Разновидности гранатов из кимберлитов по классификации Н.В. Соболева. - презентация

1 Разновидности гранатов из кимберлитов по классификации Н.В. Соболева

2 Разновидности гранатов из кимберлитов по классификации В.Стефенса и Дж. Доусона (1983) Ti- пироп из катаклазированных лерцолитов; Ca- пироп-альмандин из гранатовых лерцолитов; Cr- пироп из гранатовых лерцолита; Cr- пироп из гранатовых пироксенита; Малокальциевый Cr- пироп из гранатового серпентинита; Ti- уваровит-пироп из гранатового перидотита; Кноррингитовый уваровит-пироп из алмазоносного гранатового серпентинита.

3 Химико-генетические группы гранатов из магнезиальных ультрабазитов: из включений в алмазах; из дунитов и гарцбургитов; из лерцолитов из магнезиально-железистых гипербазитов: низкой хромистостью (0,04- 1,9 мас.%); повышенной железистостью ( Fe = мас.%); высокой титанистостью (около 2, 38 мас.%). Гранаты из эклогитов: из магнезиальных эклогитов – высокие содержания пиропового (60-75%) и альмандинового (11-25%) манилов и низкая железистость (f = 12-22%); из Mg-Fe эклогитов – пироп (31-60) - альмандины (25-45 мол.%) с высокой железитостью (f = 25-83%); из глиноземистых эклогитов – пироп- гроссуляры (Ca- компонента от 21 до 94 мол%) и f = 20-55%. Высокая (до 7,2%) примесь Cr 2 O 3 в гранатах из кианитовых эклогитов - появление уваровита до 23 мол.%.

4 Разновидности гранатов из кимберлитов по классификации В.К. Гаранина и др. 1 альмандин-кноррингит-пироп из высокоалмазоносных дунитов и гарцбургитов; 2 - уваровит-альмандин-кноррингит-пироп из алмазоносных перидотитов; 3 - кноррингит-уваровит-пироп из алмазоносных равномерно-зернистых лерцолитов с высокохромистым гранатом; 4 - уваровит-альмандин-пироп из алмазоносных равномерно-зернистых лерцолитов со среднехромистым гранатом; 5 - уваровит-альмандин-пироп из алмазоносных равномерно-зернистых лерцолитов с низкохромистым гранатом; 6 - гроссуляр-альмандин-уваровит-пироп из алмазоносных верлитов; 7 - уваровит-альмандин-кноррингит-пироп из слабоалмазоносных равномерно-зернистых (иногда катаклазированных) лерцолитов с высокохромистым высокотитанистым высококальциевым гранатом; 8 - альмандин-пироп из слабоалмазоносных равномерно- зернистых (часто катаклазированных) ильменитовых лерцолитов с низкохромистым титанистым гранатом; 9 - гроссуляр-уваровит-альмандин-пироп из лерцолитов и вебстеритов с низкохромистым гранатом; 10 - андрадит-альмандин-пироп из ильменитовых верлитов и мономинеральных желваков граната

5 Распространенность в различных кимберлитовых телах в трубке Мир преобладают низкохромистые гранаты пиропового состава из лерцолитового парагенезиса; в трубке Айхал преобладают высокохромистые гранаты гарцбургит-дунитового парагенезиса, в том числе из алмазной ассоциации (30%); в трубке Обнаженная гранаты в большинстве своем относятся к вебстеритовому и лерцолитовому парагенезису. Для алмазоносных кимберлитов характерны широкие вариации содержаний Cr 2 O 3 и CaO (0,1-19,1 и 0,3- 26,9%), а также максимальная степень дифференцированности по парагенезисам. Такие же закономерности отмечены и для Архангельской провинции.

6 В гранат содержащих щелочных базальтоидах корового заложения (мелилотовых брекчий, брекчий слюдяных пикритов и лампрофиров) из Чехии, Минусинской котловины, Алдана, Среднего Тимана ни в концентрате, ни в ксенолитах высокохромистые гранаты не обнаружены. Трубка Лингорка (Чехия)

7 k - длина волны основного цветового тона; pc – насыщенность основного цветового тона. Оптико-колориметрические свойства гранатов

8 У пиропов из дунитов и гарцбургитов 2 широкие полосы в области см-1 (U-полоса) и см-1 (Y-полоса): 4A2 > 4T2 и 4A2 > 4T1 в октаэдрический координированных ионах Cr3+ при преобладающем влиянии ионов Mg2+. У средне и низкохромистых гранатов из лерцолитов, верлитов и вебстеритов интенсивности U и Y полос уменьшаются проявляются полосы Fe VIII 2+(20200, 19800, 19100, см-1) и переноса заряда O2- > Fe3+ снижение содержания ионов Ca VIII 2+ выражается в смещении в более длинноволновое положение полос T и T E. В гранатах из ильменитсодержащих пород Mg-Fe серии, доминирует полоса см-1, обусловленная процессами обменного взаимодействия между ионами Fe VIII 2+ и Ti VI 4+. Оптические спектры гранатов

9 гранаты из эклогитовых парагенезисов Эти оранжевые гранаты, относящиеся к пироп- альмандиновому ряду, характеризуются высокими концентрациями центров Fe VI 3+ и Fe IV 3+, а также Fe VIII 2+ и Ti VI 4+. Полосы поглощения центров Cr VI 3+ слабы.

