Тасманийское природное стекло Дарвина

Введение

Натуральное пустынное стекло, найденное в Тасмании. Стекло Дарвина — это натуральное стекло, обнаруженное к югу от Куинстауна на западном побережье Тасмании. Оно получило своё название от горы Дарвин в хребте Западного побережья, где было впервые описано, а позже было присвоено кратеру Дарвина — предполагаемому ударному кратеру и вероятному источнику этого стекла.

Возникновение

Фрагменты Дарвиновского стекла разбросаны по площади 410 км². Такую область называют полем разброса. На склонах и на равнинах высотой от 250 до 500 м стекло встречается вместе с фрагментами кварцита, погребенными под торфом и почвой. Толщина торфа обычно составляет около 20 см, а слой кварцитовых фрагментов – около 30 см. На горных вершинах выше 500 м bedrock (основная порода) непосредственно подвергается воздействию воздуха, и Дарвиновское стекло изредка встречается на поверхности. В долинах ниже 220 м Дарвиновское стекло погребено под торфом и осадками. Стекло распространено к северу, западу и югу от кратера, достигая бассейна Келли и нижнего северо-восточного берега гавани Маккуори. В северном направлении оно простирается почти до шоссе Лайелл и плотины Кротти. В самом кратере Дарвиновское стекло встречается редко. Контролируемые раскопки гравийных отложений показали, что содержание Дарвиновского стекла варьируется от 0,3 до 47 кг/м³. Наибольшее содержание обнаружено примерно в 2 км от кратера, при средней оценке в 3,4 кг/м³ гравия на исследовательской площади 50 км² вблизи кратера. Отсюда следует, что на этой площади в 50 км² содержится около 25 000 тонн Дарвиновского стекла, или около 10 000 м³. Количество стекла значительно по сравнению с размером кратера. Его сохранность обеспечивается кислотными грунтовыми водами, которые не растворяют стекло, однако это само по себе не объясняет его обилия. Присутствие такого большого количества стекла указывает на то, что оно было образовано в большем объеме, чем при других метеоритных ударах сопоставимого размера. Это может быть связано с высоким содержанием летучих веществ, таких как вода, на месте удара, что усилило бы воздействие и привело к образованию большего количества стекла. Органические соединения, такие как целлюлоза и полимеры, были захвачены в стекле во время удара, сохранив остатки растительной жизни. Открытие этих сохранившихся органических материалов учеными в 2013 году было приведено в качестве аргумента в пользу маргинальной теории панспермии, согласно которой жизнь может распространяться между планетами или в пределах солнечной системы посредством ударов. При анализе состава выделяют два типа Дарвиновского стекла. Тип 1 обычно белый или зеленый, а тип 2 – черный или темно-зеленый. Темное стекло содержит меньше кремния и больше магния и железа, чем светло-зеленое. Темное стекло также обогащено хромом, никелем и кобальтом. Возможное объяснение химических различий заключается в том, что, помимо расплавленных местных метаморфических пород, стекло типа 2 также содержит компонент внеземного материала из метеорита. Возраст Дарвиновского стекла, определенный методом аргон-аргоновой датировки, составляет около 816 000 лет.

Fragments of Darwin glass are found scattered over a 410 km2 (160 miles squared) area. Such an area is called a strewn field. On slopes and flat ground between 250 and 500 m elevation, the glass occurs with quartzite fragments buried under peat and soil. The peat is normally around 20 cm thick, and the quartzite fragment horizon is typically 30 cm thick. On mountain peaks higher than 500 m, the bedrock is directly exposed to the air, and Darwin glass occurs occasionally on the surface. In valleys below 220 m the Darwin glass is buried below peat and sediments. The glass occurs north, west and south from the crater. Its distribution extends to Kelly Basin and the lower northeast shore of Macquarie Harbour. Northwards it extends almost to the Lyell Highway and Crotty Dam. Darwin glass is rare in the crater itself. In controlled excavations of gravel deposits the abundance of Darwin glass was found to vary from 0.3 to 47 kg/m3. The highest abundance was found about 2 km from the crater, with the average abundance estimated at 3.4 kg/m3 of gravel over a 50 km2 study area near the crater. From this it can be estimated that about 25000 tons of Darwin glass, or about 10000 m3, occurs in this 50 km2 area. The amount of glass is large compared with the size of the crater. Preservation is helped by acid ground water which does not dissolve the glass, but this alone cannot explain the glass abundance. There is so much glass present that the glass must have been more copiously produced than in other meteorite impacts of similar size. This may be because of the presence of high amounts of volatiles such as water at the site, which would have magnified the impact and resulted in the creation of higher amounts of glass. Organic compounds such as cellulose and polymers were trapped in the glass at the time of the impact, preserving remnants of plant life. The discovery of these preserved organic materials by scientists in 2013 has been cited as evidence for the fringe theory of panspermia, which posits that life could be spread between planets or solar system by impacts. There are two kinds of Darwin glass when composition is measured. Type 1 is normally white or green whereas type 2 is normally black to dark green. The dark glass contains less silica and more magnesium and iron than the light green glass. The dark glass is also enriched in chromium, nickel and cobalt. A possible explanation for the chemical differences is that, in addition to being mainly composed of melted local metamorphic rocks, the type 2 glass also contains a component of extraterrestrial material from the meteorite. Darwin glass has been dated at about 816,000 years old using argon–argon dating method.

Кратер

Стекло является импактитом, образовавшимся при плавлении местных пород в результате удара крупного метеорита. Предполагаемым источником является топографическое понижение шириной 1,2 километра, известное как кратер Дарвина. Кратер заполнен 230 метрами осадочных пород и брекчии. Кратер такого размера был бы образован метеоритом диаметром от 20 до 50 метров, а его столкновение с Землей высвободило бы 20 мегатонн энергии.

Использование человеком

Стекло Дарвина широко использовалось аборигенами Тасмании для изготовления орудий труда и обмена.