Редкоэлементный состав берилла из месторождений сподуменовых пегматитов провинции Кунар, Афганистан
С.Г. Скублов, А. Юсуфзай, А.Н. Евдокимов, А.К. Гаврильчик
| УДК 549.646.1:550.42 | https://doi.org/10.35597/2313-545X-2024-10-2-4 | Читать PDF (RUS) |
Исследование редкоэлементного состава берилла из месторождений Чамбалак и Дигал пегматитового поля Дарай Печ провинции Кунар (Афганистан) методом масс-спектрометрии вторичных ионов (SIMS) позволило установить секториальность кристалла берилла из месторождения Чамбалак. Внутренняя часть профиля идентифицирована как зона, обусловленная секторами роста пинакоида (0001), внешняя часть – как зона, обусловленная ростом граней призмы (1010). На границе этих двух простых форм наблюдается резкое увеличение содержания Cs, Na, Ca, Fe, Mg и V. В зоне роста призмы проявлена ростовая зональность берилла: понижение в процессе роста к краю кристалла содержания Na, Fe, V, Ni и Cr. Для воды и Mg установлена тенденция повышения содержания в зоне роста призмы. Для берилла из месторождения Дигал граница между секторами роста пинакоида и призмы не наблюдается. Есть основание рассматривать профиль для него как отражение роста граней призмы. Сопоставление берилла по содержанию индикаторных элементов, рост которых отвечает тренду фракционирования пегматитового расплава – Cs, Li и Rb, из пегматитовых месторождений провинции Кунар с бериллом из других объектов показало, что пегматитовый расплав в месторождениях провинции Кунар был умеренно фракционированным, соответствующим начальным стадиям эволюции. Показано, что состав берилла из зон роста призмы и пинакоида может принципиально отличаться в отношении ряда элементов.
Ключевые слова: берилл, сподуменовые пегматиты, типоморфизм минералов, редкие элементы, метод SIMS, провинция Кунар, Афганистан.
Финансирование. Исследование выполнено в рамках темы научно-исследовательских работ Института геологии и геохронологии докембрия РАН № FMUW-2022-0005.
Благодарности. Авторы признательны С.Г. Симакину и Е.В. Потапову за аналитические работы на ионном зонде и М.П. Попову (Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург) за конструктивные замечания и рекомендации в процессе подготовки рукописи.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанных с рукописью.
Вклад авторов. С.Г. Скублов, А. Юсуфзай, А.Н. Евдокимов – разработка концепции, исследование, написание черновика рукописи; А.К. Гаврильчик – визуализация, редактирование финального варианта рукописи. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией.
Для цитирования: Скублов С.Г., Юсуфзай А., Евдокимов А.Н, Гаврильчик А.К. Редкоэлементный состав берилла из месторождений сподуменовых пегматитов провинции Кунар, Афганистан. Минералогия, 10(2), 58–77. DOI: 10.35597/2313-545X-2024-10-2-4.
Статья поступила в редакцию 16.04.2024 г. , после доработки 07.05.2024 г., принята к печати 11.05.2024 г.
С.Г. Скублов, Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, г. Санкт-Петербург, Россия; skublov@yandex.ru
А. Юсуфзай, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Россия; Кабульский Политехнический Университет, Кабул, Афганистан
А.Н. Евдокимов, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Россия; evdokimov_an@pers.spmi.ru
А.К. Гаврильчик, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Россия
- Алексеев В.И. (2023) Воджинит как минерал-индикатор танталоносных пегматитов и гранитов. За-писки Горного института, 262, 495–508. DOI: 10.31897/ PMI.2023.19
- Левашова Е.В., Попов В.А., Левашов Д.С., Румянцева Н.А. (2022) Распределение редких элементов по секторам и зонам роста в цирконе из миаскитового пегматита Вишневогорского массива, Южный Урал. Записки Горного института, 254, 136–148. DOI: 10.31897/ PMI.2022.29
- Попов В.А. (2011) Практическая генетическая минералогия. Екатеринбург, УрО РАН, 167 с.
