Метеоритные кварцевые стекла
В природе известны стекла, которые образовались в результате плавления кремнеземистых пород под воздействием сильного нагрева при ударе крупных метеоритов о земную поверхность. Cостав этих стекол определяется главным образом составом скальных пород или песков, на которые упал метеорит. Они представлены почти чистым кварцевым стеклом в тех случаях, когда образуются в некоторых пустынных песках, по иногда в них могут встречаться включения возгонов самого метеорита. Taкие стекла исключительно устойчивы как химически, так и физически, и в отдельных случаях находки их, очевидно, указывают на существовавшие ранее метеоритные кратеры (ныне размытые). При падении метеоритов могли образоваться и менее устойчивые стекла, которые, возможно, были разрушены впоследствии при выветривании. Для природных стекол, относящихся главным образом к фульгуритам и метеоритным стеклам, которые близки по составу к кварцевому стеклу, было предложено название «лешательерит», в честь французского химика Генри Ле Шателье (1850—1936 гг.).
Впервые метеоритное стекло описано в кратере Метеор в Аризоне, где оно встречается по краям и на дне кратера (представляющего собой воронку около 4000 футов в диаметре и 570 футов глубиной) в виде бесцветных и белых скоплений и осколков. Это стекло по структуре варьирует от сильно пузырчатого до пористого, оно изотропно, N = 1,460. Удельный вес его нельзя определить точно из-за наличия в нем мельчайших пузырьков; было получено лишь очень низкое значение удельного веса — около 2,1. В шлифах этих стекол, как и в шлифах других метеоритных стекол, можно наблюдать структуры течения. Стекла иногда содержат нерасплавленные зерна кварца, в этом случае наблюдаются постепенные переходы от полностью расплавленного материала, в котором может отчасти сохраниться структура первичного песчаника, в породы с большим количеством кварцевых зерен, еще не оплавленных, по содержащих некоторое количество стекла в интерстициях. В нерасплавленных зернах кварца можно видеть ромбоэдрическую отдельность, которая, возможно возникла при термическом воздействии, приведшем к инверсии кварца при 573°. Иногда в стекле присутствует в незначительном количестве кристобалит (коэсит?), образовавшийся, очевидно, в результате девитрификации. Стекло из кратера Метеор содержит около 98,6% SlO2 и наряду со стеклами Ливийской пустыни, описанными далее, наиболее близко по составу к чистому кварцевому стеклу среди других природных стекол, помимо фульгуритов.
В Аравии у Вабара кварцевое стекло встречается в больших количествах в виде шлаковых масс, разбросанных по поверхности; этим стеклом выполнены также стенки метеоритных воронок. Около воронок можно видеть кусочки первичного железного метеорита, среднего октаэдрита, который большей частью распался и испарился при ударе о землю. Массы стекла в виде отдельных бомб, вероятно, были выброшены из кратеров при взрывах. Крупные бомбы, часто скрученной формы, имеют неправильное кавернозное строение, с поверхности они тусклые, темно-серые или черные. Они состоят в основном из голубоватосерого или буроватого стекла с большим количеством пузырьков размером до 6 см. Небольшие бомбы сложены внутри ячеистым снежно-белым стеклом, напоминающим пемзу. Снаружи они покрыты черным стеклом (часто только в виде тонкой оболочки) с глазурованной поверхностью и почти без пузырьков. Иногда в стекле содержится большое количество мелких черных магнитных шариков (размером в диаметре от 0,14 мм до размета пылевидных частиц), которые состоят из а-железа (Fe 91,2; Ni 8,8%). Эти металлические шарики образовались при конденсации возгонов метеорита, причем капельки падали вниз, в озеро расплавленного и кипящего в кратере кремнезема. Это стекло изотропное. В табл. 49 приведены анализы метеоритных стекол, а также их показатели преломления н удельного веса. Высокое содержание Fe и Ni в темных стеклах, находящихся примерно в тех же соотношениях, что и в металле, обусловлено включениями возгонов металла из метеорита.
Кварцевое стекло в кратерах близ Хенберн в центральной Австралии образовалось при плавлении железистых песчаников. Здесь встречаются многочисленные осколки первичного метеорита — среднего октаэдрита. Стекла тускло-бурые до черных, ячеистые с глазурованной и волнистой или бугорчатой поверхностью. Эти стекла включают небольшое количество металлических шариков. В составе их отмечается относительно мало кремнезема и много железа (см. табл. 49).
На горе Дарвин на западном побережье острова Тасмания и в Ливийской пустыне обнаружены кварцевые стекла, не связанные с определенными кратерами или метеоритами. Однако предполагают, что они образовались при падении на землю крупных метеоритов. Нa горе Дарвин скопления стекла в виде пузырчатых и шлаковидных масс в ледниковых отложениях составляют тысячи топи. Они содержат небольшие металлические шарики. Стекло изотропно, показатель преломления и плотность его несколько колеблются. Состав стекла приведен в табл. 49. В Ливийской пустыне кварцевое стекло встречается (в виде кусочков и глыб весом до 16 фунтов, частично изъеденных и сглаженных песчаными бурями) на поверхности в депрессиях между параллельными грядами очень больших песчаных дюн. Площадь распространения стекла в пределах этого района имеет грубо овальную форму и размер 130х53 км. Ливийское метеоритное стекло в небольших масштабах использовалось доисторическим человеком. Стекло частично прозрачное, бледно-зеленоватой окраски, с включениями пузырьков и белых сферолитов кристобалита. Содержание кремнезема в нем довольно велико (см. табл. 49), светопреломление и удельный вес также имеют небольшую величину. Происхождение стекол с горы Дарвин и из Ливийской пустыни рассматривалось также в отношении возможности земного образования тектитов.
