Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/1.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 1/1. С. 72–82. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/1-72-82 77 Анализ полученных рамановских спектров показал, что ядра циркона в основном представлены кристаллическими доменами с умеренной или сильной степенью метамиктизации, в то время как полное отсутствие пиков в спектре кайм указывает на аморфное состояние вещества. Влияние процесса метамиктизации циркона на положение и ширину рамановских полос аналогично воздействию ударного давления [12]. Аморфизация циркона была достигнута под давлением в 60 ГПа в экспериментах [11]. В результате радиоактивного распада U (и, в меньшей степени, Th), структура циркона нарушается и, как следствие, природный циркон часто может быть метамиктным. Среднее содержание U в исследуемом цирконе (<600 ppm) не могло привести к сильному нарушению его структуры, поскольку выраженная метамиктизация обычна для цирконов с содержанием U выше 1 000 ppm [25]. Рамановский спектр умеренно метамиктного циркона имеет тот же набор пиков, как и кристаллический циркон, но менее интенсивных и более широких [20; 25]. Даже при сильных нарушениях кристаллической решетки в метамиктном цирконе все равно остаются кристаллические домены. Работа Чжана с соавторами [26] показывает, что в спектре метамиктного циркона проявляются сигналы и от искаженной кристаллической решетки, и от аморфной фазы циркона. Таким образом, в нашем случае полученные спектры в каймах циркона, скорее всего, отвечают диаплектовым ZrSiO 4 стеклам, возникшим в результате ударного метаморфизма, а не просто метамиктному циркону. Кроме того, минеральные включения Pl и Sill, которые не могут быть метамиктными ввиду отсутствия радиоактивных элементов в составе, также не имеют пиков в рамановском спектре. Плагиоклаз является чувствительным индикатором шоковых давлений, и при давлении выше ~29 ГПа превращается в диаплектовое стекло, известное под названием маскелинит [27]. Факт нарастания искажений в структуре циркона по мере удаления от центра зерна также свидетельствует в пользу ударного эффекта, когда внешняя часть кристалла циркона ("оболочка") экранировала ядерную часть от ударного воздействия. Эксперименты по воздействию ударного метаморфизма показывают, что циркон может преобразоваться в диаплектовое стекло при температуре 1 300–1 500 °C и давлении 60 ГПа [11; 28]. Рентгеновские дифрактограммы были получены только для одного кристалла с наиболее широкой внешней зоной (рис. 4). Анализировались отдельно центральная часть и кайма, при анализе каждого участка другие части кристалла были закрыты свинцовой фольгой. Исследованный кристалл был ориентирован направлением [210] параллельно нормали к поверхности образца. На рис. 4 приведены профили рефлекса 420, зарегистрированные от центрального (область А) и периферического участка (область B) коричневого кристалла № 6. Интенсивность рефлекса в центре циркона существенно выше, чем в периферической области, подтверждая частичную аморфизацию вещества периферической области. Рис. 4. Рентгенодифрактограмма для зонального ядра и гомогенной каймы в коричневом кристалле 6. Интенсивность пика – высокая в ядре и слабая в кайме – отражает аморфизацию каймы циркона Fig. 4. X-Ray diffractograms for zoning core and textureless rim of the brown crystal 6. The intensity of the peak is strong in the core and weak in the rim reflecting amorphization of zircon structure in rims