О первой находке титансодержащего гидроксилклиногумита в подиформных хромититах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые в подиформных хромититах обнаружен минерал группы гумита – титансодержащий гидроксилклиногумит, относящийся к природным плотным водосодержащим магнезиальным силикатам (DHMS-фазам). Находка сделана в хромовых рудах плато Пайты, расположенного в северной части Войкаро-Сыньинского ультрамафитового массива Полярного Урала. Хромититы залегают в теле дунитов, которое расположено на контакте апогарцбургитовых амфибол-оливин-антигоритовых и амфибол-энстатит-оливиновых метаморфических пород, содержащих реликты несерпентинизированных гарцбургитов. По оптическим данным и химическому составу минерал относится к титансодержащему гидроксилклиногумиту, так как содержит TiO2 (до 5.64 мас. %), при полном отсутствии фтора. Присутствие OH-группировки в минерале подтверждается рамановским спектром, который в целом соответствует эталону гидроксилклиногумита. Результаты геотермометрии показывают, что формировался данный минерал в хромититах Полярного Урала при температуре 668–740 °C и, вероятно, давлении 20–25 кбар. Из этого следует, что образование (или перекристаллизация) хромитовых руд происходило в высокобарических условиях, т. е. рудопроявления хромитов в северной части Войкаро-Сыньинский массива были сформированы, по всей видимости, в надсубдукционной обстановке.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. Б. Ширяев

Институт геологии и геохимии Уральского отделения Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: pavel.shiryayev@gmail.com
Россия, Екатеринбург

