ДИПІРАМІДАЛЬНІ КРИСТАЛИ ЦИРКОНУ ІЗ ЛУЖНИХ ПОРІД ПРИАЗОВ’Я

УДК 549.01 (477)

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

Квасниця В.М. 1, Вишневський О.А. 1, Квасниця І.В. 2, Гурненко І.В. 1

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

03680, м. Київ-142, Україна, пр. Акад. Палладіна, 34

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

2 Київський національний університет імені Тараса Шевченка

03022, м. Київ, Україна, вул. Васильківська, 90

Е-mail: ikvasnytsya@gmail.com

ДИПІРАМІДАЛЬНІ КРИСТАЛИ ЦИРКОНУ ІЗ ЛУЖНИХ ПОРІД ПРИАЗОВ’Я

Мова: українська

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

Анотація: З використанням методів гоніометрії, растрової електронної мікроскопії та електронно-зондового мікроаналізу вивчено зовнішню і внутрішню морфологію дипірамідальних макрокристалів циркону із лужних порід Приазов’я — маріуполітів Жовтневого масиву і сієнітів Азовського родовища, їхній хімічний склад і мінеральні включення у них. Розглянуто питання кристалогенезису циркону із указаних порід. За набором простих форм дипірамідальні макрокристали циркону із маріуполітів Жовтневого масиву і сієнітів Азовського родовища подібні, проте різко відрізняються за габітусами. Для кристалів циркону із маріуполітів Жовтневого масиву властивий дипірамідальний {111} габітус, а для кристалів циркону із сієнітів Азовського родовища — більш складний дипірамідальний {111} + {221} + {331} + {110}. Анатомічні картини макрокристалів циркону із маріуполітів Жовтневого масиву і сієнітів Азовського родовища різні. У цирконах із маріуполітів є два типи ростової концентричної зональності по (111) — дуже тонка ритмічна та вузька або відносно широка розмита, складена із захоплених включень переважно польових шпатів. Обидва типи зональності частіше розвинуті в крайових частинах кристалів. Таку внутрішню будову кристалів часто ділянками доповнюють плямисті види. Для циркону із сієнітів звичною є тонка ростова зональність по дипірамідах {111}, {221}, {331} і призмі {110}, а плямиста неоднорідність кристалів є рідкісною. Макрокристали циркону із маріуполітів переповнені мінеральними включеннями, тоді як у макрокристалах циркону із сієнітів вони рідкісні. Значення вмісту HfO2 і відношення ZrO2/HfO2 у макрокристалах циркону із маріуполітів Жовтневого масиву і сієнітів Азовського родовища близькі: середній вміст HfO2 — 1 %, а відношення ZrO2/HfO2 становить 67,0—74,4. У макрокристалах циркону із маріуполітів виявлено такі включення: oксид Ti, Mn і Fe (можливо, MnTiO3-FeTiO3), пірохлор, oксид Nb, Ta і Ce (можливо, це продукт зміни пірохлору), oксид Ce, La і Nd (церіаніт ?), cилікат Zr, Ca і Na — Ca-катаплеїт, егірин, К-шпат, альбіт, лепідомелан, монацит і ксенотим. У кристалах циркону Азовського родовища виявлено: у великих дипірамідальних кристалах — кварц, oксид Ce і La (церіаніт ?), К-шпат, альбіт, ксенотим і флюорит, у дрібних призматичних кристалах — галеніт, кварц, церіаніт, бритоліт, аланіт, монацит, апатит і флюорит. Проаналізовано вплив різних чинників на форму вивчених дипірамідальних кристалів циркону. Зроблено висновок, що дипірамідальний {111} циркон із маріуполітів Жовтневого масиву є пізньомагматичним мінералом, утворився в лужній породі із високим коефіцієнтом агпаїтності переважно за рахунок розчинення катаплеїту і, можливо, внаслідок перекристалізації більш раннього дрібного циркону. Відносно низькотемпературні умови його кристалізації та пересичене лугами, кремнеземом і водою мінералоутворювальне середовище сприяли максимальному впливу особливостей структури мінералу на огранення його кристалів. Дипірамідальний {111} + {221} + {331} + {110} циркон із сієнітів Азовського родовища є ранньомагматичним кумулятивним мінералом, утворився в лужній породі із низьким коефіцієнтом агпаїтності. Висока температура його кристалізації та збагачене на цирконій мінералоутворювальне середовище могли бути вирішальною причиною його складного дипірамідального огранення.

Ключові слова: циркон, кристаломорфологія, анатомія, хімічний склад, мінеральні включення, кристалогенезис, лужні породи, Приазов’я.

Література

  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.

 

Українська