Darwinovo sklo ( angl. Darwinovo sklo ), někdy: darwinské sklo nebo queenstownit ( angl. queenstownite ), možnosti: queenstone, queenstownit - jedna z místních odrůd tektitu , přírodní meteoritové sklo -impaktit , roztavený v důsledku průchodu meteorit ( asteroid nebo kometa ) přes husté vrstvy atmosféry a následnou srážku se zemí (výbuch).
Stejně jako naprostá většina tektitů, i queenstownit nebo darwinské sklo získalo obě svá jména podle místa, kde bylo poprvé nalezeno: Mount Darwin a nedaleký meteoritový kráter Darwin , jižně od Queenstown ( angl. Queenstown ) na jihozápadním pobřeží ostrov Tasmánie ( Austrálie ).
Darwinovo sklo je nejčastěji neprůhledné, světle zelené až tmavě zelené, ale najdou se i bílé a černé varianty. Co se týče chemického složení, queenstownit (stejně jako libyjské sklo ) přesahuje konvenční hranice charakteristické pro většinu tektitů . Obsah oxidu křemičitého (86-90%) v něm je mnohem vyšší než obvyklé limity 68-82% a obsah oxidu hlinitého je nižší (asi 6-8%). [1] :437 Darwinovo sklo je staré 816 ± 0,007 milionů let , měřeno datováním 40 Ar/ 39 Ar . [2]
Malé úlomky a roztavené úlomky Darwinova skla jsou rozptýleny na rozsáhlé ploše asi 410 km² kolem údajného kráteru dopadu meteoritu o průměru 1,2 km. Nálevka kráteru dnes navíc není příliš hluboká, je vyplněna navazujícími usazenými horninami, zcela pokrytá lesem z poloviny s křovinami a na zemi je extrémně nezřetelná, takže bylo téměř neuvěřitelné, že jej lze náhodou odhalit. Nepřímým znakem pro přesné určení epicentra a přibližných hranic kráteru bylo právě Darwinovo sklo, přesněji povaha jeho prvotního rozšíření a následného rozšíření po okolí. Queenstownit jako nerost nepochybně tektitového původu přitáhl pozornost badatelů k příčině svého výskytu - pravděpodobné katastrofě, která se odehrála v období pleistocénu nebo předpleistocénu. Při hledání možného zdroje minerálu byl tento prehistorický kráter v bezprostřední blízkosti Mount Darwin objeven v roce 1972 geologem R. J. Fordem a dal mu podobný název Darwin Crater .
Právě Darwinovo sklo jako nerost nepochybně tektitového původu se stalo nejdůležitějším diagnostickým objektem pro určení původu, umístění, povahy a doby vzniku Darwinova kráteru a také hypotézy o pravěké meteoritové katastrofě.
V důsledku dopadu (a exploze) meteoritu byly malé úlomky Darwinova skla rozptýleny na ploše asi 410 km² na svazích Mount Darwin a na vysočině přilehlé k ní v nadmořské výšce 250- 500 metrů nad mořem. Sklenice se nacházejí mělce pod povrchem půdy, místy posypané rašelinou , pískem nebo humusem a smíchané s úlomky křemence . Vrstva slatinné rašeliny zde zpravidla nepřesahuje 20 cm a hlavní křemence leží níže, v hloubce 30 cm. větrná a vodní eroze, Darwinovo sklo lze někdy nalézt vystupující přímo na povrch. Naopak v údolích pod 220 m n. m. jsou queenstownity pokryty silnější vrstvou vegetace, rašeliny a dalších sedimentů.
Během zkušebních výkopů štěrkových ložisek se obsah Darwinova skla v půlmetrové vrstvě půdy pohybuje od 0,3 do 47 kg / m³ a v průměru po celé ploše rozptylu - asi 15-20 kg / m³. Nejvyšší obsah queenstownitu byl nalezen ve vzdálenosti asi 2 kilometrů od vnějších hranic kráteru. Celkové odhadované množství meteoritového skla (přibližně 25 000 tun nebo 10 000 metrů krychlových) rozptýleného po této oblasti se tedy ukazuje jako relativně velké ve srovnání s malou velikostí kráteru a také hypotetického meteoritu, který jej vytvořil. Při tomto hodnocení je třeba vzít v úvahu, že kyselá podzemní voda , která nerozpouští (a dokonce konzervuje) sklo, přispěla k zachování queenstownitů, i když tato skutečnost sama o sobě nevysvětluje její hojnost. Závěr: množství Darwinova skla v zóně katastrofy je tak velké , že lze předpokládat, že jeho obsah je v původním meteoritu mnohem vyšší než v jiných podobných případech. [3]
Geofyzikální studie a zkušební vrty v hranicích trychtýře (epicentrum exploze) ukázaly, že v hloubce až 230 metrů je kráter vyplněn polymiktickou brekcií , pokrytou nánosy pleistocénního jezera. [4] Navzdory skutečnosti, že v současné době neexistují žádné přímé důkazy o původu kráteru , hypotézu meteoritického výbuchu plně podporuje šíření Darwinova skla vzhledem k umístění kráteru, stejně jako velmi jasná stratigrafie a povaha deformace materiálu vyplňujícího kráter. [5]
Queenstownit se velmi zřídka vyskytuje v hranicích Darwinova meteoritového kráteru (doslova ojedinělé případy zaznamenané v literatuře). [3] Nejčastěji se exempláře nacházejí v oblastech severně, západně nebo jižně od ponoru (na východní straně je přírodní překážka: horský svah). Bodová zóna částečně pokrývá Kelly's Bay a spodní severovýchodní břeh Macquarie's "přístavu" . Na severu se rozprostírá téměř k Lyell Highway a Croti Dam.
