ДИПИРАМИДАЛЬНЫЕ КРИСТАЛЛЫ ЦИРКОНА ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ ПОРОД ПРИАЗОВЬЯ

УДК 549.01 (477)

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.38.03.009

Квасница В.Н. 1, Вишневский А.А. 1, Квасница И.В. 2, Гурненко И.В. 1

1 Институт геохимии, минералогии и рудообразования

им. Н.П. Семененко НАН Украины

03680, г. Киев-142, Украина, пр. Акад. Палладина, 34

E-mail: vmkvas@hotmail.com; vyshnevskyy@i.ua

2 Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко

03022, г. Киев, Украина, ул. Васильковская, 90

Е-mail: ikvasnytsya@gmail.com

ДИПИРАМИДАЛЬНЫЕ КРИСТАЛЛЫ ЦИРКОНА ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ ПОРОД ПРИАЗОВЬЯ

Язык: украинский

Минералогический журнал 2016, 38 (3): 9-23

Аннотация: С использованием методов гониометрии, растровой электронной микроскопии и электронно-зондового микроанализа изучены внешняя и внутренняя морфология дипирамидальных макрокристаллов циркона из щелочных пород Приазовья — мариуполитов Октябрьского массива и сиенитов Азовского месторождения, их химический состав и минеральные включения в них. Рассмотрены вопросы кристаллогенезиса циркона из указанных пород. По набору простых форм дипирамидальные макрокристаллы циркона из мариуполитов Октябрьского массива и сиенитов Азовского месторождения близки, однако контрастно отличаются по габитусу. Для кристаллов циркона из мариуполитов Октябрьского массива характерен дипирамидальный {111} габитус, а для кристаллов циркона из сиенитов Азовского месторождения — более сложный дипирамидальный {111} + {221} + {331} + {110} габитус. Анатомические картины макрокристаллов циркона из мариуполитов Октябрьского массива и сиенитов Азовского месторождения разные. В цирконах из мариуполитов наблюдаются два типа ростовой концентрической зональности по (111) — очень тонкая ритмичная и узкая или относительно широкая размытая, сложенная захваченными включениями, преимущественно полевого шпата. Оба типа зональности чаще развиты в краевых частях кристаллов. На такое внутреннее строение кристаллов часто на отдельных участках накладываются пятнистые виды. Для циркона из сиенитов обычна тонкая ростовая зональность по дипирамидам {111}, {221}, {331} и призме {110}, а пятнистая неоднородность кристаллов редка. Макрокристаллы циркона из мариуполитов переполнены минеральными включениями, тогда как в макрокристаллах циркона из сиенитов они редки. Значение содержания HfO2 и отношения ZrO2/HfO2 в макрокристаллах циркона из мариуполитов Октябрьского массива и сиенитов Азовского месторождения близки: среднее содержание HfO2 — 1 %, а отношение ZrO2/HfO2 составляет 67,0—74,4. В макрокристаллах циркона из мариуполитов Октябрьского массива выявлены такие включения: oксид Ti, Mn и Fe (возможно, MnTiO3-FeTiO3), пирохлор, oксид Nb, Ta и Ce (возможно, это продукт изменения пирохлора), oксид Ce, La и Nd (церианит ?), силикат Zr, Ca и Na — Ca-катаплеит, эгирин, К-шпат, альбит, лепидомелан, монацит и ксенотим. В кристаллах циркона из сиенитов Азовского месторождения выявлены: в больших дипирамидальных кристаллах — кварц, oксид Ce и La (церианит ?), К-шпат, альбит, ксенотим и флюорит, в мелких призматических кристаллах — галенит, кварц, церианит, бритолит, алланит, монацит, апатит и флюорит. Проанализировано влияние различных факторов на форму изученных дипирамидальных кристаллов циркона. Сделан вывод, что дипирамидальный {111} циркон из мариуполитов Октябрьского массива — позднемагматический минерал, образовавшийся в щелочной породе с высоким коэффициентом агпаитности в результате растворения катаплеита и, возможно, перекристаллизации мелкого более раннего циркона. Относительно низкотемпературные условия его кристаллизации и пересыщенная щелочами, кремнеземом и водой минералообразующая среда способствовали максимальному влиянию особенностей структуры минерала на огранку его кристаллов. Дипирамидальный {111} + {221} + {331} + {110} циркон из сиенитов Азовского месторождения — раннемагматический кумулятивный минерал, образовавшийся в щелочной породе с низким коэффициентом агпаитности. Высокая температура его кристаллизации и богатая цирконием минералообразующая среда могли быть решающими факторами его сложной дипирамидальной огранки.

