Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа: http://geo.komisc.ru/public/collect/2006/theory/pdf/187.pdf
Дата изменения: Mon Jun 5 11:00:24 2006
Дата индексирования: Thu Sep 20 23:15:29 2007
Кодировка: Windows-1251
Поисковые слова: рентгеноспектральногоанализа
Примечание. Анализы сделаны в ИЭМ РАН на электронном сканирующем микроскопе CamScan MV2300, оснащенном энергодисперсионным рентгеновским микроанализатором Link INCA, измерений OH группы не проводилось (теоретические содержания 0.5--1.5 % + данные ИК) ввиду малых количеств минерала.
видов была проделана по данным микрозондового анализа (таблица), данным ИК-спектроскопии (проведена Н. В. Чукановым, ИПХФ РАН), а также по данным рентгенодифракционного анализа. Последний показал высокую сходимость с данными ASTM и базами данных Ферсмановского музея и WWW-Mincryst (основные измеренные d [hkl] -- 2.758 [221], 2.124 [131 и др.], 3.184 [600], 3.359 [311 и др.]). Полученные ИК-спектрограммы полностью отвечают промежуточным членам ряда лампрофиллит -- баритолампрофиллит [4]. Диапазон составов лампрофиллитов до статочно велик, соотношения Ba/Sr (при практически линейной их корреляции R = -0.96) меняются от 0.53 до 5.03 (в таблице приведены типичные составы). Обнаружение лампрофиллитов (и других минералов ультраагпаитовых ассоциаций), свойственных обычно высокощелочным породам, в умеренно-щелоч-
ных габбро Ельминского массива, входящего в состав доуральских образований, может свидетельствовать о существовании на рубеже раннего-позднего венда в данном месте глубинной магматической активности в условиях мощной континентальной коры. Литература 1. Хомяков А. П. Минералогия ультраагпаитовых щелочных пород. М.: Наука, 1990. 196 с. 2. Яковенчук В. Н., Иванюк Г. Ю., Пахомовский Я. А., Меньшиков Ю. П. Минералы Хибинского массива. М: Издво "Земля"., 1999. 320 с. 3. Юшкин Н. П., Иванов О. К., Попов В. А. Введение в топоминералогию Урала. М.: Наука, 1986. 294 с. 4. Чуканов Н. В. и др. Набалампрофиллит Ва(Na,Ba) {Na3Ti[Ti2O2Si4O14](OH,F)2} -- новый слоистый титаносиликат группы лампрофиллита из щелочно-ультраосновных массивов Инагли и Ковдор, Россия // ЗВМО, 2004. ? 1. С. 59--72.
ТОРИЕВЫЕ И ТОРИЙСОДЕРЖАЩИЕ МИНЕРАЛЫ В ГРАНИТАХ ЕЛЬМИНСКОГО МАССИВА (СЕВЕРНЫЙ УРАЛ) А. А. Соболева, И. В. Швецова, В. Н. Филиппов Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар Ториевые и торийсодержащие минералы являются обычными акцессорными минералами некоторых магматических пород -- сиенитов, а также гранитоидов повышенной щелочности и щелочных: биотитовых гранитов и их пегматитов, жилы которых часто залегают в амфиболитах и габброидах, мусковитбиотитовых гранитах и их простых незональных пегматитах [2]. Ельминский габбро-гранитный массив расположен во фронтальной части Выдерьинско-Ниолсовского аллохтона -- составной части Ляпинско-Кутимского мегантиклинория, входящего в со став Центрально-Уральского поднятия. Граниты Ельминского массива являются его наиболее поздней фазой. В связи с ними отмечается гранитизация пород более ранних фаз -- преобладающих в сложении массива мелко-среднезернистых мезо-меланократовых габбро, среди которых преобладают амфиболовые разности, и слагающих ограниченные площади порфировидных диоритов--гранодиоритов. Наряду с рассеянной гранитизацией, в породах ранних фаз наблюдаются секущие жилы средне-крупнозернистых пегматоидных и мелкозернистых аплитовидных, иногда с порфировидными выделениями калиевого полевого шпата и плагиоклаза, гранитов с отчетливо интрузивными контактами. Мощность их небольшая -- до 1 м. Минеральный состав пород из гранитных жил (об. %): калиевый полевой шпат -- 15--65, кварц -- 20--45, плагиоклаз -- 15--55, биотит -- менее 1. Акцессорные минералы представлены баритом, апатитом, ру-
188
Теория, история, философия и практика минералогии