Darwinovo sklo (stejně jako mnoho jiných tektitů ) je zjevně smíšený minerál, sestávající z místních sedimentárních hornin a mateřského materiálu velkého meteoritu. Výsledkem tavení místních a „vesmírných“ hornin, vznikl v různých fázích procesu průchodu meteoritu hustými vrstvami zemské atmosféry, následně jeho dopadem na zem, výbuchem a následnou fúzí s lokálními substráty, které obsahovaly i dostatečné množství surovin pro tvorbu skla.
Kráter Darwin , o kterém se předpokládá, že je epicentrem a zdrojem Queenstownitu, je kráter o průměru asi 1,2 kilometru. K vytvoření impaktního kráteru této velikosti je zapotřebí meteorit o průměru 20 až 50 metrů, v důsledku jeho srážky se Zemí se uvolní energie asi 20 megatun TNT .
Darwinovo sklo má nejčastěji nepopsatelný nebo špinavý vzhled. Většina je z velkého množství inkluzí zcela neprůhledná, barva je od světle olivově zelené po tmavě zelenou (případně i černozelenou), ojediněle se vyskytují i bílé nebo téměř černé vzorky. Tvar je různý, většinou asymetrický: kapkovitý a hruškovitý, zaoblený nebo zploštělý; úlomky nebo roztavené kusy sklovité hmoty jsou nejčastěji viditelně zkroucené nebo zkroucené v důsledku rotace. [1] :437 Vzorky bývají velmi malé, kompaktní (1-3 cm), vzácné úlomky dosahují délky 10 cm Vnitřní strukturu a částečně i vzhled minerálu určují spirálovité linie eliptických bublin . [6] Většina vzorků spadá do dvou hlavních typů: vzorky prvního typu jsou obvykle bílé nebo světle zelené a obsahují více oxidu křemičitého smíchaného s oxidy hořčíku a železa ; zatímco druhý je často černý a tmavě zelený, obsahuje více oxidů chrómu , niklu a kobaltu . Jednou z verzí rozdílů v chemickém složení je, že Darwinovo sklo druhého typu obsahuje více roztaveného materiálu ze samotné meteoritové látky a první typ zahrnuje místní usazené horniny, které spadly do oblasti katastrofy.
Darwinovo sklo nemá žádné šperkařské ani okrasné použití (kromě čistě suvenýru, jako artefakt takové dávné vesmírné katastrofy), jeho dekorativní a mechanické vlastnosti jsou nízké, jako většina ostatních tektitů , barva je špinavá, téměř žádná průhlednost , lesk je v nejlepším případě - sklo, ale o hře světla není třeba vůbec mluvit.
Podle argon-argonové datovací metody je stáří Darwinova skla stanoveno na cca 816 tisíc let. [7] - Zhruba v tomto časovém rozmezí došlo v blízkosti Mount Darwin ke katastrofě meteoritu.
Stejně jako všechny tektity je i Darwinovo sklo složeno převážně z oxidu křemičitého s relativně vysokým obsahem oxidu hlinitého . Neobsahuje vodu a vnitřní mikrodutiny jsou vyplněny směsí oxidu uhličitého , vodíku , metanu a dalších plynů (často inertních ). Je to meteoritová (katastrofická) povaha původu minerálu, která určuje hojnost jeho místních variací a forem. Jak již bylo zmíněno výše, Darwinovo sklo svým složením značně překračuje hranice charakteristické pro většinu tektitů ( obsah oxidu křemičitého v nich je považován za normální v rozmezí 68-82 %). Na rozdíl od většiny ostatních meteoritových skel obsahuje queenstownit mnohem více oxidu křemičitého (86–90 %) a obsah oxidu hlinitého v něm je nižší (asi 6–8 %). [1] : 437
Kromě toho byly v Darwinově skle nalezeny četné uhlíkaté (organické) nečistoty a inkluze, mezi nimiž zvláště stojí za zmínku celulóza , lignin , alifatické biopolymery a proteinové zbytky. Podle výsledků analýz bylo zjištěno, že se jedná o typické biomarkery živých objektů, které se nacházely v zóně výbuchu meteoritu a jsou reprezentativní pro typ flóry , která existovala v místním ekosystému . [osm]
Hustota Darwinova skla se pohybuje mezi 1,85 a 2,3. Tyto parametry jsou naopak nižší, než je obvyklé u jiných tektitů. [jeden]