Ключевые слова: циркон, кристалломорфология, анатомия, химический состав, минеральные включения, кристаллогенезис, щелочные породы, Приазовье.

Литература

  1. Дубина O., Кривдік C. Типохімізм циркону з лужних порід Українського щита // Мінерал. зб. — 2012. — № 62, Вип. 1. — С. 176—182.
  2. Костылева Е.Е. Катаплеит Хибинских тундр // Изв. АН СССР. Сер. 7. — 1932. — № 8. — С. 1109—1125.
  3. Кривдік С.Г., Возняк Д.К., Шаригін В.В., Дубина О.В. Мінерали лужних порід України // Зап. Укр. мінерал. тов-ва. — 2012. — 9. — С. 7—34.
  4. Кривдик С.Г., Ткачук В.И. Петрология щелочных пород Украинского щита. — Киев : Наук. думка, 1990. — 408 с.
  5. Крочук В.М. Кристалломорфология циркона из пород Черниговского карбонатитового комплекса (Приазовье) // Минерал. журн. — 1984. — 6, № 6. — С. 65—70.
  6. Крочук В.М., Легкова Г.В., Галабурда Ю.А., Орса В.И., Усова Л.В. Кристаллогенезис циркона из сиенитов Корсунь-Новомиргородского массива // Минерал. журн. — 1989. — 11, № 5. — С. 18—29.
  7. Ксенофонтов Д.А., Кабалов Ю.К., Пеков И.В., Зубкова Н.В., Казанцев С.С. Трансформации катаплеита при нагревании: кристаллохимический аспект // Минеральное разнообразие — исследование и сохранение. — София (Болгария), 2015. — 7. — С. 55—58.
  8. Лазаренко Е.К., Лавриненко Л.Ф., Бучинская Н.И., Галий С.А., Возняк Д.К., Галабурда Ю.А., Зациха Б.В., Иванова И.В., Квасница В.Н., Кульчицкая А.А., Куц В.П., Мельников В.С., Павлишин В.И., Туркевич Г.И. Минералогия Приазовья. — Киев : Наук. думка, 1981. — 432 с.
  9. Мельников В.С., Возняк Д.К., Гречановская Е.Е., Гурский Д.С., Кульчицкая А.А., Стрекозов С.Н. Азовское цирконий-редкоземельное месторождение: минералогические и генетические особенности // Минерал. журн. — 2000. — 22, № 1. — С. 42—61.
  10. Минералы. Справ.: Силикаты с одиночными и сдвоенными тетраэдрами / Отв. ред. Ф.В. Чухров. — М. : Наука, 1972. — Т. 3, вып. 1. — 882 с.
  11. Нечаев С.В., Кривдик С.Г., Крочук В.М., Мицкевич Н.Ю., Ткачук В.И. Циркон из сиенитов Яструбецкого массива (Украинский щит) — индикатор условий их кристаллизации // Минерал. журн. — 1986. — 8, № 2. — С. 45—46.
  12. Руденко С.А. О способе и механизме образования кристаллов циркона в мариуполите // Зап. Всесоюз. минерал. об-ва. — 1957. — Ч. 84, вып. 4. — С. 454—458.
  13. Руденко С.А. О генезисе циркона мариуполитов и критика И.Д. Царовским моей статьи на эту тему // Зап. Всесоюз. минерал. об-ва. — 1958. — Ч. 85, вып. 4. — С. 513—517.
  14. Шеремет Е.М., Мельников В.С., Стрекозов С.Н., Козар Н.А., Возняк Д.К., Кульчицкая А.А., Кривдик С.Г., Бородыня Б.В., Волкова Т.П., Седова Е.В., Омельченко А.А., Николаев Ю.И., Сетая Л.Д., Агаркова Н.Г., Гречановская Е.Е., Фощий Н.В., Екатериненко В.Н. Азовское редкоземельное месторождение Приазовского мегаблока Украинского щита (геология, минералогия, геохимия, генезис, проблемы эксплуатации). — Донецк : Ноулидж, 2012. — 374 с.
  15. Benisek A., Finger F. Factors controlling the development of prism faces in granite zircons: A microprobe study // Contribs Mineral. and Petrol. — 1993. — 114. — Р. 441—451.
