CC BY
30
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2018, том 61, №5_
МИНЕРАЛОГИЯ
УДК 549 (575.3)
М.А.Мираков, Л.А.Паутов*, М.А.Шодибеков, член-корреспондент АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиев, П.В.Хворов
СКАНДИЙ-СОДЕРЖАЩИЙ СПЕССАРТИН ИЗ ПЕГМАТИТОВ КУКУРТСКОГО ПЕГМАТИТОВОГО ПОЛЯ (ВОСТОЧНЫЙ ПАМИР)
Институт геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Республики Таджикистан, Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН, Институт минералогии УрО РАН
В гранитных миароловых пегматитах Кукурта на Восточном Памире впервые обнаружен обогащенный скандием гранат спессартинового ряда.
Ключевые слова: спессартин, Кукурт, гранитный пегматит, скандий, гранат, миаролы.
Кукуртское пегматитовое поле расположено в восточной части складчатой зоны Центрального Памира в водораздельной части рек Кукурт и Зор-Бурулюк. Вмещающими породами являются метаморфические породы музкольского комплекса кианит-силлиманитовых пород [1].
В спессартине из гранитного пегматита Кукуртского пегматитового поля выявлены повышенные содержания скандия ^с203 до 0.3 мас.%). Скандий является типичным рассеянным редким литофильным элементом. К настоящему времени известно всего 16 собственно скандиевых минералов, включая недавно открытый в Соха-Якутии Sc-гранат - эрингаит [2,3]. Значительная доля скандия в земной коре рассеяна в качестве изоморфной примеси в породообразующих и акцессорных минералах или находится в сорбированном состоянии [4-7].
Важным концентратором скандия являются минералы группы граната, которые иногда даже рассматриваются как перспективный промышленный источник скандия, например гранат Карелии, содержащий 211 - 521 г/т Sc2O3 [8]. Заметим, что спессартин с Восточного Памира содержит скандия в 5-10 раз больше, чем альмандин из Карелии. Столь высокие содержания скандия в спессартине зафиксированы всего несколько раз в мире - в спессартине из пегматитов со скандиевой минерализацией в Норвегии [9,10].
Нами скандий-содержащий спессартин обнаружен в гранитном миароловом пегматите Дорожный в составе Кукуртского пегматитового поля на Восточном Памире (в 45 км к востоку от п. Мургаб, Горно-Бадахшанская Автономная область). Миароловые пегматиты пространственно и генетически связаны с альпийскими двуслюдяными гранитами шатпутского интрузивного комплекса [11, 12] и залегают в докембрийских породах амфиболитовой и эпидот-амфиболитовой фаций метаморфизма.
Адрес для корреспонденции: Файзиев Абдулхак Раджабович. 7734063, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Айни, 267, Институт геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН РТ. Е-mail: faiziev38@mail. ги
Пегматит Дорожный расположен на левом борту р.Кукурт и представляет собой серию сближенных крутопадающих зональных жил, в раздуве одной из которых был вскрыт занорыш с кристаллами мориона, флюорита, полихромного турмалина и гамбергита [12-15]. Sc-содержащий спессартин обнаружен в породах околомиаролового комплекса в ассоциации с пластинчатым альбитом-клевеландитом, дымчатым кварцем, микроклином и турмалином. В акцессорных количествах в этой породе присутствуют флюорит, магнетит, касситерит, гадолинит-(У), манганколумбит, лепидолит.
Спессартин представлен (рисунок) изометричными зернами (до 1 см в поперечнике), реже хорошо образованными кристаллами (до 2 мм). Цвет минерала оранжевый, чем он отличается от бесскандиевого (на уровне чувствительности микозондового анализа) красновато-коричневого спессар-тина из зоны кварц-полевошпатовой графики. Показатель преломления Sc-содержащего спессартина, измеренный иммерсионным методом при 589 нм, равен 1,808 (2).
а б
Рис. Sc-содержащий спессартин: a - зерно спессартина с индукционными поверхностями совместного роста с кварцем и альбитом, ширина поля зрения 5 мм; б - кристалл спессартина в кварце, ширина поля зрения 7.5 мм.
