О.Є. Гречановська, КРИСТАЛОХІМІЯ ВИСОКОГЛИНОЗЕМИСТИХ ШЕРЛІВ ШЕВЧЕНКІВСЬКОГО РІДКІСНОМЕТАЛЕВОГО РОДОВИЩА (ЗАХІДНЕ ПРИАЗОВ’Я, УКРАЇНА)
https://doi.org/10.15407/mineraljournal.47.01.013
УДК 549.612: 543.422.8:548.734.3:548.75 (477)
КРИСТАЛОХІМІЯ ВИСОКОГЛИНОЗЕМИСТИХ ШЕРЛІВ
ШЕВЧЕНКІВСЬКОГО РІДКІСНОМЕТАЛЕВОГО РОДОВИЩА
(ЗАХІДНЕ ПРИАЗОВ’Я, УКРАЇНА)
О.Є. Гречановська, канд. геол. наук, старш. наук. співроб.
E-mail: e.grechanovskaya@gmail.com; orcid: 0009-0000-8496-3637
К.О. Ільченко, канд. геол. наук, старш. наук. співроб.
E-mail: K_Ilchenko@hotmail.com; orcid: 0000-0003-4456-090X
О.А. Вишневський, канд. геол.-мін. наук, пров. наук. співроб.
E-mail: vyshnevskyy@i.ua; orcid: 0000-0002-7206-2185
І.М. Луньова, канд. геол. наук, наук. співроб.
E-mail: gerasimetsirina@gmail.com; orcid: 0000-0003-4670-0216
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03142, м. Київ, Україна, просп. Акад. Палладіна, 34
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2025, 47 (1): 13-32
Анотація: Дві генерації турмаліну, виявлені в породах Шевченківського рідкіснометалевого родовища (Західне Приазов’я, Україна), досліджено методами електронно-зондового мікроаналізу, рентгенівського аналізу та інфрачервоної спектроскопії. Для порівняння залучено результати виконаних раніше досліджень турмалінів із розташованого поблизу Сорокинського пегматитового поля та хребта Аіртау (Airtau), Казахстан. Чорні турмаліни пізнішої генерації за результатами досліджень хімічного складу, структурних і спектроскопічних характеристик діагностовано як шерл та шерл з лужнодефіцитною структурою і незначним вмістом алюмінію, а зразок з Казахстану — як шерл з підвищеним вмістом магнію. Показано, що зелені та зеленувато-чорні дрібні кристали турмаліну більш ранньої генерації І представлені високоглиноземистим окси-шерлом та шерлом з катіон-дефіцитною структурою. Утворення окси-шерлу відбувається внаслідок ізоморфного заміщення за схемою XNa+ + YFe2+ → X□+ YAl3+ з формуванням вакансій в Х-позиції і супроводжується депротонізацією WOH– + YFe2+ = WO2– + YAl3+. Унаслідок таких парних ізоморфних заміщень у структурі турмаліну різко зростає кількість Al3+, зменшується — лугів у позиції Х та ОН-груп, які заміщуються на оксиген у позиціях W, і частково V, що призводить до виникнення окси-шерлу з неупорядкованим розподілом катіонів між Y- і Z-октаедрами та ОН-групами і оксигеном між позиціями W та V. Утворенню високоглиноземистого окси-шерлу сприяє підвищена глиноземистість порід Шевченківського родовища, підтверджена присутністю муліту в породах та силіманіту, виявленого у вигляді включень у зелених зернах шерлу генерації І. Знахідка в породах Шевченківського родовища турмалінів ряду окси-шерл — лужнодефіцитний шерл — шерл свідчить про стадійність формування його порід з флюїду, склад якого змінювався від високо- до низькоглиноземистого, збагаченого ферумом і лугами. На відміну від шерлів та окси-шерлів з Шевченківського родовища, турмалін Сорокинського поля через велику кількість вакансій у позиції Х потрапляє в поле фойтиту, однак за іншими особливостями структури діагностований як лужнодефіцитний шерл. Окси-шерл на території України знайдено вперше.
