Perhamite from Oolite Iron Ores of the Marsyaty Deposit (Northern Urals)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Perhamite — an hydrous calcium and aluminum silicate-phosphate with a Si : P = 3 : 4 ratio — was found in the oolitic iron ores of the Marsyaty deposit at the Northern Urals, Russia. The studied ores are divided into oxide (quartz-chamosite-goethite) and carbonate (kaolinite-quartz-siderite) ones. Perhamite occurs in carbonate ores in association with siderite. Perhamite is represented by spherulite aggregates of lamellar grains 20—30 μm across. In hand samples, perhamite has a yellow-brown color, in thin sections it is colorless, transparent, n ≈ 1.56, birefringence is very low. The identification of the mineral is confirmed by XRD. The chemical composition of perhamite is characterized by variations in the contents of Si, P, Al, Ca and Sr. In the case where the phosphorus content is minimal and silicon is maximal, the cationic part of the mineral formula has the form (Ca2.2Sr0.6Ba0.1)Σ=2.9(Al7.3Fe0.4)Σ=7.7(Si3.1P3.9)Σ=7.00 or, more simply, (Ca2.0Sr1.0)Σ=3.0Al7.7(Si3.0P4.0)Σ=7.0. Minerals with higher phosphorus and lower silicon contents correspond to the perhamite–goyazite polysomatic series. The polysomatic series perhamite–iangreyite is also possible. The formation of perhamite occurred at the stage of early diagenesis of ferruginous deposits and is associated with the process of replacing initially sedimentogenic goethite oolites by siderite.

About the authors

A. I. Brusnitsyn

Saint Petersburg State University

Email: a.brusnitsin@spbu.ru
Saint Petersburg, Russia

E. V. Belogub

South Urals Federal Research Center of Mineralogy and Geoecology of the Urals Branch RAS

Email: belogub_e@yahoo.com
Miass, Russia

K. A. Novoselov

South Urals Federal Research Center of Mineralogy and Geoecology of the Urals Branch RAS

