БИРЮЗА, КРАНДАЛЛИТ И ВАВЕЛЛИТ
ИЗ ПРОЯВЛЕНИЯ В ОКРЕСТНОСТЯХ ОЗЕРА ТОЛКАС (БАШКОРТОСТАН) Клейменов Д.А., Григорьев В.В., Сокол-Кутыловский И.О.
Бирюза, давно ценимая человечеством как ювелирно-поделочный камень, оказывается, слабо изучена как минеральный вид. В картотеке ASTM (card 6–0214 и 25–260) приведены две совершенно различные по набору межплоскостных расстояний рентгенограммы для бирюзы из Виржинии и железистой разновидности бирюзы (рашлеита) из Корнуолла, что ставит под сомнение тождественность исследованных минералов. Не ясна ситуация и с большинством минеральных видов, входящих в так называемую группу бирюзы: планеритом, фауститом, церулеолактитом, айхелитом и халькосидеритом. К примеру, планерит разными авторами рассматривается или как кальциевая разновидность бирюзы [5], или же в качестве самостоятельного минерального вида [4]. Церулеолактит некоторые исследователи относят к группе вавеллита [1], другие — к группе бирюзы [4]. Так что детальное изучение минералов этой группы на современном уровне является одной из важных задач систематической минералогии.
Мы столкнулись с проблемой слабой изученности этих природных соединений при диагностике небесно-голубого минерала, встреченного в виде корочек и сферолитов в пустотах выщелачивания кварцевых жил, секущих черные кремнистые яшмоиды, вскрытые придорожным карьером в 5 км к югу от оз. Толкас (Башкортостан). Минерал образует плотные сферолиты нежно-голубого цвета, размером до 5 мм в поперечнике, нарастающие на стенки пустот выщелачивания в кварцевых жилках, а также прожилки и корочки толщиной до 3 мм, в которых цвет изменяется от интенсивного голубого до нежно-зеленого.
Рентгенографический анализ голубого минерала, выполненный в лаборатории УГГГА, дифрактометр ДРОН-2.0 показал близость его рентгенограммы к эталону железистой разновидности бирюзы — рашлеиту. Основные отражения (d (Å) (I)): 6,70 (30), 6,19 (40), 3,69 (100), 3,44 (35), 3,34 (70), 2,92 (80). Рентгеновская картина также близка к рентгенограмме уже упоминавшегося планерита из места первой находки этого минерала — окрестностей г. Сысерти на Среднем Урале, снятой в тех же условиях. По-видимому, дефекты структуры бирюзы, вызванные вхождением ионов кальция или железа, одинаково влияют на изменение межплоскостных расстояний кристаллической решетки.
На сферолиты бирюзы местами нарастают корочки бесцветных и белых кристаллов крандаллита, размером 112 мм. Минерал диагностирован по рентгенограмме, полностью соответствующей эталонной из картотеки ASTM (card 25–1457).
Белый, местами светло-голубой, плотный зернистый агрегат, заполняющий свободные пространства между сферолитами бирюзы в одном из прожилков, состоит из смеси вавеллита и крандаллита — минералов, встречающихся практически постоянно в ассоциации с бирюзой [2,3].
Вавеллит и крандаллит образовались позднее бирюзы, что может свидетельствовать о понижении концентрации ионов меди в минералообразующем растворе с течением времени.
В описываемом проявлении, также как на Меднорудянском месторождении (Средний Урал) и в проявлении в окрестностях села Зауралово (Южный Урал), бирюза имеет, скорее всего, гипергенное происхождение, в отличие от проявлений на Приполярном Урале, где авторы указывают метаморфическое происхождение для бирюзы, установленной в продуктах распада лазулита. Возможно, бирюза относится к конвергентным минералам и условия ее образования могут быть как гипергенные, так и низкотемпературные гидротермальные.
