Loading...
 
Geologia. Ziemia i procesy endogeniczne
Pod redakcją:Tadeusz Słomka
Autorzy/Autorki:Anna Waśkowska, Tadeusz Słomka, Jan Golonka
Afiliacja autorów:AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Wydawca:Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie
Data publikacji:2022
Recenzja: Prof. dr hab. Andrzej Ślączka, Uniwersytet Jagielloński
Prof. dr Pavol Rybár, Technische Universität Bergakademie Freiberg (Germany)
ISBN:978-83-963036-1-5

Geologia. Ziemia i procesy endogeniczne
Skały metamorfizmu szokowego

Podczas przemian w metamorfizmie szokowym (uderzeniowym) dochodzi do rozdrobnienia i przetopienia części protolitu (zob. Rodzaje metamorfizmu ). W wyniku tych procesów powstają brekcje impaktowe i suewity.

Brekcja impaktowa (zderzeniowa) ( Rys. 1 ) to skała występująca w strefie obrzeżenia aureoli impaktowej. Składa się z ostrokrawędzistych, bezładnie rozmieszczonych klastów protolitu. Jest on spojony mocno rozdrobnionym i roztartym materiałem drobnoziarnistym, który może zawierać niewielką ilość szkliwa impaktytowego [1]. Cechuje je tekstura bezładna. Brekcja impaktowa stanowi ogniwo przejściowe pomiędzy suewitami, a skałami protolitu z wykształconym systemem ciosu stożkowego ( Rys. 3 ).

Brekcje impaktowe (A-B).
Rysunek 1: Brekcje impaktowe (A-B).


Suewity ( Rys. 2 ) to skały, składające się z rozmieszczonych bezładnie, ostrokrawędzistych lub nieco zaoblonych, w wyniku obtopienia, klastów protolitu. Są one spojone rozdrobnionym materiałem skalnym oraz szkliwem impaktowym, powstałym z przetopienia skał protolitu [2]. Ogólnie cechuje je tekstura bezładna. Części skały, które uległy istotnemu upłynnieniu, mogą przybierać tekstury kierunkowe [3]. Suewity są szczególną odmianą brekcji.

Suewit (A-F). Fot. A-B, D-F: archiwum aut. ; C: fot. Krzysztof Szopa. Wykorzystano za zgodą autora.
Rysunek 2: Suewit (A-F). Fot. A-B, D-F: archiwum aut. ; C: fot. Krzysztof Szopa. Wykorzystano za zgodą autora.


Forma występowania

Skały metamorfizmu szokowego występują lokalnie, w podłożu oraz bezpośrednim otoczeniu krateru impaktowego (aureola impaktowa) ( Rys. 3 ). Wraz z odległością od krateru maleje stopień zaawansowania zmian metamorficznych.

Sekwencja skał w aureoli impaktowej.
Rysunek 3: Sekwencja skał w aureoli impaktowej.



Pod wpływem wysokiego ciśnienia dochodzi do zmian w kryształach minerałów stabilnych. W ich obrębie tworzą się zespoły gęstych równoległych spękań, które przecinają się diagonalnie ( Rys. 4 ). Minerały o takiej strukturze nazywane są minerałami szokowymi. Najczęściej występują one w blastach kwarcowych. Ich identyfikacja wymaga użycia sprzętu optycznego. W warunkach metamorfizmu szokowego, może dojść do krystalizacji nowych minerałów, charakterystycznych dla wysokich ciśnień. Takimi minerałami są odmiany kwarcu o nazwie stiszowit i koezyt [2]. Obecność tych minerałów w skale jest świadectwem przebiegu wysokociśnieniowych procesów impaktytowych.
Minerały szokowe. A: kwarc szokowy, B: szokowe spękania w granacie wokół koesytu. A: fot. Martin Schmieder, Boltysh IMR shocked quartz XPL.jpg, licencja CC BY-SA 3.0 DE, źródło: [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Boltysh_IMR_shocked_quartz_XPL.jpg|Wikimedia Commons] ; B: fot. Marek Łodziński. Wykorzystano za zgodą autora.
Rysunek 4: Minerały szokowe. A: kwarc szokowy, B: szokowe spękania w granacie wokół koesytu. A: fot. Martin Schmieder, Boltysh IMR shocked quartz XPL.jpg, licencja CC BY-SA 3.0 DE, źródło: Wikimedia Commons(external link) ; B: fot. Marek Łodziński. Wykorzystano za zgodą autora.


Imapktyty to termin ogólny, określający skały, które powstały podczas upadku meteorytu na skorupę ziemską. Obejmuje on zarówno skały metamorficzne, tj. brekcje oraz suewity, jak i skały osadowe, które pochodzą z depozycji materiału wyrzuconego w trakcie zderzenia do atmosfery. Skały te tworzą nadkład skał metamorficznych i mają charakter brekcji, która dla odróżnienia od brekcji metamorficznej (określanej również jako brekcja autogeniczna), nazywana jest brekcją allogeniczną lub opadową ( Rys. 3 ). W jej skład, oprócz gruzu z rozdrobnionych skał podłoża, mogą wchodzić klasty pochodzące z ciała impakcyjnego.

Szczególną odmianą impaktytów są szkliwa, tzw. tektyty ( Rys. 5 ), [2], [3]. Powstają ze skał protolitu lub protolitu i impaktora, które zostały upłynnione podczas upadku meteorytu, wyrzucone do atmosfery, gdzie w trakcie transportu uległy skrzepnięciu. Mają one różne formy: kuliste, elipsoidalne, kroplowate lub nieregularne. Ich wielkość waha się od kilku milimetrów do kilkunastu centymetrów. Najczęściej jednak nie przekraczają 2 cm długości i 0,5 cm grubości. Ich barwa jest różnorodna i charakterystyczna dla danego spadku (a więc i podłoża). Przykładowo, mołdawity to tektyty zielone powstałe w wyniku spadku komety(?) w Bawarii, indochinity to czarne tektyty, a tzw. szkło pustyni libijskiej to tektyty przeźroczyste lub zabarwione na kremowo. Tektyty znajdowane są w otoczeniu kraterów meteorytowych, w odległości od kilku kilometrów do ponad 100 km od miejsca impaktu.

Tektyty (A-B). Fot. Krzysztof Szopa. Wykorzystano za zgodą autora.
Rysunek 5: Tektyty (A-B). Fot. Krzysztof Szopa. Wykorzystano za zgodą autora.


Spadki ciał pozaziemskich, które doprowadziły do upłynnienia materii protolitów, wymagają ogromnych nakładów energii. Ilość energii, jaka została uwolniona podczas impaktu w Bawarii, 13 mln lat temu, była około 500 tys. razy większa od energii eksplozji bomby nuklearnej w Hiroszimie. Takiej energii aktualnie nie jesteśmy w stanie wyprodukować w żadnym laboratorium na naszej planecie.

Bibliografia

1. A. Manecki, M. Muszyński: Przewodnik do petrografii, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008.
2. K. Kozłowski, J. Żaba, F. Fediuk: Petrologia skał metamorficznych, Uniwersytet Śląski, Katowice 1986.
3. J. Żaba: Ilustrowany słownik skał i minerałów, Videograf II, Katowice 1993.
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.