Т.М. Лупашко, КРИСТАЛОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА ГЕОХІМІЧНІ АСПЕКТИ ФОРМУВАННЯ ЗЕЛЕНОГО І БЛАКИТНОГО АМАЗОНІТУ

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.45.01.021

УДК 535.37:549.651.11: 553.2

КРИСТАЛОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА ГЕОХІМІЧНІ АСПЕКТИ

ФОРМУВАННЯ ЗЕЛЕНОГО І БЛАКИТНОГО АМАЗОНІТУ

Т.М. Лупашко, канд. геол.-мін. наук, старш. наук. співроб.

E-mail: lupashkot@ukr.net; ScopusID: 7801653876

А.М. Таращан, д-р геол.-мін. наук, пров. наук. співроб.

E-mail: tarashchanan@gmail.com; ScopusID: 7801337205

К.О. Ільченко, канд. геол. наук, старш. наук. співроб.

E-mail: K_Ilchenko@hotmail.com; orcid: 0000-0003-4456-090X 

О.Є. Гречановська, канд. геол. наук, старш. наук. співроб.

E-mail: e.grechanovskaya@gmail.com; ResearcherID: AAC-5285-2020

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

03142, м. Київ, Україна, пр-т Палладіна, 34

Мова: українська

Мінералогічний журнал 2023, 45 (1): 21-40

Анотація: Роботу виконано з метою виявлення геохімічних аспектів процесів формування зеленого і блакитного забарвлення амазоніту (Am). Зразки зеленого, блакитного і зеленувато-блакитного Am з рідкіснометалевих родовищ України (Пержанське, Український щит), рф (Гора Парусна і Плоскогірське, Кольський п-ів; Орловське, Західне Забайкалля) і США (Резерфорд, штат Вірджинія) вивчено за допомогою методів рентгенолюмінесценції (РЛ), інфрачервоної (ІЧ) спектроскопії і рентгенівського аналізу. Також досліджено породоутворювальний мікроклін із Пержанського, Орловського та Катугінського (рф) рідкіснометалевих родовищ. Виявлено, що за ступенем Si/Al упорядкованості структури різнобарвні кристали Аm подібні між собою і представлені максимальним мікрокліном з 2t1 = 0,959—1,0. Зразки суттєво відрізняються лише за вмістом Pb, який у зелених різновидах Аm сягає 2000—10000 ppm, а в блакитних — 200 ppm. Вивчено відмінності у складі і співвідношенні оптично-активних центрів та оксиген-гідрогенних дефектів у вихідних і відпалених на повітрі (1173 К) і в струмені Не (923 К) зразках різноколірного Am. Показано, що їхній склад і концентрація у вихідних зразках відображають генетичну природу відповідних материнських порід і, насамперед, Red/Ox і fO2 водовмісних флюїдів, що впливає на ізоморфне входження Pb (2Pb + О2 + 2Н2О → 2Pb(ОН)2) у структуру кристалів зеленого і блакитного кольору, механізми кристалохімічної компенсації іонів Pb2+ у ній і ступінь окиснення феруму (Fe3+ → Fe2+) в мінералоутворювальному середовищі. Еволюційні зміни параметрів Red/Ox та fO2 є найважливішими факторами, які спричиняють активність і кислотно-основну взаємодію компонентів у суттєво водних залишкових флюїдах, зумовлюючи процеси відновлення (приєднання електронів, 2Н2О + 2е– → Н2 + 2ОН–), або ж окиснення (втрата електронів, 2Н2О – 4е– → О2 + 4Н+). Сукупність цих факторів створює умови для формування в структурі кристалів Аm специфічних нанорозмірних дефектів — домішкових ([Pb2+ — Pb+]3+) і домішково-вакансійних (Рb2+ — VК) кластерів — хромофорних центрів зеленого і блакитного забарвлення відповідно.

Ключові слова: амазоніт, кристалохімія, рідкіснометалеві родовища, рентгенолюмінесценція, інфрачервона спектроскопія.