тилом, титанитом, цирконом, алланитом, торитом, монацитом, рудные -- пиритом, халькопиритом, халькозином. Граниты принадлежат к нормальному и умеренно-щелочному петрохимическим рядам, характеризуются преимущественно калиево-натриевым типом щелочности (Na2O/K2O ~ 2.7) и весьма высокой глиноземистостью (al' ~ 10). Они обеднены большинством элементов-примесей по сравнению со среднемировым составом низкокальциевых гранитов, за исключением (в скобках указан кларк концентрации) тория (1.9), стронция (1.7) и урана (1.1). По содержанию Th и U, согласно классификации Л. В. Комлева [3], рассматриваемые породы наиболее близки к гранитам повышенно радиоактивным при явно выраженном недостатке урана. Значение модуля Th/U в них очень высоко -- в среднем 12, а часть их проб отличается еще более высокими отношениями, достигающими 24. Можно предположить, что такие высокие величины Th/U связаны с перераспределением Th и U при щелочном метасоматозе позднемагматической стадии. Торий образует в гранитах собственные минералы, относящиеся к группе торита, а также присутствует в виде примеси в минералах редких земель -- монаците, алланите и, предположительно, бритолите(Ce). Диагностика минералов проведена по их химическому составу, определенному методом рентгеноспектрального микрозондового анализа, и морфологическим о собенностям, выявленным в результате электронно-микро скопического изучения. Минералы группы торита ранее были отмечены в качестве акцессорных в доордовикских гранитных массивах Центрально-Уральского поднятия: Торговском, Народинском, Неройско-Патокском, Ильяизском, Маньхамбовском [5], отно сящихся к сальнерско-маньхамбовскому комплексу северной части Ляпинско-Кутимского мегантиклинория. Кроме того, эти минералы выявлены в гранитоидах Мойвинского, Шудьинского и Велсовского массивов [6], входящих в велсовский комплекс, развитый в южной части этого мегантиклинория -- в Вишерско-Кутимском антиклинории. В химическом отношении были изучены минералы из двух последних интрузий. Так, торит из гранитов Шудьинской интрузии представлен натриевым феррифосфоторитом и натриевым ураноторитом, а Велсовской -- натриевым ураноторитом и феррифосфоторитом [6]. На Полярном Урале, в Харбейском антиклинории, в редкометалльных метасоматитах Тайкеуского рудного узла, развитых по доордовикским гранитам и метаморфитам, также отмечен торит, который здесь представлен ферриторитом и ферриураноторитом [4]. Торит обнаружен в минералогических пробах гранитов Ельминского массива в виде мелких обломков призматических кристаллов коричневого цвета, с раковистым изломом, размером 16--230 мкм (рис. 1, а), агрегатов мелких зерен размером 2--4 мкм (рис. 1, б), а также мелких, до 4 мкм, включений в кристаллах циркона. По химическому составу (таблица) изученные зерна соответствуют фо сфоториту (ауэрлиту).
а
б
Рис. 1. Морфология выделений торита. (Состав приведен в таблице, колонки ? 2, 5). Электронно-микроскопические изображения в режиме вторичных (а) и упругоотраженных (б) электронов
Известно, что фосфоториты характерны для жильных фаций гранитных массивов [1]. Эта закономерность отмечена для торитов в интрузиях велсовского комплекса [6] и подтверждается нашими результатами. Вме сте с тем, без определения сингонии данного минерала, нельзя исключить, что он может быть близок к хаттониту. Монацит-(La, Nd) обнаружен в гранитах Ельминского массива в виде призматических микрокристаллов с коэффициентом удлинения 5--6, имеющих длину 1--2 мкм, заключенных в эпидоте. Из-за малого размера выделений их химический состав точно не определен. Содержание ThO2 в изученных нами зернах монацита составило не менее 3 мас. %. Алланит в рассматриваемых породах представлен изометричными и слегка удлиненными ксеноморфными зернами коричневого цвет а размером 15-- 60 мкм. Содержание ThO2 в алланите из гранитов Ельминского массива составляет 1.4--3.0 мас. %. В алланите из жилы гранитов Ельминского массива обнаружены включения минерала, близкого по составу к бритолиту-(Ce). Они представлены индивидами параллельно-пластинчатого облика размером до 15 мкм (рис. 2). Из-за небольших размеров выделений их химиче ский состав определен приблизительно. В минерале содержится не менее 9 мас. %