Miass, Russia

N. V. Platonova

Research Center for X-ray Diffraction Studies, Saint Petersburg State University

Saint Petersburg, Russia

N. S. Vlasenko

Research Center of Geomodel, Saint Petersburg State University

Saint Petersburg, Russia

V. N. Bocharov

Research Center of Geomodel, Saint Petersburg State University

Saint Petersburg, Russia

References

  1. Аксенов С. М., Чаркин Д. О., Банару А. М., Банару Д. А., Волков С. Н., Дейнеко Д. В., Кузнецов А. Н., Расщеплева Р. К., Чуканов Н. В., Шкурский Б. Б., Ямнова Н. А. Модулярность, политипы, топология и сложность кристаллических структур неорганических соединений: обзор // Журнал неорганической химии. 2023. № 10. С. 1—238.
  2. Белогуб Е. В., Новоселов К. А., Брусницын А. И., Рассомахин М. А., Бочаров В. Н. Минеральные формы фосфора в оолитовых железных рудах Марсятского месторождения (Северный Урал) // Минералогия. 2024. № 4. С. 126—149.
  3. Blount A. M. The crystal structure of crandallite. Amer. Miner. 1974. Vol. 59. P. 41—47.
  4. Брусницын А. И., Кулешов В. Н., Перова Е. Н., Зайцев А. Н. Карбонатные железо-марганцевые метаосадки Собской площади Полярного Урала: условия залегания, состав, генезис // Литология и полезные ископаемые. 2017. № 3. С. 219—242.
  5. Dunn P. J., Appleman D. E. Perhamite, a new calcium aluminum silico-phosphate mineral, and a re-examination of visette. Miner. Mag. 1977. Vol. 41. P. 437—442.
  6. Ferraris G., Makovichky E., Merlino S. Crystallography of modular materials. New York: Oxford University Press Inc., 2004. 383 p.
  7. Филатов С. К., Кривовичев С. В., Бубнова Р. С. Общая кристаллизация. СПб.: Изд-во С.-Петербург. ун-та, 2008. С. 276.
  8. Франк-Каменецкий В. А. Природа структурных примесей и включений в минералах. Блочный изоморфизм. Л.: Недра, 1964. С. 223.
  9. Frost R., Couperthwaite S., Xi Y., Cejka J., Sejkora J., Plasil J. Raman spectroscopic study of the hydroxy-phosphate mineral plumbogummite PbAl3(PO4)2(OH, H2O)6. Spectrochim. Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2013. Vol. 103. P. 431—434.
  10. Karkanas P., Bar-Yosef O., Goldberg P., Weiner S. Diagenesis in prehistoric caves: the use of minerals that form in situ to assess the completeness of the archaeologic record. J. Archeol. Sci., 2000. Vol. 27. P. 915—929.
  11. Касаткин А. В. Новые находки редких минералов на территории постсоветских государств // В мире минералов. 2019. Т. 24. № 2. С. 4—48.
  12. Keck E., Grey I. E., MacRae C. M., Boer S., Hochleitner R., Rewitzer C., Mumme W. G., Matt Glenn A., Davidson C. New secondary phosphate mineral occurrences and their crystal chemistry, at the Hagendorf Sud pegmatite, Bavaria. Eur. J. Miner. 2022. Vol. 34. P. 439—450.
  13. Холодов В. Н., Небунов Р. И., Голубовская Е. В. Фациальные типы осадочных железорудных месторождений и их геохимические особенности. Сообщение 2. Проблемы геохимии фанерозойских железных руд // Литология и полезные ископаемые, 2013. № 1. С. 17—52.
  14. Контарь Е. С., Савельева К. П., Сурашов А. В., Алешин Б. М., Шимкин М. А., Герасимов Н. Н., Костромин Д. А., Папулова О. Б., Сереева В. В. Марганцевые месторождения Урала. Екатеринбург, 1999. 120 с.
  15. Кривовичев В. Г. Минералогический словарь. СПб.: Изд-во С.-Петербург. ун-та, 2018. 556 с.
  16. Кривовичев В. Г. Минеральные виды. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2021. 600 с.
  17. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Книга по требованию. 2012. 440 с.
  18. Mills S., Mumme G., Grey I., Bordet P. The crystal structure of perhamite. Miner. Mag. 2006. Vol. 41. P. 437—442.
  19. Mills S. K., Kampf A. R., Sejkora J., Adams P. M., Brich W. D., Plasil J. Iangreyite: a new secondary phosphate mineral closely related to perhamite. Miner. Mag. 2011. Vol. 75. P. 327—336.
  20. Mills S. K., Sejkora J., Kampf A. R., Grey I. E., Bastow T. J., Ball N. A., Adams P. M., Raudsepp M., Cooper M. A. Krasnoite, the fluorophosphate analogue of perhamite, from the Huber open pit, Czech Republic and the Silver Coin mine, Nevada, USA. Miner. Mag. 2012. Vol. 76. P. 625—634.
  21. Miretzky P., Fernandez-Cirelli A. Phosphates for Pb immobilization in soils: a review. Environ. Chem. Lett. 2008. Vol. 6. P. 121—133.
  22. Nriagu, O. J. Phosphate-clay mineral relations in soils and sediments. Canad. J. Earth Sci. 1976. Vol. 13. P. 717—736.
  23. Рабинович С. Д. Северо-Уральский марганцеворудный бассейн. М.: Недра, 1971. 264 с.
  24. Ramanaidou E. R., Wells M. A. Sedimentary hosted iron ores. Treatise on Geochemistry. Amsterdam: Elsevier, 2014. Vol. 13. P. 313—355.
  25. Strunz H., Nickel E. H. Strunz mineralogical tables. Stuttgart: Schweizerbartsche Verlagsbuchhandlung, 2001. 870 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences