Особенности редкоэлементного состава берилла из уральских изумрудных копей
А.К. Гаврильчик, С.Г. Скублов, Е.Л. Котова
В результате исследования берилла с различным типом цветовой зональности из Уральских Изумрудных копей методом масс-спектрометрии вторичных ионов (SIMS) установлено, что содержания ряда элементов закономерно изменяются к краю кристалла вне зависимости от характера окраски центральной и краевой частей кристалла. Содержание Na, Mn, Ga, Fe и Rb увеличивается к периферии обоих кристаллов, формируя U-образный тип зональности. Менее отчетливо U-образный характер зональности проявлен для Ni и Co. Содержание Ti, наоборот, уменьшается к краю, образуя колоколообразную зональность. Распределение ряда элементов демонстрирует иной характер зональности. Для кристалла берилла (обр. 24), насыщенность окраски и прозрачность которого увеличивается от центра к периферии кристалла от бесцветного до зелено-желтого оттенка, распределение Sc, Cr и V формирует U-образную зональность с увеличением содержания к краю кристалла, Li – колоколообразную зональность. В кристалле прозрачного берилла с более насыщенной зеленой окраской в центре (обр. 25) характер зональности в распределении этих элементов диаметрально противоположный: Sc, Cr и V демонстрируют колоколообразную зональность, Li – U-образную. Содержание каждого из этих элементов для обоих кристаллов совпадает в краевых зонах, имеющих окраску, сопоставимую по интенсивности и прозрачности, несмотря на отличие в цветовой гамме при резко отличающемся распределении в центральной части. На дискриминационных диаграммах, предложенных для идентификации изумрудов из различных регионов мира, фигуративные точки берилла из Уральских Изумрудных копей либо попадают в поле составов уральских изумрудов, либо расположены вблизи него.
Ключевые слова: берилл, зональность, редкие элементы, метод SIMS, Изумрудные копи, Средний Урал
Статья поступила в редакцию 27.05.2021 г., принята к печати 23.07.2021 г.
А.К. Гаврильчик, Санкт-Петербургский горный университет,21 линия 2, г. Санкт-Петербург, 199106 Россия;
gavrilchik_ak2@pers.spmi.ru
С.Г. Скублов, Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, наб. Макарова 2, г. Санкт-Петербург, 199034 Россия;
Санкт-Петербургский горный университет,21 линия 2, г. Санкт-Петербург, 199106 Россия;
Е.Л. Котова, Санкт-Петербургский горный университет,21 линия 2, г. Санкт-Петербург, 199106 Россия;
Бидный А.С., Бакшеев И.А., Попов М.П., Аносова М.О. (2011) Сравнительная характеристика берилла из месторождений Уральской изумрудоносной полосы по данным ЛА-ИСП-МС-и ИК-спектроскопии. Вестник Московского университета, 4(2), 34–41.
Гаврильчик А.К., Скублов С.Г., Котова Е.Л. (2021) Редкоэлементный состав берилла из месторождения Шерловая Гора, Юго-Восточное Забайкалье. Записки РМО, (2), 1–14.
Жернаков В.И. (1980) Морфология и внутреннее строение уральских изумрудов / Онтогения пегматитов Урала. Свердловск, УНЦ АН СССР, 79–90.
Куприянова И.И. (1989) Берилл / Типоморфизм минералов. М., Недра, 1989. С. 69–85.
Куприянова И.И. (2002) О генезисе Малышевского бериллий-изумрудного месторождения (Средний Урал, Россия). Геология рудных месторождений, 44(4), 304–320.
Носова А.А., Сазонова Л.В., Наркисова В.В., Симакин С.Г. (2002). Элементы-примеси в клинопироксе-нах из палеозойских вулканитов Тагильской островной дуги Среднего Урала. Геохимия, (3), 254–268.
Портнягин М.В., Симакин С.Г., Соболев А.В. (2002). Фтор в примитивных магмах офиолитового комплекса Троодос (о. Кипр): методика определения и основные результаты. Геохимия, (7), 691–699.
Aurisicchio C., Conte A.M., Medeghini L., Ottolini L., De Vito C. (2018) Major and trace element geochemistry of emerald from several deposits: Implications for ge-netic models and classifcation schemes. Ore Geology Re-views, 94, 351–366.
Bacik P., Fridrichova J., Uher P., Rybar S., Bizovska V., Luptakova J., Vrablikova D., Pukancik L., Vaculovic T. (2019). Octahedral substitution in beryl from weakly fractionated intragranitic pegmatite Predne Solisko, Tatry Mountains (Slovakia): the indicator of genetic conditions. Journal of Geosciences, 64, 59–72.
Danyushevsky L.V., Eggins S.M., Falloon T.J., Christie D.M. (2000) H2O abundance in depleted to mod-erately enriched mid-ocean ridge magmas; Part I: Incompat¬ible behaviour, implications for mantle storage, and origin of regional variations. Journal of Petrology, 41, 1329–1364.
Giuliani G., Groat L.A., Marshall D., Fallick A.E., Branquet Y. (2019) Emerald deposits: A review and enhanced classifcation. Minerals, 9, 105.
