Да́рвинское стекло́ () или куинстауни́т (), иногда: дарвиново стекло, варианты: куинстоунит, квинстаунит, а также, в ряде случаев, тасманит — одна из местных разновидностей тектита, природного метеоритного стекла-импактита, оплавленного в результате прохождения метеорита (астероида или кометы) через плотные слои атмосферы и последующего столкновения с землёй (взрыва).
Как и подавляющее большинство тектитов, куинстаунит или дарвинское стекло получило оба своих названия по тому району, где он был впервые обнаружен и где находится основной ареал его рассеивания: окрестности горы Дарвин () и находящегося неподалёку от неё метеоритного кратера Дарвин (), к югу от города Куинстаун () на юго-западном побережье острова Тасмания (Австралия). По географическому признаку оно относится к числу тектитов-тасманитов или, если говорить шире, австралитов (австралитов-индошинитов) вообще.
Дарвинское стекло чаще всего непрозрачное, коричневатое, тёмно-зеленое или грязно-зелёное, реже светло-зелёное, встречаются также белёсые и чёрные разновидности. По химическому составу квинстаунит (так же, как и ливийское стекло) выходит за условные границы, характерные для большинства региональных тектитов. Содержание кремнезёма (86—90 %) в нём значительно выше обычных пределов в 68—82 %, а содержание глинозёма, соответственно — ниже (около 6—8 %),Г.Смит. «Драгоценные камни» (перевод с G.F.Herbert Smith «Gemstones», London, Chapman & Hall, 1972). — Москва: «Мир», 1984 г. что определяется составом пород в месте падения метеорита. Возраст дарвинова стекла, измеренный методом датирования по 40Ar/39Ar, составляет 816±7 тысяч лет.
Месторождение Мелкие осколки и оплавленные фрагменты дарвиновского стекла рассыпаны по обширной территории около 410 км² вокруг предполагаемого ударного метеоритного кратера диаметром 1,2 км. Воронка кратера на сегодняшний день неглубока, она заполнена последующими осадочными породами, сплошь покрыта лесом пополам с кустарником и на местности выражена крайне нечётко, так что обнаружить её случайным образом было практически невероятно. Косвенным признаком для точного определения эпицентра и примерных границ кратера послужило именно дарвинское стекло, точнее говоря, характер его первоначального разброса и последующего распределения по окружающей местности. Как минерал, несомненно, тектитного происхождения, квинстаунит привлёк внимание исследователей к причине своего возникновения — вероятной катастрофе, произошедшей в плейстоценовый или доплейстоценовый период. В поисках возможного источника минерала эту доисторическую воронку в ближних окрестностях горы Дарвин обнаружил в 1972 году геолог Р. Дж. Форд и присвоил ему аналогичное название «кратер Дарвин».
Именно дарвинское стекло как минерал, несомненно, тектитного происхождения, стал важнейшим диагностическим объектом для определения происхождения, местоположения, характера и времени образования кратера Дарвина, а также гипотезы о доисторической метеоритной катастрофе.
В результате удара (и взрыва) метеорита мелкие фрагменты дарвиновского стекла оказались разбросаны по площади около 410 км² по склонам горы Дарвин и прилегающему к ней нагорью на высоте 250—500 метров над уровнем моря. Стёкла находятся неглубоко под поверхностью почвы, местами присыпанные торфом, песком или перегноем и перемешанные с осколками кварцита. Как правило слой верхового торфа здесь не превышает 20 см, а основные кварциты залегают ниже, на глубине 30 см. При подъёме на высоту более 500 м, где коренные породы постоянно подвергается ветровой и водной эрозии, дарвинское стекло иногда можно найти выходящим прямо на поверхность. Напротив того, в долинах ниже 220 м над уровнем моря куинстауниты покрыты более толстым слоем растительности, торфа и других отложений.
При тестовых раскопах гравийных отложений содержание дарвинова стекла в полуметровом слое почвы колеблется в пределах от 0,3 до 47 кг/м³, а в среднем на всей территории разброса — около 15-20 кг/м³. Наибольшее содержание куинстаунита было обнаружено на расстоянии примерно в 2 километрах от внешних границ кратера. Таким образом, общее расчётное количество метеоритного стекла (составляющее примерно 25 тысяч тонн или 10 тысяч кубических метров), раскиданного по окрестностям, оказывается относительно велико по сравнению с небольшими размерами кратера, а также и образовавшего его гипотетического метеорита. При этой оценке следовало бы учитывать, что сохранению куинстаунитов способствовали кислые грунтовые воды, которые не растворяют (и даже консервируют) стекло, — хотя сам по себе этот факт никак не объясняет его изобилия. Вывод: количество дарвинского стекла в зоне катастрофы настолько велико, что позволяет предполагать его значительно более высокое содержание в исходном метеорите, чем при других аналогичных случаях.Distribution and Abundance of Darwin Impact Glass . KT Howard and PW Haines
Геофизические исследования и тестовое бурение в границах воронки (эпицентра взрыва) показали, что на глубину до 230 метров кратер заполнен полимиктовой брекчией, покрытой отложениями плейстоценового озера.Fudali, R.F.; Ford, R.J. (1979). «Darwin glass and Darwin crater — A progress report». — Meteoritics. 14: 283—296. Несмотря на то, что на данный момент не имеется непосредственных доказательств ударного происхождения кратера, гипотеза метеоритного взрыва полностью подтверждается разбросом дарвинского стекла относительно местоположения кратера, а также весьма чёткой стратиграфией и характером деформации материала, заполняющего кратер.Howard, K.T.; Haines, P.W. (2007). «The geology of Darwin Crater, western Tasmania, Australia». Earth and Planetary Science Letters. 260 (1-2): 328—339. —
Куинстаунит очень редко можно встретить внутри границ метеоритного кратера Дарвин (буквально единичные случаи, отмеченные в литературе). Чаще всего образцы находят в зонах к северу, западу или югу от воронки (с восточной стороны находится естественная помеха: горный склон). Зона разброса частично захватывает залив Келли и нижний северо-восточный берег «гавани» Маккуори. На север она простирается почти до шоссе Лайелла и дамбы Кроти.
