کوارتز شوکدیده چیست؟
کوارتز شوکدیده، که گاهی کوارتز ضربهدیده نیز نامیده میشود، گونهای از کوارتز است که ساختار ریزبلوری آن با کوارتز معمولی فرق دارد. در نگاه اول ممکن است تفاوتی دیده نشود، اما زیر میکروسکوپ خطوط و صفحههایی درون بلور آشکار میشود که از تغییر شکل شبکه بلوری خبر میدهند.
وقتی کوارتز در معرض فشار بسیار شدید، اما دمای نسبتاً محدود، قرار میگیرد، ساختار بلوری آن در امتداد صفحههایی درون بلور دگرگون میشود. این صفحهها به صورت خطهایی دیده میشوند و در زمینشناسی با نامهای «ویژگیهای تغییرشکل صفحهای» یا «لایههای شوک» شناخته میشوند.
نکته کلیدی: کوارتز شوکدیده بیشتر نشانه فشارهای ناگهانی و بسیار زیاد است، نه صرفاً گرمای زیاد.
کشف کوارتز شوکدیده
شناسایی کوارتز شوکدیده پس از آزمایشهای زیرزمینی سلاحهای هستهای جدیتر شد؛ زیرا این آزمایشها فشارهای لازم برای تغییر شبکه بلوری کوارتز را فراهم میکردند. یوجین شومیکر نشان داد که این نوع کوارتز در دهانههای ایجادشده بر اثر برخورد شهابسنگی نیز یافت میشود؛ از جمله در دهانه بارینجر و دهانه چیکشولوب.
وجود کوارتز شوکدیده از برخوردی بودن چنین دهانههایی پشتیبانی میکند، چون فوران آتشفشانی معمولاً فشار لازم برای ایجاد این خطوط میکروسکوپی را تولید نمیکند.
کوارتز شوکدیده مانند امضای میکروسکوپی یک رویداد پرفشار است؛ امضایی که میتواند میان برخورد شهابسنگ و فعالیت آتشفشانی تمایز ایجاد کند.
امروزه میدانیم صاعقه هم میتواند در نمونههای سطحی زمین، دانههای کوارتز شوکدیده ایجاد کند. همین موضوع تشخیص نشانههای برخوردهای ابرسرعتی را تا اندازهای دشوارتر میکند.
چگونگی شکلگیری
کوارتز شوکدیده در طبیعت معمولاً همراه با دو چندریخت فشاربالای دیاکسید سیلیسیم دیده میشود: کوئزیت و استیشوویت. چندریختها موادی با ترکیب شیمیایی یکسان اما ساختار بلوری متفاوتاند.
ساختار کوئزیت و استیشوویت فقط در فشارهای بسیار شدید، معمولاً بیش از ۲ گیگاپاسکال، و در دمای نسبتاً میانه شکل میگیرد. به همین دلیل، این دو کانی معمولاً نشانهای از رویدادهای برخوردی، دگرگونی رخساره اکلوژیت یا انفجار هستهای به شمار میآیند.
- برخورد شهابسنگ یا جرم آسمانی
- انفجار هستهای زیرزمینی
- دگرگونی فشاربالا در عمق زمین
- برخورد صاعقه با سنگها و رسوبات سطحی
نکته مهم این است که کوئزیت و استیشوویت، با وجود ارتباط قوی با برخوردها، در رسوبات آسیبدیده از صاعقه و در فولگوریتها یا سنگصاعقهها نیز گزارش شدهاند.
کجاها یافت میشود؟
کوارتز شوکدیده در سراسر جهان یافت میشود. یکی از مهمترین جایگاههای آن، لایه نازک مرز کرتاسه–پالئوژن است؛ لایهای که در محل تماس سنگهای کرتاسه و پالئوژن قرار دارد.
یافتن کوارتز شوکدیده در این لایه، افزون بر افزایش غیرعادی ایریدیم، از این ایده پشتیبانی میکند که گذار میان دو دوره زمینشناسی با یک برخورد بزرگ پیوند خورده است.
صاعقه نیز میتواند ویژگیهای تغییرشکل صفحهای را در کوارتز ایجاد کند و شیبهای مناسب فشار و دما را در سنگها و رسوبات پخش کند. این سازوکار بسیار رایج ممکن است سهم قابلتوجهی در انباشتهشدن کوارتز شوکدیده در سابقه زمینشناسی داشته باشد.
زنولیتهای گوشته، یعنی تکهسنگهایی از گوشته که در سنگهای دیگر به دام افتادهاند، و رسوبات برآمده از آنها نیز ممکن است حاوی کوئزیت یا استیشوویت باشند.
از نردلینگن تا چیکشولوب
با آنکه کوارتز شوکدیده پدیدهای نسبتاً تازهشناختهشده است، یوجین شومیکر پیش از آنکه توصیف بلورنگاری آن بهطور کامل ثبت شود، ردپای آن را در سنگهای ساختمانی شهر نردلینگن در باواریا شناسایی کرده بود. این سنگها از سنگهای دگرگونشده بر اثر ضربه در دهانه ریس، مانند برچیا و شبهتاکیلیت، گرفته شده بودند.
مطالعه بیشتر
- لکاتلیریت
- سیفرتیت
- مخروط شکستگی
- دگرگونی ضربهای
موضوعات مرتبط: انواع کوارتز و زمینشناسی برخوردها.