«Sr-буссенит» - потенциально новый минеральный вид из щелочно-ультраосновных пород (мельтейгит-уртитов) Хибинского массива (Кольский п-ов, Россия)

 

Азарова Ю.В.*, Кринов Д.И.**

* - Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва, Россия;

** - Открытое акционерное общество «Ведущий научно-исследовательский институт химических технологий», Москва, Россия

azarova_yu@mail.ru

 

Мельтейгит-уртиты - весьма распространенные породы в щелочных и щелочно-ультраосновных комплексах мира. Считается, что это минералогически довольно «бедные», в большинстве случаев, породы – породообразующие минералы в них представлены нефелином и эгирин-диопсидом, акцессорные - апатитом, титанитом, лампрофиллитом, иногда – ильменитом, пирротином, редко другими минералами.

В ультраосновных породах ряда мельтейгит-уртитов Хибинского щелочного массива, как и в других щелочных и щелочно-ультраосновных массивах, породообразующие представлены нефелином и эгирин-диопсидом, эгирин-геденбергитом, типичные акцессорные минералы - титанит, эвдиалит, лампрофиллит,  апатит.

Авторами данной статьи в массивных уртитах, отобранных из керна скважины, пройденной у подножья г. Поачвумчорр, установлено несколько минералов, крайне редко встречающихся в природных геологических объектах. Это - арктит, ханнешит, буссенит Na₂Ba₂FeTi[Si₂O₇](CO₃)(OH)₃F, который до последнего времени считался эндемиком месторождения Кукисвумчорр, Хибинского массива и был описан лишь один раз (Хомяков, 2001). Кроме собственно буссенита, установлена фаза, в которой при пересчете ее состава на формулу, содержание стронция (в формульных единицах) превышает содержание бария. Его идеализированная формула - Na₂(Sr,Ba)₂FeTi[Si₂O₇](CO₃)(OH)₃F_. Формально такая фаза может быть названа «Sr-буссенитом» и являться потенциально новым минеральным видом.

Нахождение и формы выделений «Sr-буссенита»

 «Sr-буссенит» установлен в виде очень мелких (40-50 мкм) пластинчатых кристаллов изометричной формы среди скоплений эгирина и энигматита (Рис. 1). Соотношения с минералами уртитов, и приуроченность его к трещинкам в породе указывают на более позднее образование «Sr-буссенита» и по отношению к пироксенам и нефелину, и по отношению к титаносиликатам. Вероятно, этот минерал, кристаллизовался на поздних, низкотемпературных (гидротермальных) стадиях минералообразования. Контактов между Sr-буссенитом» и собственно буссенитом нами не обнаружено и временное соотношение между ними остается пока не ясным.

 

 

Собственно буссенит  образует более крупные призматические и пластинчатые кристаллы и их сростки от 50 до 200 мкм и более в длину, иногда со своеобразными «апофизами», среди скоплений эгирина и эгирин-геденбергита и на контактах зерен титанита и энигматита с эгирин-геденбергитом (Рис. 2). Кроме перечисленных минералов, он ассоциирует также с баритолампрофиллитом, пирротином и джерфишеритом, развивающимся в виде кайм по пирротину.

Химический состав «Sr-буссенита» и буссенита.

В среднем, состав фазы (см. табл.), для которой установлено содержание стронция, превышающее содержание бария (при пересчете состава на формулу, в формульных единицах) - «Sr-буссенита», отвечает эмпирической формуле: (Na_2.29K_0.01)_2.30(Sr_0.83Ba_0.69Ca_0.25)_1.77(Fe_0.96Mn_0.17Mg_0.02)_1.15Ti_0.91 [Si_1.87O₇](CO₃)(OH)₃F_1.23 (количество фтора вычислено, исходя из требования баланса зарядов в формуле, принимая количества групп OH и CO₃ соответствующими идеализированной формуле буссенита). Соотношение Sr/Ba=1.2-1.5, в среднем 1.3.