  16. Caruba R. Morphologie de zircons synthetiques: correlations petrogenetiques // Can. Miner. — 1978. — 16. — P. 315—323.
  17. Caruba R., Baumer A., Hartman P. Crystal growth of synthetic zircon round natural seeds // J. Crystal Growth. — 1988. — 88. — P. 297—302.
  18. Corfu F., Hanchar J.M., Hoskin P.W.O., Kinny P. Atlas of zircon textures // Rev. Mineral. Geochem. — 2003. — 53 (1). — Р. 469—500.
  19. Dumanska-Slowik M., Sikorska M., Heflik W. The growth history of zircon from mariupolite of the Mariupol massif, (SE, Ukraine): an integrated SEM-EDS, EPMA and CL study // Alkaline Rocks: Petrology, Mineralogy, Geochemistry: Sci. conf. dedicated the Memory of J.A. Morozewicz (19—21 Sept., 2010). — Kyiv, 2010. — Р. 26—27. — [Електрон. ресурс]. — Режим доступу : http://www.ptmin.pl/alkalinerocks/contact.html.
  20. Dumanska-Slowik M., Sikorska M., Heflik W. Dissolved-recrystallized zircon from mariupolite in the Mariupol Massif, Priazovje (SE Ukraine) // Acta Geol. Pol. — 2011. — 61, No 3. — P. 277—288.
  21. Gagnevin D., Daly J.S., Kronz A. Zircon texture and chemical composition as a guide to magmatic process and mixing in a granitic environment and coeval volcanic system // Contribs Mineral. and Petrol. — 2009. — 159. — P. 579—596.
  22. Geisler T., Schaltegger U., Tomaschek F. Re-equilibration of zircon in aqueous fluids and melts // Elements. — 2007. — 3, No 1. — P. 43—50. — doi: 10.2113/gselements.3.1.43.
  23. Goldschmidt V. Atlas der Krystallformen. Band IX. — Heidelberg : Carl Winters Universitatsbuchhandlung, 1923. — Tafeln 101—113; Text. — P. 145—154.
  24. Hartman P. The morphology of zircon and potassium dihydrogen phosphate in relation to the crystal structure // Acta Cryst. — 1956. — 9. — Р. 721—727.
  25. Hartman P., Perdok G. On the relationship between structure and morphology of crystals // Acta Cryst. — 1955. — 8. — Р. 525—529.
  26. Khomenko V., Stepanyuk L., Kryvdik S., Ponomarenko O. Crystallochemistry and history of zircon from alkaline and subalkaline rocks of Azov area // Alkaline Rocks: Petrology, Mineralogy, Geochemistry: Sci. conf. dedicated the Memory of J.A. Morozewicz (19—21 Sept., 2010). — Kyiv, 2010. — Р. 32—33.
  27. Kostov I. Zircon morphology as a crystallographic indicator // Kristall und Techik. — 1973. — 8. — Р. 11—19.
  28. Pupin J.P. Zircon and granite petrology // Contribs Mineral. and Petrol. — 1980. — 73. — P. 207—220.
  29. Sturm R. Analyzing growth kinetics of magmatic crystals by backscattered electron microscopy of oriented crystal sections // Microscopy: Science, Technology, Applications and Education, Vol. 3 / Eds A. Méndez-Vilas, J. Díaz. — Badajoz (Spain) : Formatex Research Center, 2010. — P. 1681—1689.
  30. Varva G. A guide to quantitative morphology of accessory zircon // Chem. Geol. — 1993. — 110. — Р. 15—28.
  31. Woensdregt C.F. Computation of Surface Energies in an Electrostatic Point Charge Model: II. Application to Zircon (ZrSiO4) // Phys. Chem. Miner. — 1992. — 19. — P. 58—69.
Русский