CC BY
366
ГЕОЛОГИЯ
УДК 549.643
Н. И. Краснова, Т. Г. Петров, А. В. Ретюнина
ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА RHA ДЛЯ СИСТЕМАТИЗАЦИИ СОСТАВА МИНЕРАЛОВ ГРУППЫ СЛЮД
Современная классификация и номенклатура минералов группы слюд была предложена Подкомитетом по слюдам Комиссии по новым минералам и утверждены Международной минералогической ассоциацией (КНМНМ ММА) в 1998 г. [1, 2]. В этих статьях приведены основные определения и подразделения минералов группы слюд, сформулированы принципы их классификации по химическому составу и структурным особенностям, выделены конечные члены для изоморфных рядов, а также даны рекомендации по усовершенствованию номенклатуры. Там же опубликованы списки синонимов, разновидностей и перечней недостаточно изученных слюд, а также дискредитированных названий. Все это способствовало прогрессу в разработке и совершенствовании общих принципов классификации минералов группы слюд. Тем не менее, приходится констатировать, что сложность химического состава большинства представителей этих широко распространенных в природе минералов оставили нерешенными ряд вопросов, связанных с их идентификацией.
Возникают серьезные затруднения при изучении больших коллекций анализов, или рассчитанных кристаллохимических формул, поскольку не существует какого-либо единообразного способа их упорядочения. Как известно, существующие классификации минералов и различные базы данных имеют разные способы организации материала. Классифицирование ведется по кристаллохимическим теоретическим формулам, а также по отдельным структурным группировкам или радикалам, по элементам [3-9]. Названия минералов, перечисляются в алфавитном порядке, естественно, разном для различных языков, что затрудняет межнациональное общение специалистов. В последней достаточно полной сводке номенклатуры минералов [10], опубликованной малым тиражом, показано, что около половины терминов являются излишними или дефектными. Систематизация минералов базируется на идеализированных составах, а для изоморфных рядов — на составах их конечных членов. В предложенных разными авторами [11, 12] чисто химических классификациях составы минералов упорядочиваются по химическим элементам, или радикалам, без учета их количественных соотношений. Графические способы представления состава минералов, в том числе с предварительным его пересчетом на миналы, обычно связаны не только с потерей информации о содержании каких-либо компонентов, но также с неоднозначностью выбора и последовательностью расчета
© Н. И. Краснова, Т. Г. Петров, А. В. Ретюнина, 2008
миналов [13]. Особенно затруднено определение границ между составами минеральных видов в слюдах со сложным (многоатомным) типом изоморфных замещений.
В данной статье приведены результаты химической классификации минералов группы слюд с применением метода ЯНА [14, 15]. Работа с использованием этого метода обеспечивается программой РЕТЯ08-2, составленной С.В. Мошкиным. В ряде работ приведены примеры его использования для описания разнообразия состава моноклинных пироксенов [16], скаполитов [17], эвдиалитов [18, 19] и турмалинов [20, 21]. Предварительное краткое описание минералов группы слюд было выполнено нами ранее [22].
Рангово-энтропийный метод ЯНА позволяет описывать и упорядочивать составы объектов любой природы. В основе описания химического состава объекта лежит представление его в виде ранговой формулы (Я), являющейся последовательностью символов химических элементов, упорядоченных по уменьшению атомных содержаний (или коэффициентов в кристаллохимической формуле). Количественные параметры ранжированных атомных содержаний определяются энтропийными характеристиками: Н — мерой сложности и А — мерой чистоты системы. Ранговые формулы принимаются за «слова», в которых роль «букв» играют химические элементы. «Слова» упорядочиваются по «алфавиту», за который принята таблица Менделеева. В результате возникает однозначная линейная иерархическая периодическая систематизация сверток химических составов объектов. При близости ранговых формул для различения и идентификации минералов используются энтропийные характеристики Н и А [23].
Имея в виду первичность состава по отношению к структуре (при данных условиях без необходимого набора в необходимых концентрациях компонентов не возникает ничего), интересно рассмотреть соотношение между распределением объектов в системе ЯНА, то есть отображений только химического состава, и распределением объектов по названиям, которые даются в зависимости и от химизма, и от структуры.
В настоящей статье основное внимание уделено возможностям использования метода ЯНА для совершенствования систематики слюд, минералов широко распространенных, сложных и весьма разнообразных по составу.
Систематизация теоретических составов слюд по ЯНА-характеристикам
В табл. 1 приведена классификация ранговых формул теоретических составов всех известных и гипотетических минералов группы слюд: конечных членов, отдельных минеральных видов и серий, утвержденных КНМНМ ММА [2]. Эта выборка была расширена за счет добавления недавно открытой разновидности бариевой слюды — гантерита [24].
Таблица 1
Я-классификация теоретических составов минералов группы слюд
Название Теоретическая формула Ранговая формула
1 2 3
Тобелит Ж4АІ2 А®зО10(ОН)2 О н А1= Si N
Черныхит BaV2 АІ28І2Оі0(ОН)2 О н А1= Si= V Ba
Киноситалит BaMgзAl2SІ2OI0(OH)2 О Mg н= А1= Si И
Аспидолит* NaMgзAlSiзOIo(OH)2 О Mg= Si н ш= А1
Флогопит ^зА®зОіо(ОН)2 О Mg= Si н А1= к
Тетраферрифлогопит KMgзFe3+SiзOIo(OH)2 О Mg= Si н к= Fe
Прайсверкит NaMg2AlAl2SІ2OIo(OH)2 О А1 н= м8= = Si №
Истонит* KMg2AlAl2SІ2OIo)(OH)2 О А1 н= Mg= = Si к
1 2 3
Клинтонит CaMg2AlAl3SiOI0(OH)2 O А1 Н= Mg Si= Ca
Битиит CaLiAl2BeAlSi2OI0(OH)2 O А1 Н= Si Li= Be= Ca
Эфесит NaLiAl2Al2Si2OI0(OH)2 O А1 Н= Si Li= Na
Маргарит СаА^ Al2Si2OI0(OH)2 O А1 Н= Si Ca
Сидерофиллит KFe22+AlAl2Si2OI0(OH)2 O А1 Н= Si= Fe К
Парагонит NaAl2 АМр^Н^ O А1= Si Н Na
Нанпингит* CsAl2 А^^о^Н^ O А1= Si Н Cs
Гантерит (Ba,Na,K)Al2(Si,Al)4OI0(OH)2 КА12 BSiзOIо(OH)2 O А1= Si Н Ba Na= К
Боромусковит O Si Н= А1 В= К
Алюминоселадонит КА1^^2+) SІ4OIо(OH)2 O Si Н А1= К= Mg Fe
Ферроалюмино- Селадонит* КАРе2+^) SІ4OIо(OH)2 O Si Н А1= К Fe Mg
Роскоэлит КУ2 А^^о^Н^ O Si Н= V А1= К
Хромфиллит* КСг2 AlSi3OI0(OH)2 O Si Н= Сг А1= К
Глауконит К)АзЗК0 67 AlоlзSІз87Olо(OH)2 O Si Н Fe А1 К
Селадонит KFe3+(Mg,Fe2+) SІ4OIо(OH)2 O Si Н Fe К Mg
Ферроселадонит* KFe3+(Fe2+,Mg) SІ4OIо(OH)2 O Si Н Fe К Mg
Полилитионит KLІ2AlSІ4OIоF2 O Si Li= F А1= К
Тайниолит KLiMg2SІ4OIоF2 O Si F= Mg Li= К
Масутомилит KLiAlMn2+AlSi3OI0F2 O Si F= А1 Li= К= Мп
Монтдорит KFeI52+Mnо5Mgо 5 0 5SІ4OI0F2 O Si F Fe К Mg= Мп
Вонезит Naо 5 0 5Mg2 5Al0 5AlSiзOI0(OH)2 O Si Mg Н А1 Na
Браммалит Na0 65Al2 0 Al0 65SІ3 35OI0(OH)2 O Si А1 Н Na
Иллит Мусковит К0,65А12,0 Al0,65SІ3,35OI0(OH)2 КА12 AlSiзOIо(OH)2 O O Si Si= А1 А1 Н Н К К
Трилитионит* KLiI5AlI5AlSi3OI0F2 O Si А1 F Li К
Норришит* к^мп/чз^^ O Si Мп Li= К
Аннит KFe32+AlSi3OI0(OH)2 O Si= Fe Н А1= К
Хендриксит* KZnз2+AlSiзOIо(OH)2 O Si= Zn Н А1= К
Тетраферрианнит* KFe32+Fe3+Si3OI0(OH)2 O Fe Si Н К
Анандит BaFe32+Fe3+Si3OI0(OH)S O Fe Si Н= S= Ba
Примечание. * - помечены виды, для которых в собранной коллекции анализов слюд отсутствуют природные представители. Пробел между 6 и 7 рангами делается для удобства чтения ранговой формулы.
