Кристаллохимия и спектроскопия эгиринов Октябрьского массива и щелочных метасоматитов Приазовья

УДК 549.642.31 : 548.3 : 543.424.4

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.37.03.015

В.М. Хоменко Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАН Украины 03680, г. Киев-142, Украина, пр. Акад. Палладина, 34 E-mail: vladimir.khom@yahoo.com Язык: украинский Минералогический журнал 2015, 37 (3): 15-27 Аннотация: Кристаллохимические особенности наиболее распространенного фемического минерала щелочных пород — эгирина были исследованы на образцах из нефелиновых сиенитов Октябрьского массива и пространственно близких к ним щелочных метасоматитов (Восточное Приазовье, Украина). Работа выполнена с применением комплекса локальных химико-анали ти ческих и спектроскопических методов. Особое внимание уделено гетеровалентным изоморфным замещениям, их зависимости от условий образования (парагенетических ассоциаций минералов) и связи с ин тенсивностью окраски. Состав эгиринов из 11 образцов пород изучен с помощью микрозонда. Моно крис тальные поляризованные оптические и ИК-спектры были получены, соответственно, в диапазонах 33000—5600 и 7000—1000 см–1. Общей чертой изученных ще лочных пироксенов Октябрьского массива и метасоматитов с. Дмитровка оказался дефицит катионов в позиции М2, который частично компенсируется из бытком Si. Для эгиринов метасоматитов характерно повышенное содержание Ті (до 1,1—1,5 % ТіО2) и существенные примеси Zr (до 0,7—0,8 % ZrО2), а для альбит-эгириновых и астрофиллитовых метасоматитов — также примесь Mn (до 1,0 % MnО). Вариации состава изученных эгиринов происходят главным образом за счет гетеровалентных изоморфных замещений 2Fe3+(М1) ↔ (Тi, Zr)(М1) + Ме2+(М1) и Fe3+(M1) + Na(М2) ↔ Me2+(M1) + Ca(M2). Рассчитанное по сумме этих замещений содержание Fe2+ составляет 0—0,04 атома на элементарную ячейку, что не пре вы шает 5—6 % от общего количества ионов Fe. Пироксены из мариуполитов и разных типов метасоматитов различаются между собой по соотношению Mg/Mn. Оп тические спектры поглощения свидетельствуют о вхож дении ионов Fе3+ і Fе2+ только в позиции М1 структуры. Окраска "чистых" эгиринов в светлых желто-зеленых тонах обусловлена комбинацией полос переноса заряда О2– → Fе3+ в коротковолновом диапазоне и Fе2+ → Fе3+ около 13000 см–1. При увеличении содержания диопсид-геденбергитовой составляющей всего на 2—5 % и, соответственно, росте доли Fe2+ в два–три раза в спектрах близкого к стехиометрическому эгирина наблюдается стремительное усиление обеих этих полос, что вызывает появление насыщенной зеленой окраски. С этим механизмом связана цветовая зональность эгиринов. Ключевые слова: эгирин, кристаллохимия, изоморфизм, оптическая спектроскопия, окраска. Литература: 1. Айнберг Л.Ф. Приазовский щелочной массив // Тр. Всесоюз. геол.-развед. об-ния. — 1933. — Вып. 196. — С. 48—64. 2. Амашукелі Ю.А., Дубина О.В., Кривдік С.Г. Деякі петрологічні та геохімічні критерії еволюції Октябрського масиву лужних порід (Україна) // Мінерал. журн. — 2011. — 33, № 4. — С. 53—65. 3. Бахтин А.И. Породообразующие силикаты: оптические спектры, кристаллохимия, закономерности окраски, типоморфизм. — Казань : Изд-во Казан. ун-та, 1985. — 192 с. 4. Донской А.