Jochum K.P., Dingwell D.B., Rocholl A., Stoll B., Hofmann A.W., Becker S., Besmehn A., Besserte D., Dietze H.J., Dulski P., Erzinger J., Hellebrand E., Hoppe P., Horn I., Janssens K., Jenner G.A., Klein M., McDonough W.F., Maetz M., Mezger K., Münker C., Nikogosian I.K., Pickhardt C., Raczek I., Rhede D., Seufert H.M., Simakin S.G., Sobolev A.V., Spettel B., Straub S., Vincze L., Wallianos A., Weckwerth G., Weyer S., Wolf D., Zimmer M. (2000) The preparation and preliminary characterisation of eight geological MPI-DING reference glasses for in-situ microanalysis. Geostandards Newsletter, 24, 87–133.
Jochum K.P., Stoll B., Herwig K., Willbold M., Hofmiann A.W., Amini M., Aarburg S., Abouchami W., Hellebrand E., Mocek B., Raczek I., Stracke A., Alard O., Bouman C., Becker S., Dücking M., Brätz H., Klemd R., De Bruin D., Canil D., Cornell D., De Hoog C.J., Dalpé C., Danyushevshy L., Eisenhauer A., Gao Y., Snow J.E., Groschopf N., Günther D., Latkoczy C., Guillong M., Hauri E.H., Höfer H.E., Lahaye Y., Horz K., Jacob D.E., Kaseann S.A., Kent A.J.R., Ludwig T., Zack T., Mason P.R.D., Meixner A., Rosner M., Misawa K., Nash B.P., Pfänder J., Premo W.R., Sun W.D., Tiepolo M., Vannucci R., Vennemann T., Wayne D., Woodhead J.D. (2006) MPI-DING reference glasses for in situ microanalysis: New reference values for element concentrations and isotope ratios. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 7, Q02008.
Kamenetsky V.S., Everard J.L., Crawford A.J., Varne R., Eggins S.M., Lanyon R. (2000) Enriched end member of primitive MORB melts: Petrology and geochem¬istry of glasses from Macquarie island (SW Pacifc). Journal of Petrology, 41, 411–430.
Karampelas S., Al-Shaybani B., Mohamed F., Sangsawong S., Al-Alawi A. (2019) Emeralds from the most important occurrences: chemical and spectroscopic data. Minerals, 9, 561.
Lum J.E., Viljoen F., Cairncross B., Frei D. (2016). Mineralogical and geochemical characteristics of BERYL (AQUAMARINE) from the Erongo Volcanic Complex, Na-mibia. Journal of African Earth Sciences, 124, 104–125.
Marshall D., Downes P.J., Ellis S., Greene R., Loughrey L., Jones P. (2016) Pressure–temperature–fuid constraints for the Poona Emerald Deposits, Western Australia: fuid inclusion and stable isotope studies. Minerals, 6, 130.
Marshall D., Pardieu V., Loughrey L., Jones P., Xue G. (2012) Conditions for emerald formation at Davdar, Chi¬na: fuid inclusion, trace element and stable isotope studies. Mineralogical Magazine, 76, 213–226.
Popov M.P. (2016) Mineralogical signs of raremetal and semiprecious ore mineralization in the Murzinskaya-Aduyskaya beryllium (gemstone) subprovince. News of the Ural State Mining University, 43(3), 59–63.
Popov М.P., Solomonov V.I., Spirina A.V., Ivanov М.A., Kuptsova V.V., Nikolaev A.G. (2021) An analy¬sis of geochemical features of crystallization of emeralds as an approach to determine the deposit of them. News of the Ural State Mining University, 2(62), 16–21.
Portnyagin M., Almeev R., Matveev S., Holtz F.(2008) Experimental evidence for rapid water exchange between melt inclusions in olivine and host magma. Earth and Planetary Science Letters, 272, 541–552.
Rocholl A.B.E., Simon K., Jochum K.P., Bruhn F., Gehann R., Kramar U., Luecke W., Molzahn M., Pernicka E., Seufert M., Spettel B., Stummeier J. (1997) Chemical characterisation of NIST silicate glass certifed reference material SRM 610 by ICP-MS, TIMS, LIMS, SSMS, INAA, AAS and PIXE. Geostandards Newsletter, 21, 101–114.
Saeseaw S., Renfro N.D., Palke A.C., Sun Z., Mc-Clure S.F. (2019) Geographic origin determination of emerald. Gems & Gemology, 55, 614–646.
Shishkina T.A., Botcharnikov R.E., Holtz F., Almeev R.R., Portnyagin M.V. (2010) Solubility of H2O and CO2-bearing fuids in tholeiitic basalts at pressures up to 500 MPa. Chemical Geology, 277, 115–125.
Sobolev A.V., Chaussidon M. (1996) H2O concentra-tions in primary melts from island arcs and mid-ocean ridges: Implications for H2O storage and recycling in the mantle. Earth and Planetary Science Letters, 137, 45–55.
Tamic N., Behrens H., Holtz F. (2001) The solubil¬ity of H2O and CO2 in rhyolitic melts in equilibrium with a mixed CO-H2O fuid phase. Chemical Geology, 174, 333–347.
МИНЕРАЛОГИЯ № 3 2021