Оксиды и силикаты редких и редкоземельных элементов в щелочных породах Ильменогорского массива (Южный Урал)
Значительная часть редких и РЗЭ-элементов в породах массива образует собственные минералы. В щелочных породах Ильменогорского массива (Южный Урал) установлены оксиды и силикаты редких и редкоземельных элементов: оксинатропирохлор, оксикальциопирохлор, гидроксикальциопирохлор, гидроксинатропирохлор, ниобиевый рутил (ильменорутил), ферсмит, эвксенит, циркон, алланит-(Ce), чевкинит-(Ce), катаплеит, монголит. Главное отличие пирохлоров из фенитов от пирохлоров из миаскитов – повышенное количество примесей. В пирохлорах фенитов среднее (в скобках – максимальное) содержание (мас. %): Ta2 O5 3.08 (4.96), ThO2 3.17 (4.01), UO2 4.07 (10.77), РЗЭ 1.79 (2.06). В пирохлорах миаскитов, соответственно: Ta2 O5 1.11 (1.86), ThO2 0.76 (2.07), UO2 0.34 (0.96), РЗЭ 1.87 (2.08). В ниобиевом рутиле содержится (мас. %): TiO2 33.93–31.79, Nb2 O5 36.04–34.93, Fe2 O3 9.03–17.39, Ta2 O5 6.46–7.67, La2 O3 0–0.77, Ce2 O3 0–1.54, ThO2 0.77–2.9, UO2 0.95–1.06. Состав эвксенита (мас. %): TiO2 21.87, Nb2 O5 43.49, FeO 1.31, Ta2 O5 1.18, Y2O3 9.5, CaO 3.73, РЗЭ 16.33, в ферсмите – TiO2 15.07–18.3, Nb2O5 40.03–50.54, FeO 0.80–1.03, Ta2O5 0–3.52, Y2O3 0.63–7.36, CaO 5.11–7.00, UO2 22.98–23.46, РЗЭ 1.25–18.94. Среднее содержание HfO2 в цирконах (в последовательности: метаморфиты, фениты, миаскиты, мас. %): 2.06, 1.58, 1.30. РЗЭ (мас. %) в алланите-(Ce) 18.28–27.05, в чевкините-(Ce) 44.55–45.35. Катаплеит содержит (мас. %): SiO2 44.72–45.85, TiO2 0.08–0.46, FeO 0.6–0.19, CaO 0.04–0.23, Na2O 14.86–15.71, ZrO2 29.3–30.9, HfO2 0.18–0.55. Монголит содержит (мас. %): SiO2 12.84–14.77, TiO24.54–4.76, CaO 5.56–6.68, Nb2O534.81–38.58, Ta2O53.27–3.47, ThO23.09–3.83, UO3 2.95–7.68, РЗЭ 6.49–7.16, примеси Pb, P, Ba, Sr, Na, Sc, Y, Mn, Fe, Al. Распределение описываемых минералов по глубине неравномерное. Повышенные содержания отмечаются в полевошпатовых породах и биотитовых сиенитах, часто содержащих карбонаты в качестве минеральной примеси, в пегматоидных прожилках. Для большинства этих минералов устанавливается несколько генераций. Их кристаллизация началась одновременно с породообразующими минералами. Катаплеит и монголит в Ильменах установлены впервые.
Илл. 6. Табл. 6. Библ. 20.
Ключевые слова: оксинатропирохлор, оксикальциопирохлор, гидроксикальциопирохлор, гидроксинатропирохлор, ниобиевый рутил (ильменорутил), ферсмит, эвксенит, циркон, алланит-(Ce), чевкинит-(Ce), катаплеит, монголит, Ильменогорский массив, Южный Урал.
Е.П. Макагонов, Институт минералогии УрО РАН г. Миасс; mak@mineralogy.ru; Геологический факультет Южно-Уральского государственного университета (НИУ), филиал в г. Миассе
В.А. Котляров, Институт минералогии УрО РАН г. Миасс
В.А. Муфтахов, Институт минералогии УрО РАН г. Миасс; Геологический факультет Южно-Уральского государственного университета (НИУ), филиал в г. Миассе
- Бонштедт-Куплетская Э.М. (1951) Минералогия щелочных пегматитов Вишнёвых гор. М.: АН СССР, 194 с.
