CC BY
69
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО _ ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 127, в. 1 1964
ОРТИТ ИЗ СКАРНОВ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА
А. Д. НОЖКИН, В. 3. МУСТАФИН (Представлена кафедрой полезных ископаемых)
Ортит является одним из наиболее широко распространенных изоморфных редкоземельных минералов. Известно [4, 12, 13], что такие минералы являются хорошими геохимическими индикаторами эндогенных процессов. Поэтому накопление фактического материала по физико-химической их характеристике в породах различного генезиса представляет существенный интерес.
Наиболее полно охарактеризованы ортиты из магматических пород кислого состава и пегматитов. Для них установлена определенная закономерность в изменении химического состава и некоторых других свойств в зависимости от условий образования. Сведения об ортитах из пород другого генезиса недостаточны. Имеются, например, указания на находки ортитов в контактово-метасоматических месторождениях у А. Г. Бе-техтина [2] и Э. У. Хейнриха [20]. Относительные соотношения редкоземельных элементов группы церия в ортитах из контактово-метасомати-ческих и жильных пород приводятся в работе Э. И. Вайнштейна и др. [4].
В данной статье описывается ортит, обнаруженный А. Д. Ножкиным на одном из скарновых проявлений Енисейского кряжа.
Краткая характеристика ортитосодержащих скарнов
Ортитосодержащие скарны развиты в контакте красных порфиро-видных гранитов Уволго-Нагатинского типа с известняками пенченгин-ской свиты протерозоя. Состав скарновых пород непостоянен и изменяется по мере удаления от гранитов. В непосредственной близости с гранитами располагаются гранат-магнетитовые скарны. На некотором удалении от интрузии начинают преобладать гранат-пироксеновые и пироксеновые породы, нередко вмещающие более мелкие тела магнетита. С еще большим удалением от контакта в составе пироксен-гранатовых скарнов в заметном количестве присутствуют минералы группы эпйдота, амфибола. В них наблюдаются многочисленные участки мраморов и слабоскарнированных пород, которые постепенно переходят в Мраморизованные известняки.
Поскольку ортит встречается в скарнах сравнительно редко, следует остановиться на их минералогической характеристике, чтобы показать взаимоотношения описываемого минерала скарнов й, следовательно, определить его место в общем скарновом процессе.
Гранат-андрадит — один из наиболее распространенных минералов скарнов. Цвет минерала бурый. Твердость менее 7. Под микроскопом он имеет светло-розовый цвет, изотропен. Зерна изометричные, размеры их не превышают 1-1,5 мм. Наряду с магнетитом он является одним из наиболее ранних образований. Судя по пересечению магнети-товых тел жилками с гранатом, можно заключить, что процесс образования граната был длительным.
П и р о к с е н-д и о п с и д присутствует в переменном количестве во всех типах скарнов. Форма зерен неправильная, реже таблитчатая с изъеденными краями. Размеры их изменяются в пределах 0,1—1 мм. Нередко внутри зерен пироксена наблюдаются реликты граната. Минерал заметно плеохроирует от светло-голубовато-зеленого до бесцветного. Произведенное исследование нескольких зерен пироксена на Федоровском столике дало 2У=+62°, сЛ^=42°, А^ — N п =0,029, что определяет его как диопсид, содержащий около 15% геденбергитовой молекулы.
Ортит встречен в скарнах в ассоциации с диопсидом,клиноцоизи-гом, роговой обманкой. Вследствие почти повсеместного обрастания ортита клиноцоизитом и эпидотом, трудно установить его взаимотношения с другими минералами. Тем не менее в нескольких случаях удалось
наблюдать, что диопсид обрастает зерна описываемого минерала (рис. 1), нередко проникает внутрь их. Это свидетельствует о более раннем образовании ортита по сравнению с диопсидом.
К л и н о ц о и з и т в заметном количестве наблюдается только в ассоциации с ортитом. Форма зерен таблитчатая, максимальные размеры их не превышают 1,5 мм. Минерал обладает совершенной спайностью по (001) и заметной по (100). В скрещенных николях кли-ноцонзит имеет пятнистую окраску: серо-синеватую до светло-желтой и оранжевой. Низкие интерференционные цвета преобладают. Надежность определения клиноцоизита подтверждается большим углом 2V (+96°), сМ =6°.
Весьма характерно, что кристаллы клиноцоизита окружают ортит и его оптическая ориентировка близка к ортиту. Отмечаются незначительные расхождения в углах погасания зерен. Клиноцоизитом нередко замещается ортит, отчего последний утрачивает свои отчетливые контуры, а переход от ортита к клиноцоизиту становится постепенным.
Роговаяобманкав скарнах присутствует в подчиненном количестве. Форма зерен неправильная, средние размеры их составляют 0,1—0,5 мм. Плеохроизм выражен резко: N ё —светлая серовато-коричневая окраска, Л/т —коричнево-зеленая, N р —темная грязно-зеленая с буроватым оттенком. Максимальный угол погасания по отношению к спайности — 23°.
У кристаллов роговой обманки, находящихся вблизи ортита, наблюдаются существенные изменения в характере плеохроизма. Проявляются они в сгущении окраски до темных, почти черных тонов на периферии
Рис. 1. Кристалл ортита (1) обращается диопсидом (2). Николи -}-, 40 х.
той части кристалла, которая обращена в сторону ортита. Подобные изменения, вероятно, вызваны действием радиоактивного излучения и но своему характеру аналогичны тем, какие наблюдаются в типичных плеохроичных двориках.
Роговая обманка интесивно замещает все вышеописанные минералы. Внутри ее зерен нередко можно видеть реликты пироксена, клино-цоизита и др. минералов.
Как следует из приведенного описания, по минералогическому составу скарны относятся к светлым маложелезистым разностям согласно классификации Ф. Н. Шахова [21].
Интрузивные породы, с которыми генетически связаны ортитонос-ные скарны, представлены красными и розовато-серыми средне- и крупнозернистыми порфировидными гранитами. Под микроскопом установлено, что сложены они на 25—30% альбит-олигоклазом № 12, ортоклазом (до 30%), микроклином (10—15%), кварцем (20—25%), биотитом (до 5%). Из акцессорных минералов присутствует эпидот, турмалин, монацит, апатит. Структура породы гранитная.
Физические свойства и оптическая характеристика ортита
Описываемый минерал присутствует в породе в виде кристаллов, средний размер которых изменяется в пределах 0,2-1,5 мм.
Окраска минерала медово-желтая до бурой, иногда почти черная. Излом раковистый,, блеск смоляной, твердость около 5,5. Удельный вес, определенный методом гидростатического взвешивания, равен 3,71.
При микроскопическом исследовании прозрачных шлифов обнаруживаются зерна минерала довольно четких кристаллографических очертаний. В наблюдаемых сечениях кристаллов можно предположить наличие граней следующих форм (100), (001), реже (201).
Плоскость оптических осей параллельна (010), угол сМй изменяется от 24 до 34°, что соответствует данным, приведенным для ортита Винчеллом [5]. Двойники по плоскости (100) появляются довольно часто (рис. 2). Минерал двуосный, отрицательный. Угол оптических осей ра-
Рис. 2. Агрегат зональных сдвойни-кованных кристаллов ортита. Ни-коли 50 х.
вен 66°. Показатели преломления —1,738, 1,716. Значение Ыт
вычислено по графику А. И. Болдырева [3] и номограмме Мерти [191: = 1,730, ТУ т —N ? =0,022.
Для описываемого ортита весьма характерна зональность кристаллов. Проявляется она в чередовании разноокрашенных зон, каждая из
^которых обладает качественно отличным плеохроизмом. Зоны, как правило, параллельны контурам кристалла. Чаще всего в кристалле наблюдается четыре отчетливо выраженные зоны. Центральная—обычно имеет довольно изменчивую пятнистую окраску и чаще плеохроирует от светлого желто-коричневого до темного зеленовато-коричневого цвета. Следующая— широкая, плеохроирует от почти бесцветного до золотисто-Жёлтого. В направлении к периферии она сменяется коричневой зоной шириной 0,1—0,05 мм. Внешняя узкая зона также желтая, по характеру плеохроизма аналогичная уже описанной подобной окраски. Отмеченные, зонки в свою очередь характеризуются неоднородным строением, каждая из них представляет собою серию гораздо более тонких зон, несколько отличающихся по интенсивности окраски. Бросается в глаза заметное уменьшение ширины зонок вкрест удлинения кристаллов по сравнению с их шириной на концах. Схема абсорбции по осям индикатрисы N N т N р . Оптическая ориентировка отдельных зон несколько разнится, что обусловливает поочередное их угасание. Наблюдаются кристаллы, в которых вначале гаснут внешняя и центральная зоны, затем при вращении зерна в том же направлении через 15—25° гаснут промежуточные. В широких зонах нередко можно наблюдать тонкие трещинки радиальной ориентировки (рис. 3). Прослеживаются
Рис. 3. Отчетливо зональный кристалл ортита замещается клиноцоизитом (светлое); в зонках заметна трещи-новатость. Николи -¡-, 40 х.
они только в пределах одной зонки, напоминая в этом отношении трещины дегидратации коломорфных образований.
Рентгенометрические исследования и химический состав ортита
Для полноты диагностики ортита из скарнов в лаборатории кафедры физики Томского политехнического института Л. К. Гульцевой выполнены .рентгенометрические исследования, результаты которых приведены в табл. 1.
Рентген-съемка проводилась в камере диаметром 57,3 мм на железном и молибденовом излучении. Условия съемки: железный антикатод У = 35 ки, /14 тЛ, молибденовый антикатод 1/ = 50 ет, /=15 тЛ.
Небольшое количество линий и их пониженная интенсивность на дебаеграммах, вероятно, являются результатом нарушения кристаллической структуры минерала под действием радиоактивного излучения урана и тория. Известно, что минералы, содержащие радиоактивные элементы, чаще находятся в измененном состоянии [5, 20]. Э. У. Хейнрих[20]
утверждает, что для ортита наиболее отчетливо получаются три линии: 2,95; 3,51; 2,68. По данным О. Н. Ложниковой и С. Я. Яковлевой [7], для многих ортитов рентгенограммы не удается получить даже после прокаливания. Описываемый ортит также подвергался В. А. Ермолаевым неоднократным рентгенометрическим исследованиям после прокаливания при температуре 800° в течение 8 часов. Однако удовлетворительных результатов получено не было.
Таблица 1
Ортит Г. А. Сидоренко [16] Ортит (Калифорния) О. Н. Ложникова и ДР [7] Ортит из Енисейского кряжа Ортит Г. А. Сидоренко [16] Ортит из Енисейского кряжа
а\п / й\п / й\п / й\п I й\п I
3,51 6 3,57 6 3,56 5 1,438 7 __ —
— — 3,26 4 — — 1,406 6 -
3,18 5 — — 3,14 4 1,381 2 — —
__ — 2,94 10 — — 1,247 4 1,248 2
2,88 10 2,85 4 2,88 10 1,165 3 1,166 3
— — 2,74 6 — — 1,099 3 — —
2,Р8 8 2,65 8 2,67 6 1,091 3 — —
2,59 5 2,57 4 — — 1,081 3 — —
2,38 2 — — — — 1,064 3 1,066 5
2,29 2 — — 2,25 3 1,050 2 1,057 3
— — 2,19 4 — — 1,035 3 — —
2,14 3 2,14 4 — — 0,9958 4 —
1,93 1 1,91 4 — 0,9878 2 0,9871 3
1,876 7 — — — — — — 0,9031 2
1,784 1 — — — — — — 0,8785 2
1,751 2 — — ™ — — — 0,8488 2
1,632 9 1,65 6 1,634 2 — — 0,7931 2
1,576 4 — — — —
1,556 3 — — — —
1,450 1 — — — —
Химический состав ортита определен И. П. Гореловым в лаборатории кафедры неорганической химии Томского государственного университета. Результаты анализа и пересчет их на кристаллохимическую формулу по В. С. Соболеву [17] сведены в табл. 2. Для сравнения химического состава ортита из скарнов с составом ортитов из других месторождений в табл. 3 приводятся данные, взятые из некоторых опубликованных работ [1, 6, 9, 10, 14, 18, 22, 23].
Как следует из табл. 3, ортиты из разных пород характеризуются довольно изменчивым химическим составом, что вполне' согласуется с мнениями, имеющимися в литературе.
Описываемый ортит обладает высоким содержанием таких окислов, как А120з, СаО, ТЮ2, а также щелочей №20 и К2О. Для минерала характерно несколько пониженное количество редких земель. Суммарное содержание последних в ортитах из гранитов и пегматитов обычно ко-
леблется в пределах 14-22%. Правда, В. В. Ляхович [8] указывает на более широкие пределы колебаний содержания редких земель в этом минерале (2,44-19,22%). При этом наиболее низкие содержания ТЯ2Оз определяют, по его мнению, принадлежность минерала не к собственно ортиту, а к переходной разности типа эпидот-ортита. К подобному же выводу несколько раньше пришел А. И. Баженов [1].
Таблица 2
Окислы Весовые % Молекулярные количества кислорода Атомные количества кислорода Число атомов кислорода, рас-счит. на 26 Атомное количество катионов Число атомов катионов
31,0 516 1032 10,54 516 5,27
ТЮ3 2,8 35 70 0,72 35 0,36
АЬ,03 19,3 378 567 5,78 756 3,85
РеоОз 6,6 82 ] 23 1,26 164 0,84
РеО 3,3 46 46 0,47 46 0,47
СаО 16,9 301 301 3,07 301 3,07
мео 1,8 45 45 0,46 45 0,46
МпО 0,15 2 ' 2 0,02 2 0,02
ГГ1?203 13,5 42 126 1,28 84 0,85
ТЬ03 0,6 2 4 0,04 2 0,02
ио2 0,04 — — — — —
1120 0,3 2 1 0,01 4 0,04
БЮ 0,12 1 1 0,01 1 0,01
N3^0 0,3 10 5 0,05 20 0,20
к,о 1,0 22 11 0,11 44 0,45
1Н20(0Н) 1,9 212 212 2,17 424 4,33
Сумма. . . 99,61 2546 26
Общий делитель: 2546: 26—97,9
Кристаллохимическая формула:
(Ca;i,07Fel47TR0,8ГlMn0,02Mg0,4cLl0)04Sr0,01K0,4oNa0,20)
По содержанию А1203 и СаО енисейский ортит приближается к редкоземельным эпидотам. В то же время он резко отличается от последних повышенным количеством других компонентов, в частности редких земель, урана и тория, а также оптическими и другими свойствами. Повышенные же содержания А1203 и СаО можно объяснить тем, что ортит находится в тесном срастании с клиноцоизитом и эпидотом, замещается ими. По этой причине не исключается загрязненность пробы ортита названными минералами.
Содержания БЮг, Ре203, А^О и Н20 не выходят за пределы средних их значений в ортитах из других пород. Весьма показательно, что содержание воды хорошо увязывается с графиком зависимости удельного веса ортитов от содержания воды. Количеству воды 1,9% в нашем ортите соответствует разновидность минерала с удельным весом 3,68 из графика X. Г. Темпеля [18]. Удельный вес описываемого ортита 3,71. Эта
Химические анализы ортитов и эпидотов из пород различного состава.
Ортиты Эпидоты
местность описываемый ортит Плауеншен грунд Алакуртти Кавказ, Мегринский плутон р. Малая Лаба Мозамбик Конвей Сев. Урал Алтай
Состав пород скарн Сиенит пегматит полевошпат--амфибол пегматит актиноли-тит гранито-гнейс грано-диорит гранит пегматит гидротерм, жилы
Ссылка Окислы X. Г. Тем-пель [18] А. Г1. Калита [6] Б. М. Ме-ликсетян [9] В. В. Пло-шко [14] Согге1а пеуеэ [22] ЗтйЬ и др. [23] Д. А. Ми-неев [10] А. И. Баженов [1]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
БЮ2 31,0 31,09 30,68 32,09 30,96 34,10 30,35 26,05 29,75 37,78 34,84
А1203 19,3 16,47 16,5 14,83 18,24 22,20 7,56 7,54 8,42 23,98 29,71
СаО 16,9 10,10 5,16 11,29 11,86 15,22 12,90 10,45 8,95 21,16 14,27
Ре203 6,6 4,50 4,07 8,11 5,64 — 18,14 17,01 20,68 8,63 7,85
РеО 3,3 9,30 9,68 7,90 4,93 8,54 — — — 3,56 8,12
MgO 1,8 1,74 0,20 1.73 2,45 2,27 1,43 0,81 0,91 — —
МпО 0,15 0,92 6,28 0,49 0,08 0,68 0,38 0,58 0,31 0,29 1,08
2пО — — — _ — — — — — — 0,15
ТК20з 13,5 22,60 23,34 20,82 17,08 15,23 25,55 30,17 26,43 1,36 1,41
ТЮо 0,6 — 0,90 1,28 2,28 1,30 1,2 0,92 0,76 0,006 __
ио2 0,04 — _ 0,012 — — 0,0036 0,0540 0,0400 0,15 —
ТЮ2 2,8 0,63 0,34 0,11 0,2 0,15 — — 0,07 0,51
и2о 0,3 — — — — — — — — — —
00 ьэ
1 2 3 4 5
ЭгО 0,12 _
ыа20 0,3 0,23 — 0,16
к2о 1,0 0,38 — 0,27
р2о5 — — _ _
Сумма
НзО(ОН) 1,9 2,21 2,35 0,95
Общая сумма 99,61 100,17 99, =0 100,11
Продолжение таблицы 3
6 7 8 л 9 10
0,52 — — _ 0,64
0,33 0,20 — — — — _
— — — — — _ ___
2,10 0,07 — — — — —
3,06 — 2,0 5,60 2,40 2,94 1,72
99,73 99,95 99,51 99,18 98,61 100,41 99,66
цифра вполне укладывается и в пределы значений удельногб веса1 ортитов в зависимости от суммы присутствующих в них редких земель [5,18]. Заслуживает внимания и факт обнаружения стронция, который в приведенных анализах отмечается лишь В. В. Плошко [14] и Д. А. Минее-вым [10], а также лития, сравнительно редкого для ортитов элемента.