- Попов М.П. (2022) Особенности редкометалльного оруденения и генетическая связь минеральных ассоциаций в восточном обрамлении Мурзинско-Адуйского антиклинория (Уральская изумрудоносная полоса). Записки Горного института, 255, 337–348. DOI: 10.31897/ PMI.2022.19
- Скублов С.Г., Гаврильчик А.К., Березин А.В. (2022) Геохимия разновидностей берилла: сравнительный анализ и визуализация аналитических данных методами главных компонент (PCA) и стохастического вложения соседей с t-распределением (t-SNE). Записки Горного института, 255, 455–469. DOI: 10.31897/ PMI.2022.40
- Скублов C.Г., Левашова Е.В., Мамыкина М.Е., Гусев Н.И., Гусев А.И. (2024) Полифазный Белокурихинский массив гранитов, Горный Алтай: изотопно-геохимическое исследование циркона. Записки Горного института, 1–24. EDN RGKCIJ
- Andersson L.O. (2006) The positions of H+, Li+ and Na+ impurities in beryl. Physics and Chemistry of Minerals, 33, 403–416. https://doi.org/10.1007/s00269-006-0086-x
- Aurisicchio C., Fioravanti G., Grubessi O., Zanazzi P.F. (1988) Reappraisal of the crystal chemistry of beryl. American Mineralogist, 73, 826–837.
- Bačík P., Fridrichová J., Uher P., Vaculovič T., Bizovská V., Škoda R., Dekan J., Miglierini M., Malíčková I. (2021) Beryl crystal chemistry and trace elements: Indicators of pegmatite development and fractionation (Damara Belt, Namibia). Lithos, 404, 106441. https://doi.org/10.1016/j. lithos.2021.106441
- Černý P. (2002) Mineralogy of beryllium in granitic pegmatites. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 50, 405–444. https://doi.org/10.2138/rmg.2002.50.10
- Černý P., Turnock A. (1975) Beryl from the granitic pegmatites at Greer Lake, Southeastern Manitoba. The Canadian Mineralogist, 13, 55–61.
- Černý P., Anderson A.J., Tomascak P.B., Chapman R. (2003) Geochemical and morphological features of beryl from the Bikita granitic pegmatite, Zimbabwe. The Canadian Mineralogist, 49, 1003–1011. https://doi.org/10.2113/ gscanmin.41.4.1003
- Doebrich J.L., Wahl R.R., Chirico P.G., Wandrey C.J., Bohannon R.G., Orris G.J., Bliss J.D., Wasy A., Younusi M.O. (2006) Geologic and mineral resource map of Afghanistan (No. 2006-1038). Geological Survey (US). https://pubs.usgs. gov/of/2006/1038/
- Dowty E. (1976) Crystal structure and crystal growth; II, Sector zoning in minerals. American Mineralogist, 61, 460–469.
- Duan Z., Jiang S.Y., Su H.M., Salvi S., Monnier L., Zhu X., Lv X. (2024) Beryl as an indicator for elemental behavior during magmatic evolution and metasomatism in the large Shihuiyao Rb-Nb-Ta-Be deposit, Inner Mongolia, NE China. Ore Geology Reviews, 166, 105940. https://doi. org/10.1016/j.oregeorev.2024.105940
- Fan Z.W., Xiong Y.Q., Shao Y.J., Wen C.H. (2022) Textural and chemical characteristics of beryl from the Baishawo Be-Li-Nb-Ta pegmatite deposit, Jiangnan Orogen: Implication for rare metal pegmatite genesis. Ore Geology Reviews, 149, 105094. https://doi.org/10.1016/j. oregeorev.2022.105094
- Giuliani G., Groat L.A., Marshall D., Fallick A.E., Branquet Y. (2019) Emerald deposits: A review and enhanced classifcation. Minerals, 9, 105. https://doi.org/10.3390/ min9020105
- Jiang S.Y., Wang W., Su H.M. (2023) Super-enrichment mechanisms of strategic critical metal deposits: current understanding and future perspectives. Journal of Earth Sciences, 34, 1295–1298. https://doi.org/10.1007/ s12583-023-2001-5
- Khaleal F.M., Saleh G.M., El Saeed R.L., Lentz D.R. (2022) Occurrences and genesis of emerald and others beryl mineralization in Egypt: A review. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 128, 103266. https://doi. org/10.1016/j.pce.2022.103266
- Lei X.F., Jiang S.Y., Romer R.L., Su H.M., Cao M.Y., Zhao C.L. (2023) Petrogenesis of the Weiling beryl-bearing granitic pegmatite – A giant LCT-type pegmatite in the Northern Wuyi area, South China. Ore Geology Reviews, 160, 105572. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2023.105572
- Lum J.E., Viljoen F., Cairncross B., Frei D. (2016) Mineralogical and geochemical characteristics of BERYL (AQUAMARINE) from the Erongo Volcanic Complex, Namibia. Journal of African Earth Sciences, 124, 104–125. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2016.09.006
- Mashkoor R., Ahmadi H., Rahmani A.B., Pekkan E. (2022) Detecting Li-bearing pegmatites using geospatial technology: the case of SW Konar Province, Eastern Afghanistan. Geocarto International, 37, 14105–14126. https://doi.org/10.1080/10106049.2022.2086633
- Mosazai A.M., Yousuf A., Ahmadi H. (2017) The geological characteristics and economical importance of pegmatite belt of Afghanistan. Геология и охрана недр, 65 (4), 26–33.