10 Твердофазные включения представлены: оливином, пироксенами, шпинелидами, сульфидами, рутилом, ильменитом. алмазы установлены в трубках имени XXIII съезда КПСС и Краснопресненская. определены термодинамические параметры их кристаллизации гранат-пироксеновый, гранат-оливиновый гранат-шпинелевый геотермометры: P = 30,5 кбар и T от 1200 С до С. Сульфидные включения - моносульфидный твердый раствор системы Fe-Ni-Co-Cu-S. исходные составы сульфидных расплавов различаются для магнезиальных и магнезиально- железистых ультрабазитов и эклогитов. включения в гранатах Полициклические ароматические углеводороды

11 состав клинопироксенов: преобладает диопсидовый милан - CaMgSi 2 O 6, жадеит -Na(Fe,Al)Si 2 O 6 юриит (космохлор) - NaCrSi2O6; клиноэнстатит - Mg 2 Si 2 O 6 ; геденбергит - CaFeSi 2 O 6. примесь хрома характерна для ультраосновных парагенезисов примесь натрия характерна для эклогитовых. Химико-генетические группы пироксенов

12 Пироксены ультраосновного парагенезиса

13 Разновидности клинопироксенов субкальциевый диопсид, диопсид, Ti-Cr-диопсид, Cr-диопсид, дюритовый диопсид, жадеитовый диопсид –Из ультраосновных парагенезисов: из ильменитовых перидотитов: повышенная (почти в 2 раза) железистость и преобладание магния над кальцием; низкая щелочность (Na2O = 1,37-2,10%) и глиноземистость (Al2O3 = 1,67-2,52). из катаклазированных перидотитов :более низкие отношения Ca/Ca+Mg (39-42), более высокие температуры кристаллизации ( С); примесь K2O (0,025-0,086), указывающая на большую глубину образования. в равномернозернистых гранатовых и шпинелевых перидотитах: пределы колебаний Cr2O3 от 0,2 до 10% закономерно меняются от алмазоносных к гранатовым и шпинелевым разностям. Характерна низкая железистость (1,5-3,5%). Содержание Al2O3 достигает 10-13%, роль Al IV - мала. Кальциевость (Ca/Ca+Mg) соответствует температурам С. –В эклогитовых парагенезисах: В магнезиальных эклоги так - диопсиды с примесью жадеита; В дистеновых (глиноземистых) эклоги так высоки содержания Al2O3 (до 60% жадеита) и AlVI преобладает над Na, а роль AlIV - мала. В Mg-Fe эклоги так - омфациты с высокими содержаниями Na и AlVI (18-45% жадеита) и широкими колебаниями Fe (9,8-24,7). –Алмазоносные разности: –высокие содержания Na2O (4,5-9%), –повышенная железистость, наличие клиноэнстатитового милана (Mg+Fe > Ca) –заметное присутствие K2O (около 0,09%).

14 Оптические спектры поглощения пироксенов Комбинация перекрывающихся полос d-d переходов в изолированных ионах Fe и Cr и полос межионного взаимодействия пар Me–O (O2- > Fe3+, Fe2+) и Me–Me (Fe2+ > Fe3+). Выделено 10 типов спектров, объединенных в 4 группы

15

16 морфологические разновидности ильменита из кимберлитов крупные (более 1 см) желваки, представляющие собой поликристаллические и неравномерно зернистые агрегаты зерен ильменита: отдельные высоко дефектные монокристаллические зерна и зерна комбинированного строения (монокристальное ядро, поликристаллическая кайма) с характерным волнистым погасанием размером 0,2-10 мм; микрокристаллические идиоморфные выделения в основной массе кимберлита размером 0,04-0,15 мм.

17 Химико-генетические группы ильменита

18 магнитные свойства ильменита из кимберлитов 1. ферримагнитные при комнатной температуре ильмениты с содержанием Fe2O3 выше 10 мол.%, точка Кюри которого, соответствующая превращению ферримагнетик-парамагнетик, лежит в области положительных температур (от 57 до 240 С); 2. парамагнитные при комнатной температуре и ферримагнитные при температуре жидкого азота ( С) ильмениты с содержанием Fe2O3 от 2 до 8 мол.% и точкой Кюри в области отрицательных температур (от 168 до -72 С) 3. Парамагнитные при температуре жидкого азота (- 196 С) ильмениты с содержанием Fe2O3 менее 2 мол.%.