Ключові слова: окси-шерл, лужнодефіцитний шерл, рентгенівські дослідження, ІЧ спектроскопія, Шевченківське родовище.
References / Література
Afonina, G.G. and Makagon, V.M. (1990), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 12, No. 5, Kyiv, pp. 19-24 [in Russian].
[Афонина, Г.Г., Макагон, В.М. (1990), Минерал. журн. 12, № 5. C. 19—24.]
Bačik, P. (2015), Can. Mineral., Vol. 53, No. 3, pp. 571-590. https://doi.org/10.3749/canmin.1400073
Bačík, P., Cempírek, J., Uher, P., Novák, M., Ozdín, D., Filip, J., Škoda, R., Breiter, K., Klementová, M., Ďuda, R. and Groat, L.A. (2013), Amer. Mineral., Vol. 98, Iss. 2-3, pp. 485-492. https://doi.org/10.2138/am.2013.4293
Bašik, P., Uher, P., Sýkora, M. and Lipka, J. (2008), Can. Mineral., Vol. 46, pp. 1117-1129. https://doi.org/10.3749/canmin.46.5.1117
Berrymann, E.J., Wunder, B., Ertl, A., Koch-Muller, M., Rhede, D., Scheidl, K., Giester, G. and Heinrich, W. (2016), Phys. Chem. Minerals, Vol. 43, pp. 83-102. https://doi.org/10.1007/s00269-015-0776-3
Bosi, F. (2018), Amer. Mineral., Vol. 103, Iss. 2, pp. 298-306. https://doi.org/10.2138/am-2018-6289
Bosi, F., Skogby, H. and Halenius, U. (2017), Eur. J. Mineral., Vol. 29, No. 5, pp. 889-896. https://doi.org/10.1127/ejm/2017/0029-2631
Bosi, F., Skogby, H., Agrosy, G. and Scandale, E. (2012), Amer. Mineral., Vol. 97, No. 5-6, pp. 989-994. https://doi.org/10.2138/am.2012.4019
Bosi, F. (2011), Can. Mineral., Vol. 49, No. 1, pp. 17-27. https://doi.org/10.3749/canmin.49.1.17
Bugaenko, L.T., Ryabykh, S.M. and Bugaenko, A.L. (2008), Moscow Univ. Chem. Bull., Vol. 63, pp. 303-317. https://doi.org/10.3103/S0027131408060011
Castañeda, C., Oliveira, E.F., Gomes, N. and Soares, A.C.P. (2000), Amer. Mineral., Vol. 85, No. 10, pp. 1503-1507. https://doi.org/10.2138/am-2000-1021
Ertl, A., Hughes, J.M., Pertlik, F., Foit, F.F., Wright, S.E., Brandstätter, F. and Marler, B. (2002), Can. Mineral., Vol. 40, No. 1, pp. 153-162. https://doi.org/10.2113/gscanmin.40.1.153
Fantini, C., Tavares, M.C., Krambrock, K., Moreira, R.L. and Righi, A. (2014), Phys. Chem. Mineral., Vol. 41, pp. 247-254. https://doi.org/10.1007/s00269-013-0642-0
Foit, F.F. (1989), Amer. Mineral., Vol. 74, pp. 422-431.
Foit, F.F. and Rosenberg, P.F. (1977), Contrib. Mineral. Petrol., Vol. 62, pp. 109-127. https://doi.org/10.1007/BF00372871
Francis, C.A., Dyar, M.D., Williams, M.L. and Hughes, J.M. (1999), Can. Mineral., Vol. 37, No. 6, pp. 1431-1438.
Gatta, G.D., Bosi, F., McIntyre, G.J. and Skogby, H. (2014), Mineral. Mag., Vol. 78, No. 3, pp. 681-692. https://doi.org/10.1180/minmag.2014.078.3.15
Gonzalez-Careño, T., Fernandez, M. and Sanz, J. (1988), Phys. Chem. Mineral., Vol. 15, pp. 452-460. https://doi.org/10.1007/BF00311124
Gorskaya, M.G., Frank-Kamenetskaya, O.V. and Frank-Kamenetskiy, V.A. (1989), In: Metody difraktsionnykh issledovaniy kristallicheskogo materiala, Nauka, Novosibirsk, pp. 119-130 [in Russian].
