FIRST DISCOVERY OF LOPARITE-(Ce) IN CARBONATITE OF THE GULI COMPLEX (POLAR SIBERIA, RUSSIA): ZONING OF CRYSTALS, ISOMORPHIC SUBSTITUTIONS AND GENETIC FEATURES

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

For the first time, loparite-(Ce) was found in a xenolith of phoscorite from the calcite carbonate of the Guli complex of the Maimecha-Kotui alkaline province (Krasnoyarsk Krai, Russia). Its composition is close to the end member (Na0.5LREE0.5)TiO3. Crystals of loparite-(Ce) occur in magnetite as relict inclusions, their intermediate and marginal zones are characterized by a zonal distribution of rare earth elements (REE). Local areas enriched in Nb and Th are recorded in the marginal zones. Compositional variations of loparite-(Ce) crystals are described by the following substitution schemes: Ca2+ + Ti4+ ↔ Na+ + (Nb + Ta)5+ and REE3+ + Ti4+ ↔ Ca2+ + (Nb + Ta)5+. Based on the results of Raman spectroscopy, areas differing in structure and chemical composition of REE were identified in loparite crystals. It is concluded that isomorphism affects the distortion of the crystal structure and the symmetry of vibrational modes. The obtained results indicate that loparite-(Ce) was formed at the early stages of crystallization of an alkaline-carbonatite immiscible melt, and the later crystallization of pyrochlore and zirconolite is consistent with the fact that the residual carbonate melt was enriched in fluorine, rare and radioactive elements.

About the authors

K. N Malitch

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: dunite@yandex.ru
Ekaterinburg, Russia

N. V Sorokhtina

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: nat_sor@rambler.ru
Moscow, Russia

L. N Kogarko

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: kogarko@geokhi.ru
Academician of the RAS Moscow, Russia

Yu. V Shchapova

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: yu.shchapova@yandex.ru
Ekaterinburg, Russia

I. Yu Badanina

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dunite@yandex.ru
Ekaterinburg, Russia

V. A Bulatov

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dunite@yandex.ru
Ekaterinburg, Russia

N. S Chebykin

Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: dunite@yandex.ru
Ekaterinburg, Russia

References

  1. Kogarko L.N., Williams C.T., Woolley A.R. Chemical evolution and petrogenetic implications of loparite in the layered, Agnatic Lovozero Complex, Kola Peninsula, Russia // Mineralogy and Petrology. 2002. V. 74. P. 1–24.
  2. Когарко Л.Н., Сорохтина Н.В., Кононкова Н.Н. Эволюции состава кальциртита и перовскита в фоскоритах и карбонатитах Гулинского щелочно-ультраосновного комплекса (Полярная Сибирь) // Геохимия. 2025. Т. 70. № 2. С. 22–41.
  3. Mitchell R.H., Welch M.D., Chakhmouradian A.R., Mills S. Nomenclature of the perovskite supergroup: A hierarchical system of classification based on crystal structure and composition // Mineral. Mag. 2017. V. 81. P. 411–461.
  4. Chakhmouradian A.R., Mitchell R.H., Pankov A.V., Chukanov N.V. Loparite and "metaloparite" from the Burpala alkaline complex, Baikal Alkaline Province (Russia) // Mineralogical Magazine. 1999. V. 63. P. 519–534.
  5. Зубкова Н.В., Аракчеева А.В., Пущаровский Д.Ю., Семенов Е.И., Атенсио Д. Кристаллическая структура лопарита // Кристаллография. 2000. Т. 45. № 2. С. 242–246.
  6. Mitchell R.H., Burns P.C., Chakhmouradian A.R. The crystal structures of loparite-(Ce) // The Canadian Mineralogist. 2000. V. 38. P. 145–152.
  7. Popova E.A., Lushnikov S.G., Yakovenchuk V.N., Krivovichev S.V. The crystal structure of loparite: a new acentric variety. Mineralogy and Petrology. 2017. V. 111. 827–832.
  8. Popova E.A., Yakovenchuk V.N., Lushnikov S.G., Krivovichev S.V. Structural phase transitions in loparite-(Ce): evidences from Raman light scattering // Journal of Raman Spectroscopy. 2014. V. 46. P. 161–166.
  9. Егоров Л.С. Ийолит-карбонатитовый плутонизм (на примере маймеча-котуйского комплекса Полярной Сибири). Л.: Недра, 1991. 260 с.
  10. Малич К.Н. Платиноиды клинопироксенит-дунитовых массивов Восточной Сибири (геохимия, минералогия, генезис). СПб.: Санкт-Петербургская картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 1999. 296 с.
  11. Егоров Л.С. Фоскориты Маймеча-Котуйского ийолит-карбонатитового комплекса // Записки ВМО. 1992. Ч. 121. № 3. С. 13–26.
  12. Cooper A.F., Gittins J., Tuttle O.F. The system Na2CO3-K2CO3-CaCO3 at 1 kilobar and its significance in carbonatite petrogenesis // Amer. J. Sci. 1975. V. 275. P. 534–560.
  13. Kjarsgaard B.A., Hamilton D.L., Peterson T.D. Peralkaline Nephelinite/Carbonatite Liquid Immiscibility: Comparison of Phase Compositions in Experiments and Natural Lavas from Oldoinyo Lengai. Carbonatite volcanism. Oldoinyo Lengai and the petrogenesis of natrocarbonatites / Eds K. Bell, J. Keller. Berlin: Springer-Verlag, 1995. P. 163–190. https://doi.org/10.1007/978-3-642-79182-6
  14. Kogarko L.N. Role of CO2 on differentiation of ultramafic alkaline series: liquid immiscibility in carbonate-bearing phonolitic dykes (Polar Siberia) // Mineralogical Magazine. 1997. V. 61. P. 549–556.
  15. Feng D., Shivaramalah R., Navrotsky A. Rare-earth perovskites along the CaTiO3-Na0.5La0.5TiO3 join: Phase transitions, formation enthalpies, and implications for loparite minerals. American Mineralogist 2016. V. 101. P. 2051–2056.
  16. Когарко Л.Н., Сорохтина Н.В., Кононкова Н.Н., Климович И.В. Уран и торий в минералах карбонатитов Гулинского массива, Полярная Сибирь. // Геохимия. 2013. № 10. С. 855–866.
  17. Сорокшина Н.В., Липницкий Т.А., Жилкина А.В., Якушев А.И., Кононкова Н.Н. Геохимия пород редкометального месторождения Несковара щелочно-ультраосновного комплекса Вуорияры, Кольский полуостров // Геохимия. 2023. 68(11). С. 1133–1160.
  18. Юзюк Ю.И. Спектры комбинационного рассеяния керамик, пленок и сверхрешеток сегнетоэлектрических перовскитов (Обзор) // Физика твердого тела. 2012. 54(5). С. 963–993.
  19. Dwij V., De B.K., Tyagi S., Sharma G., Sathe V. Fano resonance and relaxor behavior in Pr doped SrTiO3: A Raman spectroscopic investigation. // Physica B: Condensed Matter. 2021. 620. 413265.
  20. Cowley R.A., Gvasaliya S.N., Lushnikov S.G., Roessli B., Rotaru G.M. Relaxing with relaxors: a review of relax or ferroelectrics // Advances in Physics. 2011. V. 60. P. 229–327.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».