Собственно буссенит, установленный в массивных уртитах, по своему составу (табл.) близок к составу образца Кукисвумчоррского буссенита из гидротермальных прожилков, охарактеризованному А.П. Хомяковым (2001). Особенностью буссенита, установленного в уртитах, является более значительное содержание Na₂O (11-13 мас.%, а не 8-9, как в буссените А.П. Хомякова (2001)) и SrO (10-13 мас.% в нашем образце и примерно 6-7 мас.% в Кукисвумчоррском) и более низкое – BaO (18-22 и  28 мас.% соответственно). Средний состав буссенита уртитов отвечает эмпирической формуле: (Na_2.34K_0.02)_2.36(Ba_0.75Sr_0.68Ca_0.26)_1.69(Fe_0.95Mn_0.19Mg_0.03)_1.17Ti_0.86 [(Si_1.91Al_0.01)_1.92O₇](CO₃)(OH)₃F_1.15.

Колебания в содержаниях бария и стронция позволяют предположить существование изоморфного ряда минералов: собственно буссенит – «Sr-буссенит» и, вероятно, характерный для буссенита изоморфизм Ba→Sr. Средний состав буссенита из уртитов, пересчитанный на эмпирическую формулу, лежит, видимо, практически посредине предполагаемого изоморфного ряда. Состав буссенита, описанный А.П. Хомяковым (2001) отвечает доминантно бариевым его членам, а установленный авторами «Sr-буссенит» - соответственно доминантно стронциевым.

 

Таблица. Химические составы буссенита и «Sr-буссенита» в массивных уртитах Хибинского массива.

	Буссенит		«Sr-буссенит»
	Среднее1	Колебания	Среднее2	Колебания
Na2O масс. %	12.43	11.29-13.27	11.05	10.21-12.16
K2O	0.14	0.00-0.29	0.10	0.00-0.22
CaO	2.50	2.08-2.64	2.18	2.03-2.26
SrO	12.07	10.10-12.93	14.53	13.58-15.66
BaO	19.72	18.32-21.78	16.63	16.01-17.63
MnO	2.32	1.91-3.00	2.27	1.95-2.64
MgO	0.18	0.00-0.83	0.04	0.00-0.12
FeO*	11.56	10.16-12.51	10.68	10.26-10.72
Al2O3	0.13	0.00-0.29	-	-
SiO2	19.64	18.27-22.57	18.64	17-79-18.99
TiO2	11.80	11.44-12.26	12.22	11.52-13.00
Сумма**	92.49		88.36

1 – двенадцать точек методом энерго-дисперсионного анализа

2 - пять точек методом энерго-дисперсионного анализа

* - приведена сумма FeO+Fe₂O₃

**  -  количества H₂O и CO₃ не определялись, в сумме не учитывались.

 Прочерк - элемент отсутствует в пределах порога определения данным методом.

 

Выводы.

1. В мельтейгит-уртитах Хибинского щелочного массива установлена фаза, которая по особенностям своего состава может быть названа «Sr-буссенитом» и является, возможно, потенциально новым минеральным видом. Кроме того, колебания в содержаниях бария и стронция позволяют предположить существование в породах Хибинского массива изоморфного ряда минералов: собственно буссенит – «Sr-буссенит».

2. Минералогия мельтейгит-уртитов богаче, чем это считалось до сих пор. Вероятно, целый ряд минералов присутствуют в них в виде очень мелких и микронных выделений и были пропущены в ходе предшествующих исследований. Исходя из этого, большое количество редких и уникальных минералов, в том числе и эндемиков, могут оказаться, на самом деле, весьма распространенными. При детальном изучении в щелочных и щелочно-ультраосновных массивах мира, в частности,  в Хибинском массиве, пород, считавшихся минералогически бедными, с использованием прецизионных методов в необходимом объеме, редкие фазы, охарактеризованные в данной статье и другие редкие фазы, могут стать их обычными низкотемпературными минералами.

Авторы очень признательны З.В. Шлюковой за предоставленную для изучения коллекцию образцов.

 

Литература:

Хомяков А.П., Меньшиков Ю.П., Нечелюстов Г.Н.,  Жу Хуюн. Буссенит Na₂Ba₂Fe²⁺TiSi₂O₇(CO₃)(OH)₃F  - новый слюдоподобный титаносиликат из Хибинского щелочного массива (Кольский полуостров). ЗРМО. 2001.130. 3. С. 50-55

Yakovenchuk V.N., Ivanyuk G.Yu., Pakhomovsky Ya.A. and Men`shikov Yu.P. Khibiny. Apatity: Laplandia  Minerals, 2005. 468 pp. Russia.