Література:

  1. Архангельская В.В., Казанский В.И., Прохоров К.В., Собаченко В.Н. Геологическое строение, зональность и условия образования Катугинского Ta-Nb-Zr-месторождения (Чаро-Удоканский район, Восточная Сибирь). Геология рудных месторождений. 1993. 35, № 2. С. 115—131.
  2. Безпалько Н.А. Петрологія і акцесорні мінерали гранітів та метасоматитів Північної Волині. Київ: Наук. думка, 1970. 163 с.
  3. Беус А.А., Северов Э.А., Ситнин А.А., Субботин Д.К. Альбитизированные и грейзенизированные граниты (апограниты). Москва: Изд-во АН СССР, 1962. 196 с.
  4. Вохменцев А.Я., Остроумов М.Н., Марин Ю.Б., Платонов А.Н., Попов В.А., Таращан А.Н., Шмакин Б.М. Амазонит. Москва: Недра, 1989. 192 с.
  5. Коваленко В.И., Кузьмин М.И., Летников Ф.А. О магматическом генезисе литий-фтористых редкометальных гранитов. Докл. АН СССР. 1970. 190, № 2. С. 446—449.
  6. Косалс А.Я. Геохимия амазонитовых апогранитов. Тр. Ин-та геологии и геофиз. Сибирск. отд. АН СССР. Вып. 219. Новосибирск: Наука, 1976. 190 c.
  7. Кузнецов Г.В., Таращан А.Н. Люминесценция минералов гранитных пегматитов. Киев: Наук. думка, 1988. 178 с.
  8. Лупашко Т.Н., Таращан А.Н., Багмут Н.Н., Мельников В.С. Влияние фазового состава щелочных полевых шпатов на люминесценцию ионов Fe3+. Кристаллохимия и спектроскопия минералов. Киев: Наук. думка, 1984. С. 109—115.
  9. Лупашко Т.Н., Таращан А.Н. Распределение центров рентгенолюминесценции в микроклине как отражение зональности месторождений редкометалльных метасоматитов. Проблемы онтогении минералов. Ленинград: Наука, 1985. С. 119—124.
  10. Лупашко Т.Н., Таращан А.Н., Караева З.Г., Шурига Т.Н. Типоморфные особенности щелочных полевих шпатов из редкометалльных метасоматитов (по данным люминесценции). Минерал. журн. 1985. 7, № 3. С. 30—45.
  11. Лупашко Т.Н., Таращан А.Н., Безпалько Н.А. Центры люминесценции микроклина как индикаторы рудоносности и щелочности метасоматических пород. Геохимия. 1985. № 11. С. 1621—1629.
  12. Лупашко Т.Н., Таращан А.Н. Спектроскопические критерии оценки редкометалльных полевошпатовых метасоматитов: Метасоматизм, рудообразование, полезные ископаемые. Сб. тр. науч. раб. ИГОС НАН и МЧС Украины. Гл. ред. Е.А. Кулиш. Киев, 2003. Вып. 7. С. 176—188.
  13. Лупашко Т.Н., Ильченко Е.А., Кривдик С.Г., Левашова Е.В., Скублов С.Г. Особенности кристаллохимии циркона Азовского, Ястребецкого (Украина) и Катугинского (Россия) редкометалльных месторождений. Минерал. журн. 2014. 36, № 4. С. 20—37.
  14. Лупашко Т.М., Таращан А.М., Гречановська О.Є., Кривдік С.Г. Особливості формування Яструбецького масиву рідкіснометалевих сієнітів (Український щит) за даними рентгенолюмінесценції польових шпатів. Геохімія та рудоутворення. 2016. Вип. 36. С. 58—72. https://doi.org/10.15407/gof.2016.36.058
  15. Лупашко Т.М., Таращан А.М., Ільченко К.О., Косуля О.В., Дубіковський О.В. Люмінесценція іонів свинцю в мікроклінах рідкіснометалевих лужних порід: генетична інтерпретація та індикаторне значення. Зб. тез наук. конф., присвяченої 50-річчю Ін-ту геохімії, мінералогії та рудоутв. ім. М.П. Семененка. 14—16 трав. 2019 р. Київ, 2019. С. 191—193.
  16. Марфунин А.С. Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах. Москва: Недра, 1975. 327 с.
  17. Марфунин А.С., Бершов Л.В. Парамагнитные центры в полевых шпатах и их возможное кристаллохимическое и петрографическое значение. Докл. АН СССР. 1970. 193, № 4. С. 412—414.
  18. Мельников В.С. Генетическое значение инверсионного перехода санидин/микроклин. Флюидный фактор в трансформации двойниковой структуры щелочных полевых шпатов. Мінерал. журн. 2009. 31, № 4. С. 16—29.
  19. Металиди С.В., Нечаев С.В. Сущано-Пержанская зона (геология, минералогия, рудоносность). Киев: Наук. думка, 1983. 136 c.