Рентгеновское изучение минерала проведено методом порошка на рентгеновском дифракто-метре ДРОН-2 на Cu-излучении с Ni-фильтром, в качестве внутреннего стандарта использовался кремний. Полученная дифрактограмма весьма близка к рентгенограмме минералов ряда спессартин-альмандин. Параметр кубической элементарной ячейки, вычисленный по порошкограмме методом наименьших квадратов, равен a = 11.633(3) Á, что находится в хорошем соответствии с составом граната и его показателя преломления.
Химический состав Sc-содержащего спессартина изучался методами электронно-зондового анализа на микроанализаторе Superprobe JCXA-733 фирмы JEOL. Анализ проводился с помощью Si(Li)-полупроводникового детектора (EDS) и системы анализа INCA Energy350 Oxford при ускоряющем напряжении 20 кВ, токе зонда 1 нА и времени набора спектра 100-150 с живого времени и с помощью волнодисперсионных спектрометров (WDS) при ускоряющем напряжении 15 кВ и токе зонда 25 нА. В качестве стандартов использовались: Si, Ca, Fe - андрадит (стандарт фирмы Cameca), Mg - MgO, Al -Al2O3, Sc - Sc2O3, Mn, Ti - MnTiO3. Время набора для Si, Al, Ca, Mn - 15 c на пике и
по 5 с на точках фона с двух сторон от пика, для Mg, Sc, Т^ Fe - 40 с на пике и по 10 с на точках фона. Расчет концентраций проведен с помощью ZAF-коррекции.
Результаты анализа описываемого спессартина приведены в таблице. По составу он ближе всего коррелирует с химическим анализом спессартина из биотитового пегматита Будислав, Чехия [16]. Но в минерале из Кукурта ниже FеО (5.16 против 7.54), выше СаО (1.75 против 0.04) и отсутствует MgO.
Таблица
Химический состав (мас. %) спессартина
Компонент 1 2 3 4 Среднее
SiÜ2 36.40 36.33 36.54 35.55 36.21
Al2Ü3 20.33 20.47 20.10 19.83 20.18
TiÜ2 0.30 0.30 0.29 0.38 0.32
Sc2Ü3 0.18 0.16 0.17 0.28 0.20
MnÜ 35.65 35.33 35.17 37.28 35.86
FeÜ 5.16 5.20 5.23 4.83 5.10
CaÜ 1.76 1.74 1.69 1.81 1.75
MgÜ 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Сумма 99.78 99.53 99.19 99.96 99.62
Примечание: ан. 1-3 - выполнены с помощью волнодисперсионных спектрометров, ан. 4 - выполнен с помощью энергодисперсионного спектрометра.
Кристаллохимические формулы спессартина при расчете 0=12:
(Mn2.49Fe0.36C30.16)3.01 (Al1.97Sc0.01)1.98 [(Si3.00Ti0.02)3.02 012] (Mn2.47Fe0.36Ca0.15)2.98 (Al1.99Sc0.01)2.00 [(Si2.99Ti0.02)3.01O12] (Mn2.46Feo.36Cao.15)2 .97 (Al1.96Sc0.01)1.97 [(Si3.02Ti0.02)3.04O12] (Mn2.62Fe0.34Ca0.16)3.12 CAl1.94Sc0.02)1.96 [(Si2.95Ti0.02)2.97O12]
Таким образом, впервые в гранитных миароловых пегматитах Кукурта выявлено обогащение скандием граната. Отметим, что повышенные содержания скандия зафиксированы и в ряде других акцессорных минералах - в танталониобатах, в некоторых боросиликатах, изучение которых представляется интересным продолжить.
Авторы благодарят за помощь в проведении полевых работ А.А.Агаханова, В.Ю.Карпенко, Ф.А.Малахова, Н.С.Сафаралиева и Р.У.Сабирову.
Поступило 28.03.2018 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дюфур М.С., Котов Н.В. - Изв. АН СССР, № 10, 1972, с. 50-65.
2. Galuskina I.O., Galuskin E.V., Lazic B., Dzerzanowski P., Armbruster T., Kozanecki M. A Natural scandian garnet. - American Mineralogist., 2005, v. 90, pp. 1688-1692.
3. Galuskina I.O., Galuskin E.V., Lazic B., Armbruster T., Dzerzanowski P., Wrzalik R. Eringaite, Ca3Sc2(Si04)3, a new mineral of the garnet group. - Mineralogical Magazine, 2010, v. 74(2), pp.365-373.
4. Гольдшмит В.М., Петерс К. К геохимии скандия. - В кн.: Гольдшмит В.М. Сб. статей по геохимии редких элементов. - М.-Л.: ГОНТИ, 1938, c. 53-72.
5. Борисенко Л.Ф. К геохимии скандия. - Тр. ИМГРЭ АН ССС, 1957, в. 1, с. 14-22.
6. Щербина В.В. Особенности геохимии скандия и типы его месторождений.- Геология месторождений редких элементов. - М., 1960, в. 8, 58 с.
7. Григорьев Н. А. Распределение скандия в верхней части континентальной коры. - Литосфера, 2011, № 1, с. 115-125.
8. Ручьев А.М. Карельский гранат - перспективный источник скандия и редкоземельных металлов. -Сер. Геология докембрия, 2017, № 11, с. 30-42.
9. Raade G., Ferraris G., Gula A., Ivaldi, G., Bernhard F. - Kristiansenite, a new calcium-scandium-tin sorosilicate from granite pegmatite in T0rdal, Telemark, Norway. - Mineralogy and Petrology, 2002, v.75(1-2), pp. 89-99.
10. Lund M. Columbite-tantalite and garnet geochemistry in Evje-Iveland, South Norway: Дисс., 2016, 150 c.
11. Дмитриев Э.А. Гранитные пегматиты Восточного Памира и особенности их камнесамоцветной минерализации. - Изв. АН ТаджССР. Серия геологических и физико-технических наук, 1983, № 3(89), с. 73-81.
12. Россовский Л.Н., Морозов С.А., Скригитиль А.М. Особенности формирования миароловых пегматитов Восточного Памира. - Изв. АН СССР. Сер. Геологическая, 1991, № 5, с. 92-103.
13. Джураев З.Т., Золотарев А.А., Пеков И.В., Фролова Л.В. - ЗВМО, №4, 1998, с.132-139.
14. Золотарев А.А. Ювелирный и коллекционный турмалин с Памира (кристалломорфология, окраска, кристаллохимия). - ЗВМО, № 4,1996, с.32-39.
15. Скригитиль А.М. Драгоценные камни в пегматитах Восточного Памира. - Мир камня, 1996, № 11, с. 11-17.
16. Дир У.А., Хауи Р.А., Зусман Дж. Породообразующие минералы. Т. 1. - М.: Мир, 1965, 372 с.
М.А.Мираков, Л.А.Паутов*, М.А.Шодибеков, А.Р.Файзиев, П.В.Хворов**
СПЕССАРТИНИ СКАНДИЙДОР АЗ ПЕГМАТИТИ МАЙДОНИ ПЕГМАТИТИИ КУКУРТ (ПОМИРИ ШАРЦЙ)
Институти геология, сохтумони ба заминчунбй тобовар ва сейсмологияи Академияи илм^ои Цумхурии Тоцикистон, *Музеи минералогии Академияи илм^ои Россия ба номи А.Е.Ферсман, **Институти минералогияи шуъбаи Уралии Академияи илм^ои Россия Дар пегматити миаролии гранитии Кукурт дар Помири Шаркй аввалин бор гранати
катори спессартин ёфт шуд, ки аз скандий бой аст.
Калимахои калидй: спессартин, Кукурт, пегматити гранитй, скандий, гранат, миарол.
M.A.Mirakov*, L.A.Pautov**, M.A.Shodibekov*, A.R.Fayziev*, P.V.Khvorov *** SCANDIUM-CONTAINING SPESSARTINE FROM PEGMATIS OF THE KUKURT
PEGMATHITE FIELD (EASTERN PAMIR)
Institute of geology, earthquake engineering and seismology, Academy of science of the Republic of Tajikistan, Mineralogical Museum of academician A.E.Fersman RAS, Institute of Mineralogy UB RAS
In the granite miarolovyh pegmatites Kukurta in the eastern Pamirs for the first time found enriched Skandiem grenade Spessartinovogo series.
Key words: Spessartine, Kukurt, granite pegmatite, scandium, Pomegranate, Miaroly.