- Neiva A.M.R., Neiva J.M.C. (2005) Beryl from the granitic pegmatite at Namivo, AltoLigonha, Mozambique. Neues Jahrbuch für Mineralogie, 181, 173–182.
- Pauly C., Gysi A.P., Pfaff K., Merkel I. (2021) Beryl as indicator of metasomatic processes in the California Blue Mine topaz-beryl pegmatite and associated miarolitic pockets. Lithos, 404–405, 106485. https://doi.org/10.1016/j. lithos.2021.106485
- Rakovan J., Reeder R.J. (1994) Differential incorporation of trace elements and dissymmetrization in apatite: The role of surface structure during growth. American Mineralogist, 79, 892–903.
- Rakovan J., Reeder R.J. (1996) Intracrystalline rare earth element distributions in apatite: Surface structural infuences on incorporation during growth. Geochimica et Cosmochimica Acta, 60, 4435–4445. https://doi.org/10.1016/ S0016-7037(96)00244-X
- Rakovan J., McDaniel D.K., Reeder R.J. (1997) Use of surface-controlled REE sectoral zoning in apatite from Llallagua, Bolivia, to determine a single-crystal Sm-Nd age. Earth and Planetary Science Letters, 146, 329–336. https:// doi.org/10.1016/S0012-821X(96)00226-9
- Rossovskiy L.N., Chmyrev V.M. (1977) Distribution patterns of rare-metal pegmatites in the Hindu Kush (Afghanistan). International Geology Review, 19, 511–520. https://doi.org/10.1080/00206817709471047
- Sardi F.G., Heimann A. (2014) Pegmatitic beryl as indicator of melt evolution: example from the Velasco district, Pampeana pegmatite province, Argentina, and review of worldwide occurrences. The Canadian Mineralogist, 52, 809–836. https://doi.org/10.3749/canmin.1400032
- Scandale E., Lucchesi S. (2000) Growth and sector zoning in a beryl crystal. European Journal of Mineralogy, 12, 357–366. https://doi.org/10.1127/0935-1221/2000/0001-0357
- Staatz M.H., Grifftts W.R., Barnett P.R. (1965) Differences in the minor element compositions of beryl in various environments. American Mineralogist, 50, 1783– 1795.
- Sunagawa I., Urano A. (1999) Beryl crystals from pegmatites: morphology and mechanism of crystal growth. Journal of Gemmology, 26, 521–533.
- Suo Q.Y., Shen P., Luo Y.Q., Li C.H., Feng H.X., Cao C., Pan H.D., Bai Y.X. (2022) Beryl mineralogy and fuid inclusion constraints on the Be enrichment in the Dakalasu No.1 pegmatite, Altai, NW China. Minerals, 12, 450. https:// doi.org/10.3390/min12040450
- Taran M.N., Vyshnevskyi O.A. (2019) Be, Fe2+-substitution in natural beryl: an optical absorption spectroscopy study. Physics and Chemistry of Minerals, 46, 795–806. https://doi.org/10.1007/s00269-019-01040-2
- Uher P., Chudík P., Bačík P., Vaculovič T., Galiova M. (2010) Beryl composition and evolution trends: an example from granitic pegmatites of the beryl-columbite subtype, western Carpathians, Slovakia. Journal of Geosciences, 55, 69–80. http://doi.org/10.3190/jgeosci.060
- Wang R.C., Che X.D., Zhang W.L., Zhang A.C., Zhang H. (2009) Geochemical evolution and late re-equilibration of Na–Cs-rich beryl from the Koktokay# 3 pegmatite (Altai, NW China). European Journal of Mineralogy, 21, 795–809. https://doi.org/10.1127/0935-1221/2009/0021-1936
- Watson E.B. (1996) Surface enrichment and trace-element uptake during crystal growth. Geochimica et Cosmochimica Acta, 60, 5013–5020. https://doi.org/10.1016/ S0016-7037(96)00299-2
- Watson E.B., Liang Y. (1995) A simple model for sector zoning in slowly grown crystals: Implications for growth rate and lattice diffusion, with emphasis on accessory minerals in crustal rocks. American Mineralogist, 80, 1179– 1187. https://doi.org/10.2138/am-1995-11-1209
МИНЕРАЛОГИЯ № 2 2024