Везде

ОНЗ Петрология Petrology

  • ISSN (Print) 0869-5903
  • ISSN (Online) 3034-5855

Минералы ряда точилинит–ферроточилинит в породах Урала и Зауралья: ассоциация, химический состав, условия образования

Вы можете
Код статьи
S0869590325020044-1
DOI
10.31857/S0869590325020044
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Прибавкин С. В.
  • Аффилиация: Институт геологии и геохимии УрО РАН
Том/ Выпуск
Том 33 / Номер выпуска 2
Страницы
71-91
Аннотация
Представлены результаты изучения редких гидрооксид-сульфидов железа и магния ряда точилинит–ферроточилинит с идеализированной формулой 6FeS·5Mg(OH)2. Они формируются в процессе серпентинизации ультрабазитов различной природы и обнаружены в перидотитах Кемпирсайского, Хабарнинского, Кытлымского и Уктусского массивов на Урале и Верхне-Иусской площади Шаимского нефгегазоносного района Западной Сибири. В задачу исследования входило изучение химического состава точилинита, данные о котором в литературе весьма ограничены, установление его минеральных ассоциаций и определение условий формирования. Изучение проводилось с помощью оптического микроскопа, электронного сканирующего микроскопа, рамановской и инфракрасной спектроскопии. По значению магнезиальности (ХMg) выделены минеральные виды: точилинит и ферроточилинит. Кристаллы, богатые Mg (ХMg = 0.73–0.79), установлены в Уктусском массиве и на Верхне-Иусской площади, а бедные (ХMg = 0.15–0.38) – в Хабарнинском и Кытлымском массивах. Предположено наличие смешанослойных фаз, представляющих собой перемежаемость наноразмерных слоев точилинита или ферроточилинита с серпентином. Отмечено наличие хромсодержащих разновидностей. Обсуждаются механизмы и химические реакции, ведущие к образованию точилинитов при низкотемпературном преобразовании перидотитов с участием воды. В большинстве случаев это взаимодействие метаморфогенной воды с магматогенными сульфидами в процессе серпентинизации перидотитов либо воздействие на них седиментогенных и иных вод, содержащих растворенную серу. Следует вывод о роли точилинита как поглотителя серы в процессе ранней петельчатой серпентинизации ультрабазитов. Рассмотрена возможность использования точилинита как перспективного геотермометра для низкотемпературных минеральных ассоциаций перидотитов.
Ключевые слова
дуниты перидотиты точилинит ферроточилинит серпентин брусит генезис
Дата публикации
14.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
7

Библиография

  1. 1. Александров С.М., Сенин В.Г. Генезис и состав сульфидной минерализации и ее видоизменение в магнезиальных скарнах // Геохимия. 2005. № 6. C. 614–633.
  2. 2. Варлаков А.С. Петрография, петрохимия и геохимия гипербазитов Оренбургского Урала. М.: Наука, 1978. 239 с.
  3. 3. Варлаков А.С., Котляров В.А., Никольская Н.Е. Точилинит как продукт серпентинизации ультраосновных пород // Уральская минералогическая школа. 1995. № 4. С. 68–80.
  4. 4. Геология, петрогеохимия и хромитоносность габбро-гипербазитовых массивов Южного Урала / Под ред. Д.Е. Савельева, В.И. Сначева, Е.Н. Савельевой, Е.А. Бажина. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. 320 с.
  5. 5. Иванов О.К., Силаев В.И., Филиппов В.Н. Кальцитовые карбонатиты дунит-габбро-плагиогранитной формации Платиноносного пояса Урала как результат кристаллизационной дифференциации плагиоклазитов // Уральский геологический журнал. 2010. № 4. C. 19–40.
  6. 6. Иванов О.К., Силаев В.И., Филиппов В.Н. Сульфат-форстерит из сульфидизированных дунитов Косьвинского массива, Урал // Уральский геологический журнал. 2011. № 2. С. 17–32.
  7. 7. Ефимов А.А., Ефимова Л.П. Кытлымский платиноносный массив. М.: Недра, 1967. 340 с.
  8. 8. Минералогия Урала. Оксиды и гидроксиды / Под. ред. А.Ф. Бушмакина, О.К. Иванова, В.И. Поповой, Б.В. Чеснокова. Екатеринбург – Миасс: УрО РАН, 2007. Ч. 2. 288 с.
  9. 9. Никишова Л.В., Корнилова В.П., Шамшина Э.А. Точилинит и пироаурит – шегренит – минералы с “гибридной структурой” в кимберлитовых породах Якутии // ЗВМО. 1983. Ч. CXII. Вып. 5. C. 614–620.
  10. 10. Органова Н.И., Генкин А.Д., Дриц В.А. и др. Точилинит – новый сульфид-гидроокисел железа и магния // ЗВМО. 1971. Ч. С. Вып. 4. С. 477–487.
