Породообразующие фельдшпатоиды ряда содалит — сапожниковит из Ловозерского щелочного массива (Кольский полуостров): изоморфизм, термические и радиационные преобразования, генетическая минералогия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методами электронно-зондового микроанализа, монокристальной рентгенографии, КР-, ИК-, ЭПР-спектроскопии и спектроскопии поглощения в УФ-, видимом и ближнем ИК-диапазонах изучены обогащенные серой фельдшпатоиды группы содалита из Ловозерского щелочного массива (Кольский п-ов) и продукты их термического и радиационного преобразования — лабораторного, антропогенного и природного. Содалит Na8[Al6Si6O24]Cl2 и сапожниковит Na8[Al6Si6O24](HS)2 образуют в высокоагпаитовых фельдшпатоидных сиенитах и их пегматитах непрерывный почти полный изоморфный ряд, где величина отношения Cl : HS варьирует (в мол. %) от Cl100(HS)0 до Cl12(HS)88. Гидросульфидный анион HS оказался в Ловозерском массиве главной формой нахождения сульфидной серы в минералах этой группы, включая содалит-гакманит. Установлено, что сапожниковит и переходная к нему HS-обогащенная разновидность содалита — важные породообразующие компоненты некоторых горных пород этого массива, включая новую высокощелочную породу — пойкилитовый нефелин-сапожниковитовый сиенит. Сапожниковит и промежуточные члены ряда содалит— сапожниковит являются чутким геохимическим индикатором-оксиметром, указывающим на восстановительную обстановку минералообразования. При нагреве анион HS в минералах ряда содалит—сапожниковит разрушается, а сера переходит в полисульфидную форму с образованием сначала анион-радикала S2●− (500–600 °C), а затем анион-радикала S3●− (от 700 °C и выше). Группы S3●− возникают и при радиационно-индуцированном изменении этих минералов. В результате природного радиоактивного облучения на контакте с Th-содержащим стенструпином промежуточный член ряда содалит—сапожниковит трансформировался в ранее неизвестную в природе богатую S3●− разновидность содалита с упрощенной формулой Na8[Al6Si6O24][Cl,(S3)].

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Пеков

Московский государственный университет; Институт геохимии и аналитической химии (ГЕОХИ) РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: igorpekov@mail.ru

геологический факультет, почетный член

Россия, 119991, Москва, Воробьевы горы; 119991 , Москва, ул. Косыгина, 19

Н. В. Чуканов

Московский государственный университет; Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Email: igorpekov@mail.ru

геологический факультет, д. чл.

Россия, 119991, Москва, Воробьевы горы; 142432, Московская обл., Черноголовка, пр-т Академика Семенова, 1

В. Д. Щербаков

Московский государственный университет

Email: igorpekov@mail.ru

геологический факультет

Россия, 119991, Москва, Воробьевы горы

М. Ф. Вигасина

Московский государственный университет

Email: igorpekov@mail.ru

геологический факультет

Россия, 119991, Москва, Воробьевы горы

Р. Ю. Шендрик

Институт геохимии СО РАН

Email: igorpekov@mail.ru

д. чл.

Россия, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а

Ф. Д. Сандалов

Московский государственный университет

Email: igorpekov@mail.ru

геологический факультет

Россия, 119991, Москва, Воробьевы горы

С. В. Вяткин

Московский государственный университет

Email: igorpekov@mail.ru

геологический факультет

Россия, 119991, Москва, Воробьевы горы

А. Г. Турчкова

Московский государственный университет

Email: igorpekov@mail.ru

геологический факультет, д. чл.