Ортит, как известно, является радиоактивным акцессорным минералом. Отчетливые радиографии ортитсодержащих скарновых штуфов на рентгеновской пленке получены при экспозиции в 5—6 суток. Микрорадиографическим исследованием прозрачных шлифов с ортитом при экспозиции в 25 суток обнаруживается равномерное умеренно-частое распределение следов пробега альфа-частиц, свидетельствуя о том, что радиоактивный элемент изоморфно входит в кристаллическую решетку и не является, следовательно, составной частью механической примеси. Данные колориметрических и перлово-люминесцентных анализов показали, что радиоактивность нашего ортита объясняется не только' торием, но и присутствием урана. На необходимость определения в ортитах урана, наряду с торием при геохимических исследованиях указывает, в частности Д. С. Минеев [11]. По его мнению, ортит является комплексным минералом в отношении содержания не только редких земель, но и урана и тория. Действительно, анализируя индивидуальный состав редких земель (табл. 4), нетрудно заметить, что в описываемом1 минерале наряду с цериевыми землями заметную роль играют и элементы иттриевой группы. При этом кривая количественных соотношений редкоземельных элементов в ортите (рис. 4) характеризуется двумя четкими
Т^Х
Рис. 4. График количественных соотношений редкоземельных элемен гов в ортитах из пород разного генезиса: 1 — ортит из скарнов, 2— ортиты из гранитов, 3 — ортиты из пегматитов.
максимумами как для церия, так и для эрбия (в иттриевой группе)„ Уместно отметить, что вообще редкоземельные минералы, имеющие четкий максимум на эрбий, редки. Д. А. Минеев, описывая редкоземельный эпидот [10], впервые указал на четкий эрбиевый максимум.
Весьма характерно, что ортиты из гранитов содержат исчезающе низкое количество редких земель иттриевой группы (табл. 4). В пегматитах их содержание заметно повышается, и именно в этих породах был
Состав и содержание редких земель в ортитах из пород разного генезиса
Название породы Месторождение Ьа Се Рг N(1 Вт Ей ТЬ Оу Но Ег Ти УЬ Ьи 2ТКу Ссылка
Скарн Енисейский кряж 28,69 35,15 5,10 12,52 3,97 0,25 0,55 2,04 3,40 0,23 7,03 0,11 0,55 0,11 86,33 13,47
Граниты ^Вост. Забайкалье 25,0 49,0 6,0 18,0 1,2 — 0,6 0,1 99,3 0,6 В. В. Ляхо-
ДВК, Шмаковский массив ^ 22,0 50,0 6,8 19,0 1,4 0,1 0,8 0,1 0,2 _ _ _ _ _ 100,0 0,2 вич [8]
ДВК, Шмаковский массив 26,1 52,2 5,0 14,1 1,2 — 0,5 _ 0,3 _ _ 0,2 0,3 _ 99,1 0,8
ДВК, Владимирск. массив 26,3 48,5 3,4 19,2 1,2 _ 0,5 _ 0,7 _ _ 0,2 99,1 0,9
ДВК, Ольгинский массив 24,0 50,0 5,3 18,0 1,6 0,1 0,5 — 0,4 0,1 — — — — 99,5 0,5
Среднее по 5 анализам 24,65 49,96 5,3 17,66 1,32 0,04 0,58 0,04 0,32 0,02 — 0,08 0,06 — 99,4 0,6
Пегма- Туркестан, р. Калай-
титы Махмуд 24 48 5,8 19 2 0,1 0,8 0,1 0,4 — — — — — 99,8 0,4 Е. И. Семенов
Кейвы С. Карелия, Каменная 22 54 6 15 1,2 - 0,5 — 0,4 0,1 0,3 — 0,6 0,1 98,7 1,5 и Р. Л. Ба-ринский [15]
Тайбола 14 32 6,5 17 7,4 0,4 10 2 6,2 1,3 1,7 0,2 1,1 0,3 89,3 10,8
Койта-Тундра 20,0 37,6 5,8 18,4 8,8 0,4 4,3 1,0 1,9 0,5 0,8 — 0,5 — 96,4 3,70 Калита А. П.
Алакуртти 13,0 35,0 8,0 21,0 8,0 0,3 5,0 0,8 7,0 0,6 0,8 — 0,3 — 91,10 8,7 [б]
Среднее по 5 анализам 14,7 41,3 6,5 18,3 3,48 0,24 4,12 0,78 5,18 0,5 0,72 0,04 0,5 0,08 95,6 5,02
обнаружен иттрий-ортит [8]. В ортите же из скарнов Енисейского кряжа группе иттриевых редких земель принадлежит еще большая роль. Отсутствие анализов редких земель в ортитах из скарнов других районов и гидротермальных жил не позволяет определенно говорить о содержании элементов иттриевой группы в ортитах из этих пород. Однако относительно повышенные содержания элементов иттриевой группы в пегматитах и в описываемом ортите вполне согласуются с представлениями о большой подвижности элементов группы иттрия, склонности их накапливаться в минералах конечной стадии магматической эволюции. В частности, А. С. Павленко и др. [13] указывают, что в пегматитах и метасоматических образованиях иттриевые редкие земли в повышенном количестве входят также в такие специализированные на цериевой группе минералы, как ортит и торит.
В настоящее время исследованиями советских ученых довольно четко установлена геохимическая связь цериевой группы редких земель с торием, а иттриевой — с ураном. В минералах, обладающих большой изоморфной емкостью, отмечается близость отношений Ce/Y и Th/U. На примере ортита это довольно убедительно было показано Д. А. Минее-вым [12]. Результаты проведенных нами исследований вполне, согласуются с этими положениями. В цериево-иттриевом ортите из скарнов указанные отношения вполне сопоставимы (табл. 5).
Таблица 5
Отношение цериевых редких земель к иттриевым и тория к урану в ортитах
Содержание
№ весовые в %
Месторождение Ce/Y Th/U
п. п.
Th и
1 Енисейский кряж (скарн) 6,04 0,60 0,04 15
2 Алакуртти, Карелия (пегматит) 5,7 1,10 0,071 15,5
3 Койта-Тундра (пегматит) 10,1 1,75 0,23 7,6
4 Хето-Ламбина (пегматит) 49 1,2 0,025 41,3
5 Ильменские горы, Урал (пегматит) 80 1,4 0,016 88
6 Вишневые горы, Урал (пегматит) 200 0,4 0,001 400
ПРИМЕЧАНИЕ: Данные по ортитам 2-6 взяты у Д. А. Минеева [12].
В тесном геохимическом родстве с редкоземельными элементами находятся иттрий и скандий. В данном ортите содержание их весьма скромное: У203 — 0,91 %; Эс2Оз менее 1% (от суммы редких земель).
Несколько подробнее следует остановиться на характеристике цериевой группы редких земель в ортите, поскольку он все-таки является резко селективным цериевым минералом. В частности, из табл. 4 следует, что для ортитов разного генезиса общее содержание элементов цериевой группы, а также содержание отдельных ее членов испытывает существенные изменения. Так, содержания лантана колеблются от 13 до 20%, церия от 32 до 54%, празеодима — от 3,4 до 8% и т. д. Постоянным и сравнительно высоким содержанием отличается неодим, что было известно и раньше. Поэтому А. С. Павленко и др. [13] для характеристики геохимических особенностей редкоземельных элементов цериевой группы в минералах из пород различного состава предложили выражать их в виде отношений к неодиму. Оказалось, что эти отношения обнаружи-
Относительные содержания редких земель в ортитах разного генезиса
№ пп. Район Ьа/М Се/М Рг/Ш Бт/М ОфШ Генетический тип Ссылка
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 Восточное Забайкалье ДВК, Шмаковский массив двк, ДВК, Владимирский массив ДВК, Ольгинский массив 1,39 1,16 1,85 1,47 1,33 2,72 2,63 3,70 2,94 2,78 0,33 0,31 0,35 0,36 0,29 0,066 0,07 0,086 0,07 0,09 0,033 0,04 0,03 0,03 0,027 Граниты В. В. Ляхович[8]
Среднее по 5 анализам 1,44 2,95 0,33 0,07 0,03
1 2 3 4 5 Швеция, Иттерби (№ 12242) Швеция, Фалуп (№ 14143) Финляндия, Ваарала (№ 54864) « Карелия, Тедино № 1 Тувинская АССР, Дуглинский массив 0,65 0,4 1,1 1.1 1,65 1,35 1,0 2,2 2,05 3,0 0,23 0,22 0,26 0,25 0,35 0,36 0,25 0,23 0,33 0,29 0,11 Пегматиты Э. И. Вайнштейн и др. [4] А. С. Павленко и др. [13]
Среднее по 5 анализам 0,98 1,92 0,19 0,24 0,15
1 2 3 Енисейский кряж Швеция, Бастнес черный № 3147 Швеция, Бастнес бурый измененный 2,29 3,25 3,5 2,81 4,5 4,0 0,41 0,28 0,29 0,32 0,044 Гранат-пироксено-вые скарны Амфиболовые скарны Контакт, мет. м-нйе Э. И. Вайнштейн и ДР- [4] А. С. Павленкои ДР- [13]
Продолжение таблицы 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9
4 США, Нью-Джерси, № 31480 1,85 3,0 0,3 0,13 — Гроссул-везувиан.
скарны
5 Тувинская АССР, Дуглинский массив . 2,2 3,6 0,36 0,21 0,32 Контактово-метасо-
мат.
Среднее 5 анализам 2,62 3,58 0,33 0,13 0,07
1 Норвегия, Бигден Си № 51481 2,0 3,2 0,28 _ — Полевошпат. жила Э. И. Вайнштейн и
Др. [4]
2 Гренландия, Авигейт № 51480 3,0 4,3 0,34 — — Гидрот. жила
3 ГДР, Раденталь № 21617 5,1 6,0 0,4 — —
4 Урал, Ильмены: Усков ключ № 10050 4,3 4,7 0,36 0,10 —
5 Забайкалье, Слюдянка ^ 10053 2,45 3,45 0,29 0,10 0,10 Контакт, гидрот.
м-ние
Среднее по 5 анализам 3,37 4,33 0,33 0,04 0,02
вают четкую зависимость от генетического типа породы. Особенно пока^ зательны отношения церия к неодиму и лантана к неодиму.
В табл. 6 приводятся относительные (к неодиму) содержания элементов цериевой группы для 20 образцов ортитов магматического, пегматитового, скарнового и гидротермального генезиса, а также средние их величины по группам. Из построенного по этим данным графика (рис. 5) можно сделать следующие выводы о распределении редких земель в ортитах разного происхождения.
1. Отношения Се/Ш и Ьа/Ыс1 в ортитах магматического генезиса оказываются выше, чем в ортитах из пегматитов, в скарновых ортитах эти отношения увеличиваются и превышают таковые для пегматитовых и даже магматических ортитов. В гидротермальных ортитах происходит дальнейшее значительное увеличение отношений.
2. Отчетливое подобие кривых Се/Ыс1 и Ьа/Ш лишний раз подтверждает парность церия и лантана [15] и, следовательно, геохимическую близость путей их миграции в эндогенных процессах.
3. Относительные содержания празеодима и самария в ортитах из пород разного генезиса испытывают незначительные колебания, причем для первого в ортитах из пегматитов наблюдается заметный максимум, в то время как второй в этих условиях характеризуется минимумом.
Заключение
Изучение ортита из скарнов Енисейского кряжа позволяет сделать следующие выводы об условиях нахождения и физико-химической характеристике этого минерала.
1. Ортитоносные скарны характеризуются гранат-пироксеновым составом. Ортит, наряду с гранатом, является одним из наиболее ранних минералов в скарнах и встречается, как правило, в эндоскарновой зоне. Находится он в тесной ассоциации с кл'иноцоизитом, эпидотом, диопси-дом и роговой обманкой.
2. Минерал характеризуется повышенным содержанием калия и натрия, а также присутствием таких редких для ортита элементов, как литий, стронций, скандий. Вероятно, с увеличением содержания щелочных элементов — калия и натрия — появляется возможность для изоморфного вхождения лития и щелочно-земельного стронция в кристаллическую решетку описываемого минерала. Что касается скандия, то он находится в тесной геохимической связи с лантаноидами.
