День научного творчества студентов МГУ, 2004г. Геологический факультет. Тезисы докладов

Химический состав и особенности генезиса хром-ванадиевых слюд месторождения Средняя Падма (Южная Карелия)

Герасимова Екатерина Игоревна, Третий курс, кафедра минералогии

Научный руководитель Пеков И. В.

В работе изучены хром-ванадиевые слюды уран-ванадиевого месторождения Средняя Падма в Южной Карелии. Средняя Падма - уникальное месторождение с большим разнообразием рудных минералов. Главными минералами ванадия являются слюды.

Среди изученных слюд выделяются две группы: ванадистые и хромистые. Ванадистые количественно преобладают. Все слюды магнезиальные (0.52-0.97 ф. е. Mg на типовую формулу), существенно калиевые (0.83-1.00 ф. е. K); Na не более 0,01 ф. е., Ca обнаруживается редко в количестве до 0,02 ф. е. Содержание Fe не подчиняется какой-либо закономерности и колеблется в пределах от 0,10 до 0,40 ф. е. Алюминия в октаэдрических позициях по сравнению с ванадием и хромом мало. Хромистые слюды по составу можно в основном отнести к хромселадониту, а ванадистые, обычно имеют такой состав:

(K_0.92Na_0.02)_0.94(Mg_0.72V³⁺_0.72Al_0.39Fe³⁺_0.36Cr³⁺_0.11Ti_0.03Zn_0.02)_2.35[(Si_3.52Al_0.48)_4.00O_10.00]

(OH_1.88F_0.12)2.00

Соответственно, их нельзя отнести ни к одному из известных минеральных видов. Они являются промежуточными по составу между хромфиллитом (KCr_2' [AlSi₃O₁₀](OH)₂), роскоэлитом (KV_2' [AlSi₃O₁₀](OH)₂), хромселадонитом (KCrMg' [Si₄O₁₀](OH)₂), селадонитом (KFe³⁺(Mg,Fe²⁺) [Si₄O₁₀](OH)₂) и алюминоселадонитом (KAl(Mg,Fe²⁺)' [Si₄O₁₀](OH)₂).Некоторые анализы отвечают потенциально новому минералу, который можно назвать ванадиоселадонитом (идеализированная формула K MgV' [Si₄O₁₀](OH)₂). Между хромселадонитом и ванадиоселадонитом реализуется следующая схема изоморфизма:

(2/3Cr³⁺, 1/3' )_окт.Si⁴⁺_тетр.-V³⁺_окт.Al³⁺ _тетр.

В существенно ванадиевых слюдах в целом меньше кремния и больше алюминия в тетраэдрах, а в высокохромистых - наоборот.

Методом ИК-спектроскопии установлено, что катионы в октаэдрических позициях ванадистых слюд характеризуются меньшей степенью упорядоченности, чем в хромистых. Представляется наиболее вероятным, что в хромистой слюде один из трёх октаэдров преимущественно заселён Mg, другой - Cr, и третий - вакансией, а в ванадиевой два октаэдра совместно заселены Mg и V, а третий - вакансией.

Возрастные соотношения между доломитом и слюдами следующие: в некоторых образцах прожилки доломита пересекают массивные агрегаты слюды. В этом случае доломит образовался позже. В других случаях доломит образовался раньше слюды. Об этом свидетельствуют сферолиты, которые явно начинают свой рост с поверхности кристаллов доломита (рис).

Рис. Полусферолит слюды наросший на поверхность зерна карбоната. Чётко виден переход от слюды одной цветовой разновидности к другой: внутренняя часть сферолита имеет высокие интерференционные окраски, внешняя - серо-коричнева. Фото в скрещенных николях.

Обнаружены очень интересные ранее не изучавшиеся концентрически зональные сферолиты слюды (рис). Центр сферолита сложен зелёной слюдой, а кайма - коричневой. Результаты электронно-зондового анализа показывают, что центр - это существенно хромистая слюда, кайма - ванадистая слюда, а переходная зона - промежуточная по составу слюда, в которой V и Cr содержатся в близких количествах. Таким образом, кристаллизация началась с хромселадонита, а закончилась "ванадиоселадонитом".