Россия, 119991, Москва, Воробьевы горы

Список литературы

  1. Бонштедт Э.М. Некоторые результаты просмотра минералов в ультрафиолетовом свете // Изв. АН СССР, сер. геол. 1939. № 4. С. 188–193.
  2. Буссен И.В., Сахаров А.С. Петрология Ловозерского щелочного массива. Л.: Наука, 1972. 296 с.
  3. Воробьева О.А. Ловозерский щелочной массив (петрохимическая характеристика в связи с месторождениями ниобия). Дисс. д. г.-м. н. Свердловск, 1943. 432 с.
  4. Герасимовский В.И., Поляков А.И., Воронина Л.П. Гидросодалит — породообразующий минерал нефелиновых сиенитов Ловозерского массива // ДАН СССР. 1960. Т. 131. № 2. С. 402–405.
  5. Герасимовский В.И., Волков В.П., Когарко Л.Н., Поляков А.И., Сапрыкина Т.В., Балашов Ю.А. Геохимия Ловозерского щелочного массива. М.: Наука, 1966. 395 с.
  6. Герасимовский В.И., Букин В.И., Кузнецова С.Я., Поляков А.И. Породообразующий нозеан из Ловозерского щелочного массива // ДАН СССР. 1969. Т. 185. № 4. С. 893–896.
  7. Ермолаева В.Н., Чуканов Н.В., Пеков И.В., Когарко Л.Н. Геохимическая и генетическая роль органических веществ в постмагматических дифференциатах щелочных массивов // ЗРМО. 2008. Ч. 137. № 5. С. 17–33.
  8. Когарко Л.Н., Крамм У., Грауэрт Б. Новые данные о возрасте и генезисе щелочных пород Ловозерского массива (изотопия рубидия и стронция) // ДАН СССР. 1983. Т. 268. № 4. С. 970–972.
  9. Минералы. Справочник. Т. V, вып. 2. Каркасные силикаты. Фельдшпатоиды. М.: Наука, 2003. 379 с.
  10. Пеков И.В. Ловозерский массив: история исследования, пегматиты, минералы. М.: Земля, 2001. 432 с.
  11. Пеков И.В., Золотарев А.А., Чуканов Н.В., Япаскурт В.О., Турчкова А.Г. Таунэндит Na8ZrSi6O18 — индикатор сверхвысокой агпаитности и важный концентратор циркония в ультращелочных породах Ловозерского массива (Кольский полуостров) // ЗРМО. 2023. Ч. 152. № 2. С. 1–21.
  12. Платонов А.Н. Природа окраски минералов. Киев: Наукова думка, 1976. 264 с.
  13. Радомская Т.А., Канева Е.В., Шендрик Р.Ю., Суворова Л.Ф., Владыкин Н.В. Серосодержащий содалит-гакманит в щелочных пегматитах массива Инагли (Алданский щит): кристаллохимические особенности, фотохромизим и люминесценция // ЗРМО. 2020. Ч. 149. № 2. С. 42–54.
  14. Семенов Е.И. Минералогия Ловозерского щелочного массива. М.: Наука, 1972. 307 с.
  15. Таращан А.Н. Люминесценция минералов. Киев: Наукова думка, 1978. 298 с.
  16. Чуканов Н.В., Пеков И.В., Олысыч Л.В., Масса В., Якубович О.В., Задов А.Е., Расцветаева Р.К., Вигасина М.Ф. Кианоксалит — новый минерал группы канкринита с оксалатным внекаркасным анионом из Ловозерского щелочного массива (Кольский полуостров) // ЗРМО. 2009. Ч. 138. № 6. С. 18–35.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Агрегат зонально окрашенных зерен минералов ряда содалит — сапожниковит (С) с нефелином (Н): образец ИП Сейд-4925, подвергшийся обжигу в костре. Полированный срез: (а) — фотография при обычном освещении, (б) — изображение в отраженных электронах под сканирующим электронным микроскопом. Ширина образца 2 мм.

Скачать (192KB)
3. Рис. 2. Обогащенный густоокрашенными синими и сине-зелеными (в результате обжига в костре) зернами минералов ряда содалит — сапожниковит (С) участок фельдшпатоидного сиенита с эгирином (Эг) и минералом группы эвдиалита (Эв): обр. ИП Сейд-4925. Полированный срез: (а) — фотография при обычном освещении, (б) — изображение в отраженных электронах под сканирующим электронным микроскопом. Ширина образца 3 мм.

Скачать (217KB)
4. Рис. 3. Агрегат густо-синих зерен минералов ряда содалит — сапожниковит (С) с эгирином (Эг): образец ИП Сейд-4925, подвергшийся обжигу в костре. Полированный срез: (а) — фотография при обычном освещении, (б) — изображение в отраженных электронах под сканирующим электронным микроскопом. Ширина образца 1.6 мм.