По всей видимости, дарвиново стекло (как и многие другие тектиты) представляет собой смешанный минерал, состоящий из местных осадочных пород и материнского материала большого метеорита. Результат расплава местных и «космических» пород, он возникал на разных стадиях процесса прохождения метеорита через плотные слои земной атмосферы, затем, его удара о землю, взрыва и последующего сплавления с местными субстратами, также содержавшими достаточное количество сырья для образования стекла.
Предполагаемый эпицентр и источник куинстаунита, кратер Дарвин представляет собой воронку в поперечнике около 1,2 километра. Для образования ударного кратера такого размера требуется метеорит диаметром от 20 до 50 метров, в результате его столкновения с Землёй выделяется энергия около 20 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
Вследствие локального расположения на юго-западе острова Тасмания и особого, точно установленного источника рассеивания, дарвинское стекло обычно упоминают отдельно от других региональных тектитов. Тем не менее, его фатический ареал полностью вписывается в границы самого крупного на земле австралазийского поля тектитового разброса, простирающегося в форме S-образной дуги от острова Тасмания до Кратера Земли Уилкса в Антарктиде. Эта астроблема, крупнейшая на Земле, находится как раз в конечной точке Австрало-Тасманийской дуги, являющейся основным ареалом нахождения тектитов Южного полушария.И. А. Резанов, «Великие катастрофы в истории Земли». — М.: Наука, 1984 г. С одной стороны, по своему местоположению дарвинское стекло входит в число австралитов вообще, представляя одну из разновидностей их южной формы — тасманитов. С другой стороны все перечисленные региональные тектиты включаются в общий класс индошинитов-австралитов,Реферативный журнал: Астрономия и геодезия. Институт научной информации (Академия наук СССР). — М.: Изд-во Академии наук СССР, 1961 г. — стр.171 иногда упоминаемый под суммирующим названием австралазийские тектиты.Нью-сайентист. Стеклянный дождь с луны. — М.: «Техника — молодежи», № 3, 1970 г. — стр.60-61
История изучения и название
Австралазийский тектитоносный пояс является крупнейшим на Земле как по площади рассеивания, так и по числу находимых образцов тектитов. Он имеет вытянутую S-образную форму и имеет общую площадь покрытия (включая морское и океаническое дно) примерно равную всей суше на Земле, почти 150 000 000 км2.Povenmire H., Liu W. and Xianlin I., 1999. Australasian tektites found in Guangxi Province, China. 30th Annual Lunar and Planetary Science Conference, Houston, March 1999, no. 1072, 1. p Только на территории Австралии с прилежащим к ней островом Тасмания был собрано несколько миллионов частиц этих стёкол. Они были обнаружены и подняты даже со дна Индийского и Тихого океанов.Евгений Кузьменков. Кара небесная. Космическое миропонимание. — М.: Литрес: издательские решения, 2017 г. На данным момент крайними установленными точками Австрало-Тасманийской тектитовой дуги являются, с одной стороны, кратер Земли Уилкса, а другой стороны — как раз остров Тасмания. Таким образом, тасманийские тектиты (или тасманиты) делятся на две обособленных группы, имеющих различное происхождение: местное, происходящее от кратера возле горы Дарвин; и общее австралазийское, представляя собой южную часть рассеивания австралитов.
Тасманийские аборигены во время охоты или обработки земли регулярно натыкались чёрные стекловидные предметы, в том числе, шаровидные или имеющие правильную дисковидную форму. Эти небольшие камешки при ударе давали острые осколки (аналогично обсидиану), что позволяло использовать их в хозяйстве как режущие инструменты. Между тем, самые привлекательные по форме образцы нередко становились священными предметами (фетишами), талисманами или оберегами. Вместе с тем, находки тектитов происходили не только в зоне рассеивания дарвинского стекла, на юго-западе Тасмании, но и повсюду, на всей территории острова. Прежде всего, причудливая форма и место обнаружения, как правило, позволяет отличить куинстауниты от австралитов-тасманитов,По химическому составу куинстауниты также стоят особняком не только от тасманитов, но и среди всех тектитов. хотя на протяжении XIX и большей части XX века (до обнаружения кратера Дарвин) ещё не была проведена разделительная линия между тасманитами вообще и дарвинским стеклом в частности. Последнее обстоятельство и породило известную путаницу в научном употреблении названия «дарвинское стекло».
За условную начальную точку научного изучения тасманитов можно принять январь-февраль 1836 года, когда во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль» Чарлз Дарвин оказался в Южной Австралии и на острове Тасмания. Именно тогда молодой английский учёный впервые взял в руки образцы тектитов.Зигель Ф. Ю. Вещество Вселенной. — М.: Химия, 1982 г. — 176 с. Впрочем, само по себе название тектиты возникло только спустя шесть десятков лет, в начале XX века.
В Австралии Дарвин провёл чуть более двух недель. Уже 5 февраля 1836 года «Бигль» прибыл в залив Сторм и более двух суток простоял в порту Хобарт (на юго-востоке острова). Во время своего краткого пребывания в Тасмании и Южной Австралии Дарвин частично приобрёл, а частично собрал небольшую коллекцию местных чёрных стёкол. Так что его с полным основанием можно считать «первооткрывателем» в мир науки не только тасманитов, но через них — и самого обширного поля рассеивания тектитов — австралазийского.