  11. 11. Органова Н.И., Дриц В.А., Дмитрик А.Л. Структурное исследование точилинита. 1. Изометрическая разновидность // Кристаллография. 1972. Т. 17. Вып. 4. С. 761–767.
  12. 12. Органова Н.И., Дриц В.А., Дмитрик А.Л. Структурное исследование точилинита. 2. Игольчатая разновидность. Необычные дифракционные картины // Кристаллография. 1973. Т. 18. Вып. 5. С. 960–965.
  13. 13. Органова Н.И., Горшков А.И., Диков Ю.П. и др. Новое о точилините // Изв. АН СССР. Сер. геолог. 1988. № 6. С. 84–98.
  14. 14. Павлов Н.В., Кравченко Г.Г., Чупрынина И.И. Хромиты Кемпирсайского плутона. М.: Наука, 1968. 173 с.
  15. 15. Пеков И.В., Середа Е.В., Полеховский Ю.С. и др. Ферроточилинит 6FeS·5Fe(OH)2 – новый минерал из Октябрьского месторождения (Норильский район, Сибирь, Россия) // Зап. РМО. 2012. Ч. CXLI. № 4. С. 1–11.
  16. 16. Петрология постгарцбургитовых интрузивов кемпирсайско-хабарнинской офиолитовой ассоциации (Южный Урал) / Под ред. П.А. Балыкина, Э.Г. Конникова, А.П. Кривенко и др. Свердловск: УрО РАН СССР, 1991. 161 с.
  17. 17. Попов В.А. Точилинит, двойники диопсида, брусита, хабазита и гармотома из родингитов Баженовского месторождения // Уральский минералогический сборник. 1995. № 5. С. 139–144.
  18. 18. Прибавкин С.В., Панкрушина Е.А., Михеева А.В., Готтман И.А. Карбонатные гидротермально-метасоматические образования Косьвинского Камня (Северный Урал): продукты термохимической сульфатредукции ангидрита // Ежегодник-2017. Тр. ИГГ УрО РАН. 2018. Вып. 165. С. 156–161.
  19. 19. Пушкарев Е.В. Петрология Уктусского дунит-клинопироксенит-габбрового массива (Средний Урал). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2000. 291 с.
  20. 20. Спиридонов Э.М., Гриценко Ю.Д. Эпигенетический низкоградный метаморфизм и Co-Ni-Sb-As минерализация в Норильском рудном поле. М.: Научный мир, 2009. 218 с.
  21. 21. Чащухин И.С., Гмыра В.Г., Лагутина М.В., Пальгуева Г.В. Троилит и точилинит сульфидоносных дунитов Кемпирсайского массива // Региональная минералогия Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. Т. 1. С. 42–45.
  22. 22. Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Панкрушина Е.А. Первая находка метана в оливине из незатронутых серпентинизацией ультрамафитов // Тр. Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2020. 17. С. 543–546.
  23. 23. Штейнберг Д.С., Чащухин И.С. Серпентинизация ультрабазитов. М.: Наука, 1977. 312 с.
  24. 24. Ярославцев Г.В. Геологическое доизучение масштаба 1 : 50 000 Верхне-Макаровской площади в пределах листов О-41-109-Г, О-41-110-В-в, г; О-41-122-А-а, б; О-41-121-В; О-41-121-Г-б, г; О-41-133-Б-б и общие поиски на площади ГДП и в пределах листов О-41-121-А-б; О-41-121-Г-а. Отчет Мраморской ГСП за 1989–1994 гг. Екатеринбург, 1995.
  25. 25. Bach W., Klein F. The petrology of seafloor rodingites: Insights from geochemical reaction path modeling // Lithos. 2009. V. 112. P. 103–117.
  26. 26. Beard J.S. Occurrence and composition of tochilinite and related minerals in Site 1068 serpentinites / Eds. M.O. Beslier, R.B. Whitmarsh., P.J. Wallace, J. Girardeau. Proc. ODP, Sci. Results. 2001. V. 173. P. 1–9.
  27. 27. Beard J.S., Hopkinson L. A fossil, serpentinization-related hydrothermal vent, Ocean Drilling Program Leg 173, Site 1068 (Iberia Abyssal Plain): Some aspects of mineral and fluid chemistry // J. Geophys. Res. 2000. V. 105. № B7. P. 16,527–16,539.
  28. 28. Bolney R., Grosch M., Winkler M. et al. Facile synthesis and characterization of pure tochilinite-like materials from nanoparticulate FeS // Z. Anorg. Allg. Chem. 2022. e202200219.
  29. 29. Boschi C., Dini A., Baneschi I. et al. Brucite-driven CO2 uptake in serpentinized dunites (Ligurian Ophiolites, Montecastelli, Tuscany) // Lithos. 2017. V. 288–289. P. 264–281.