Литература: 1. Васильев Е.К., Кашаева Г.М., Ущаповская З.Ф. Рентгенографический определитель минералов (класс фосфатов). М.: Наука, 1974. 274с. 2. Попов В.А., Спирин А.Н. Вавеллит, бирюза и крандаллит в черных сланцах близ села Зауралово на Южном Урале //Урал. Мин. сб., 1993. №2. С. 78–81. 3. Попова В.И. и др. Редкие фосфаты Приполярного Урала //Урал. Мин.сб., 1993. № 2. С. 62–77. 4. Флейшер М. Словарь минеральных видов. М.: Мир, 1990. 206с. 5. Штрюбель Г., Циммер З. Минералогический словарь. М.: Недра, 1987. С. 494.
Коллекционный корунд в останцах кровли Хибинского массива Корзакова А.В. СПбГУ, г. Санкт-Петербург, Россия, krockadilia@mail.ru
Korzakova A.V. Collectional corundum from xendite of Khibiny massive (St.-Petersburg State University, Russia). Different colored corundum (dark blue, light-blue, violet-grey, green-dark blue, yellow-green) from xenolite of Khibiny massive are investigated by spectroscopic methods. Also the questions of xenolite formation and occurrence of the corundum mineralization in them are mentioned. The color of the blue corundum caused by Fe2+ – Ti4+ charge transfer. Color intensity depends on Fe3+ – Fe3+ interaction occupying octahedral position in structure. Color change from blue-grey to yellow-green depends on interaction between Fe3+–Fe3+, Ti4+ and Ti4+– Fe2+.
В 1975 г. в Хибинском массиве была обнаружена корундовая минерализация, связанная с зоной распространения ксенолитов вулканогенно-осадочных пород. В жильных образованиях, впервые описанных Ю.П. Меньшиковым [1], интересны необычные, совершенно не содержащие щелочей ассоциации минералов, широкое развитие корундовой, шпинелевой и содалитовой минерализации, и появление здесь в образованиях заключительной стадии парагенезиса топаза, мусковита и хризоберилла. В течение 20 лет (1970–1990 гг.) в качестве коллекционного сырья корунд добывался экспедицией № 121 треста “Северкварцсамоцветы”. Сегодня это месторождение исчерпано, но, несмотря на это, вопрос о природе и механизме формирования останцов, и соответственно, появление в них корундовой минерализации остается дискуссионным.
Зона распространения останцов вулканогенно-осадочных пород прослеживается на 20 км от г. Эвеслогчорр, по отрогам г. Юкспор, г. Кукисвумчорр до г. Рисчорр. В пределах этой зоны локализуются многочисленные останцы и ксенолиты, сложенные песчаниками и сланцами с переменным содержанием вулканогенного материала, а также метатуффитами, туффитами, метадиабазами. Условия залегания и петрографический состав останцов указывают на длительный и сложный процесс их формирования. Отсутствие типоморфных минералов, таких как эгирин или кварц, не позволяет характеризовать эти образования, как применявшиеся к ним обозначения “роговики” или “фениты”. Изучение петрографического и минерального состава приводит к заключению, что эти породы являются результатом отложений в мелководном бассейне терригенных осадков и пепловых фаций вулканитов ийолитовой интрузии, которые позднее преобразовались в метадиабазы.
Значительная часть песчаников и сланцев в останцах сохранила облик и состав, присущий им с момента отложения. Метадиабазы, напротив, испытали многократное воздействие агентов, связанных с интрузивными магматитами и гидратермалитами.
