Войти
Фульгурит
| ||
| ||
| ||
| ||
| ||
| Два фульгурита типа I ( песчаные ): участок обычного трубчатого фульгурита и один с разветвлением. |
| ||
| ||
| ||
| ||
| ||
| Два небольших фульгурита в пустыне Сахара типа I. На виде сверху образец справа имеет пластинчатую морфологию, но его трубчатая природа драматично показана в стереовиде. |
Типичные фрагменты сломанного фульгурита. Фульгуриты (от латинского fulgur, что означает «молния»), широко известные как «окаменевшие молнии», представляют собой природные трубы, сгустки или массы спеченной, застеклованной и / или плавленой почвы, песка, горных пород, органических обломков и других отложений, которые иногда образуются при разряде молнии в землю. Фульгуриты относятся к разновидности минералоидного лешательерита.
Когда обычная молния «облако-земля» отрицательной полярности разряжается в заземляющую основу, разность потенциалов более 100 миллионов вольт (100 МВ) может быть перекрыта. Такой ток может распространяться в кварцевый песок, богатый кремнеземом, смешанный грунт, глину или другие отложения, быстро испаряясь и плавясь в устойчивых материалах в таком общем режиме рассеяния. Это приводит к образованию обычно полых и / или везикулярных ветвящихся скоплений стекловидных трубок, корок и слипшихся масс. Фульгуриты не имеют фиксированного состава, потому что их химический состав определяется физическими и химическими свойствами любого материала, пораженного молнией.
Фульгуриты структурно похожи на фигуры Лихтенберга, которые представляют собой схемы разветвления, возникающие на поверхности изоляторов во время диэлектрического пробоя высоковольтными разрядами, такими как молния.
Фульгуриты образуются, когда молния ударяет по земле, расплавляя и остекловывая минеральные зерна. Первичной фазой SiO 2 в обычных трубчатых фульгуритах является лешательерит, аморфное кварцевое стекло. Многие фульгуриты демонстрируют некоторые признаки кристаллизации: помимо стекол, многие из них являются частично протокристаллическими или микрокристаллическими. Поскольку фульгуриты обычно имеют аморфную структуру, фульгуриты классифицируются как минералоиды.
Свойства материала (размер, цвет, текстура) фульгуритов широко варьируются в зависимости от размера молнии, состава и влажности поверхности, пораженной молнией. Большинство природных фульгуритов имеют спектр от белого до черного. Железо - обычная примесь, которая может привести к темно-коричнево-зеленой окраске. Лешательерит, подобный фульгуритам, также может быть произведен путем контролируемого (или неконтролируемого) создания электрической дуги в среде. Поврежденные высоковольтные линии электропередачи привели к образованию ярко окрашенных лешательеритов из-за включения меди или других материалов из самих линий электропередачи. Ярко окрашенные лешательериты, напоминающие фульгуриты, обычно являются синтетическими и отражают включение синтетических материалов. Однако молния может поражать искусственные объекты, в результате чего образуются цветные фульгуриты.
Внутренняя часть фульгуритов типа I (песок) обычно гладкая или выстлана мелкими пузырьками, а их внешняя поверхность покрыта грубыми осадочными частицами или небольшими камнями. Другие типы фульгуритов обычно везикулярны и могут не иметь открытой центральной трубки; их поверхность может быть пористой или гладкой. Разветвленные фульгуриты отображение фрактального -подобных самоподобия и структурная масштабная инвариантность как макроскопическая или микроскопическая сеть корня-подобных ветвям, и могут отображать эту текстуру без центральных каналов или очевидной дивергенции от морфологии контекста или целей (например, в виде листа расплава, рок фульгуриты). Фульгуриты обычно хрупкие, что затрудняет полевой сбор крупных образцов.
Фульгуриты могут превышать 20 сантиметров в диаметре и могут проникать глубоко в недра, иногда достигая 15 м (49 футов) ниже поверхности, на которую нанесен удар. Или они могут образовываться непосредственно на осадочных поверхностях. Один из самых длинных фульгуритов, обнаруженных в наше время, имел длину немногим более 4,9 м (16 футов) и был найден в северной Флориде. Йельского университета Peabody Музей естественной истории показывает один из самых длинных известных сохранившихся фульгуритов, около 4 м (13 футов) в длину. Чарльз Дарвин в «Путешествии бигля» записал, что трубы, подобные этим, найденные в Дригге, Камберленд, Великобритания, достигли длины 9,1 м (30 футов). Фульгурит [ы] озера Винанс (озеро Винанс, округ Ливингстон, штат Мичиган ), простирался прерывисто на протяжении 30 м и, возможно, включает в себя самую большую зарегистрированную массу фульгурита, когда-либо извлеченную и описанную: его самая большая секция простирается примерно на 16 футов (4,88 м) в глубину. длина на 1 фут в диаметре (30 см).
Пиковые температуры в канале молнии превышают 30 000 К при давлении, достаточном для создания плоских деформаций в SiO 2, своего рода полиморфизма. В просторечии он также известен как ударный кварц.
Фульгуриты были классифицированы Pasek et al. (2012) на пять типов, связанных с типом осадка, в котором образовался фульгурит, а именно:
Присутствие фульгуритов в области можно использовать для оценки частоты молний в течение определенного периода времени, что может помочь понять прошлый региональный климат. Палеомолния - это изучение различных индикаторов прошлых ударов молний, в первую очередь в виде фульгуритов и сигнатур остаточной намагниченности, индуцированной молнией (LIRM).
В фульгуритах обнаружено множество материалов, работающих под высоким давлением и при высоких температурах. Также известно, что многие из этих минералов и соединений образуются в экстремальных условиях, таких как испытания ядерного оружия, столкновения на сверхвысоких скоростях и межзвездное пространство. Шоковый кварц был впервые описан в фульгуритах в 1980 году. Другие материалы, включая сильно восстановленные сплавы кремний-металл ( силициды ), аллотропы фуллерена C 60 ( бакминстерфуллерены ) и C 70, а также полиморфы SiO 2 под высоким давлением, с тех пор были идентифицирован в фульгуритах.
Восстановленные фосфиды были идентифицированы в фульгуритах в форме шрейберзита ( Fe 3P и (Fe, Ni) 3P) и фосфид титана (III). Эти восстановленные соединения в остальном редки на Земле из-за присутствия кислорода в атмосфере Земли, который создает окислительные условия на поверхности.
)
)