Нано-мікроморфологія та анатомія кристалів імпактного алмазу із Білилівської (Західної) астроблеми (Український щит)

Квасниця В.М., Вірт Р., Цимбал С.М.

Досліджено  нано-мікроморфологію  й  анатомію  кристалів  імпактного  апографітового  алмазу  (параморфоз)  із імпактитів Білилівської (Західної) астроблеми на Українському щиті. Використано методи растрової та трансмі-сійної електронної мікроскопії. Вивчено дев’ять параморфоз чорного, чорно-сірого і світло-жовтуватого кольору. Найбільш  чіткі  зображення  будови  отримані  для  чорних  параморфоз  із  передбачуваним  високим  вмістом лонсделеїтової фази. На поверхнях граней (0001) цих параморфоз розвинені скульптурні візерунки, що складаються  з  багатьох прямокутних  з  заокругленими  кутами нанопластинок,  закономірно  орієнтованих  уздовж напрямку [1010]. Повздовжній розмір пластинок не перевищує 50 нм. Поверхні граней (0001) істотно розчинених чорних параморфоз вкриті візерунками численних заокруглено-прямокутних западин розміром до 0,5 мкм, також чітко орієнтованих уздовж напрямку  [1010]. Форма і орієнтація пластинок та западин на поверхнях граней (0001) параморфоз дозволяють відносити  їх до мікроскопічно видимого морфологічного прояву лонсделеїтової фази. Вони можуть бути доказом мартенситної трансформації площин (0001) кристалів вихідного графіту в площини (101–0) новоутвореного лонсделеїту. Тобто твердофазове перетворення графіту внаслідок значних ударних навантажень обумовлює закономірну орієнтацію вихідної та новоутвореної фаз, а саме — площини (1010) лонсделеїту стають паралельними площинам (0001) графіту. Зафіксовано унікальне явище росту — нарости великої кількості алмазних нано-мікрополіедрів на поверхні грані (0001) чорно-сірої параморфози. Поліедри поширені хаотично на плоских ділянках і западинах поверхні грані (0001) у вигляді окремих октаедрів або їхніх скупчень. Трапляються також закономірні (двійники зростання і проростання по (111)) і незакономірні зростки октаедрів. Грані  і ребра останніх вкриті наноглобулами розміром до 40 нм, що складаються з багатьох частинок, найменший розмір яких — 1 нм. Це може бути одним зі свідчень кластерного механізму росту кристалів алмазу, проте чинник такого незвичайного росту поліедрів поки що нез’ясований. Розмір октаедрів зрідка перевищує 1 мкм. Алмаз цього типу діагностується за формою кристалів,  їх закономірними зростками  і за хімічним складом, виходячи  з  даних  рентгеноспектрального  аналізу  найбільших  октаедрів. Передбачається  ріст  октаедрів  алмазу  із газової фази після твердофазового переходу графіту в нові фази. Вивчення надтонких плівок розміром 15 × 10 × 0,2 мкм, вирізаних із параморфоз перпендикулярно до площини (0001), дозволило розкрити їх анатомію — зображення  полісинтетичного  двійникування  і  полікристалічної  будови  самих  двійників. Двійники  утворені  по площині  (1121), розмір  їх кристалітів до 30 нм. Елементи такої внутрішньої будови чорних параморфоз  іноді у ході нано-мікроморфологічних досліджень фіксуються на реліктах поверхонь граней  (1010). На поверхнях граней (0001) параморфоз двійники проявлені паралельною штриховкою уздовж напрямку [1010],  іноді симетрич-но в двох-трьох напрямках через 60°. Виявлені нано-мікроморфологічні  і анатомічні особливості кристалів  імпактного алмазу з Білилівської астроблеми є прямим свідченням твердофазового переходу графіту в лонсделеїт-алмаз за мартенситним механізмом в умовах високого ударного навантаження.

 

 

Номер журналу: 

Ключові слова: 

Сторінка: 

36