Минералогия геологических систем Химический состав (мас. %) и формульные коэффициенты фосфоторита из жил крупнозернистых (1--3) и мелко-среднезернистых (4, 5) гранитов Компонент ThO2 UO2 La2O3 Ce2O3 Nd2O3 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Na2O P2O5 SO3 Сумма *
189
1 59.05 1.11 Не обн. Не обн. Не обн. 9.18 1.78 2.32 2.08 Не обн. 3.56 Не обн. 79.08
2 57.42 1.23 Не обн. Не обн. Не обн. 10.21 1.76 1.16 0.47 Не обн. 2.88 Не обн. 75.13
3 60.22 0.71 Не обн. 0.16 Не обн. 13.84 4.37 4.12 1.78 Не обн. 10.21 Не обн. 95.25
4 57.55 Не обн. 0.04 Не обн. 0.22 16.47 4.35 4.17 2.63 Не обн. 5.75 Не обн. 90.92
5 53.29 Не обн. 0.21 0.24 0.26 13.83 3.82 2.34 1.97 1.02 5.33 1.66 83.97 Рис. 2. Параллельно-пластинчатые выделения бритолита-(Се) (?) в алланите. Электронно-микроскопическое изображение в режиме упругоотраженных электронов
Коэффициенты Th U La Ce Nd Al Fe Ca Na Si P S 1.36 0.03 0.00 0.00 0.00 0.21 0.18 0.23 0.00 0.93 0.30 0.00 1.55 0.03 0.00 0.00 0.00 0.25 0.10 0.06 0.00 1.22 0.29 0.00 1.14 0.01 0.00 0.00 0.00 0.43 0.26 0.16 0.00 1.15 0.72 0.00 1.08 0.00 0.00 0.00 0.01 0.42 0.26 0.23 0.00 1.36 0.40 0.00 1.07 0.00 0.01 0.01 0.01 0.40 0.15 0.18 0.17 1.22 0.40 0.11
ThO2 и 22 мас. % CeO. Обогащение торием, вплоть до образования ториевых и торийсодержащих минералов, а также высокие значения Th/U отношения, свидетельствуют о том, что формирование гранитов Ельминского массива происходило в условиях мощной континентальной коры на коллизионном или постколлизионном этапах развития доуралид. Литература 1. Минера лы. Справочник под ред. Ф. В. Чухрова. М.: Наука, 1972. Т. III. Вып. I. С. 127-- 140. 2. Семенов Е. И. Оруденение и минерализация редких земель, тория и урана (лантанидов и актинидов). М.: ГЕОС, 2001. 306 с. 3. Смыслов А. А. Уран и торий в земной коре. Л.: Недра, 1974. 231 с. 4. Удоратина О. В., Чевычелов В. Ю., Зарайский Г. П. Особенности состава редкометалльных минералов Усть-Мраморного месторождения (Полярный Урал) // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Труды научных чтений памяти П. Н. Чирвинского: Сборник научных статей. Вып. 6. Пермь, 2004. С. 47--56. 5. Фишман М. В., Юшкин Н. П., Голдин Б. А., Калинин Е. П. Минералогия, типоморфизм и генезис акцессорных минералов изверженных пород севера Урала и Тимана. Л.: Наука. 1968. 251 с. 6. Чайковский И. И., Чайковская Е. В. Акцессорные минералы из гранитоидов велсовского комплекса Вишерского Урала // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Труды научных чтений памяти П. Н. Чирвинского: Сборник научных статей. Вып. 4. Пермь, 2002. С. 50--69.
Примечание. Определения выполнены на аналитическом сканирующем электронном микроскопе JSM-6400 с энергодисперсионным спектрометром фирмы "Link" в ИГ Коми НЦ УрО РАН. *Дефицит суммы определяется вероятным вхождением в состав минерала воды и особенностями анализа (определение состава на поверхности неполированных зерен). Расчет формульных коэффициентов проводился методом И. Д. Борнеман-Старынкевич по атомному количеству катионов, находящихся в позиции тория. Эмпирические формулы: 1 -- (Th1.36Al0.21Fe0.18Ca0.23U0.02)2[(SiO4)0.93(PO4)0.30]1.23(OH)2.53 2 -- (Th1.55Al0.25Fe0.10Ca0.06U0.03)2[(SiO4)1.22(PO4)0.29]1.51(OH)1.79 3 -- (Th1.14Al0.43Fe0.26Ca0.16U0.01)2[(SiO4)1.15(PO4)0.72]1.87(OH)0.24 4 -- (Th1.08Al0.42Fe0.26Ca0.23Nd0.01)2[(SiO4)1.36(PO4)0.40]1.76(OH)0.21 5 -- (Th1.07Al0.40Fe0.15Ca0.18Na0.17La0.01Ce0.01Nd0.01)2 [(SiO4)1.22(PO4)0.40(SO4) 0.11]1.73(OH)0.26