Корунд наблюдается исключительно в метадиабазах и располагается как в самих породах, так и в рассекающих их полевошпатовых жилах и гнездах в ассоциации с герцинитом, микроклином, ортоклазом, альбитом, слюдами (биотитом, местами флогопитом), содалитом. Форма выделения корунда в жильных образованиях разнообразна: он встречается в виде пластинчатых кристаллов светло-голубого цвета, нарастающих на полевой шпат (1 генерация), или более поздних призматических кристаллов, размеры которых достигают 0,5 см. Иногда на гранях таких кристаллов видна вицинальная скульптура. Кроме пластинчатых и призматических кристаллов, встречаются кристаллы (до 1 см) изометричной формы, близкой к шаровидной, с плохо развитыми гранями. Ряд сопутствующих минералов наблюдаются в виде включений в самом корунде, причем герцинит вместе с вулканическим стеклом является обычной механической примесью в обеих генерациях минерала. Для корундов из этого месторождения характерна также сильная трещиноватость, многочисленные включения рутила, циркона, пирита, ильменита. По данным электронно-зондового исследования, в составе корунда присутствуют примеси Fe (0,04–0,66) и Ti (0,01–0,09) а также незначительные примеси Сr и V.
Окраска корунда в полевошпатовых жилах неоднородна, часто зональна, с переходами от интенсивно-синей к бледно-голубой и фиолетово-серой. Встречаются также зеленовато-синие и желто-зеленые корунды.
И
Рис. Типичные оптические спектры поглощения в корундах из останцов Хибинского массива (1,2,3 группы)
Fig. Typical optical spectra of absorption in corundums from xenolite of Khibiny massive (1,2,3 groups).
зучение оптических спектров корундов проводилось на геммологическом спектро-метре конструкции ГОИ, разработанном на основе многоканального оптического спектро-метра (М.О.С.). Регистрация спектров про-исходила в диапазоне 380–800 нм; на спектрах выделялась только видимая область 400–780 нм.
По литературным данным наиболее частое появление голубой и синей окраски в природных сапфирах связано с появлением в их оптических спектрах широкой дублетной полосы поглощения с максимумом 580–600 нм и 700 нм, которая обусловлена переносом заряда Fe2+–Ti4+. Также в спектрах часто регистрируются полосы электронных переходов в парах Fe3+–Fe3+ (420, 400 и 380 нм), и полоса обменно-связанной пары Fe2+ – Fe3+, с максимумом в области 900 нм [2].
При визуальном сравнении выделено 3 группы оптических спектров (рисунок). Во всех исследуемых нами оптических спектрах сапфиров четко выделяется широкая полоса поглощения с максимумом в области 550–560 нм, обусловленная переносом заряда Fe2+–Ti4+. Также во всех спектрах регистрируется узкий максимум в области 415 нм, по-видимому — это полоса электронных переходов в парах Fe3+–Fe3+.
Для разноокрашенных сапфиров из останцов были сняты и проинтерпретированы спектры ЭПР, полученные С.М. Сухаржевским на приборе Р1301. Спектры снимались с целью установления присутствия парамагнитных ионов Fe3+ в структуре корунда и их концентраций в исследуемых образцах.
Полученные спектры содержали в себе 2 максимума, одному из которых соответствует Fe3+ (g–фактор 2), которое изоморфно замещает Al3+, второму (g–фактор 6) — пара Fe3+Fe3+, занимающая незаселенные октаэдры [3,4].
Проведенные исследования показали, что синяя окраска корунда обусловлена переносом заряда Fe2+–Ti4+, а усиление ее интенсивности происходит за счет взаимодействия обменно-связанных пар Fe3+–Fe3+, которые занимают в структуре октаэдрические позиции. Изменение окраски от голубовато-серой к желтовато-зеленой, по-видимому, определяется одновременным взаимодействием Fe3+–Fe3+, Ti4+ и Ti4+–Fe2+.
Литература: 1. Меньшиков Ю. П. Корундовая минерализация в Хибинском щелочном массиве // Докл. АН СССР, 1978. Т. 243. №5. 2. Платонов А.Н., Таран М.Н., Балицкий В.С.Природа окраски минералов. М.: Недра 1984. 3. Власова М.Е., и др. Радиоспектроскопические свойства неорганических минералов. Справочник. Киев, 1987. 4. Мейльман М.Л., Самойлович М.И., “Введение в спектроскопию ЭПР Активированных монокристаллов”. М., 1977.
Достарыңызбен бөлісу: |
