Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Магнезиальный кирштейнит в мелилитолитах вулкана Пьян ди Челле, Умбрия, Италия

Шарыгин В.В.

Институт геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия

sharygin@igm.nsc.ru

Кирштейнит (CaFeSiO₄) является достаточно редким минералом в природных и техногенных системах. Высокожелезистые составы были выявлены в метеоритах, кимберлитах, техногенных парабазальтах и шлаках. Магнезиальный кирштейнит, а также железистый монтичеллит, наиболее характерны для магматических щелочных пород основного состава и высокотемпературных скарнов (Конев, Самойлов, 1974; Andersen et al., 2012; Melluso et al., 2010; Platz et al., 2004; Sahama, Hytönen, 1957; 1958; Stoppa et al., 1997). Данное сообщение посвящено находке магнезиального кирштейнита в мелилитолитах вулкана Пьян ди Челле, Италия. Ранее в мелилитовых породах этого вулкана отмечался только монтичеллит (Stoppa et al., 1997).

Мелилитолиты относятся к финальному этапу активности вулкана Пьян ди Челле. Они образуют своеобразные пегматоидные жильные тела с большим количеством пустот в одном из потоков мелилититовых лав - венанцитов (Stoppa, 1995). Мелилитолиты содержат фенокристы мелилита (до 5 см), оливина, лейцита, фторфлогопита и Ti-магнетита. Данная ассоциация по своему модальному составу напоминает мелкозернистую основную массу вмещающих венанцитов. Интерстиции между крупными кристаллами заполнены мелкозернистой основной массой, представленной Ti-магнетитом, фторапатитом, фторфлогопитом, нефелином, кальсилитом, клинопироксеном, Zr-Ti-дисиликатами, умбрианитом, кирштейнитом, вестервелдитом, сульфидами, энигматитом, глобулями карбонатов, коричневым или зеленоватым стеклом (Bellezza et al., 2004; Sharygin et al., 1996; 2011; Stoppa et al., 1997). Большинство минералов образуют идеальные кристаллы в многочисленных пустотах (до 3 см), в которых также присутствуют фазы постмагматической ассоциации (цеолиты, апофиллит, кальцит и др.) и ванадинит.

Магнезиальный кирштейнит был обнаружен в основной массе, где он тесно ассоциирует с крупными зернами оливина, и иногда полностью их обрастает (Рис. 1). Центральная часть зерен оливина представлена Fo_85-80, тогда как узкая кайма (до 20 мкм) имеет более железистый состав (Fo_70-60). При этом концентрации CaO остаются примерно постоянными (1.5-1.7 мас.%, Таблица 1). Состав кирштейнита также варьирует. Самые ранние зоны, нарастающие на оливин, имеют Mg# = 51-45, при этом наиболее магнезиальные составы номинально относятся к железистому монтичеллиту. Поздние зоны кирштейнита характеризуются более железистыми составами (Mg# = 40-30). В целом, эволюция минералов группы оливина в процессе кристаллизации мелилитолитов была направлена в сторону высокожелезистых и высококальциевых составов: от форстерита к магнезиальному кирштейниту. Подобный характер эволюции оливинов является обычным и для других мелилитовых вулканических пород (Andersen et al., 2012; Melluso et al., 2010; Platz et al., 2004; Sahama, Hytönen, 1957; 1958).

Рис. 1. Кирштейнит в мелилитолите вулкана Пьян ди Челле, Италия (сканирующая микроскопия).

Условные обозначения: Ol - форстеритовый оливин; Kir - кирштейнит; Lc - лейцит; Ks - кальсилит; Ne - нефелин; Phl - фторфлогопит; Ap - фторапатит; Mgt - Ti-магнетит; Cpx - клинопироксен; Gl - стекло. Точки анализов - смотри Таблицу 1.