Ю. В. Ерохин

Институт геологии и геохимии Уральского отделения Российской Академии наук

Email: pavel.shiryayev@gmail.com
Россия, Екатеринбург

К. С. Иванов

Институт геологии и геохимии Уральского отделения Российской Академии наук

Email: pavel.shiryayev@gmail.com
Россия, Екатеринбург

В. Н. Пучков

Институт геологии и геохимии Уральского отделения Российской Академии наук

Email: pavel.shiryayev@gmail.com

член-корреспондент РАН

Россия, Екатеринбург

В. В. Хиллер

Институт геологии и геохимии Уральского отделения Российской Академии наук

Email: pavel.shiryayev@gmail.com
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Wells F. G., Cater F. W. Jr., Rynearson G. A. Chromite deposits of Del Norte County, California. Geological investigations of chromite in California. Part I, Klamath Mountains // California Department of Natural Resources, Division of Mines, 1946. Ch. 1. V. 134. 76 p.
  2. Yang J. S., Dobrzhinetskaya L. F., Bai W. J., Fang Q. S., Robinson P. T., Zhang J. F., Green H. W. Diamond- and coesite-bearing chromitites from the Luobusa ophiolite, Tibet // Geology, 2007. V. 35. P. 875–878.
  3. Гекимянц В. М., Соколова Е. В., Спиридонов Э. М., Феррарис Дж., Чуканов Н. В., Пренчипе М., Авдонин В. Н., Поленов Ю. А. Гидроксилклиногумит Mg9(SiO4)4(OH, F)2 – новый минерал из группы гумита // Записки ВМО. 1999. Ч. 128. Вып. 5. С. 64–70.
  4. Trommsdorff V., Evans B. W. Titanian hydroxyl-clinohumite: formation and breakdown in antigorite rocks (Malenco, Italy) // Contributions to Mineralogy and Petrology, 1980. V. 72. P. 229–242.
  5. Shen T., Hermann J., Zhang L., Lü Z., Padrón- Navarta J.A., Xia B., Bader T. UHP metamorphism documented in Ti-chondrodite- and Ti-clinohumite-bearing serpentinized ultramafic rocks from Chinese southwestern Tianshan // Journal of Petrology, 2015. V. 56. P. 1425–1458.
  6. Wirth R., Dobrzhinetskaya L. F., Green H. W. Electron microscope study of the reaction olivine+H2O+TiO2 → titanian clinohumite + titanian chondrodite synthesized at 8 Gpa, 1300 K // American Mineralogist, 2001. V. 86. P. 601–610.
  7. Zhang R. Y., Shu J. F., Mao H. K., Liou, J. G. Magnetite lamellae in olivine and clinohumite from Dabie UHP ultramafic rocks, central China // American Mineralogist. 1999. V. 84. P. 564–569.
  8. Вахрушева Н. В. Метаморфизм хромитоносных гипербазитов Полярного Урала. Автореферат дисс. канд. геол.-мин. наук. Екатеринбург: УГГГА, 1996. 24 с.
  9. Arai S., Miura M. Formation and modification of chromitites in the mantle // Lithos. 2016. V. 264. P. 277–295.
  10. Дир У. А., Хауи Р. А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. Т. 1. Ортосиликаты и кольцевые силикаты. М.: Мир, 1965. 372 с.
  11. Fujino K., Takeuchi Y. Crystal chemistry of titanian chondrodite and titanian clinohumite of high-pressure origin // American Mineralogist. 1978. V. 63. P. 535–543.
  12. Liu D., Hirner S. M., Smyth J. R., Zhang J., Shi X., Wang X., Zhu X., Ye Y. Crystal chemistry and high-temperature vibrational spectra of humite and norbergite: Fluorine and titanium in humite-group minerals // American Mineralogist. 2021. V. 106. P. 1153–1162.
  13. González-Jiménez J.M., Plissart G., Garrido L. N., Padrón-Navarta J.A., Aiglsperger T., Romero R., Marchesi C., Moreno-Abril A.J., Reich M., Barra F., Morata D. Ti-clinohumite and Ti-chondrodite in antigorite serpentinites from Central Chile: evidence for deep and cold subduction // European Journal of Mineralogy. 2017. V. 29. P. 959–970.
  14. Stalder R., Ulmer P. Phase relations of a serpentine composition between 5 and 14 GPa: significance of clinohumite and phase E as water carriers into the transition zone // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2001. V. 140. P. 670–679.
  15. Weiss M. Clinohumites: a field and experimental study. PhD Thesis № 12202. Swiss Federal Institute of Technology Zurich, 1997. 168 p.
  16. De Hoog J. C.M., Hattori K., Jung H. Titanium- and water-rich metamorphic olivine in high-pressure serpentinites from the Voltri Massif (Ligurian Alps, Italy): evidence for deep subduction of high-field strength and fluid-mobile elements // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2014. V. 167. Article 990.
  17. Rebay G., Spalla M. I., Zanoni D. Interaction of deformation and metamorphism during subduction and exhumation of hydrated oceanic mantle: Insights from the Western Alps // Journal of Metamorphic Geology. 2012. V. 30. P. 687–702.
  18. López Sánchez-Vizcaíno V., Gómez-Pugnaire M.T., Garrido C. J., Padrón-Navarta J.A., Mellini M. Breakdown mechanisms of titanclinohumite in antigorite serpentinite (Cerro del Almirez massif, S. Spain): A petrological and TEM study // Lithos. 2009. V. 107. P. 216–226.
  19. Ballhaus C., Berry R. F., Green D. H. Experimental calibration of the olivine-orthopyroxene-spinel oxygen barometer – implications for oxygen fugacity in the Earth’s upper mantle // Contribution of Mineralogy and Petrology. 1991. V. 107. P. 27–40.
  20. Иванов К. С., Пучков В. Н. Структурно-формационные зоны Уральского складчатого пояса: обзор данных и развитие новых идей // Геотектоника. 2022. № 6. С. 78–113.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Геологическая схема рудопроявления Пайты Войкаро- Сыньинского массива (Полярный Урал), по [8]. Ус- ловные обозначения: 1–3 – породы метаморфизованного дунит-гарцбургитового комплекса: 1 – с содержанием дунитовой составляющей 10–30%; 2 – с содержанием дунитовой составляющей 30–50%; 3 – с содержанием дуни- товой составляющей более 50%; 4 – дуниты; 5 – четвертичные отложения; 6 – габбро жильные; 7 – тектонические нарушения; 8 – ручьи; 9 – озера; 10 – место находки титансодержащего гидроксилклиногумита.

Скачать (913KB)
3. Рис. 2. Хромитит орбикулярной текстуры. Рудопроявление Пайты, Войкаро- Сыньинский массив, Полярный Урал. Длина поля фотографии 5 см.

Скачать (571KB)
4. Рис. 3. Срастание оливина с клиногумитом в хромитите; Fo – форстерит, Hchu – гидроксилклиногумит, Mchr – магнезиохромит, Clc – клинохлор. Фото полированного шлифа, без анализатора.

5. Рис. 4. Оливин в срастании с гидроксилклиногумитом: а) – карта в лучах титана (светлое – клиногумит, черное – оливин); б) – карта линий клиногумита 742+783 см‑1 на рамановском спектре (желтое – клиногумит).

Скачать (540KB)
6. Рис. 5. Диаграмма корреляции титана от суммы двухвалентных катионов в кристаллохимической формуле титансодержащих клиногумитов (по [5]). Условные обозначения: 1 – из серпентинитов Ки- тайского Тянь-Шаня; 2 – из кимберлитов США; 3 – из мраморов восточных Альп; 4 – из офиолитов за- падных Альп; 5 – из серпентинитов Испании; 6 – из серпентинитов Италии; 7 – из UHP-метаморфитов Италии. Звездочками показаны наши данные.

Скачать (165KB)
7. Рис. 6. КР (рамановский) спектр гидроксилклиногумита из хромититов (черным цветом показан исходный спектр, зеленым – лоренцевы составляющие, красным – огибающая лоренцевых составляющих).

Скачать (668KB)

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах