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科 学 通 报 第 30卷 第 j期 CHINESE SCIE~CE BULLETIN 1993年 2月 0j》 冲击玻璃和玻璃质岩石的红外光谱研究 D-2 林文祝 刘高魁 ，)『 ．7；￡I (中再 ii蔚E学研 爵j 0o *■调 冲击玻璃、玻璃囊岩石 、红外光膏 榜烯咋 ●。·_·_-___～ + · 核爆炸和撞击坑靶岩，及冲击试验产物等的熔体凝聚物称为冲击玻璃 。它是外成冲击变 质过程 中的一种非晶态固体． 从液相或直接从固相转变到固态玻璃，所历经的时间大致 在 lO_。一lO s范围内，比正常玻璃约低 6—7个数量级．广布在地球表层的(微)玻璃陨石 ，它是 地球表面撞击事件的产物 ．故玻璃陨石也属于冲击玻璃． 自然界还存在一种非晶态聚集体， 那就是来 自地球深部岩浆上升接近地表或火山爆发时的臻冷相——玻璃质岩石如黑曜岩、松 脂岩，珍珠岩……等玻璃．冲击玻璃和玻璃质岩石中的单位晶胞均失去平移对称性，但不是单 纯的无序混沌，在徽域内仍可能保留着有旋转对称性、短程有序的基本特征．然而，这二种类型 的玻璃是 由形成机制截然不同的熔体淬火转变而来的．而在宏观上很难给予鉴别．如我国曾 报道的几个 “陨石坑。，把黑曜岩玻璃作为撞击坑熔体玻璃．另外 ，近年来在黄土∞和一些地质 年代交迭的介面粘土层中∞，发现太量微球粒和玻璃微粒．这些微粒是撞击事件产物，还是火 山灰?这些均亟待给予正确的判断和回答．本文应用红外光谱测量结果来讨论这二种类型玻 璃的差异和形成机制． 1 玻璃样品和红外光谱潮定 玻璃铡试样品选 自核试验场岩石熔融玻璃 ，层状玻璃陨石 ，黑曜岩玻璃 (浙江余杭)，是被 认定是撞击坑熔岩的多伦(内蒙)和上河湾(吉林九台)玻璃．前两种玻璃深褐色，镜下均质透 明，宦含气泡，不合矿物晶屑；黑嚼岩玻璃等，深褐色，肉跟能见到石英颗粒，镜下均能见到石 英、斜长石、辉石等矿物、具有渡状消光，基质含大量微细晶屑． 玻璃是一种极端无序的非晶态聚集体 ，但在最近邻的单盘晶胞内仍可能维持着短程序有 序，可以通过红外光谱测量来辨认各种玻璃的无序程度 ．本工作使用通用的 KBr法(60：1)按 波长连续测量光透过率来获得各种玻璃的红外光谱． 2 结 果 与 讨 论 图 1，2分别采用 Perkin—Elmer62l型 (频率 30O— l600cm )和 IFS—l13V 型 (5O0— 4000cm_。)红外分光光度计测得的结果。不论是冲击玻璃(N，T)，还是火山玻璃(Y)或被认为 是撞击坑玻璃 (D，H)的红外吸收光谱，均出现二个宽且强的吸收带和一个表征非晶态固体的 弱吸收特征谱带(图 1)．在波数 1200--900cm-1范围内呈现的谱带是一个宽肩不对称的 si—o 伸缩振动，其中约在 1045cm 的强吸收带是由 SiO．四面体伸缩振动引起的． 在频率 600-- 1992—06~05收稿，1992-08-18收修改稿 第 3期 科 学 通 报 · 图 l 玻璃的红外光谱 N—一拄试验场岩石熔融琏璃； —一琏璃瞩石；Y——案杭黑明岩玻璃； D，H～ 多伦和上河j穹玻璃 91O0cm 之间的谱带是 si 八面体伸缩和 。一si一0 弯曲振动，其中780cm 表征非晶态 玻璃的吸收带被指定为 Si--Si伸缩振动∞． 约在 445cm 的谱带是简并的 。一si—O 弯曲 振动 ．从图 1明显地看出，这些玻璃的吸收谱带特征可分为 以下二组： 2．1 冲击玻璃 核试验场岩石烙融玻璃和玻璃陨石的红外光谱极为相似．在频率 1200--900cm 范围内 谱带展现出平滑的宽肩强吸收；