В ОГЛАВЛЕНИЕ

МИНЕРАЛЬНЫЕ ФОРМЫ И ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ЦИНКА В ДИФФЕРЕНЦИАТАХ АГПАИТОВЫХ МАССИВОВ

Пеков И.В.*, Кононкова Н.Н.**, Бялькина А.В.*

*МГУ, **ГЕОХИ РАН

В дифференциатах высокощелочных пород - пегматитах и гидротермалитах цинк сосредоточен главным образом в составе собственных минералов, число которых достигает двух десятков. Преобладают среди них сфалерит и силикаты. Количество Zn, рассеянное в породообразующих минералах (члены групп астрофиллита, лампрофиллита, эвдиалита, амфиболов, пироксенов, слюд, энигматита), сравнительно мало: концентрации Zn в них редко превышают 0.05-0.1%. Отделение Zn от близких по размеру и химическим свойствам Fe2+ и Mg происходит вследствие различий в строении их электронных оболочек: Zn2+ проявляет сильную тенденцию к формированию тетраэдрического анионного окружения.

Главным фактором, опредяющим минеральные формы цинка, является активность S2-, в зависимости от которой Zn распределяется между сфалеритом и кислородными соединениями, в основном силикатами. Наиболее яркий пример - распределение Zn между сфалеритом и минералами группы нордита: величину отношения Zn/(Mn+Fe+Mg) в нордитах можно использовать для оценки активности S2-.

На раннепегматитовых стадиях Zn в тетраэдрической координации входит в состав безводных фаз с “жесткими”, высокоупорядоченными структурами: сфалерит, виллемит, минералы групп нордита, осумилита, кричтонита. Силикаты, где Zn находится в октаэдрических позициях, содержат этот элемент лишь в виде примеси.

Позднепегматитовые и гидротермальные стадии характеризуются повышением окислительного потенциала, что приводит к растворению раннепегматитового сфалерита и высвобождению Zn. Поведение и формы концентрации этого элемента коренным образом меняются. Роль сульфидов резко падает, и главной формой нахождения Zn становятся высоководные силикаты с “рыхлыми”, часто цеолитоподобными структурами. В минералах с цеолитным строением Zn может играть различную структурную роль: входить в состав тетраэдрического каркаса (готит Na4[Zn2Si7O18]· 5H2O), локализоваться в изолированных октаэдрах, “сшивающих” (Ti,Nb)-цепочки (группа лабунцовита), и даже располагаться в каналах в виде комплексного катиона [Zn(H2O)2]2+ (также группа лабунцовита).

Поздние минералы Zn, в которых он находится в тетраэдрической координации (готит, кукисвумит, гемиморфит), в отличие от ранних фаз, почти не обнаруживают изоморфизма Zn « (Mn,Fe,Mg), тогда как в поздних минералах с Zn в октаэдрах это явление обычное (группы лабунцовита, каолинита, смектитов): вхождение Fe2+ и Mn2+ в тетраэдры в значительных количествах возможно лишь при повышенных температурах, а для октаэдрически координированных катионов таких жестких ограничений нет.

Доминирование Zn в октаэдрических позициях наблюдаются в тех случаях, когда часть вершин октаэдра - это анионы ОН- или молекулы воды. В минералах группы лабунцовита две вершины “сшивающего” октаэдра представлены молекулами H2O, и главная часть валентных усилий Zn2+ распределена между остальными вершинами, занятыми О-атомами: вероятно, так реализуется здесь тенденция Zn к КЧ=4. Именно эта особенность скорее всего и объясняет очень высокую селективность минералов группы лабунцовита в отношении Zn.

В отличие от магматических пород, геохимическая история Zn в высокощелочных пегматитах и гидротермалитах связана с Mn2+ намного теснее, чем с Fe2+ и Mg. Видимо, это следствие совместного накопления Zn и Mn в ходе эволюции системы “породы - пегматиты” при одновременном обеднении ее Fe и особенно Mg.

Формы концентрации Zn и характер эволюции цинковой минерализации связаны также с щелочностью. В ультраагпаитовых условиях возникают высокощелочные силикаты (нордит, кукисвумит), при более низкой щелочности - члены групп осумилита и лабунцовита, виллемит, гентгельвин. На самых низкотемпературных и низкощелочных позднегидротермальных стадиях мы видим богатые водой бесщелочные минералы - гемиморфит, сауконит, фрепонтит, гидроцинкит.



Rambler's Top100 Service
зеркало на сайте "Все о геологии"