Н. Нефелиновый комплекс Октябрьского щелочного массива. — Киев : Наук. думка, 1982. — 151 с. 5. Елисеев Н.А., Кушев В.Г., Виноградов Д.П. Протерозойский интрузивный комплекс Восточного Приазовья. — М. - Л. : Наука, 1965. — 204 с. 6. Кривдік С.Г., Моргун В.Г. Про формаційну приналежність лужних метасоматитів Східного Приа зов’я // Геохімія та рудоутворення. — 2010. — Вип. 28. — C. 16—25. 7. Кривдик С.Г., Ткачук В.И. Петрология щелочных пород Украинского щита. — Киев : Наук. думка, 1990. — 408 с. 8. Кривдік С.Г., Шаригін В.В., Амашукелі Ю.А., Дубина О.В. Еволюція хімізму фемічних мінералів в Октябрському масиві лужних порід (Приазов’я, Україна) // Мінерал. журн. — 2014. — 36, № 4. — С. 5—19. 9. Марфунин А.С. Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах. — М. : Недра, 1975. — 327 с. 10. Минералогия Приазовья / Отв. ред. Е.К. Лазаренко. — Киев : Наук. думка, 1981. — 432 с. 11. Осокин Е.Д. Метасоматиты Октябрьского щелочного массива // Редкометалльные метасоматиты щелочных массивов. — М. : Наука, 1967. — С. 95—133. 12. Породообразующие пироксены Украинского щита / Отв. ред. И.С. Усенко. — Киев : Наук. думка, 1979. — 226 с. 13. Руденко С.А. Генезис и структурные особенности мариуполитов // Зап. Ленингр. гор. ин-та. — 1962. — 43, вып. 2. — С. 3—25. 14. Трегер В.Е. Оптическое определение породообразующих минералов. — М. : Недра, 1980. — 208 с. 15. Хоменко В.М., Платонов А.Н. Породообразующие пироксены: оптические спектры, окраска и плеохроизм. — Киев : Наук. думка, 1987. — 216 с. 16. Хоменко В.М., Польшин Э.В., Платонов А.Н., Бучинская Н.И. Оптическая и мессбауэровская спектроскопия железа в пироксенах эгирин-салитового ряда // Минерал. журн. — 1983. — 5, № 2. — С. 47—60. 17. Царовский И.Д. О зональности в мариуполитизированных щелочных породах // Докл. АН СССР. — 1960. — 130, № 6. — С. 1341—1344. 18. Шеремет Е.М., Кривдик С.Г., Пигулевский П.И., Кулик С.Н., Бурахович Т.К., Загнитко В.Н., Бородыня Б.Н., Стрекозов С.Н., Николаев Ю.И., Николаев И.Ю., Сетая Л.Д., Алехин В.И. Субщелочной докембрийский магматизм и тектоно-геофизические особенности Восточного Приазовья Украинского щита / Под ред. А.В. Анциферова. — Донецк : Ноулидж, 2010. — 289 с. 19. Armstrong J.T. Quantitative elemental analysis of individual microparticles with electron beam instruments // Electron probe quantification / Eds K.F.J. Heinrich, D.E. Newbury. — New York : Plenum Press, 1991. — P. 261—315. 20. Markl G., Marks M.A.W., Frost B.R. On the controls of oxygen fugacity in the generation and crystallization of peralkaline melts // J. Petrol. — 2010. — 51. — P. 1831—1847. 21. Morozewicz J. Der Mariupolit and seine Blutsverwandten // Miner. und Petrogr. Mitt. — 1930. — Bd 40, H. 5—6. — P. 335—436. 22. Nestola F., Tribaudino M., Boffa Bolaran T., Liebske C., Bruno M. The crystal structures of pyroxenes along the jadeitehedenbergite and jadeite-aegirine joins // Amer. Miner. — 2007. — 92. — P. 1492—1501. 23. Tanabe Y., Sugano S. On the absorption spectra of complex ions // J. Phys. Soc. Jap. — 1954. — 9, No 5. — P. 753— 780. 24. Thompson R.M., Downs R.T. Model pyroxenes II: Structural variation as a function of tetrahedral rotation // Amer. Mi ner. — 2004. — 89. — P. 614—628.

Русский