Скачать (139KB)
5. Рис. 4. Яркая голубая кайма вокруг коричневого сростка зерен высокоториевого стенструпина-(Ce), вросшего в бесцветный зернистый агрегат фельдшпатоида, отвечающего по составу середине ряда содалит — сапожниковит (обр. ИП Кар-7671/7734). Желтый минерал — казаковит, красновато-коричневатый — член группы эвдиалита. Ширина поля снимка 2 мм.

Скачать (366KB)
6. Рис. 5. Соотношение хлора и серы (в а.ф. — атомах на формулу, рассчитанную на Si + Al + Fe = 12) в минералах ряда содалит — сапожниковит из разных проявлений в Ловозерском массиве: 1–2 — Малиньитовый карьер на северном склоне г. Карнасурт [1 — голотип сапожниковита (Chukanov et al., 2022а); 2 — другие образцы (Chukanov et al., 2022б)]; 3 — западный берег оз. Сейдозеро (обр. ИП Сейд-4925); 4–5 и 7–8 — подземный рудник Карнасурт (4 — ИП Кар-7734, 5 — ИП Кар-7671, 7 — ИП 8453, 8 — ИП 8429 и 8429а); 6 — пегматит Гакманитовый шток, г. Карнасурт (ИП 0246); 9–10 — г. Аллуайв (9 — ИП 9070, 10 — ИП 14125); 11 — цирк г. Сенгисчорр (MMФ M16444).

Скачать (196KB)
7. Рис. 6. ИК-спектры нозеана из нозеанового санидинита палеовулкана Лаахерского озера (Айфель, Германия) (1), густо-синего фельдшпатоида из обр. ИП Сейд-4925, подвергшегося обжигу в костре (2), зеленовато-желтого фельдшпатоида из того же образца (3) и лазурита из месторождения Сар-и Санг (Афганистан) (4). На вставке — увеличенная область колебаний HS— в спектре 3.

Скачать (208KB)
8. Рис. 7. Нескорректированные по базовой линии КР-спектры сапожниковита (обр. ИП 14125) (1), желто-зеленого фельдшпатоида из обр. ИП Сейд-4925, подвергшегося обжигу в костре (2), и «классического» содалита-гакманита (обр. ИП 0246) (3). Штриховой линией показан спектр фотолюминесценции сапожниковита при возбуждении 405 нм в координатах, смещенных на волновое число, соответствующее длине волны 532 нм лазера, использованного для съемок КР-спектров.

Скачать (177KB)
9. Рис. 8. КР-спектры сапожниковита (обр. ИП 14125) (1), «классического» содалита-гакманита (обр. ИП 0246) (2) и содалита, не содержащего серы (Вишневые горы, Ю. Урал) (3).

Скачать (160KB)
10. Рис. 9. КР-спектры голотипного образца сапожниковита (1) и продуктов обжига в костре минерала ряда содалит — сапожниковит (обр. ИП Сейд-4925) — желто-зеленого (2) и синего (3). Для сравнения приведен спектр лазурита из месторождения Сар-и Санг, Афганистан (4).

Скачать (191KB)
11. Рис. 10. КР-спектры бесцветного (обр. ИП Кар-7734) (1) и ярко-голубого (обр. ИП Кар-7671) (2) фельдшпатоидов из ассоциации с высокоториевым стенструпином-(Ce), рудник Карнасурт.

Скачать (149KB)
12. Рис. 11. Спектр оптического поглощения подвергшегося обжигу в костре промежуточного члена ряда содалит — сапожниковит (обр. ИП Сейд-4925), измеренный при комнатной температуре.

Скачать (122KB)
13. Рис. 12. Спектры ЭПР голотипного сапожниковита, облученного рентгеновской трубкой (кривая 1), голотипного сапожниковита, прогретого до 700 °C в муфельной печи на воздухе (кривая 2), и синего фельдшпатоида из подвергшегося обжигу в костре образца ИП Сейд-4925 (кривая 3). Вертикальными штриховыми линиями показана область, где находится сигнал от анион-радикалов S2●−, штрихпунктирной линией — сигнал от анион-радикалов S3●−, пунктирной линией — сигнал от стандарта дифенилпикрилгидразила (узкая полоса).

Скачать (296KB)

© Российская академия наук, 2024