Минералогическим и физическим свойствам циркона посвящены десятки тысяч статей, в которых изучены особенности его состава, типоморфных свойств, приводятся примеры применения этого минерала при решении широкого круга задач генетической, поисковой и технологической минералогии. Трудно также переоценить значение циркона для определения возраста геологических объектов. Достаточно сказать, что определяющая часть возрастных определений в Центре изотопных исследований (ЦИИ) нашего института выполняется методами изотопной геохронологии именно на цирконе.
Неудивительно поэтому, что нас так заинтересовала опубликованная недавно в Livescience заметка Бекки Оскин (Becky Oskin). Она посвящена очень редкой полиморфной модификации циркона, найденной в древнем метеоритном кратере Рок-Элм (штат Висконсин, США).
6-километровый в диаметре, частично обнаженный, эродированный метеоритный кратер Рок-Элм на карте Google earth
В заметке сообщается, что ученые обнаружили минерал рейдит (reidite) в импактной структуре кратера Рок-Элм на западе штата Висконсин. Рейдит - более плотный тетрагональный полиморф циркона с шеелитовой структурой.
«Это самый древний из рейдитов, которые когда-либо находили», - утверждает Аарон Кавоси (Aaron Cavosie), геохимик из Университета Пуэрто-Рико (США). По его мнению, возраст кратера Рок-Элм оценивается в 450–470 миллионов лет.
Ученые впервые обнаружили необычно прочную полиморфную модификацию циркона в 60-е годы прошлого века при выполнении экспериментов, выполняемых при высоком давлении, а позже, начиная с 2001 года, эта фаза ZrSiO4 была выявлена в импактитах трех астроблем: Chesapeake Bay в Виргинии (США), Ries в Германии и Xiuyan в Китае.
Находка рейдита оказалась совершенно неожиданной для доктора А. Кавоси, который отбирал цирконы для уточнения возраста кратера Рок-Элм. «Никто в здравом уме не станет искать рейдит в песчанике», - заметил ученый. Дело в том, что все более ранние находки рейдита были связаны с импактитовыми брекчиями, которые содержали смесь превращенных в стекло частиц исходных пород и их нерасплавленных фрагментов. В то время как кратер Рок-Элм был образован в карбонатных породах и песчанике, которые изначально содержали лишь незначительное количество мельчайших зерен кварца и циркона.
«Я работаю с наиболее древними цирконами Земли, а рейдит является даже более редким, чем циркон возраста 4,4 млрд лет, - сказал Кавоси во время своего выступления 22 октября 2014 года на ежегодном съезде геологического общества Америки в Ванкувере, Британская Колумбия.
Ученый рассказал об истории открытия рейдита в импактитах кратера Рок-Элм штата Висконсин. Он отметил, что циркон превращается в рейдит тогда, когда под действием ударной волны температура и давление волн в породах «мишени» достигают уровня, при котором глубоко в недрах Земли формируются алмазы.
Давление заставляет минералы более компактно упаковывать составляющие их молекулы в более плотную кристаллическую структуру. В результате рейдит имеет тот же состав, что и циркон, но его плотность оказывается на 10% выше.
А.Кавоси с помощью мощного оптического микроскопа были обнаружены протяженные частички рейдита толщиной менее диаметра человеческого волоса, как бы разбросанные внутри «тела» ударно метаморфизованного циркона (см. рисунок).
Тонкие белые ламели включений рейдита в цирконе. Фото А. Кавоси
Позже, уже в Австралии, изучая характер рассеяния электронов ламелями второй более плотной фазы ZrSiO4, ученому удалось однозначно доказать присутствие рейдита в цирконе кратера Рок-Элм, о чем он и сообщил на съезде в Ванкувере.
«Находка рейдита в крупном импактном кратере может привести к пересмотру представлений о параметрах ударного метаморфизма пород мишени. Ранее давления, развиваемые при образовании такой импактной структуры как Рок Эльм, оценивались как P≤10 гПа по методике, построенной на основе закономерного изменения с P кристаллографических свойств импактного кварца, однако для фазового полиморфного перехода циркон-рейдит требуются существенно более высокие давления (30–53 гПа).
Следует также иметь ввиду, что рейдит может, на самом деле, являться более распространенной фазой ZrSiO4, чем это принято считать в настоящее время, и стоит повнимательнее изучать циркон из импактных пород», - сказал А. Кавоси в конце своего выступления.
P.S. Рейдит назван так в честь Алана Рейда (Alan F. Reid) – ученого, который первым осуществил синтез этой полиморфной модификации ZrSiO4.
P.P.S. Приведенные выше сведения свидетельствуют о высокой физико-механической стабильности кристаллической структуры рейдита, которая смогла выдержать испытания временем ≈ 460 миллионов лет.
П.Л. Смолянский. Центр перспективного развития ВСЕГЕИ.
Источник(и): http://www.livescience.com/48584-reidite-discovered-rock-elm-wisconsin.html
http://news724.com/rare-mineral-discovered-in-ancient-meteorite-impact-crater/
https://en.wikipedia.org/wiki/Reidite
