Hematite from Fumaroles of the Tolbachik Volcano (Kamchatka, Russia): Chemistry, Relationships with Associated Minerals, Morphological and Genetic Features

F. D. Sandalov; Сандалов Ф. Д.; I. V. Pekov; Пеков И. В.; N. N. Koshlyakova; Кошлякова Н. Н.; A. V. Latyshev; Латышев А. В.; P. S. Zhegunov; Жегунов П. С.

doi:10.31857/S0869605523040081

Эксгаляционный гематит из фумарол вулкана Толбачик (Камчатка): типохимизм, морфогенетические особенности и взаимоотношения с другими минералами

Авторы: Сандалов Ф.Д.¹, Пеков И.В.¹, Кошлякова Н.Н.¹, Латышев А.В.¹^,2, Жегунов П.С.³
Учреждения:
1. Московский государственный университет, Геологический факультет
2. Институт физики Земли имени О.Ю. Шмидта РАН
3. Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
Выпуск: Том CLII, № 4 (2023)
Страницы: 16-46
Раздел: МИНЕРАЛЫ И ПАРАГЕНЕЗИСЫ МИНЕРАЛОВ
URL: https://journals.rcsi.science/0869-6055/article/view/136733
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869605523040081
EDN: https://elibrary.ru/EGWLVU
ID: 136733

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Детально исследован эксгаляционный гематит из фумарол вулкана Толбачик (Камчатка). В нем зафиксированы значительные примеси халькофильных элементов: олова (до 9.2 мас. % SnO₂ ‒ максимальное содержание для природного гематита), меди (до 4.7 мас. % СuO) и, впервые для этого минерала, сурьмы (до 2.6 мас. % Sb₂O₅). Другие существенные примеси: Ti, Mg, Mn, Al, Cr. Установлены ранее неизвестные Sn-Cu- и Sn-Cu-Sb-содержащие разновидности гематита и новые для этого минерала изоморфные схемы Sn⁴⁺ + Cu²⁺ → 2Fe³⁺ и Sb⁵⁺ + 2(Cu,Fe)²⁺ → 3Fe³⁺. Показано, что в толбачинских фумаролах окислительного типа гематит является ведущим концентратором Sn и Sb. Охарактеризована эпитаксия на гематите минералов группы рутила (касситерита, рутила и трипугиита), шпинелидов (магнезиоферрита, ганита и купрошпинели) и корунда. Образование богатого примесями эксгаляционного гематита происходило в температурном интервале 500–850 °C. Источником халькофильных элементов (Sn, Sb, Cu, Zn) выступил вулканический газ, а труднолетучих компонентов (Mg, Al, Cr, Ti) – вмещающий фумарольные камеры базальт; для Fe, Mn и V предполагается смешанный источник. Халькофильная специфика состава примесей – типоморфный признак фумарольного гематита. В фумаролах Толбачика установлен мартит, что указывает на повышение окислительного потенциала в ходе эксгаляционного минералообразования.

Ключевые слова

гематит, касситерит, мартит, олово, эпитаксия, типохимизм, изоморфизм, фумарола, вулкан Толбачик