[Горская, М.Г., Франк-Каменецкая, О.В., Франк-Каменецкий, В.А. (1989), кн.: Методы дифракционных исследований кристаллического материала. Новосибирск: Наука, Сиб. отд. С. 119—130.]
Grechanovskaya, E.E., Ilchenko, E.A., Vishnevskyi, A.A., Garaschenko, V.V. and Herasimets, I.N. (2020), Precambrian: rock association and their ore mineralization, Abstracts Int. Sci. Conf., Kyiv, Septem. 22-24, 2020, Kyiv, pp. 54-57 [in Russian].
[Гречановская, Е.Е., Ильченко, Е.А., Вишневский, А.А., Гаращенко, В.В., Герасимец, И.Н. (2020), Докембрій: породні асоціації та їхня рудоносність: Зб. тез Міжнар. наук. конф. Київ, 22—24 верес. 2020 р. С. 54—57.]
Hawthorne, F.C. and Henry, D.J. (1999), Eur. J. Mineral., Vol. 11, No. 2, pp. 201-216. https://doi.org/10.1127/ejm/11/2/0201
Henry, D., Novák, M., Hawthorne, F.C., Ertl, A., Dutrow, B., Uher, P. and Pezzotta, F. (2011), Amer. Mineral., Vol. 96, pp. 895-913. http://doi.org/10.2138/am.2011.3636
Henry, D.J. and Dutrow, B.L. (2001), Amer. Mineral., Vol. 86, Iss. 10, pp. 1130-1142. https://doi.org/10.2138/am-2001-1002
Ilchenko, K.O., Grechanovskaya, O.E., Ivanytskyi, V.P. and Garaschenko, V.V. (2019), Achievements and prospects of development of geological science in Ukraine, Abstracts Sci. Conf. devoted to the 50th anniversary IGMOF of NAS of Ukraine, May 14-16, 2019, Vol. 1, Kyiv, pp. 163-166 [in Ukrainian].
[Ільченко, К.О., Гречановська, О.Є., Іваницький, В.П., Гаращенко, В.В. (2019), Здобутки і перспективи розвитку геологічної науки в Україні: Зб. тез наук. конф., присв. 50-річчю ІГМР НАН України, 14—16 трав. 2019 р., Т. 1, Київ. С. 163—166.]
Ilchenko, K., Hrechanovska, O., Naumenko, Ye. and Staryk, S. (2018), Mineral. Coll., No. 68, Iss. 1, Lviv, pp. 89-93 [in Ukrainian]. https://journals.lnu.lviv.ua/index.php/mineralogy/article/view/229
[Ільченко, К., Гречановська, О., Науменко, Є., Старик, С. (2018), Мінерал. зб. № 68, Вип. 1. С. 89—93.]
Isakov, L.V. and Bobrov, O.B. (2000), Mineral. Resources Ukraine, No. 1, Kyiv, pp. 23-30 [in Ukrainian].
[Ісаков, Л.В., Бобров, О.Б. (2000), Мінерал. ресурси України. № 1. С. 23—30.]
Ivanytskyi, V., Grechanovska, O., Bryk, O., Polshyn, E. and Galaburda, Yu. (2014), Mineral. Coll., No. 64, Iss. 1, Lviv, pp. 90-102 [in Ukrainian].
[Іваницький, В., Гречановська, О., Брик, О., Польшин, Е., Галабурда, Ю. (2014), Мінерал. зб. № 64, Вип. 1. С. 90—102.]
(2003), JCPDS International Centre for Diffraction Data, PCPDFWIN v. 2.4, PDF-2. Copyright© JCPDS-ICDD.
Kichurchak, V.M. (1988), Zakonomernosti lokalizatsii, stroeniya i proishozhdeniya pegmatitov v odnom iz rayonov Ukrainskogo shchita, Autoref. PhD. diss. of geol.-min. sci., Kyiv, 14 p. [in Russian].
[Кичурчак, В.М. (1988), Закономерности локализации, строения и происхождения пегматитов в одном из районов Украинского щита: автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Киев. 14 с.]