  30. 30. Browning L.B., Bourcier W.L. Tochilinite: A sensitive indicator of alteration conditions on the CM asteroidal parent body // Proceedings, 44th Lunar and Planet. Sci. Conf. 1996. P. 171–172.
  31. 31. Chukanov N.V. Infrared spectra of mineral species. Vol. 1 – Springer Geochemistry/Mineralogy. Netherlands: Springer, 2014. 1726 p.
  32. 32. Encheva S., Yanakieva D., Petrov P., Gospodinov N. Tochilinite from the Yakovitsa ultramafic massif, SE Rhodopes – a new mineral for Bulgaria // National Conference with international participation “GEOSCIENCES 2016”. Bulgarian Geol. Soc. 2016. P. 25–26.
  33. 33. Etiope G., Sherwood Lollar B. Abiotic methane on Earth // Rev. Geophys. 2013. V. 51. P. 276–299.
  34. 34. Farsang S., Franchi I.A., Zhao X. et al. Carbonate assemblages in Cold Bokkeveld CM chondrite reveal complex parent body evolution // Meteor. Planet. Sci. 2021. V. 56. № 4. P. 723–741.
  35. 35. Frost R. On the stability of sulfides, oxides, and native metals in serpentinite // J. Petrol. 1985. V. 26. Iss. 1. P. 31–63.
  36. 36. Haack H., Grau T., Bischoff A. et al. A new CM fall from Denmark // Meteor. Planet. Sci. 2012. V. 47. № 1. P. 30–50.
  37. 37. Harris D.C., Vaughan D.J. Two fibrous iron sulfides and valleriite from Сyprus with new data on valleriite // Amer. Mineral. 1972. V. 57. P. 1037–7052.
  38. 38. Hewins R.H., Bourot-Denise M., Zanda B. et al. The Paris meteorite, the least altered CM chondrite so far // Geochim. Cosmochim. Acta. 2014. V. 124. P. 190–222.
  39. 39. Jambor J.L. New occurrences of the hybrid sulphide tochilinite // Geol. Surv. Can. 1976. Paper 76-1B. P. 65–69.
  40. 40. Kelemen P.B., Leong J.A., de Obeso J.C. et al. Initial results from the Oman Drilling Project Multi-Borehole Observatory: Petrogenesis and ongoing alteration of mantle peridotite in the weathering horizon // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 2021. V. 126. Iss. 12. e2021JB022729.
  41. 41. Klein F., Bach W., Jöns N. et al. Iron partitioning and hydrogen generation during serpentinization of abyssal peridotites from 15°N on the Mid-Atlantic Ridge // Geochim. Cosmochim. Acta. 2009. V. 73. P. 6868–6893.
  42. 42. Klein F., Bach W., Humphris S.E. et al. Magnetite in seafloor serpentinite – Some like it hot // Geology. 2014. V. 42. № 2. P. 135–138.
  43. 43. Kozerenko S.V., Organova N.J., Fadeev V.V. et al. Tochilinite produced in laboratory // Lunar and Planetary Science Conference. 1996. V. 27. Pt. 2. P. 695–696.
  44. 44. Kozerenko S.V., Fadeev V.V., Organova N.I. et al. Synthesis, formation conditions and crystallochemistry of tochilinites – Iron, magnesium and sodium hydroxide-sulfides // Exp. Geosci. 2001. 10. P. 57–58.
  45. 45. Lindgren P., Lee M.R., Sparkes R. et al. Signatures of the post-hydration heating of highly aqueously altered CM carbonaceous chondrites and implications for interpreting asteroid sample returns // Geochim. Cosmochim. Acta. 2020. V. 289. P. 69–92.
  46. 46. Mackinnon I.D.R., Zolensky M.E. Proposed structures for poorly characterized phases in C2M carbonaceous chondrite meteorites // Nature. 1984. V. 309. P. 240–242.
  47. 47. Matsubara S., Kato A. Tochilinite in ultrabasic rock from Kurotani, Gifu Prefecture, Central Japan // Bull. Natn. Sci. Mus., Tokyo, Ser. C. 1992. V. 18. № 4. P. 117–120.
  48. 48. McCollom T.M., Bach W. Thermodynamic constraints on hydrogen generation during serpentinization of ultramafic rocks // Geochim. Cosmochim. Acta. 2009. V. 73. P. 856–875.
  49. 49. Nickel E.H., Hudson D.R. The replacement of chrome spinel by chromian valleriite in sulphide-bearing ultramafic rocks in Western Australia // Contrib. Mineral. Petrol. 1976. V. 55. P. 265–277.