Список литературы

Большое трещинное Толбачинское извержение, Камчатка, 1975–1976 Под ред. С.А. Федотова. М.: Наука, 1984. 637 с.
Булах М.О. Апобазальтовые газовые метасоматиты и сопряженная с ними эксгаляционная минерализация в фумарольных системах окислительного типа (на примере вулкана Толбачик, Камчатка). Дис. к.г.-м.н. М.: МГУ, 2023. 382 с.
Булах М.О., Пеков И.В., Кошлякова Н.Н., Сидоров Е.Г. Людвигит и юаньфулиит из фумарольных эксгаляций вулкана Толбачик (Камчатка) // ЗРМО. 2021. Т. 150. № 6. С. 67–87.
Булах М.О., Пеков И.В., Кошлякова Н.Н., Назарова М.А. Изменение базальта в высокотемпературных фумаролах окислительного типа на вулкане Толбачик (Камчатка). Часть 1. Процессы и продукты преобразования оливина // ЗРМО. 2023. Т. 152. № 3. С. 1–36.
Вергасова Л.П., Филатов С.К. Опыт изучения вулканогенно-эксгаляционной минерализации // Вулканология и сейсмология. 2016. № 2. С. 3‒17.
Вергасова Л.П., Филатов С.К., Дунин-Барковская В.В. Постэруптивная деятельность Первого конуса БТТИ и современное вулканогенное формирование бокситов // Вулканология и сейсмология. 2007. № 2. С. 55‒77.
Меняйлов И.А., Никитина А.П., Шапарь В.Н. Геохимические особенности эксгаляций Большого трещинного Толбачинского извержения. М.: Наука, 1980. 235 с.
Минералы. Справочник. Под. ред. Чухрова Ф.В. и Бонштедт-Куплетской Э.М. Т. II. Вып. 2. Простые окислы. М.: Наука, 1965. 342 с.
Набоко С.И., Главатских С.Ф. Постэруптивный метасоматоз и рудообразование. М.: Наука, 1983. 165 с.
Набоко С.И., Главатских С.Ф. Реликты постэруптивной активности на старых конусах Толбачинского дола, Камчатка // Вулканология и сейсмология. 1992. № 5‒6. С. 66‒86.
Пеков И.В., Агаханов А.А., Зубкова Н.В., Кошлякова Н.Н., Щипалкина Н.В., Сандалов Ф.Д., Япаскурт В.О., Турчкова А.Г., Сидоров Е.Г. Фумарольные системы окислительного типа на вулкане Толбачик ‒ минералогический и геохимический уникум // Геология и геофизика. 2020. № 5–6. С. 826‒843.
Сандалов Ф.Д., Кошлякова Н.Н., Пеков И.В., Жегунов П.С. Медные, цинковые и Sn-содержащие оксиды группы шпинели в отложениях палеофумарол Южного поля горы 1004 (вулканический комплекс Толбачик, Камчатка) // Сборник тезисов XI Российской молодежной научно-практической Школы “Новое в познании процессов рудообразования”. М.: ИГЕМ РАН, 2022. С. 230–233.
Сандалов Ф.Д., Кошлякова Н.Н., Пеков И.В., Япаскурт В.О., Ханин Д.А., Сидоров Е.Г. Касситерит из фумарольных эксгаляций вулкана Толбачик (Камчатка): химический состав и морфогенетические особенности // Новые данные о минералах. 2019. Т. 53. № 3. С. 60–70.
Сандалов Ф.Д., Пеков И.В., Кошлякова Н.Н., Ксенофонтов Д.А., Жегунов П.С. Псевдобрукит из активных фумарол вулканического массива Толбачик (Камчатка). Состав и типохимизм минералов группы псевдобрукита // ЗРМО. 2023. Т. 152. № 2. С. 31‒59.
Сандалов Ф.Д., Пеков И.В., Кошлякова Н.Н., Япаскурт В.О., Агаханов А.А., Сидоров Е.Г., Бритвин С.Н. Богатый халькофильными элементами (Sb, Sn, Te) рутил и высокотитанистые разновидности трипугиита и касситерита из возгонов активных фумарол вулкана Толбачик (Камчатка, Россия) // ЗРМО. 2020. № 2. С. 22–41.
Сандалов Ф.Д., Щипалкина Н.В., Пеков И.В., Кошлякова Н.Н., Бритвин С.Н., Сидоров Е.Г. Кристобалит и тридимит из отложений фумаролы Арсенатная (вулкан Толбачик, Камчатка, Россия) // Вестник МГУ. Серия 4: Геология. 2021. № 2. С. 87–96.
Серафимова Е.К., Ананьев В.В. Оловосодержащий гематит горы 1004 (Толбачинский дол, Камчатка) // Постэруптивное минералообразование на активных вулканах Камчатки. Часть 1. Владивосток. 1992. С. 115–121.
Серафимова Е.К., Пономарев В.В., Игнатович Ю.А., Перетолчина Н.Н. Минералогия возгонов Северного прорыва Большого трещинного Толбачинского извержения // Бюлл. вулканологических станций. 1979. № 56. С. 162–179.