Trace Elements Partitioning in the System P2O5–CaO–Na2O ± (SiO2 + Al2O3)–F–H2O–CO2 at 500 MPa

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The distribution of Ti, Zr, Nb, La, Sm, Yb, and Y was experimentally studied between phosphate-carbonate melts, silicate-bearing melts (at addition of silicate in starting mixtures) and minerals – apatite (Ca₅(PO₄)₃F), fluorite (CaF₂), and nacaphite – (CaNaPO₄F). Four experimental series were carried out in an internally heated gas pressure vessels at a pressure of 500 MPa using four types of starting melts: (1) Ca₅(PO₄)₃F + CaCO₃ + Na₂CO₃ + NaAlSiO₄ at 1100–750 °C;
(2) Ca₅(PO₄)₃F + CaCO₃ + NaF + NaAlSiO₄ at 950 °C; (3) NaPO₃ + CaCO₃ + CaF₂ + NaF + NaAlSiO₄ at 900 °C; and (4) NaPO₃ + CaCO₃ + NaF + NaAlSiO₄ at 900 °C with variable proportions of P₂O₅, CaO, Na₂O, and SiO₂. H₂O, H₂C₂O₄, as well as a mixture of trace element oxides were added in equal mass proportions to all starting compositions. The experimental products were analyzed by electron probe microanalysis. Depending on the CaO and P₂O₅ proportion, the silicate-free starting mixtures in three former series yielded two types of quenched melts: calcite-rich melt with 20 mol % Na₂O at lower P₂O₅ content and sodic-carbonate-phosphate melt with low CaO at higher P₂O₅ content. The solubility of ZrO₂, TiO₂, and Nb₂O₅ in the obtained calcite-rich quenched melts at 650 °C is low and constrained by the crystallization of Zr, Ti, and Nb oxides. At 1000 °C, these oxides are not formed, and the concentrations of ZrO₂, TiO₂, and Nb₂O₅ increase in melts with increasing P₂O₅/(P₂O₅ + CaO) ratio. The REE partition coefficients between apatite and coexisting Ca-rich carbonate melt increase with increasing P₂O₅ content from 0.2 to 0.9 for La₂O₃, from 0.25 to 0.75 for Sm₂O₃, from 0.2 to 0.6 for Yb₂O₃, and from 0.2 to 0.4 for Y₂O₃, reaching in a single case 0.5. In runs of series IV the silicate-bearing starting mixtures yielded two immiscible melts: SiO₂-free phosphate-rich melt with apatite and nepheline, and aluminum-silicate melt in run IV-7. Run IV-8 produced two immiscible melts, sodic-phosphate and silicate, with P₂O₅ content no more than 25 wt %. The concentrations of TiO₂, ZrO₂, Nb₂O₅ are much higher in the phosphate-rich melt than in the silicate melt with the lower phosphorus content. Their partition coefficients in run IV-7 are dTiO₂ = 13.9, dZrO₂ = 2.46, dNb₂O₅ = 3.01, and are less, but still more than one in run IV-8: dTiO₂ = 1.29, dZrO₂ = 2.04, dNb₂O₅ = 1.24.

Авторлар туралы

I. Rass

Institute of Ore Geology, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: rass@igem.ru
Moscow, Russia

A. Polozov

Institute of Ore Geology, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: rass@igem.ru
Moscow, Russia

K. Shmulovich

Institute of Experimental Mineralogy of the Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: rass@igem.ru
Chernogolovka, Moscow District, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Белов С.В., Лапин А.В., Толстов А.В., Фролов А.А. Минерагения платформенного магматизма (трапы, карбонатиты, кимберлиты). Новосибирск: Наука СО РаН, 2008. 537 с.
  2. Делицын Л.М., Делицына Л.В. Несмесимость жидких фаз в системах Ca5(PO4)3F-SiO2-NaF-FeO и Ca5(PO4)3F-SiO2-NaF-Fe2O3 и их значение в генезисе апатитовых месторождений // Докл. АН. 2002. т. 386. No 4. С. 533-537.
  3. Равич М.И. Водно-солевые системы при повышенных температурах и давлениях. М.: Наука, 1974. 151 с.
  4. Расс И.Т., Петренко Д.Б., Ковальчук Е.В., Якулешев А.И. фоскориты и карбонатиты: взаимоотношения, возможные петрогенетические процессы и исходная магма (массив Ковдор, Кольский п-ов) // Геохимия. 2020. т. 65. No 7. С. 627-653.
  5. Сук Н.И. Особенности жидкостного расслаивания фосфорсодержащих силикатно-солевых расплавов // Докл. АН. 1993. т. 329. No 3. С. 335-338.
  6. Сук Н.И. Поведение рудных элементов (W, Sn, Ti и Zr) в расслаивающихся силикатно-солевых системах // Петрология. 1997. т. 5. No 1. С. 20-27.
  7. Сук Н.И. Экспериментальные явления несмесимости силикатно-карбонатных систем // Петрология. 2001. т. 9. No 5. С. 547-558.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».