19 типохимизм ильменита N Генетический тип ильменита 1Среднехромистый пикро= ильменит из включений в алмазе и алмазоносных перидотитов 2Высокохромистый пикро= ильменит из сростков с алмазом, алмазоносных лерцолитов, метасоматизированных перидотитов 3Высокохромистый пикро= ильменит из включений в алмазе и перидотитов, в том числе и метасоматизированных 4Высокохромистый пикро= ильменит из перидотитов и пироксенитов(энстатититов) 5Низкохромистый пикро= ильменит из ильменит = клинопироксеновых сро= стков и перидотитов 6Среднехромистый пикро= ильменит из перидотитов и пироксенитов(диопсидитов) 7Низкохромистый ильменит из пироксенитов, вебстеритов и эклогитов 8Низкохромистый марганцовистый ильменит из включений в алмазе и эклогитов 9Низкохромистый ильменит из эклогитоподобных пород 10Высокохромистый ферримагнитный ильменит из сростков с гранатом и перидотитов 11Высокохромистый ферримагнитный ильменит из диопсидитов 12Высокохромистый ферримагнитный ильменит из сростков с гранатом

20 Генетические группы хромшпинелидов в кимберлитах 1 группа минерал ксенолитов глубинных пород: морфологически разнообразны: хорошо образование кристаллы, ксеноморфные выделения, приуроченные к интерстициям между зернами силикатов, игольчатые и таблитчатые включения в гранатах и пироксенах. Состав варьирует в широких пределах; характерно преобладание изовалентных изоморфных замещений по схеме Cr => Al, называемый перидотитовым трендом (рис). 2 группа - зерна вторичных шпинелидов, реакционно замещающие первичные глубинные минералы; входят в состав келифитовых кайм, наиболее глиноземистые. 3 группа - микрокристаллические (менее 0,1 мм) выделения в основной массе кимберлитов. отличаются повышенным содержанием TiO2, Fe2O3 и MnO; характерны изоморфные замещения по схеме Cr =>Fe и Cr => Ti, образующие пикритовый тренд. кристаллизовались в условиях земной коры. –4 группа - дискретные желваки шпинелидов в кимберлитовом цементе, размером от долей до нескольких миллиметров. имеют форму октаэдров, сложноограненных многогранников (мириоэдрические кристаллы), изометричных зерен неправильной формы. являются продуктами дезинтеграции шпинельсодержащих пород верхней мантии, присутствует довольно значительное количество зерен с повышенным содержанием TiO2 и Fe2O3, Сочетание в кимберлитовых породах двух трендов является главным отличительным признаком шпинелидов из кимберлитов от других типов щелочных ультраосновных пород.

21 Макрокристы Микрокристы Хромшпинелиды

22 Генерации флогопита в кимберлитах. 1 генерация - коричневые, бурые, зеленовато-бурые мегакристы размером от нескольких миллиметов до 5 см, таблитчатой, овальной и бочонковидной формы. 2 генерация - мелкие (0,5-2,0 мм) пластинчатые и чешуйчатые коричневые, бурые или зеленовато-бурые кристаллы в основной массе кимберлитов с характерным флюидальным расположением. Кристаллы 2 х морфологических типов: идиоморфные псевдогексагональные таблички и удлиненные пластинки. 3 генерация - желтовато-бурые, золотистые и белесые чешуйки флогопита размером менее 1 мм. Форма чешуек неровная, как бы рваная.

23 генетические типы флогопита: Магматогенный флогопит образовался в условиях верхней мантии при быстрой смене P-T параметров, несовершенные кристаллы с низкой степенью упорядоченности. наблюдаются нарушения в наложении слоев, смесь модификаций 1М + 2М1. методом ЯМР выделены дуплеты ионов FeIV3+. изоморфизм Fe IV3+ > Al IV3+, выше степень замещения Si на Al в тетраэдрах. Метасоматический флогопит, появился после консолидации породы, кристаллизовался в более спокойной обстановке при медленном остывании, крупные кристаллы с совершенной структурой. обычна модификация 1М Методом ЯГР зафиксировано по два дуплета Fe2+ в тетраэдрах.

24 выделяют 5 групп: Первичный магматогенный флогопит в составе ксенолитов и в виде вкрапленников дефицит гидроксильных групп. отвечает фторфлогопиту умеренные содержания Ti (0,18-0,46 мас.%) и Fe (2,6-2,76 мас.%). наличие железа в четвернй координации. содержит повышенное количество хрома и низкое FeO. Метасоматические флогопиты кристаллизация микрокристаллического флогопита основной массы кимберлита в коровых условиях повышены содержания титана, железа, хрома и натрия. характерен тренд, типичный для щелочных базальтоидов: от магнезиального флогопита до железистого и титанистого биотита. В результате наложенног метасоматоза при температуре порядка 900 С происходило замещение слюдой как минералов основной массы, так и ксенолитов осадочных пород, превращенных в своеобразные слюдиты. Состав флогопита

25 Структура оливина