Как видим, за исключением одной пары все ранговые формулы слюд имеют отличия по набору и/или порядку расположения химических элементов, а иногда также по наличию или отсутствию знака равенства между соседними компонентами. Исключением являются селадонит и ферроселадонит, имеющие одинаковые ранговые формулы. Сравнение их Я, составленных по эмпирическим кристаллохимическим формулам, приведенных в Минералогической базе данных — МБД [25], подтвердило их сходство. Эта пара минеральных видов различается по энтропийным характеристикам, которые совпадают на их границе, а именно при равенстве коэффициентов при двухвалентных магнии и железе. Граничные значения энтропийных характеристик Н= 0,716, А= 0,084. Значениям Н, превышающим граничное (и пониженным А) соответствует селадонит, противоположные значения Н и А отвечают ферроселадониту.
Кроме того, существует еще пара минералов: мусковит-иллит, различение которых в рамках метода ЯНА может вызвать вопросы. Ранговые формулы в этой паре отличаются наличием/отсутствием знака равенства между алюминием и кремнием, что соответствует различию наборов коэффициентов в кристаллохимических формулах. Поэтому и энтропийные характеристики мусковита Н = 0,773, А = 0,057, отличаются от таковых для иллита: 0,751 и 0,068, То есть, наличие или отсутствие знака равенства в теоретической формуле минерала значимо для энтропийных характеристик его химического состава.
Таким образом, теоретические составы всех слюд различаются по их ЯНА-харак-те ристикам.
Химическое разнообразие минералов группы слюд и их классификация на основе метода ЯНА
Более интересным было оценить разнообразие химического состава природных слюд по конкретным анализам. Для этой цели в первую очередь были использованы полные химические анализы из справочников [26, 27], сводок анализов определенных минеральных видов, или слюд какого-либо генетического типа, региона [28-33], а также данные из различных статей. В коллекцию были также включены серии неопубликованных анализов разных авторов (В. С. Аплонов, В. В. Гордиенко, О. М. Римская-Корсакова и Н. И. Краснова).
Созданная с применением метода ЯНА классификация химических составов слюд (файл RHA_Mica.гaг на сайте: http://www.geology.pu.гu/niizk/RHA_1.html) насчитывает 1458 анализов, которые распределены по 1033 разным Я, имеющим принятую нами стандартную длину равную 10. Из всех ранговых формул лишь 192 представлены более чем одним анализом (от 2 до 21), что свидетельствует о пока еще низкой представительности данной коллекции равной 1,41. Та же представительность, определяющаяся как частное от деления количества анализов в выборке на количество разных Я, для коллекции только мусковитов (276 анализов, имеющих 154 разных ранговых формул) равна 1,79. Таким образом, эта выборка несколько более полно характеризует разнообразие составов мусковитов, чем вся коллекция — разнообразие составов всех слюд. Анализы, имевшие в составе менее 10 элементов, в коллекцию не включались. В коллекции для каждого состава сохранено авторское название минерала.
В нашей коллекции отсутствуют анализы следующих природных минеральных видов: аспидолита, истонита, нанпингита, ферроалюминоселадонита, хромфиллита, ферроселадонита, трилитионита, норришита и тетраферрианнита. Во-первых, это может быть связано с формальностью их выделения в качестве конечных членов (миналов) при отсутствии их в природе. Так, например, составы нанпингита, хромфиллита и норришита, вероятно, являются лишь теоретическими составами миналов, или конечными членами более сложных изоморфных рядов. Во-вторых, названия некоторых минеральных видов были утверждены лишь в последние годы, и потому их природные аналоги, возможно, в дальнейшем будут найдены в литературных источниках. Ранговые формулы остальных природных минеральных видов имеют следующие отличия от их теоретических аналогов: 1) большая длина их Я, и, соответственно, учитываемая сложность состава, обусловленная вхождением различного количества изоморфных примесей; 2) расположение в Я водорода на разных позициях (в рангах — от 2 до 9), что связано с разной степенью гидратации слюд; 3) присутствие, кроме Н еще и Б, что обусловлено систематическим изоморфным замещением этих элементов; 4) наличие в соседних рангах перестановок ряда элементов
(особенно при наличии между ними знака равенства в теоретических формулах), связанных в первую очередь с многоатомным характером замещения в изоморфных рядах или сериях; 5) аналитическими ошибками при выполнении анализов разными методами и в разных лабораториях.
В коллекции ЯНА-данных выделяются группы минералов с одинаковыми ранговыми формулами и имеющими в большинстве случаев одинаковые названия, и только для 53 таких групп встречены разные названия в пределах одной Я. В большинстве случаев расхождения связаны с использованием синонимов и дискредитированных названий, или же с отсутствием точной диагностики слюды (названия типа «К-слюда», «фенгит-мусковит» и т. п.).
Полные ЯНА-данные для всех минеральных видов и серий минералов группы слюд представлены в Интернете: файл RHA-MicaGгoups.гaг по приведенному выше адресу. Сокращенные ранговые формулы отдельных минеральных видов и серий слюд приведены в табл. 2-5, где правая колонка отражает количество анализов — К, а в нижней строке для наиболее многочисленных минеральных видов или серий указано количество единичных Я (по 1 или 2). Поскольку в таблицах упорядочение данных по вертикали производится по таблице Менделеева, то Я сильно гидратированных разновидностей слюд всегда располагаются в верхней части таблицы, а в нижней преобладают слюды, богатые железом и другими тяжелыми элементами. Определяющими для того или иного минерального вида слюды являются последовательные сочетания реперных видоопределяющих элементов, занимающих определенные ранги.
Рассмотрим более детально разнообразие химического состава минеральных видов и серий группы слюд, акцентируя внимание на наиболее важных диагностических особенностях их состава, а также возможные приемы проведения границ между отдельными разновидностями.
Для мусковитов (276 анализов) характерно относительно невысокое разнообразие составов: видоопределяющие элементы Н, Si и А1 занимают со 2 по 4 ранги (позиции), а К устойчиво находится в 5 ранге (см. табл. 2). Химические же разновидности мусковита легко могут быть определены по элементам, находящимися в 6 позиции, среди которых преобладает Fe, Mg, Б, и №, а также Ca и Ba, соответствующие единичным анализам. Для этих разновидностей в случае необходимости уточнения состава минерала можно использовать названия: мусковит-Fe, мусковит-Mg и т. д. Заметим, что предложение КНМНМ ММА использовать название «хромовый мусковит» вместо занесенного в список синонимов «фуксита» вполне соответствует ЯНА-данным, поскольку Сг в природных слюдах, названных ранее «фукситом», во всех случаях занимает позиции от 6 и далее (см. табл. 2). Для единообразия формирования названий минералов следовало бы предложить хромовый мусковит определять как мусковит-Сг. Отметим, что в природе пока не найдены слюды близкие к конечному члену хромфиллиту, в ранговой формуле которого (см. табл. 2, Т) Сг > А1. Эмпирическая формула хромфиллита, приведенная в минералогической базе данных — МБД (см. табл. 2, Т’’), ближе соответствует природным хромсодержащим мусковитам с относительно высокими содержаниями Сг2Э3 (3-4,8 мас. %). Ранговые формулы двух природных образцов боромусковита близки к теоретическому составу минерала, отличаясь лишь перестановками Н и А1 в 3-4 рангах, а также В и К в 5-6 рангах (см. табл. 2). Три образца природного тобелита по своим ранговым формулам с расположением азота в ранге 4, близки к теоретической Я, но отличаются большей сложностью состава (см. табл. 3).
Мусковит Si=Al>K>(F,Na,Mg,Fe)
1 2 3 4 5 6 N
О Н= Si= Al К Na 3
О Н= Si= Al К Fe 6
О Si= H= Al К Mg 9
О Si= H= Al к Fe 17
О Si= Al H к T
О Si= Al H к F 30
О Si= Al H к Na 22
О Si= Al H к Mg 57
О Si= Al H к Fe 115
+10 по 1 R.+3 по 2R, всего- 276
Хромовый мусковит Si>Al>Cr
О Si Al H К Na 4
О Si Al H К Mg 5
О Si Al H К Cr 6,T
+2 R no 1, + 1 no 2, всего - 18
Серия иллита CO V > >(Mg Fe)
О н Si Al Mg= Fe 1
О н = Si Al к Fe 1
О Si= H Al к Mg 2
о Si= H Al к Fe 2
о Si Al H к T
Серия фенгита Si > Al > К
1 2 3 4 5 6 N
О Si H= Al К Fe 2
О Si Al H F = К 1
О Si Al H К F 15
О Si Al H К Na 5
О Si Al H К Mg 13
О Si Al H к Fe 9
Всего 45
Боромусковит Si > Al > В
О Si H= Al в= К т
0 Si Al H к в 2
Хромфиллит Si > (Al, K,Cr) N
0 Si H= Al К Cr F T”
0 Si H= Cr Al= К T
Селадонит Si > Fe > К > (Mg, Al)
О Si H Fe К Mg T
О Si H Fe К Mg Al 9
Алюминоселадонит CO V > V 2 no
О Si H Al Mg к 1
О Si H Al= K= Mg 5,T
Примечание. Здесь и далее: 1) жирным выделены элементы, значимые для определения данного минерального вида; 2) перечисленные в скобках через запятую элементы могут чередоваться друг с другом в соседних рангах; 3) N - число анализов; 4) ранговые формулы теоретических составов слюд: T - по Rieder и др., 1998; T’ - по Минералы, 1992; T ” - по Mineralogical Database (MD); 5) П. н. - предлагаемые названия для слюд с соответствующими R: Ann - аннит; Bt - биотит; Bt-Li - биотит литиевый; Lpd - лепидолит; Lpd-Fe - лепидолит железистый; Ms - мусковит; Pg - парагонит; Phl - флогопит; Phl-Fe - флогопит железистый (табл. 2-5).
Серия фенгита близка по составу к мусковиту, постоянно отличаясь большим содержанием Si, что отражается в их R отсутствием знака равенства между Si и Al. Увеличение содержания кремния в фенгитах сопровождается замещением Al на Mg и Fe, которые, как и в мусковите, наряду с F и Na, занимают 6 ранг. Эти элементы могут использоваться в качестве модификаторов для уточнения химической разновидности фенгитов. Фенгит и мусковит отличаются по своим энтропийным характеристикам.
Глинистые минералы в нашей коллекции представлены серией иллита, алюми-носеладонитом, селадонитом (см. табл. 2) и глауконитом (см. табл. 3). Алюминоселадо-нит (его синоним — лейкофиллит) по своим ранговым формулам близок к некоторым
Флогопит Mg > А1 > К П.н.
1 2 3 4 5 6 N
О М8= 81 Н А1 к 15,Т -
О М8= А1 К н 3 -
О &= н = М8 А1 к 9 -
О Б1= м8 н А1 к 93 -
О м8= н А1 Бе 2 -
О &= м8= А1= Н К 16 -
О & м8 А1= Н Бе 2 -
О &= мё А1 К= Н 5 -
О &= А1 М%= н К 2 вг
+ 13 по 1Я, всего 160
Тетраферрианнит Кс>81
Ре Н К
Ге 8! н К
Ге= А1 Н к
Т
Т"
1
Аннит 81>Ге>А1 П.н.
О Н = 81 Ге А1 К 4 -
О 81 Н = Ге А1 К 3 -
О 81 А1= Ге К= н 2 вг
О 81= Ге Н А1= к 5,Т -
О 81 Ге н К = А1 1 -
Сидерофиллит (А1.81) > Ге П.н.
О А1 Н= 81= Ге К 1Т -
О 81 А1 н К= Ге 1 -
О 81 А1= н Ге К 2 -
о Э1 А1 р= Ге к 1 -
о Э1 Ге А1 н= р 1 Апп
О & Ге А1 н к 1 Апп
о 81 Ге А1 Б к 1 Апп
Серия глауконита (Н 81)>Ге
О Н 81 Ге А1 к 4
О Н 81 Ге К м8 3
О Н 81 Ге К = А1 2
О 81 Н Ге А1= К 2,Т
О 81= Н Ге К М8 1
О 81= Н Ге К А1 1
Тетраферрифлогопит Mg > К > А1
1 2 3 4 5 6 N
О Н Б1 М8 К Ре 4
О М8= 81 Н к= Ре Т
О 81= М8 н к А1 15
О 81 М8 н = к Ге 4
О 81 М8 р к= А1 2
О 81 М8 к = А1= Н 3
+ 12 по №, всего 40
Серия биотита 81 > А1 > (Ге, Мд) П.н.
О н 81 А1 Р К 3 -
О н 81 А1 м8 Ге 16 -
О н Б1 Ге А1 М8 4 Апп
О & Н мё А1 К 7 РЫ
О 81 Н мё А1 Ре 16 РЫ-Ре
О 81 н А1 Р К 9 -
О & н А1 Р Ге 10 -
О & н А1 Мё Ге 37 -
О & н А1 Ге Р 4 -
О & н А1 Ге м§ 44 -
О & н А1 Ге к 10 -
О 81 н Ге А1 мё 14 Апп
О 81 н Ге А1 к 12 Апп
о & Мё Н А1 к 3 РЫ
о & Мё н А1 Ре 6 РЫ-Ре
о & Мё н Ге= А1 4 РЫ
о & А1 н Мё Ге 3 -
о 81 А1 н Ге мё 7 -
о 81 А1 н Ге К 5 -
о & А1 Мё н Ге 4 -
о & А1 Ге н К 6 -
о 81 Ге н А1 мё 4 Апп
о 81 Ге н А1 к 15 Апп
о & Ге А1 Н к 11 Апп
о & Ге А1 М8 н 4 Апп
+ 26 по 111, + 6 по 211, всего 296
Тобелит (А1, 80 > N
О н А1= 81 N Т
О н 81= А1 N р 1
О н 81= А1 N К 2
Примечание. Обозначения см. табл. 2.
Хендриксит 51 > (А1, Ъа)
1 2 3 4 5 6 7 N
О Э1= н М8 А1 К Ъа 1
О 81 н А1= Ъа К= Мп 1
О б; н Ъа= А1 Мп= К 2
О Ъа Н А1= К Т
Киноситалит Мщ > $1 > Ва
1 2 3 4 5 6 7 N
О Мё н= А1 & Ва К Т
О Мё & А1 Р= Н= Ва 1
О А1= мё= & н Мп Ва 1
Гантерит А1 > 51 > Ва> (\а. К) N П.н.
О А1 81 Н Ва \а= К 5,Т -
О А1 81 Н Ва К = N8 6 -
О А1= 81 К Ва N8 М8 5 Мв
О А1 81 Ва N8 К М8 5 -
О А1 81 Ва К = N8 М8 5 -
+12 по 1Я, всего -38 -
Роскоэлит 81 > (А1, V, К) N
О 81 Н А1 V к 4
О 81 Н= V А1= К 3,Т
Черныхит А1 > 81 > У>Ва N
О Н А1= 81 V Ва 3,Т 1
О А1= 81 Н V Ва
Анандит Бе > 81 >(в, Ва, А1) N
О Бе 81 Н= Ва Т
О Бе 81 Н Ва= А1 М8= в 1
О Бе 81 н Ва А1= М8 1
Нанпингит (А1, 81) > Се N
О А1= Э1 Н Се т
О 81 А1 Н Се Р Т”
разновидностям серии иллита, для которых характерно преобладание А1 над М§ и незначительное содержание железа. К иллитам логичнее отнести разновидности с преобладанием Fe в 6 ранге над М§. Селадонит идентичен по своему составу глаукониту, Fe в них также занимает 4 позицию, и его содержание выше не только М§, но и А1. Традиционно принято называть селадонитом зеленый глинистый минерал, выполняющий пустоты в базальтах, тогда как глауконит образует округлые тонкозернистые агрегаты в осадочных породах, как например, в зеленых песчаниках. Трудно сказать, имеет ли смысл в дальнейшем сохранять оба названия этих минералов, если не будет найдено каких-либо значимых отличий в их составе или структуре.
Ранговые формулы железо-магнезиальных слюд представлены в табл. 3. Флогопит и тетраферрифлогопит характеризуются преобладанием М§ над А1 и переменным количеством железа. Вариации химического состава флогопита невелики, несмотря на довольно большое число (=160) анализов этого минерального вида, и обусловлены в основном разной степенью гидратации слюд. С этим связаны перестановки видоопределяющих элементов М§, 81, Н и А1 во 2, 3 и 4 рангах. Наибольшее число анализов флогопита имеет ранговые формулы: ОМ§=81НА1К (15 ан.), 081=М§НА1К (93 ан.) и 081=М§А1=НК (16 ан.). Главной примесью во флогопитах является железо, которое в Я обычно занимает 7, реже 6 ранги, и для таких флогопитов можно было бы использовать названия флогопит-Ре. Единичные анализы флогопитов обогащены F (6 ранг), Мп (6-7 ранги), №, Т1, Сг и Ва, что также при желании можно отмечать прибавлением соответствующих модификаторов. В четырех единичных анализах флогопита А1 преобладает над М§ (нижняя строка для Я флогопитов (см. в табл. 3), что может быть связано с близостью их состава к биотиту (В1) или сидерофиллиту-М§?
Использование данных ЯНА-метода позволяет более четко обосновать выделение в подгруппе магнезиально-железистых слюд «тетраферрифлогопита» в качестве
Сокращенные ранговые формулы для слюд, обогащенных ^, Ca, Mn и Li
Вонезит $1 > Мц ; А1 >N8 N
1 2 3 4 I5 6 7
О & мё Н А1 N8 Т
О & мё Н А1 N8= Бе 1
Прайсверкит А1 > Mg > N
О А1 Н= мё= 81 N8 Т
О А1 Н= &= Mg= N3 2
Парагонит (А1, 81) > №>К
О А1 81 Н N8 К 5,Т
О 81 А1 Н N8 К 3
+ 2 по 111,+2 по 2 Я, всего 14
Клинтонит А1 > Mg > 81 > Са > N8
О А1 Н Мё 81 Са Т
О А1 Н Мё 81 Са Бе 8
О А1 Мё н 81 Са N8 3
О А1 мё н 81 Са Бе 3
+ 1 п о 111, всего 15
Маргарит А1 > (Н,81) > Са>Ш
О А1 Н 81 Са N8 12,Т 2
О А1 81 Н Са N8
+ 2 и о 1 Я, всего 16
Монтдорит 81 > Ге>К>Мп П.н.
О 81 Р Ге К М§= Мп Т -
О 81 Ге= Р к = Н Мп 1 Апп
Серия браммалита 81 > А1 > (N8, К) П.н.
О 81 А1 Н N8 Т —
О 81 А1 Н N3 К 1 Pg
Битиит А1 > 81 > (1Л, Ве, Са)
О А1 Н= 81 Ы= Ве= Са Т
О А1= Н= 81 Ве= Са 1л 5
О А1= Н 81 Са 1л Ве 1
О А1 81= Н Са Ве Ы 3
Эфесит А1 > 81 > (Ь1, N8)
О А1 Н= 81 Ы= N8 т
О А1 Н= 81 N3= и 1
О А1 81= Н N8 и 1
о А1 81 N8 = Ы Мё 1
Серия циннвальдита 81 > А1 > (1л, К, Ге) П.н.
О 81 Р А1 Ы к= Н Ге 2 Ьрс1-Ре
О & А1 Н к = р Ге и 2 —
О 81 А1 Н к= Ге= Р 1л 2 —
О 81 А1 Р н= 1л= К Ге 3 Ьрё-Ре
О 81 А1 Р н= к= Ы= Ге 2 Ьрё-Ре
О 81 А1 Р Ы= к н= Ге 6 Ьр(1-Ре
О 81 А1 Р Ы= к= Ге н 7 —
О 81 А1= Р= к= и= Ге н 6 —
О 81 А1= Р к Ге= н 1л 2 —
О 81 А1 Р= к Ге= Ы= н 2 —
О 81 А1 Р= Ге= н= к 1л 2 —
О 81 А1 Р= Ге к н= 1л 2 —
О 81 А1 Р= Ге к Ы н 2 —
О 81 А1 Ге= н= р= к 1л 5 ВШ
О & А1 Ге р ы= к н 1/Г ВШ
О 81 А1 Ге р = к= н 1л 8 ВШ
О 81 А1 Ге= р = к ы н 4 ВШ
О 81 А1 Ге= к= р н 1л 3 ВШ
+ 28 по 1 Я, + 1 по 2 Я всего 91
Тайниолит Б1 > Mg > 1л
О 81 ©Л II Пн Ы= к Т'
О 81 Mg Р Ы к 3,Т"
О 81 Mg Р к 1л 4
+ 2 по 1 Я, всего 9
Серия лепидолита 81 > А1 > (1Л, Г, К)
О 81 Н= А1 ы= Г 3
О 81 А1 Н Ы= г 5
О & А1 Н г 1л 7
О 81 А1 Н к Ы 4
О 81 А1 1л= г н 5
О 81 А1 ы= г к 10
О & А1 1л к р 2,Т’
о 81 А1 Г = н 1л 6
о 81 А1= г = ы= н 7
о 81 А1 г ы= к 16
+ 3 по 1 О с 2 Я, всего 76
Полилитионит 81 > 1л > (А1, К)
О 81 1л р А1 К 4,Т
О 81 Ы р К А1 4
+ 5 по ж, всего 13
Масутомилит Э1 > А1 > 1л > К > Мп П.н.
