1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 67, № 12, 2022

Геохимия, 2022, T. 67, № 12, стр. 1312-1320

Исследование морфологии и состава конденсата, полученного при ударном испарении серпентинита

А. В. Мохов a, *, О. И. Яковлев a, **, Т. А. Горностаева a, А. П. Рыбчук a

a Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
119991 Москва, ул. Косыгина, 19, Россия

* E-mail: avm8okhov@gmail.com
** E-mail: yakovlev@geokhi.ru

Поступила в редакцию 01.06.2021
После доработки 28.03.2022
Принята к публикации 15.04.2022

Аннотация

Приводятся экспериментальные данные по ударному испарению серпентинита. Эксперимент проведен на двухступенчатой легко-газовой пушке НИИ Механики МГУ. Выстрел был сделан медным ударником массой ~0.5 г со скоростью ~6 км/с. Испаренный материал в виде конденсатной пленки анализировался на сканирующем электронном микроскопе. Анализ показал, что отношение Mg/Si в конденсате резко уменьшилось (в ~1.8 раза) по сравнению с исходным отношением в серпентинитовой мишени. Тем самым показано, что испарение ударного расплава силикатной мишени селективно: пар обогащается относительно летучим SiO2, оставляя в остаточном расплаве относительно труднолетучий MgO. Опираясь на полученные данные, можно предполагать, что ударно-взрывная бомбардировка на стадии аккреции Земли смещала составы пород поверхности планеты от ультраосновных к более кислым. Дрейф кислотности пород по ходу аккреции возможен при условии накопления испаренного пара и/или конденсата на поверхности растущей планеты.

Ключевые слова: ударное испарение, ударный эксперимент, конденсат, СЭМ, ЭДС, EBSD

Список литературы

  1. Витязев А.В. (1982) Фракционирование вещества в ходе образования и эволюции Земли. Физика Земли. (6), 52-68.

  2. Герасимов М.В., Диков Ю.П., Яковлев О.И., Влотцка Ф. (1994) Захват водяного пара из атмосферы конденсированным силикатным веществом при импульсном испарении. Геохимия. (4), 597-608.

  3. Маркова О.М., Яковлев О.И., Семенов Г.А., Белов А.Н. (1986) Некоторые общие результаты экспериментов по испарению природных расплавов в камере Кнудсена. Геохимия. (11), 1559-1569.

  4. Мохов А.В., Горностаева Т.А., Рыбчук А.П. Способ коррекции ЭДС-анализа силикатной тонкой пленки на массивной подложке в СЭМ. (2020) XXVIII Российская конференция по электронной микроскопии. Москва. 2020. Сборник тезисов. Т. 3. С. 112-113.

  5. Рингвуд А.Е. Происхождение Земли и Луны. М.: “Недра”, 1982. 293 с.

  6. Яковлев О.И., Файнберг В.С., Казначеев Е.А., Пилюгин Н.Н., Баулин Н.Н., Тихомиров С.Г. (1988) Экспериментальное изучение испарения при высокоскоростном ударе. Геохимия. (12), 1698-1707.

  7. Яковлев О.И., Диков Ю.П., Герасимов М.В. (1995) Экспериментальное исследование ударного и импульсного испарения ультраосновного вещества. Геохимия. (8), 1235-1247.

  8. Яковлев О.И., Диков Ю.П., Герасимов М.В. (2000) Роль ударно-испарительной дифференциации на стадии аккреции Земли. Геохимия. (10), 1027-1045.

  9. Яковлев О.И., Герасимов М.В., Диков Ю.П. (2008) Сравнительный анализ конденсатных образований на Луне и в эксперименте по испарению и конденсации хондрита Murchison. Девятая международная конференция “Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле”. М.: ГЕОХИ РАН, ИФЗ РАН, ИГЕМ РАН, ИЭМ РАН, 346-348.

  10. Cliff G., Lorimer G.W. (1975) The quantitative analysis of thin specimen. J. Microscopy. 103, 203-207.

  11. Hamann C., Hecht L., Schäffer S., Heunoske D., Salge T., Garbout A., Osterholz J., Greshake A. Impact vaporization and condensation: laser irradiation experiments with natural planetary materials. 49th Lunar and Planetary Science Conference, 2018, #2144.pdf, (LPI Contrib. No. 2083).

  12. Karcz J.S., Bowling D., Cornelison C., Parrish A., Perez A., Raiche G., Wiens J.-P. (2016) The Ames vertical gun range. 47th Lunar and Planetary Science Conference. #2599.pdf.

  13. Keller L.P., McKay D.S. (1992) Micrometer-sized glass spheres in Apollo 16 soil 61181: Implication for impact volatilization and condensation. Proc. Lunar Planet. Sci. Conf. 22. 137-141.

  14. Kurosawa K., Ohno S., Sugita S., Mieno T., Hasegawa S. (2012) Shock-induced decarbonation in an open system using a 2-stage light gas gun. 43rd Lunar and Planetary Science Conference. #1730.pdf.

  15. Kurosawa K., Moriwaki R., Yabuta H., Ishibashi K., Komatsu G., Matsui T. (2020) Shock devolatilization of CI chondrite simulants. 51st Lunar and Planetary Science Conference. #2061.pdf.

  16. Lange M.A., Ahrens T.J. (1982) Impact Induced Dehydration of Serpentine and the Evolution of the Planetary Atmospheres. J. Geophysical Research. 87(S01), A451-A456.

  17. Ramkissoon N.K., Price M.C., Kearsley A.T., Cole M.J., Burchell M.J. (2014) Examining impact induced mineral devolatilisation using Raman spectroscopy. 45th Lunar and Planetary Science Conference. #1891.pdf.

  18. Sommer F.D., Winkler R., Poelchau M.H., Deutsch A., Kenkmann T. (2014) Jetting in experimental impacts. 45th Lunar and Planetary Science Conference. #1804.pdf.

  19. Sugita S., Kadono T., Shigemori K., Fujioka S., Otani K., Sano T., Sakawa Y., Azechi H., Ozaki N., Kimura T., Miyanishi K., Endo T., Arakawa M., Nakamura A.M., Matsui T. (2008) Acceleration of projectiles to >10 km/c with a laser gun: toward silicate impact vaporization experiments. Lunar and Planetary Science XXXIX. #2501.pdf.

  20. Yabuta H., Sakaiya T., Kondo T., Ohno S., Nakabayashi M., Kadono T., Shigemori K., Hironaka Y., Yamanaka T. (2014) High power laser-shock experiment of chondrites: contribution of impacts to the early Earth atmosphere. 45th Lunar and Planetary Science Conference. #2457.pdf.

  21. Warren P.H. (2008) Lunar rock-rain: Diverse silicate impact vapor condensate in an Apollo-14 regolith breccias. Geochim. Cosmochim Acta. (72). 3562-3585.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал