Калиевый сульфид в кимберлитах трубки Интернациональная (Якутия)
 
В.В. Шарыгин
Институт геологии и минералогии СО РАН, Новосибирск, Россия, sharygin@uiggm.nsc.ru
 
Калиевый хлорсодержащий сульфид был обнаружен в основной массе неизмененного доломитового кимберлита из трубки Интернациональная (Якутия). В качестве фенокристов (< 5-10 об.%) в изученном кимберлите присутствуют оливин (Fo89) и флогопит (Mg# 0.91-0.92; BaO < 0.1 мас.%). Мелкозернистая основная масса представлена доломитом (MgO 21.8-22.1; CaO 30.8-31.6; SrO до 0.6 мас.%), флогопитом (Mg# 0.96-0.97; BaO до 3.3 мас.%), гейкелитом-Mg-ильменитом, пирротином (Fe 63.57; S 36.40 мас.%), K-сульфидом и, возможно, Na-K хлоридами. Вторичные изменения выражены очень слабо и фиксируются лишь по присутствию слюдоподобного бората типа сайбеллита в основной массе.
Пирротин является основной сульфидной фазой в изученном кимберлите. К-сульфид присутствуют в меньших количествах. В основном, он образует оторочки вокруг пирротина, реже одиночные ксеноморфные или полигональные зерна в основной массе (рис. 1). Размер зерен К-сульфида обычно не превышает 50 мкм. Согласно петрографическим данным, кристаллизация K-сульфида происходила после образования силикатов (оливин, флогопит) и оксидов (гейкелит, Mg-ильменит) и немного раньше доломита (см. рис. 1).
 
Химический состав К-Cl-сульфида трубки Интернациональная
На данный момент в природе обнаружены три калиевых сульфида, содержащих хлор: джерфишерит K6NaFe24S26Cl, бартонит K6Fe24S26(S,Cl) и хлорбартонит K6Fe24S26(Cl,S) [2, 3, 5]. Как показывают результаты исследований последних лет, джерфишерит является обычной фазой для основной массы свежих кимберлитов Якутии и Канады [1 и др.]. Сосуществование хлорбартонита (бартонита), джерфишерита и расвумита KFe2S3 характерно для щелочных ультрамафитов Койот Пик, Калифорния, и ультраагпаитовых жильных пород г. Коашва, Хибины [2, 3, 5]. К-сульфид (бартонит-хлорбартонит ?) с варьирующим содержанием хлора был обнаружен в мелилитолитах вулкана Пиан ди Челле, Италия [4]. Обзор литературных данных по K-Cl-сульфидам показывает, что в природе существуют как хлорсодержащие, так и бесхлорные разновидности бартонита и джерфишерита. Например, бартонит, хлорсодержащий бартонит и фаза, переходная к джерфишериту, сосуществуют в пределах одной магматической породы, что предполагает изоморфизм ClS [2]. Следует также отметить, что бартонит, хлорбартонит и джерфишерит относятся к одной структурной группе минералов на базе Fe8S14 кластеров [2, 3, 5]. Суммируя все вышеизложенное, на данный момент становиться очень проблематичным корректная идентификация K-Cl-сульфидов только лишь по данным микрозондового анализа. И именно с этой проблемой мы столкнулись в случае K-Cl-сульфида из свежих кимберлитов трубки Интернациональная.
Ксеноморфные выделения K-Cl-сульфида в этих кимберлитах не дают каких-либо оснований к отнесению этой фазы к тетрагональной или кубической сингонии. По содержанию хлора данный сульфид соответствует джерфишериту. Однако по концентрации K (9.7-10.2 мас.%) и S (35.6-36.4 мас.%), а также суммарному количеству переходных (transition) элементов (Fe+Ni+Co+Cu - 21.2-21.9, в ф.е.) (таблица, рис. 2), он наиболее близок к бартониту и хлорсодержащему бартониту из пород Койот Пик и Пиан ди Челле [2, 4]. Таким образом, по результатам микрозондового анализа мы пока относим K-Cl-сульфид трубки Интернациональная к хлорсодержащему бартониту или хлорбартониту. В целом, в пределах отдельных зерен не наблюдается существенных вариаций по составу от края к центру. Однако для разных зерен характерны варьирующие концентрации Ni (0.7-2.6 мас.%) и Fe (49-51.8 мас.%), тогда как содержания Cu практически постоянны (0.6-0.9 мас.%). Вариации состава K-Cl-сульфида трубки Интернациональная в сопоставлении с данными по бартониту и хлорбартониту других проявлений показаны на рис. 2.
 
Обсуждение
Петрографические и химические данные свидетельствуют о том, что не только джерфишерит, но и хлорсодержащий бартонит может присутствовать как позднемагматическая фаза в кимберлитах Якутии. Появление того или иного K-Cl-сульфида в кимберлитах, по-видимому, зависит от локальных условий кристаллизации кимберлитовой магмы.
Работа выполнена при поддержке СО РАН (интеграционный проект 6.15).
 
Литература
1. Шарыгин В.В., Головин А.В., Похиленко Н.П., Соболев Н.В. Джерфишерит в неизмененных кимберлитах трубки Удачная-Восточная, Якутия // Доклады РАН. 2003. Т. 390. ╧ 2. С. 242-246.
2. CzamanskeG.K., ErdR.C., LeonardB.F., ClarkJ.R.Bartonite, anewpotassiumironsulfidemineral // Am. Mineral. 1981. V. 66. P. 369-375.
3. Evans H.T., Clark J.R. The crystal structure of bartonite, a potassium iron sulfide, and its relationship to pentlandite and djerfisherite // Am. Mineral. 1981. V. 66. P. 376-384.
4. Stoppa F., Sharygin V.V., Cundari A. New mineral data from the kamafugite-carbonatite association: the melilitolite of Pian di Celle, Italy // Mineral. Petrol. 1997. V. 61. ╧ 1. P. 27-45.
5. YakovenchukV.N., PakhomovskyY.A., Men'shikovY.P., IvanyukG.Y., KrivovichevS.V., BurnsP.C.Chlorbartonite, K6Fe24S26(Cl,S), anewmineralspeciesfromahydrothermalveinintheKhibinamassif, KolaPeninsula, Russia: Descriptionandcrystalstructure // Can. Mineral. 2003. V. 41. P. 503-511.

 
 
                                                                                                                                                  Таблица                                                                                                                                                                                                                              
Представительные анализы (в мас.%) К-сульфида из кимберлитов трубки Интернациональная.
 
n
2
1
1
1
1
4
1
1
1
1
K
9.70
10.22
9.94
10.13
9.96
10.00
10.08
9.99
10.10
9.70
Na
0.02
0.00
0.00
0.00
0.00
0.01
0.00
0.00
0.00
0.00
Fe
51.83
49.84
50.61
49.77
49.76
49.66
49.29
49.24
49.01
49.13
Ni
0.75
0.91
1.11
1.31
1.84
1.91
2.11
2.22
2.46
2.58
Co
0.03
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.03
0.01
0.02
Cu
0.88
0.83
0.84
0.80
0.64
0.69
0.60
0.87
0.62
0.78
S
35.58
36.26
35.87
36.28
36.30
36.33
36.41
36.34
36.20
35.85
Cl
1.46
1.53
1.42
1.44
1.42
1.42
1.52
1.52
1.52
1.52
Сумма
100.24
99.60
99.82
99.75
99.95
100.04
100.02
100.21
99.92
99.58
Расчет формулы на 27(S+Cl)
K
5.818
6.011
5.923
5.968
5.867
5.885
5.906
5.864
5.951
5.769
Na
0.025
0.000
0.000
0.000
0.002
0.012
0.000
0.000
0.001
0.000
Fe
21.772
20.522
21.113
20.526
20.521
20.460
20.220
20.237
20.217
20.457
Ni
0.301
0.356
0.441
0.514
0.722
0.747
0.823
0.868
0.965
1.022
Co
0.011
0.007
0.009
0.008
0.009
0.008
0.006
0.013
0.004
0.009
Cu
0.325
0.299
0.309
0.290
0.233
0.250
0.215
0.314
0.224
0.285
S
26.034
26.008
26.067
26.064
26.078
26.077
26.018
26.016
26.012
26.003
Cl
0.966
0.992
0.933
0.936
0.922
0.923
0.982
0.984
0.988
0.997
n - среднее для одного зерна.

 


зеркало на сайте "Все о геологии"

зеркало на сайте "Все о геологии"