О 81 Р= А1 Ы= К= Мп т —
О 81 А1= 1л= р Н= К Мп 1 Ьрс1
О 81 А1= Р ы К Н Мп 2 Ьрс1
самостоятельного вида. Названия «тетраферрифлогопит» и «тетраферрибиотит», предложенные О.М. Римской-Корсаковой и Е.П. Соколовой [34], весьма удачно отражают специфику кристаллической структуры таких слюд, отличающихся от нормальных флогопитов (и биотитов) также рядом важных типоморфных физических свойств. Тетраферрифлого-питы (и тетраферрибиотиты) обладают обратной схемой абсорбции, которая становится резче при увеличении содержания Fe3+ в тетраэдрической позиции. Попутно при этом возрастают показатели преломления слюд и угол оптических осей. Окраска этих слюд также специфична — для них характерны светло-красные, буровато-красные, темно-красные, темные красновато-коричневые окраски, четко отличающиеся от окрасок ассоциирующих с ними нормальных зеленых флогопитов, буровато-зеленых флогопитов, или бурых, темно-коричневых, почти черных биотитов [35]. Тетраферрифлогопиты весьма характерны для многих типов пород щелочно-ультраосновных комплексов и карбонатитов всего мира [36—41]. Они встречаются также в кимберлитах и лампроитах [42, 43]. Тетраферрибиотит встречен в щелочных сланцах и железистых роговиках железисто-кремнистой формации [44]. Для всех ассоциаций с этими слюдами характерен дефицит алюминия в минералообразующей среде, а также относительно повышенный потенциал кислорода [34].
Отличие состава тетраферрифлогопитов по методу КНА устанавливается по наличию перестановок символов А1 и К в их ранговой формуле по сравнению с Я обычных флогопитов (см. табл. 3). Действительно, только при дефиците А1 и соответственной последовательности индексов К>А1 в ранговой формуле появляется возможность вхождения Fe3+ в тетраэдрические позиции. Напомним, что в нормальных флогопитах, наоборот, А1 преобладает над К. Согласно утвержденному КНМНМ ММА «правилу 50 %», к тетраферрифлогопиту следует относить лишь слюды, в которых более 0,5 формульных единиц ионов А1 в тетраэдрической позиции замещено Fe3+, тогда как слюды с меньшими концентрациями такого железа должны считаться флогопитами. Такая рекомендация, однако, находится в противоречии с первоначальным выделением этого минерального вида на основании специфики его химического состава и кристаллической структуры, и легко диагностируемым типоморфным физическим свойствам. Отметим, что включенные в коллекцию анализы слюд из лампроитов, объединенных авторами [42] под названием «флогопиты», согласно их описанию и нашей обработке данных по методу ЯНА, должны быть в подавляющем большинстве отнесены к тетраферрифлогопитам. Таким образом, с помощью КНА-метода можно согласовать принцип разделения этих двух минеральных видов по химическому составу, структурным отличиям и физическим признакам, и, соответственно, легче их различать. Для более строгого анализа отличий этих минеральных видов желательно выполнить серию дополнительных исследований.
Ранговая формула единственного анализа природного тетраферрианнита сходна с Я теоретических составов этого минерального вида по преобладанию Fe, находящегося во 2 ранге, над 81, но отличается присутствием А1 на 4 позиции (см. табл. 3).
Как и следовало ожидать, наиболее сложными и разнообразными по составу оказались слюды серии биотита, общее число анализов которых в нашей коллекции составляет 296. Отметим, что именно разнообразие состава напрямую характеризует степень неопределенности названия минерала (или серии). Анализ химического состава групп объектов с помощью метода ЯНА делает это разнообразие наглядным.
КНМНМ ММА рекомендует относить к серии биотита «триоктаэдрические темные слюды», которые занимают промежуточное положение между аннит-флогопитовым и сиде-рофиллит-истонитовым рядами, отмечая в них отсутствие лития [2]. В нашей коллекции
оказалось небольшое число анализов аннита (15) и сидерофиллита (7), что может быть связано как с редкостью таких слюд в природе, так и с предпочтением авторов называть темные слюды просто биотитом.
Задавшись целью увеличить определенность термина «биотит», снизим с помощью нашего подхода излишнее разнообразие его состава, не увеличивая разнообразия ранговых формул других минералов. Для этого рассмотрим ранговые формулы минералов этой серии совместно с таковыми аннита, сидерофиллита и флогопита (см. табл. 3). Сопоставляя таблицы ранговых формул четырех вышеперечисленных разновидностей слюд, можно предложить следующий подход к их различению. К наиболее богатому железом анниту предлагается относить слюды, в Я которых Fe занимает ранги 3—4, доминируя при этом над А1, К и М§. Исключение составляют 2 анализа аннитов (см. табл. 3) с повышенными содержаниями F и Li, где количество атомов А1 незначительно превышает количество Fe. Приведенные ниже кристаллохимические формулы этих двух минералов также скорее подтверждают их сходство с биотитом (отмечены в табл. 3 справа аббревиатурой В1:), или сидерофиллитом, а не с аннитом:
а) (K0,89Na0,08)0,97(Fe2+1,88A10,73LІ0,10Fe3+0,09Mn0,03)2,83[A11,35SІ2,65O10](OH0,87O0,45F0,22)1,55
б) (К0,75 LІ0,11Na0,04)0,9(Fe2+1,06A10,61Fe3+0,57TІ0,08Mn0,05)2,37[A11,02SІ2,98O10](OH0,67O0,49F0,35)1,51
Среди природных сидерофиллитов в нашей коллекции не оказалось ни одного анализа, по своей Я идентичного теоретической формуле. Три последние ранговые формулы среди сидерофиллитов (см. табл. 3) более похожи на анниты, поскольку в них Fe > А1 (справа они обозначены аббревиатурой Апп). Тогда оставшиеся анализы, в Я которых, наоборот, А1 > Fe, естественнее будет отнести к сидерофиллиту, что, по крайней мере, соответствует соотношению этих элементов в ранговой формуле теоретического состава этого минерального вида.
В выборке ранговых формул серии биотита (см. табл. 3) составы с преобладанием М§ над А1 и Fe следовало бы отнести к флогопитам, сокращенно отмеченным справа РЫ, причем часто — к железистым флогопитам, обозначенным справа РЫ^. Отметим, что ранговые формулы OSiHMgA1Fe**** таких «флогопитов—Fe» вызывают некоторые сомнения в достоверности анализов соответствующей группы слюд в связи с отсутствием прямых определений в некоторых из них F, Н^ и приведением значений железа лишь в одной валентной форме. Ранговые формулы, для которых в табл. 3 характерны соотношения 8! > Fe > А1, сходны с таковыми аннитов (справа они обозначены Апп). Все остальные Я слюд серии биотита ближе всего по составу к сидерофиллитам, в которых 8^А1> (Б, Mg, Fe). Соответствующие модификаторы можно использовать для уточнения названий этого минерального вида. Небольшое число анализов аннита и сидерофиллита в нашей коллекции, очевидно, не позволяет объективно представить полные изоморфные ряды между аннитом, флогопитом, сидерофиллитом и истонитом, для последнего из которых, как указывалось выше, не было найдено природных аналогов. Таким образом, наши предложения об отнесении некоторых слюд, названых биотитами, к флогопиту или анниту с одной стороны уменьшают разнообразие биотитов, а с другой — несколько увеличивают разнообразие флогопита и аннита.
В нашей коллекции находятся 4 анализа лепидомелана, который КНМНМ ММА предложила рассматривать как разновидность трех разных минеральных видов: аннита, сидерофиллита, тетраферрианнита и серии биотита. Трем анализам лепидомелана
соответствуют ранговые формулы OSiHFeA1Mg К и одна OSiFeA1FH KLi, что на основании соотношения Fe > А1 позволяет их все отнести к анниту, причем последний — к литийсодержащему.
Отметим, что некоторые из биотитов, в частности, из района Кейв на Кольском п-ове (коллекция анализов В.В. Гордиенко), а также из щелочных гранитоидов Монголии [32, 45] обогащены литием, который обычно занимает в ранговых формулах позиции от 7 и далее. Если анализы таких слюд будут неполными, например, при выполнении их микрозондовым методом, то в результате могут быть сделаны неправильные выводы о наличии дефицита катионов в структуре минерала.
В табл. 4 приведены ранговые формулы для мало распространенных, и в основном представленных единичными анализами, слюд, содержащих Zn, Ва, V и Сб. Полных аналогов по составу цинковой слюде — конечному члену хендрикситу в нашей коллекции не нашлось, и лишь в двух Я наблюдается соотношение Zn > А1, как и в его теоретической формуле. Два других минерала с этим названием следовало бы рассматривать как флогопит^п с ранговой формулой OSi=HMgA1K Zn и промежуточный член ряда мусковит — хендриксит, или мусковит^п с Я: OSiHA1=ZnK= Мп. Примечательно, что все 4 анализа этого минерального вида кроме Zn содержат также Мп.
Природные ^содержащие слюды роскоэлит и черныхит по своему химизму близки к соответствующим теоретическим аналогам, отличаясь лишь большей сложностью состава. Образцы роскоэлита и черныхита, кроме V, содержат также примеси Mg, Fe, №. Два близких к роскоэлиту по своим ранговым формулам анализа (OSiHA1VK), названных оллахеритом-V (синоним мусковита-Ва), очевидно следует отнести к роскоэлиту-Ва. Другой минерал, также названный оллахеритом-Ч, но имеющий Я: OSiA1=HKV MgBa лучше называть мус-ковитом-У. Ранговая формула единственного анализа нанпингита (Т’’) из МБД отличается от теоретической формулы лишь перестановками Si и А1 во 2 и 3 рангах, что без сомнения связано с вхождением в его состав еще и таких элементов, как F, Li, Mg.
Каждый из минеральных видов — киноситалита (бариевый аналог флогопита) и анандита (бариевый аналог аннита) — представлен в нашей коллекции лишь двумя анализами, и их ранговые формулы в общем соответствуют теоретическим составам с учетом возможных изоморфных замещений. Для нового минерала гантерита — бариевого аналога мусковита приведен лишь один полный химический анализ с определением воды, остальные же 36 образцов были проанализированы микрозондовым методом и, к сожалению, все без определения фтора [24, 46]. Для части анализов содержания воды были добавлены расчетным путем с учетом баланса зарядов. Оригинальность состава гантерита в любом случае очевидна, что наглядно иллюстрируют ранговые формулы этого минерального вида: OA1Si (Н) Ва№ KMg или OA1Si (Н) ВаК NaMg. Пять образцов, в которых К > Ва, можно обоснованно отнести к мусковиту-Ва (отмечены в табл. 4 справа Мб), что, кстати, было предложено самими авторами для некоторых разновидностей при описании этого нового минерального вида по результатам пересчетов анализов на кристаллохимические формулы. Таким образом, можно считать, что между мусковитом и гантеритом имеется непрерывная смесимость.
Ранговые формулы слюд, богатых № и Са, приведены в табл. 5. Некоторые из них являются редкими минералами и представлены единичными анализами, в частности, вонезит, прейсверкит и серия браммалита, что делает желательным их дополнительное изучение. Группа элементов (Mg, Н) > Si, Са в позиции 3—6 рангов отчетливо определяет клинтонит, для названия которого известны также следующие синонимы и разновидности,
не рекомендованные КНМ к использованию: брандизит, валуевит и ксантофиллит. В табл. 5 приведены ранговые формулы клинтонита, чередующиеся с Я его разновидностей и синонимов. Это чередование подтверждает лишь сходство их состава, но не возможность выделения каких-либо определенных химических разновидностей.
Для ранговых формул 14 образцов парагонита (см. табл. 5) характерно преобладание № над К, Са и Fe. К сожалению, не все анализы этого минералы можно считать полными, поскольку в большинстве из них отсутствуют определения Е Для маргаритов типично преобладание Са (5 ранг) над №, Mg, К, Fe. Один образец из группы маргаритов, имеющий ранговую формулу OA1H=SiNa=Li Fe=KMgMn и названный «натровым маргаритом», более соответствует эфеситу, а другой, с формулой OA1Si=HNa=Ca MgK=FeSr — парагониту. Семь образцов слюд, названных маргаритом Li- и Be-содержащим, скорее следовало бы отнести к битииту, или члену изоморфного ряда маргарит-битиит. Для собственно битиита характерны элементы (Be, Са), Li в 5—7 рангах, причем ни один из 9 природных образцов под таким названием (или его синонимом — боулиит) не обнаруживает преобладания Li над Be и Са, как это должно быть согласно теоретической формуле минерала. Стоит отметить, что все Li—содержащие разновидности слюд обычно обогащены F, тогда как данные о содержании этого элемента имеются лишь для одного из образцов. Это позволяет высказать пожелание с большей детальностью исследовать как битиит, так и маргарит с целью уточнения их состава и изучения характера и пределов изоморфизма разных элементов в ряду между ними.
Среди литиевых слюд со сложными схемами изоморфизма, анализ которых сопряжен с низкой точностью определения таких элементов как Li, F и Н^, наблюдается особенно высокое разнообразие ранговых формул в изоморфных рядах от полилитионита или лепидолита до сидерофиллита, а также нередко до Mg-содержащего тайниолита. Эфесит в нашей коллекции представлен тремя анализами, в ранговых формулах которых №>Ы, тогда как в Я теоретического состава Li=Na. Тайниолит является Mg-Li слюдой с высоким содержанием F, занимающим ранги 3—4, и К, находящимся на 5—6 позиции. Вероятным синонимом тайниолита считается сподиофиллит, 7 анализов которого показывают меньшие концентрации Li и большие — Fe. Желательно более детальное изучение этих сложных по составу Mg-Li слюд.
Серия лепидолита имеет более выдержанный состав. В подавляющем большинстве из всех 76 ранговых формул лепидолитов сохраняется соотношение Si>A1>(Li, F, К), причем Li как правило преобладает над К. Лишь в трех Я установлено преобладание К над Li, на основании чего последние было бы правильнее отнести к мусковиту^. Положение водорода в Я этих слюд более неопределенно, и чаще всего Н занимает позиции 4—7, чередуясь с Li, F и К. Лепидолиты богаты не только Li, но и F, устойчиво занимающим ранги 4—7. Элементы ЯЬ и Сб находятся (кроме обычных для светлых разновидностей слюд Fe, №, Мп, Са) на 8—10 позициях и далее. Выделение разновидностей в этой серии можно было бы производить по элементу, занимающему 8 ранг. В частности, можно предложить относить к промежуточным разновидностям между лепидолитом и циннвальдитом те слюды, в которых Fe занимает позицию 8, именуя их «лепидолитом^».
В серию циннвальдитов были также включены слюды, имеющие названия — синонимы протолитионит и криофиллит. В этой серии отчетливо виден постепенный рост значимости Fe (в соответствующей табл. 5 оно перемещается справа сверху с 8 ранга вниз налево до 4 ранга) с одновременным, в общем, встречным перемещением Li. Для этой сложной по составу серии слюд можно предложить следующие правила их отличия
от других Li-содержащих минеральных видов. К серии циннвальдита можно с уверенностью относить те разновидности, в которых Fe занимает 4—7 позиции, преобладая над Н, или F, или Li. Ранговые формулы, в которых Fe занимает 8 ранг (I и ГV-V строки в табл. 5), как оказалось, не имеют аналогов среди Я лепидолита. Циннвальдиты с ранговой формулой OSiA1FLiK HFe** обнаруживают сходство с шестью Я лепидолитов, которые мы ранее предложили относить к «лепидолиту^». Пять последних Я в таблице 5 циннвальдитов: OSiA1Fe**** можно рассматривать как соответствующие «сидерофиллиту^», или «биотиту^» (В1-и).
К полилитионитам относятся наиболее обогащенные Li и слюды, типичные ранговые формулы которых показывают соотношения Si>Li>F>(A1, К). Среди единичных ранговых формул в полной таблице, представленной в Интернете (файл RHA-MicaGroups.rar), три из них имеют Н>Ы или F>Li в позициях 3—4. Можно считать, что четвертая ранговая формула OSiFK=Li=A1= HNaMgFe соответствует минералу ряда полилитионит — мусковит (К чуть преобладает над Li). Сопоставление химизма этих слюд подтвердило наличие непрерывного ряда составов от мусковита до полилитионита, на что ранее указывали Ю.О. Пунин с соавторами [47].
Обогащенные Мп минеральные виды слюд, такие как монтдорит и масутомилит, изучены явно недостаточно. Монтдорит по своей ранговой формуле может быть сопоставлен с аннитом-Мп, отличаясь от такового преобладанием F над Н, тогда как Я масутомилита сходны с таковыми лепидолита-Мп.
Заключение. Метод ЯНА позволяет осуществлять, уточнять или корректировать идентификацию слюд. Таблица ЯНА-данных позволяет выявлять аналоги составов исследуемых образцов без использования названий по наличию сходства с ранговыми формулами каких-либо известных минеральных видов. Так, оказалась возможной идентификация некоторых анализов слюд, не имевших определенных названий, когда их ранговые формулы располагались среди сходных Я установленных минеральных видов. Используя ЯНА-данные, можно более обоснованно проводить границы между разновидностями по наличию каких-либо изменений в их Я (например, появлению новых элементов в ранговых формулах, или по изменениям рангов элементов). Это особенно актуально для многокомпонентных систем, для которых характерны сложные схемы изоморфизма. Метод ЯНА позволяет совершенствовать номенклатуру объектов, в частности, обосновывать дискредитацию синонимов, имеющих сходные Я. Так, ранговые формулы минерального вида мусковита сходны, одинаковы или чередуются с Я синонимов, дискредитированных новой номенклатурой слюд [2]: серицита, жильбертита, алургита, фуксита и т. д. Метод позволяет в ряде случаев выявлять подозрительные, или явно ошибочные анализы, чаще всего связанные с недоопределением некоторых важных компонентов. Представляется очевидным, что разнообразие химического состава слюд могло бы несколько уменьшиться в случае повторного проведения анализов образцов в одной и той же лаборатории и одним и тем же методом.
Традиционность и, нередко, простое удобство использования минералогами и геологами таких серийных названий, как биотит, фенгит, глауконит, лепидолит и циннваль-дит, вряд ли позволит в ближайшее время отказаться от их использования на практике. Пример с серией биотита показывает неоднозначность использования принятых ныне понятий «минеральный вид» и «серия». После отделения из выборки ранговых формул серии биотита собственно флогопитов и аннитов, для оставшейся части минералов можно предложить сохранение названия «биотит» вместо гораздо реже используемого термина
«сидерофиллит». В этом случае последний логично отнести к дискредитированным названиям.
Авторы надеются, что использование показанных приемов по идентификации минеральных видов поможет увеличить определенность их названий. Строгая последовательность расположения элементов в ранговой формуле минерала служит основой для повышения единообразия и однозначности в подходе к классификационным проблемам. При использовании метода в разрешении номенклатурных вопросов для систем со сложными схемами изоморфизма отпадает необходимость оценки характера твердых растворов, рекомендованная КНМНМ ММА [48]. Кстати, разрывы в смесимости тех или иных компонентов в изоморфных рядах могут исчезнуть при увеличении числа анализов представителей исследуемой серии. В нашем случае в решении проблем номенклатуры главенствующая роль отводится только рейтингу элементов в ранговых формулах минералов, доминированию тех или иных реперных видоопределяющих элементов над другими.
При решении рассмотренных задач упорядочения терминологии слюд роль энтропийных характеристик Н и А малозначима. Они представляют большой интерес при решении генетических вопросов, когда рассматриваются более тонкие особенности химизма минералов, определяемые составом и количеством примесей. В частности, это касается изучения эволюционных последовательностей, температуры и кинетики кристаллизации [49], особенностей связи состава минералов с составом пород.
Настоящую коллекцию RHA данных для минералов группы слюд можно применять в целях сопоставления их состава с составом соответствующих пород, поскольку при этом сохраняется общий принцип организации материалов. Так, в объединенных таблицах RHA данных для слюд и составов горных пород флогопиты классов OMgSi*** и OSiMg*** располагаются поблизости или среди ультрабазитов; биотиты классов OSiHMg*** и OSiHFe*** тяготеют к базитам; мусковиты — преимущественно класс OSiAlHK*** близки к гранитоидам и гнейсам.
Итак, простота и, одновременно, однозначность описания составов и их упорядочения с помощью метода RHA, показанные также на коллекциях скаполитов, эвдиалитов, турмалинов, гранатов и многих других объектов, позволяет его широко использовать для работ по совершенствованию классификации и номенклатуре минерального мира. Успех работы с системой по совершенствованию идентификации минералов и классификации их составов стал возможным вследствие использования достаточно большой коллекции анализов, что позволило достоверно обосновать ряд утверждений, вызывающих сомнения на бедном статистическом материале.
Авторы выражают глубокую признательность В.В. Гордиенко и В.С. Аплонову за предоставление серий неопубликованных анализов слюд, которые способствовали пополнению банка RHA данных.
Summary
Krasnova N. I., Petrov T. G., Retjunina A.V. Practical aspects of RHA-method use for systematization of mica group mineral composition.
The systematization of chemical composition of micas (file RHA_Mica.rar at the site: http://www.geology.pu.ru/niizk/ RHA_l.html) was created using the RHA method developed by T. G. Petrov. Firstly the parameter R - the rank formula, which is a sequence of chemical elements ranked in order of decreasing atomic %, is used for the representation of theoretical and concrete chemical analysis. Rank formula of the given analysis is accepted for “word” in which “letters” are symbols of chemical elements. These “words” are ordered by a dictionary principle, (as in dictionaries) according to “alphabet”. For the alphabet
the sequence of chemical elements in Periodic Table is accepted. In consequence, the groups of chemically similar mineral species and varieties with close rank formulas automatically arise. Now the classified collection numbers 1458 analyses corresponding to 1033 different R of standard length - 10 ranks. The RHA-data table allows to reveal analogues of sample compositions without using the object’s names by similarity of their R with that of any known mineral species. In virtue of the RHA-data, it is possible to specify more reasonably the limits between different species and varieties by presence of any changes in their R. The RHA method allows to improve the nomenclature of micas, in particular, to confirm the dominating role of the synonyms having similar R more strongly.
Литература
1. Rieder M. Cavazzini G., D’yakonov Yu. S., Frank-Kamenezkii V A., Gottardi G., Guggenheim S., Koval P. V, Muller G., NeivaA. M. R., Radoslovich E. W., Robert J. L., SassiF. P., TakedaH., Weiss Z., Wones D. R. Nomenclature of micas: final report of mica subcommittee of the commission of new minerals and mineral names of the International mineralogical association (CNMMN IMA) // Clays and Clay minerals. 1998. 46. № 5. 2. RiederM., Cavazzini G., D’jakonov Yu. S., Frank-Kamenez-kii V A., Gottardi G., Guggenheim S., Koval P. V, Muller G., Neiva A. M. R., Radoslovich E. W., Robert J. L., Sassi F. P., Takeda H., Weiss Z., Wones D. R. Номенклатура слюд: Заключительный доклад Подкомитета по слюдам Комиссии по новым минералам и названиям минералов Международной минералогической ассоциации (КНМНМ ММА) // Записки Всес. минерал. об-ва. 1998. Ч. 127. № 5. 3. Дана Э.С. Описательная минералогия. М. 1937. 4. Strunz H. Mineralogische Tabellen. Leipzig. Akademische Verlagsgesellschaft. Geest und Portig K.-G. 1966. 5. Nickel E. N., Mandarino J. A. Procedures involving the IMA Commission on New Minerals and Mineral Names, and guidelines on mineral nomenclature // Amer. Miner. 1987. № 72. 6. HolzelA. R. Systematics ofminerals. Publisher: Mainz. 1989. 7. Strunz H. Chemical-structural mineral classification. Principles and summary of system // N. Jb. Miner. Mh. 1996. 8. Aleph Enterprises. Mineral-2000. P. O. Box 213. Livermore, CA. 94551-0213. USA (http://www.alephent.com). 9. СеменовЕ. И. Минералогический справочник. М. 2002. 10. Кривовичев В. Г Словарь минеральных видов. СПб. 2006. 11. Hey M. H. An index of mineral species and varieties arranged chemically. London: British Museum. 1962. 12. Бокий Г. Б. Систематика природных силикатов // Итоги науки и техники. Кристаллохимия. М. 1997. Т. 31. 13. Кривовичев В. Г., Золотарев А. А. Химический состав минералов и графические методы его изображения: Уч.-методич. пособие. СПб., 2002. 14. Петров Т. Г. Обоснование варианта общей классификации геохимических систем // Вестник Ленингр. Гос. ун-та. 1971 № 18. 15. Петров Т. Г. Информационный язык для описания составов многокомпонентных объектов // Научно-техническая информация. 2001. Сер. 2. № 3. 16. Петров Т. Г. Золотарев А. А. Возможности классифицирования минералов с использованием информационного языка RHA (на примере моноклинных пироксенов) // Записки Всеросс. минерал. об-ва. 2000. Ч. 129. № 3. 17. Золотарев А. А., Петров Т. Г., Мошкин С. В. Особенности химического состава минералов группы скаполита // Записки Всеросс. минерал. об-ва. 2003. Ч. 132. № 6. 18. Булах А. Г., Петров Т. Г. Химическое разнообразие минералов группы эвдиалита, ранговые формулы их состава, химические и химико-структурные разновидности // Записки Всеросс. минерал. об-ва. 2003. Ч. 132. № 4. 19. Bulakh A. G., Petrov T. G. Chemical variability of eudialyte-group minerals and their sorting // Neues Jahrb. Min. Mh. 2004. № 3. 20. Буйко А. А., Краснова Н. И., Петров Т. Г. Представление химического разнообразия турмалинов с помощью системы RHA // Минералогические музеи. СПб., 2005. 21. Андриянец-Буй-ко А. А., Краснова Н. И., Петров Т. Г. Разнообразие состава турмалинов и их химическая классификация на основе метода RHA // Записки Росс. минерал. об-ва. 2007. Ч. 136. № 1. 22. Краснова Н. И., Петров Т. Г., Ретюнина А. В. Химическое разнообразие минералов группы слюд и классификация их составов на основе метода RHA / Сб. Минералогические музеи. СПб., 2005. 23. Петров Т. Г., Фарафонова О. И. Информационно-компонентный анализ. Метод RHA. Учебн. пособие. СПб., 2005. 24. Graeser S., Hetherington C.J., GiereR. Ganterite, a new barium-dominant analogue of muscovite from the berisal complex, Simplon region, Switzerland // Canadian Mineralogist. 2003. 41. 25. Mineralogical Database (MD) (Минералогическая база данных — МБД): www.webmineral.com. 26. Дир У. А., ХауиР. А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. Листовые силикаты. М. 1966. Т. 3. 27. Минералы. Справочник / Под ред. Ф. В. Чухрова, Н. Н. Смолянинова. М. 1992. Т. IV. Вып. 1. Слоистые силикаты. 28. Белянкина Е. Д., Гурьева Э. Я., Игнатова М. Д. и др. Генезис и типизация промышленного мусковита // Тр. ИГЕМ. 1958. Вып. 12. 29. Лицарев М. А. Генезис флогопитовых
месторождений Алдана. М., 1961. 30. Слюдоносные пегматиты Северной Карелии (геология, минералогия, геохимия и генезис) / Под ред. В. В. Гордиенко и В. А. Леоновой. 1976. 31. Химические анализы минералов Карелии / Сост. В. А. Ахвонен. Петрозаводск, 1977. 32. Владыкин Н. В. Минералого-геохимические особенности редкометальных гранитоидов Монголии. Новосибирск, 1983. 33. Гранитные пегматиты. Миароловые пегматиты / Ред. Б. М. Шмакин и В. М. Макагон. Новосибирск, 1999. Т. 3. 34. Римская-Корсакова О. М., Соколова Е. П. О железисто-магнезиальных слюдах с обратной схемой адсорбции // Записки Всес. минерал. об-ва. 1964. Ч. 94. Вып. 4. 35. Хоменко В. М., Платонов А. Н., КрасноваН. И. Оптические свойства флогопитов Ковдорского массива // Изв. АН СССР. Сер. геологич. 1991. № 12. 36. Капустин Ю. Л. Минералогия карбонатитов. М., 1971. 37. Бородин Л. С., Лапин А. В., Харченков А. Г. Редкометальные камафориты. М., 1973. 38. Puustinen K. Tetraferriphlogopite from the Siilinjarvi carbonatite complex, Finland // Bull. Geol. Soc. Finland. 1973. 45. Pt. 1. 39. Булах А. Г., Иваников В. В. Прорблемы минералогии и петрологии карбонатитов. Л., 1984. 40. Егоров Л. С. Ийолит-карбонатитовый плутонизм. Л., 1991. 41. Римская-Корсакова О. М., Краснова Н. И. Геология месторождений Ковдорского массива. СПб., 2002. 42. Джейкс А., Луис Дж., Смт К. Кимберлиты и лампроиты Западной Австралии. М. 1989. 43. Mitchell R. H., Bergman S. C. Petrology of lamproites. Plenum Press. New York, 1991. 44. Павлишин В. И., Платонов А. Н., Польшин Э. В. и др. Слюды с железом в четверной координации // Записки Всес. минерал. об-ва. 1978. Ч. 107. Вып. 2. 45. Коваль П. В., Коваленко В. И., Лапидес И. Л. и др. Главные изоморфные ряды и вопросы номенклатуры слюд // Породообразующие минералы. Материалы XI съезда ММА. Новосибирск, 4-10.09. 1978. М., 1981. 46. Hetherington C. J., Giere R., Graeser S. Composition of Barium-rich micas from the berisal complex, Simplon region, Switzerland // Canadian Mineralogist. 2003. V. 41. 47. Пунин Ю. О., Котельникова Е. Н., Соколов П. Б. и др. Природа политипных срастаний литиево-глиноземистых слюд // Записки Всес. минерал. об-ва. 1989. Ч. 118. № 5. 48. Никкель Э. Г. Твердые растворы в номенклатуре минералов // Минерал. журн. 1992. Т. 14. № 3. 49. Петров Т. Г., Фарафонова О. И, Соколов П. Б. Информационно-энтропийные характеристики состава минералов и горных пород как отражение напряженности процесса кристаллизации // Записки Всеросс. минерал. об-ва. 2003. Ч. 132. № 2.