- Владыкин Н.В., Дриц В.А., Коваленко В.И., Дорфман М.Д., Малов В.С., Горшков А.И. (1985) Новый силикат ниобия – монголит Ca4Nb6Si5O24(OH)10·nH2O. Зап. ВМО, 114(3), 374–377.
- Еськова Е.М., Жабин А.Г., Мухитдинов Г.Н. (1964) Минералогия и геохимия редких элементов Вишнёвых гор. М.: Наука, 320 с.
- Крамм У., Чернышев И.В., Грауэрт Б., Кононова В.Ф., Брёкер В. (1993) Типология и U-Рb систематика цирконов: изучение цирконов в нефелиновых сиенитах Ильменских гор, Урал. Петрология, 1(5), 536–549.
- Краснобаев А.А., Русин А.И., Бушарина С.В., Лепехина Е.Н., Медведева Е.В. (2010) Цирконология амфиболовых миаскитов Ильменогорского массива. Доклады АН СССР, 430(2), 227–231.
- Левин В.Я., Роненсон Б.Н., Самков В.С., Левина И.А., Сергеев Н.С., Киселев А.П. (1997) Щелочнокарбонатитовые комплексы Урала. Екатеринбург: Уралгеолком, 274 с.
- Макагонов Е.П., Баженов А.Г., Вализер Н.И., Новокрещенова Л.Б., Плохих Н.А, Варлаков А.С. (2003)
Глубинное строение Ильменогорского миаскитового массива. Миасс: УрО РАН, 180 с. - Макагонов Е.П., Котляров В.А. (2017) Карбонаты РЗЭ, Ba, Sr и Na в миаскитах Ильменогорского массива (Южный УРАЛ). Минералогия, 3(2), 22–29.
- Макарочкин Б.А., Еськова Е.М., Александров В.Б. (1963). О новой редкоземельной разновидности ферсмита. Доклады АН СССР, 148(1), 179–182.
- Минералы Ильменского заповедника (1949). М.–Л.: АН СССР, 660 с.
- Недосекова И.Л., Белоусова Е.А., Беляцкий Б.В. (2014) U-Pb возраст и Lu-Hf изотопные системы цирконов Ильмено-Вишневогорского щелочно-карбонатитового комплекса, Южный Урал. Литосфера, (5), 19–32.
- Попов В.А., Попова В.И. (2006) Минералогия пегматитов Ильменских гор. Минералогический альманах, 9, 156 с.
- Попова В.И. (1978) Зональность и секториальность состава в кристаллах акцессорного циркона полевошпатовых жил Ильменского заповедника по данным нейтронографии / Материалы к минералогии Южного Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 77–91.
- Попова В.И. (1995) Нейтронно-активационная радиография минералов. Миасс: ИМин УрО РАН, 188 с.
- Халезова Е.Б. (1963) О типоморфизме циркона из щелочных пород Вишневых и Ильменских гор / Минералы СССР. Тр. Минералогического музея им. А.Е. Ферсмана, 14, 182–199.
- Чернышев И.В., Кононова В.А., Крамм У., Грауерт Б. (1987) Изотопная геохронология щелочных пород Урала в свете данных уран-свинцового метода по цирконам. Геохимия, (3), 323–338.
- Яковенчук В.Н., Иванюк Г.Ю., Пахомовский Я.А., Меньшиков Ю.П. (1999) Минералы Хибинского массива. М.: Земля, 326 с.
- Geisler T., Schaltegger U., Tomashek R.F. (2007) Reequilibration of Zircon in Aqueous Fluids and Melts. Elements, 3, 43–50.
- Hawhorne F.C., Fleischer M., Grew E.S., Grice J.D., Jambor J.L., Puziewitz J., Roberts A.C., Vanko D.A., Zilczer J.A. (1986) New mineral names. American Mineralogist, 71(9–10), 1277–1282.
- Kramm U., Blaxland A.B., Kononova V.A., Grauert B. (1983) Origin of the Ilmenogorsk-Vishnevogorsk nepheline syenites, Urals, USSR, and their time of emplasement during the history of the Ural fold belt: a Rb-Sr study. J. Geol., 91, 427–435.