продуктах, связанных с Рисским и Чикскулубским импактными событиями, такое заключение вполне обосновано. Происхождение МКА здесь связывается с огненными шарами указанных импактных событий и предполагается, что эти алмазы возникли вследствие гомогенной нуклеации [Burki, et al., 1996] или химической конденсации [Hough, et al., 995] атомов углерода из плазмы. Что касается МКА из метеоритов, то, следуя представлениям [Федосеев и др., 1971], масштабы изтопного фракционирования углерода (и азота) в этих алмазах также указывают, что они имеют явно конденсационное происхождение, и поэтому могут быть, предположительно, продуктами, связанными с грандиозными импактными событиями, происходившими в Космосе. Эксперименты [Burki, et al., 1996; и других] показывают, что МКА могут возникать в широком диапазоне температур и давлений, вплоть до сравнительно низких (температуры порядка 1300. К и давления вплоть до атмосферного).

5. ИА обоих типов имеют большое научное и общепознавательное значение, так как являются важными минералогическими индикаторами ударно.взрывных процессов в породах метеоритных кратеров и в так называемых .катастрофных горизонтах. глобального масштаба, порождаемых дальними закратерными выбросами от грандиозных импактных событий, происходивших на Земле. В некоторых астроблемах ПИА могут иметь также и экономическое значение.