Взаимоотношения между оливином и кирштейнитом в мелилитолитах (Рис. 1) показывают, что в процессе кристаллизации породы оливин становился нестабильной фазой и реагировал с силикатным высокальциевым расплавом с образованием кирштейнита и других Mg-Fe-Ca-силикатов. Изучение включений расплава в минералах (Sharygin, 1999; 2001; Stoppa et al., 1997), а также присутствие карбонатных глобул в стекле основной массы мелилитолитов, свидетельствуют о существовании несмесимой карбонатной жидкости в процессе эволюции агпаитового силикатного расплава с низкими концентрациями SiO₂ и высокими содержаниями фтора. По-видимому, именно присутствие карбонатного расплава могло способствовать появлению кирштейнита.

Таблица 1. Химический состав (мас.%) кирштейнита и оливина из мелилитолитов вулкана Пьян ди Челле.

c, m, r - центр, середина и край зерна. Fo - форстерит, Fa - фаялит; Tph - тефроит; La - ларнит, Mg# - Mg/(Mg+Fe).

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 11-05-00875-а).

Литература

Конев А.А., Самойлов В.С. Контактовый метаморфизм и метасоматоз в ореоле Тажеранской щелочной интрузии. Новосибирск: Наука, 1974. 246 с.

Andersen T., Elburg M., Erambert M. Petrology of combeite- and götzenite-bearing nephelinite at Nyiragongo, Virunga Volcanic Province in the East African Rift // Lithos. 2012.

Bellezza M., Merlino S., Perchiazzi N. Chemical and structural study of the Zr,Ti-disilicates in the venanzite from Pian di Celle, Umbria, Italy // European Journal of Mineralogy. 2004. V. 16. P. 957-969.

Melluso L., Conticelli S., de' Gennaro R. Kirschsteinite in the Capo di Bove melilite leucitite lava (cecilite), Alban Hills, Italy // Mineralogical Magazine. 2010. V. 74. P. 887-902.

Platz T., Foley S.F., Andre´ L. Low-pressure fractionation of the Nyiragongo volcanic rocks, Virunga Province, D.R. Congo // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2004. V. 136. P. 269-295.

Sahama Th.G., Hytönen K. Kirschsteinite, a natural analogue of synthetic iron monticellite, from the Belgian Congo // Mineralogical Magazine. 1957. V. 31. P. 698–699.

Sahama Th.G., Hytönen K. Calcium-bearing magnesium-iron olivines // American Mineralogist. 1958. V. 43. P. 862-871.

Sharygin V.V., Boron-rich glasses in melilitolite from Pian di Celle, Umbria, Italy // Terra Nostra. 1999. No. 6. P. 268-270 (Abstracts of XV ECROFI, Potsdam, Germany).

Sharygin V.V. Silicate-carbonate liquid immiscibility in melt inclusions from melilitolite minerals: the Pian di Celle volcano (Umbria, Italy) // Memórias. 2001. No. 7. P. 399-402 (Abstracts of XVI ECROFI, Porto, Portugal).

Sharygin V.V., Pekov I.V., Zubkova N.V., Khomyakov A.P., Stoppa F., Pushcharovsky D.Y. Umbrianite, IMA 2011-074. CNMNC Newsletter No. 11, December 2011, p. 2892 // Mineralogical Magazine. 2011. V. 75. No. 6. P. 2887-2893.

Sharygin V.V., Stoppa F., Kolesov B.A. Zr-Ti-bearing disilicates from Pian di Celle volcano (Umbria, Italy) // European Journal of Mineralogy. 1996. V.8. P. 1199-1212.

Stoppa F. The San Venanzo maar and tuff-ring, Umbria, Italy: eruptive behaviour of a carbonatite-melilitite volcano // Bulletin of Volcanology. 1995. V. 57. P. 563-567.

Stoppa F., Sharygin V.V., Cundari A. New mineral data from the kamafugite-carbonatite association: the melilitolite from Pian di Celle, Italy // Mineralogy and Petrology. 1997. V. 61. P. 27-45.