  20. Минералы щелочных редкометалльных метасоматитов и практические результаты их изучения. Сб. науч. тр. Москва: ВИМС, 1989. 198 с.
  21. Рябчиков И.Д. Окислительно-восстановительные равновесия в верхней мантии. Докл. AН СССР. 1983. 268, № 3. C. 703—706.
  22. Сидоровская Т.И., Алексеева Е.П., Шмакин Б.М. Новые данные о люминесцентных свойствах амазонита Журн. прикл. спектроскопии. 1982. 36, вып. 1. С. 30—35. https://doi.org/10.1007/BF00618415
  23. Слободян В.І., Степанюк Л.М., Бондаренко С.М., Павлишин В.І., Сьомка В.О., Висоцький О.Б., Довбуш Т.І. Галеніт Пержанської рудної зони. Геологія і корисні копалини України: Зб. тез наук. конф., присвяченої 100-річному ювілею Нац. акад. наук України та Державної служби геології та надр України, Київ, 2—4 жовт. 2018 р. Київ, 2018. C. 202—204.
  24. Таращан А.Н., Серебренников А.И. Платонов А.Н. Особенности люминесценции свинца в амазоните. Конституция и свойства минералов. 1973. № 7. C. 106—111.
  25. Таращан А.Н. Люминесценция минералов. Киев: Наук. думка, 1978. 296 с.
  26. Таращан А.Н., Польшин Э.В. Влияние кристаллохимических факторов на спектроскопические параметры ионов Fe3+ в полевых шпатах. Мінерал. журн. 2007. 29, № 3. С. 58—69.
  27. Урусов В.С., Еремин Н.Н. Кристаллохимия. Краткий курс. Москва: Изд-во Моск. ун-та, 2010. 256 с.
  28. Федькин А.В. Геохимическая эволюция и расслоенность литий-фтористых гранитов танталовых месторождений Орловка и Этыка Восточного Забайкалья: автореф. … канд. геол.-мин. наук. Москва, 2000. 30 с.
  29. Шурига Т.Н. Слюды. Минералы щелочных редкометальных метасоматитов и практические результаты их изучения. Сб. науч. тр. Москва, 1989. 198 c.
  30. Baril M.R. Spectral investigations of luminescence in Feldspars. Thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of doctor of philosophy in the Department of Physics. Торонто, 2002. 276 p. URL: http://ancienttl.org/theses/Baril_2002.pdf (дата звернення 06.09.2022).
  31. Beran A. A model of water allocation in alkali feldspar, derived from infrared-spectroscopic investigations. Phys. Chem. Mineral. 1986. 13(5). P. 306—310. https://doi.org/10.1007/BF00308347
  32. Correcher V., Garcia-Guinea J. Study of the luminescence properties of a natural amazonite. Radiation Measurements. 2011. 46, Iss. 9. P. 971—974. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2011.03.007
  33. Erfurt G. Infrared luminescence of Pb+ centres in potassium-rich feldspars. Phys. Stat. Sol. 2003. 200. Iss. 2. P. 429—438. https://doi.org/10.1002/pssa.200306700
  34. Hofmeister A.M., Rossman G.R. A spectroscopic study of irradiation coloring of amazonite; structurally hydrous, Pb-bearing feldspar. Amer. Mineral. 1985. 70, № 7—8. P. 794—804.
  35. Hofmeister A.M. and Rossman G.R. A model for the irradiative coloration of smoky feldspar and the inhibiting influence of water. Phys. Chem. Mineral. 1985. 12. P. 324—332. https://doi.org/10.1007/BF00654342
  36. Hofmeister A.M., Rossman G.R. A spectroscopic study of blue radiation coloring in plagioclase. Amer. Mineral. 1986. 71, № 1—2. P. 95—98.
  37. Matyash I.V., Bagmut N.N., Litovchenko A.S., Proshko V.Ya. Electron paramagnetic resonance study of new paramagnetic centers in microcline-pertites from pegmatites. Phys. Chem. Minerals. 1982. 8, Iss. 4. P. 149—152. https://doi.org/10.1007/bf00308235
  38. Petrov I., Hafner S.S. Location of trace Fe3+ ions in sanidine, KА1Si3О8. Amer. Mineral. 1988. 73 (1—2). P. 97—104.
  39. Petrov I., Mineeva R.M., Bershov V.L., Agel A. EPR of [Pb-Pb]3+ mixed valence pairs in amazonite-type microcline. Amer. Mineral. 1993. 78 (5—6). Р. 500—510.
  40. Wright T.L. X-Ray and optical study of alkali feldspar: II. An X-Ray method for determining the composition and structural state from measurement of 2Θ values for three reflections. Amer. Mineral. 1968. 53, № 5—6. P. 88—104.

PDF

Українська