Lafuente, B., Downs, R., Yang, H. and Stone, N. (2016), 1. The power of databases: The RRUFF project, in Armbruster, T. and Danisi, R. (eds), From the book Highlights in Mineralogical Crystallography, Berlin, München, Boston: De Gruyter (O), pp. 1-30. https://doi.org/10.1515/9783110417104-003
Leissner, L., Schlüter, J., Horn, I. and Mihailova, B. (2015), Amer. Mineral., Vol. 100, No. 11-12, pp. 2682-2694. https://doi.org/10.2138/am-2015-5323
London, D. (2011), Can. Mineral., Vol. 49, No. 1, pp. 117-136. http://doi.org/10.3749/canmin.49.1.117
London, D., Morgan, G. and Wolf, M. (1996), in Boron: Mineralogy, Petrology and Geochemistry, in Anovitz, L. and Grew, E. (eds), Berlin, Boston: De Gruyter, pp. 299-330. https://doi.org/10.1515/9781501509223-009
Lytovchenko, E.I. (1976), Granitic pegmatites of the Western Azov region, Nauk. dumka, Kyiv, 130 p. [in Russian].
[Литовченко, Е.И. (1976), Гранитные пегматиты Западного Приазовья. Киев: Наук. думка. 130 с.]
MacDonald, D.J., Hawthorne, F.C. and Grice, J.D. (1993), Amer. Mineral., Vol. 78, pp. 1299-1303.
Martìnez-Alonso, S., Rustad, J. and Goetz, A. (2002), Amer. Mineral., Vol. 87, No. 8-9, pp. 1224-1234. https://doi.org/10.2138/am-2002-8-922
Novák, M., Povondra, P. and Selway, J.B. (2004), Eur. J. Mineral., Vol. 16, No. 2, pp. 323-333. http://doi.org/10.1127/0935-1221/2004/0016-0323
Pezzotta, F., Hawthorne, F.C., Cooper, M.A. and Teertstra, D.K. (1996), Can. Mineral., Vol. 34, No. 4, pp. 74l-744.
Plyusnina, I.I. (1976), Infrakrasnye spektry mineralov, Publ. house Moscow State Univ., Moscow, 175 p. [in Russian].
[Плюснина, И.И. (1976), Инфракрасные спектры минералов. Москва: Изд-во Моск. гос. ун-т. 175 с.]
Reddy, B.J., Frost, R.L., Martens, W.N., Wain, D.L. and Kloprogge, J.T. (2007), Vibrational Spectroscopy, Vol. 44, No. 1, pp. 42-49. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2006.07.010
Robert, J.L., Fuches, Y. and Gourdant, J.P. (1996), Phys. Chem. Minerals, Vol. 23, 309 p. https://doi.org/10.1007/BF00207782
Selway, J.B., Smeds, Sten-Anders, Černý, P. and Hawthorne, F.C. (2002), GFF, Vol. 124, No. 2, pp. 93-102. http://doi.org/10.1080/11035890201242093
Selway, J.B., Novák, M., Černý, P. and Hawthorne, F.C. (1999), Eur. J. Mineral., Vol. 11, No. 3, pp. 569-584. http://doi.org/10.1127/ejm/11/3/0569
Watenphul, A., Burgdorf, M., Schlüter, J., Horn, I., Malcherek, T. and Mihailova, B. (2016), Amer. Mineral., Vol. 101, No. 4, pp. 970-985. https://doi.org/10.2138/am-2016-5530
Yavus, F., Çelic, M. and Karakaya, N. (1999), Can. Mineral., Vol. 37, pp. 155-161.
Zagorskiy, V.E., Peretyazhko, I.S. and Shmakin, B.M. (1999), Granite pegmatites, Vol. 3. Miarolitic pegmatites. Novosibirsk, Nauka, 487 p. [in Russian].
[Загорский, В.Е., Перетяжко, И.С., Шмакин, Б.М. (1999), Гранитные пегматиты. Миароловые пегматиты. Т. 3. Новосибирск: Наука. 487 с.]