3. Редкие земли в описанном ортите отличаются несколько пониженным содержанием по сравнению со средними его величинами для орти-
ш
Md
Рис. 5. Характер изменения содержаний редкоземельных элементов в отношении к неодиму в ортитах разного генезиса. I — граниты, II — пегматиты, III — скарны, IV — жильные образования гидротермального происхождения.
тов из гранитов и пегматитов. В составе редких земель наряду с элементами цериевой группы заметная роль принадлежит элементам группы иттрия. При этом подтверждается сопоставимость 2TRce /Th и STRce/U (табл. 5).
4. По отношению Ce/Nd и La/Nd изученные ортиты из скарнов Енисейского кряжа занимают промежуточное положение между ортитами пегматитов и ортитами гидротермальных образований.
ЛИТЕРАТУРА
1. А. И. Баженов. Редкоземельный эпидот из юго-восточного Алтая. Известия Томского политехнич. ин-та, т. 90, 1958.
2. А. Г. Б е т е X т и н. Минералогия. Госгеолиздат, 1950.
3. А. И. Болдырев. Диаграмма величин двупреломления и угла оптических осей. В сб. «Универсальный столик Е. С. Федорова», Изд. АН СССР, 1953-
4. Э. Е. Вайнштейн, А. И. Тугаринов, Н. В. Туранская. О закономерностях в распределении редких земель в некоторых минералах. Геохимия, № 2, 1956.
5. А. Н. В и н ч е л л. Оптическая минералогия. ИЛ, 1953.
6. А. П. Калита. Редкоземельные пегматиты Алакуртти и Приладожья. Изд. АН СССР, 1961.
7. О. Н. Ложникова и С. Я. Яковлева. Рентгенометрический справочник-определитель минералов, содержащих редкоземельные элементы. Отдел Научно-техн. информации, 1961.
8. В. В. Л я X о в и ч. Элементы редких земель в акцессорных минералах гранито-идов. Геохимия, № 1, 1962.
9. Б. М. Меликсетян. Акцессорный ортит из Мегринского плутона. Изд. Арм. ССР, геол. и географ, н., 13, № 1-3, 12, 1960.
10. Д. А. Ми нее в. Редкоземельный эпидот из пегматитов Ср. Урала. Докл. АН СССР, 129, № 4, 1959.
11. Д. A. M и н е е в, Н. И. С т у п н и к о в а. О природе радиоактивности ортитов и соотношении в них урана, тория и редких земель. Докл. АН СССР, 129, № 4, 1955.
12. Д. A. M и н е е в. О некоторых геохимических особенностях радиоактивных редкоземельных минералов. Геохимия, Кя 2, 1960.
13. А. С. Павленко, Э. Е. Вайнштейн, Н. В. Туранская. О некоторых закономерностях поведения редких земель и иттрия в магматических и постмагматических процессах. Геохимия, № 4, 1959.
14. В. В. П л о ш к о. Об акцессорном ортите из актинолитов р. Малой Лабы. Изв. АН СССР, сер. геол., № Ц, 1958.
15. Е. И. Семенов, Р. Д. Б а р и н с к и й. Особенности состава редких земель в минералах. Геохимия, № 4, 1958.
16. Г. А. Сидоренко. Рентгенографический определитель урановых и урансо-держащих минералов. Госгеолтехиздат, 1960.
17. В. С. Соболев. Введение в минералогию силикатов. Изд. Львовского госуниверситета, 1949.
18. X. Г. Т е м п е л ь Влияние редких земель и некоторых других компонентов на физико-оптические свойства минералов эпидотовой группы. Центр. Геол. Библиотека, вып. 132, 1939.
19. В. Е. Т р е г е р. Таблицы для оптического определения породообразующих минералов. Госгеолтехиздат, 1958.
20. Э. X е й н р и x. Минералогия и геология радиоактивного минерального сырья. ИЛ, 1962.
21. Ф. Н. Шахов. К теории контактовых месторождений. Тр. горно-геол. ин-та Зап. Сиб. филиала АН СССР, вып. 1, 1947.
22. J. М. Correia Neves, R. Quedes de Carvalho. Allanite, tantalite-colum. bite e berilo de Nampula e Alto—Ligonha (Mocambigue). Mem. Enotic Museu e lab. mineral, e geol. Univ. coimbra e centro estud. geol., № 4, 1956. Реф. ж., геол., № 2, N 2591, 1958.
23. Smith William Lee, L. Frank Mona., M. Sherwood Alexander. Uranium and thorium in accesory allanite of igneous rocks. Amer. Mineralogist, 42, № 5—6, 1957.