  50. 50. Mikhlin Y.L., Borisov R.V., Bayukov O.A. et al. Facile synthesis and selected characteristics of two-dimensional material composed of iron sulfide and magnesium-based hydroxide layers (tochilinite) // New J. Chem. 2023. V. 47. P. 11869–11881.
  51. 51. Muramatsu Y., Nambu M. Tochilinite and cuprian tochilinite from the Kamaishi mine, Iwate prefecture, Japan // J. Japan. Assoc. Mineral. Petrol. Econ. Geol. 1980. V. 76. P. 377–384.
  52. 52. Nakamura T., Nakamuta Y. X-ray study of PCP from the Murchison CM carbonaceous chondrite // Proc. NIPR Symp. Antarctic Meteorites. 1996. № 9. P. 37–50.
  53. 53. Page N.J. Serpentinization at Burro Mountain, California // Contrib. Mineral. Petrol. 1967. V. 14. P. 321–342.
  54. 54. Palmer E.E., Lauretta D.S. Aqueous alteration of kamacite in CM chondrites // Meteor. Planet. Sci. 2011. V. 46. P. 1587–1607.
  55. 55. Peng Y., Jing Y. Hydrothermal preparation of analogous matrix materials of carbonaceous chondrites from metal alloy particles // Meteor. Planet. Sci. 2014. V. 408. P. 252–262.
  56. 56. Peng Y., Xu L., Xi G. et al. An experimental study on the hydrothermal preparation of tochilinite nanotubes and tochilinite–serpentine intergrowth nanotubes from metal particles // Geochim. Cosmochim. Acta. 2007. V. 71. P. 2858–2875.
  57. 57. Pignatelli I., Marrocchi Y., Mugnaioli E. et al. Mineralogical, crystallographic and redox features of the earliest stages of fluid alteration in CM chondrites // Geochim. Cosmochim. Acta. 2017. V. 209. P. 106–122.
  58. 58. Schulte M., Shock E. Coupled organic synthesis and mineral alteration on meteorite parent bodies // Meteor. Planet. Sci. 2004. V. 39. № 9. P. 1577–1590.
  59. 59. Suttle M.D., King A.J., Schofield P.F. et al. The aqueous alteration of CM chondrites, a review // Geochim. Cosmochim. Acta. 2021. V. 299. P. 219–256.
  60. 60. Templeton A.S., Ellison E.T., Glombitza C. et al. Accessing the subsurface biosphere within rocks undergoing active lowtemperature serpentinization in the Samail ophiolite (Oman Drilling Project) // J. Geophys. Res. 2021. V. 126. e2021JG006315.
  61. 61. Tomeoka K., Buseck P.R. Indicators of aqueous alteration in CM carbonaceous chondrites: microtextures of a layered mineral containing Fe, S, O and Ni // Geochim. Cosmochim. Acta. 1985. V. 49. P. 2149–2163.
  62. 62. Tonui E.K., Zolensky M., Hiroi T. et al. Petrographic, chemical and spectroscopic evidence for thermal metamorphism in carbonaceous chondrites I. Cl and CM chondrites // Geochim. Cosmochim. Acta. 2014. V. 126. P. 284–306.
  63. 63. Van de Vusse R., Powell R. The interpretation of pyrrhotine-pentlandite-tochilinite-magnetite-magnesite textures in serpentinites from Mount Keith, Western Australia // Mineral. Mag. 1983. V. 47. P. 501–505.
  64. 64. Vacher L.G., Truche L., Faure F. et al. Deciphering the conditions of tochilinite and cronstedtite formation in CM chondrites from low temperature hydrothermal experiments // Meteor. Planet. Sci. 2019. V. 54. № 8. P. 1870–1889.
  65. 65. Warr L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols // Mineral. Mag. 2021. V. 85. P. 291–320.
  66. 66. Zolensky M.E. Hydrothermal alteration of CM carbonaceous chondrites: implications of the identification of tochilinite as one type of meteoritic PCP // Meteoritics. 1984. V. 19. P. 346–347.
  67. 67. Zolensky M., Barrett R., Browning L. Mineralogy and composition of matrix and chondrule rims in carbonaceous chondrites // Geochim. Cosmochim Acta. 1993. V. 57. Р. 3123–3148.
  68. 68. Zolensky M.E., Mackinnon I.D.R. Microstructures of cylindrical tochilinites // Amer. Mineral. 1986. V. 71. P. 1201–1209.
  69. 69. Zolensky M.E., Bourcier W.L., Gooding J.L. Aqueous alteration on the hydrated asteroids: Results of EQ3/6 computer simulations // Icarus. 1989. V. 78. P. 411–425.
  70. 70. Zolensky M.E., Mittlefehldt D.W., Lipschutz M.E. et al. CM chondrites exhibit the complete petrologic range from type 2 to 1 // Geochim. Cosmochim. Acta. 1997. V. 61. P. 5099–5115.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека