Турмалины из редкометальных пегматитов Колмозеро – Воронья Тундра (Кольский полуостров)

АННОТАЦИЯ
К выпускной квалификационной работе Мельянцова Никиты Олеговича, студента 2 курса магистратуры по направлению 05.04.01 «Геология»
Тема ВКР: Турмалины из редкометальных пегматитов Колмозеро – Воронья Тундра (Кольский полуостров)
Научный руководитель: Пономарёва Наталья Игоревна, к.г.-м.н., старший преподаватель кафедры минералогии
Представленная работа посвящена изучению турмалина из редкометальных пегматитов района Колмозеро-Воронья, поскольку до настоящего времени имелась только минералогическое описание минерала в работе А.Ф. Соседко и информация об олените в статье П.Б. Соколова и его соавторов. Более подробное изучение турмалина этого района не предпринималось, несмотря на многочисленные минералого-геохимические исследования пегматитов, проводимые здесь.
Автором детально изучались три разновидности турмалина: шерл, эльбаит и розовый турмалин, который совместно с кварцем образует мелкозернистый агрегат, окаймляющий кристаллы шерла. Первоначально было предположено, что это оленит.
В работе приведены средние составы шерла (по 24 анализам), эльбаита (по 30 анализам) и розового турмалина из кварц- турмалинового агрегата. Пересчёт химического состава шерла на его минальный состав показал, что шерловый минал составляет от 49,55% до 30,02, при этом наименьшие значения характерны для внешних зон кристаллов. Самые низкие содержания эльбаитового минала установлены в центральных участках кристаллов до 6,42%.
Анализ данных для кристаллов эльбаита показал, что все они обладают достаточно однородным химическим составом. Содержания Li2O в эльбаите варьируют от 0,64 до 1,32 масс. %. Эльбаит характеризуется высоким содержанием алюминия (в среднем до 41,33 вес.% Al2O3), повышенной концентрацией марганца (в среднем до 1,28 вес % MnO), лития (в среднем до 1,1 вес.% Li2O) и низким содержанием железа (в среднем 0,14 вес.% FeO).
Розовый эльбаит, образующий совместно с кварцем оторочки вокруг кристаллов шерла, при сравнении его оленитом, содержит заметно меньше алюминия, марганца и цинка, но существенно больше натрия и кальция. Он характеризуется высоким содержанием эльбаитового минала (46,12%) и низким содержанием алюмобергиритового (оленитового) минала – 43-47%, в то время как в олените на долю эльбаитового минала приходится 21, 45 %, алюмобергиритового (оленитового) 71,42% . Показано, что розовый эльбаит из кварц-турмалинового агрегата не является оленитом, а представляет собой более позднюю генерацию эльбаита.
В работе приведены параметры элементарной ячейки шерла и эльбаита.
Изучение включений в турмалине показало, что в шерле они не отличаются разнообразием: они представлены биотитом и магнетитом.
Включения в эльбаите многочисленны и разнообразны: это касситерит, поллуцит, апатит, танталит, имеющий очень неоднородный состав
Автором оценены P-T условия формирования турмалина в различных ассоциациях по различным геотермобарометрам. При этом температура для ранней ассоциации, содержащей шерл, составляет 56520, давление ~6 кбар. Для поздней эльбаитовой ассоциации температура оценена в 400 оС
На основе расчетных методов химической термодинамики оценены активности ионов в минералообразующей среде, формирующей ассоциацию, содержащую шерл. Оптимальными условиями для существования турмалина являются: для шерла в ассоциации с плагиоклазом и холмквиститом – рН =5, аNa+ =10-2, аК+ =10-2, аLi+ <10-2, аFeOH+ =10-3, аСa2+, Mg2+ =10-4, а Mn2+ =10-6, аH3ВО3 =10-3, fHF=10 бар при 500 оC; для эльбаита в ассоциации с альбитом, лепидолитом, микроклином, сподуменом, поллуцитом и амблигонитом: рН~ 4,5, аLi+ ≤ 10-2, аCs+ < 10-5 , аК+ =10-1 и аH4SiO4 ≤10-2, аH4PО4 =10-4, аH3ВО3 =10-3, fHF=10 бар при 400 оС. ВКР состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы, содержит 56 страниц, 18 таблиц и 37 рисунков. Список литературы содержит 25 наименований.

Введение ………………………………………………………………………………………………………………………………..3
Глава 1. Краткий геологический очерк района месторождения редкометальных пегматитов
Колмозеро – Воронья тундра …………………………………………………………………………………………………..5
Глава 2. Внутреннее строение пегматитовых жил района Колмозеро – Воронья тундра ……………9
Глава 3. Минералы пегматитовой жилы №2 горы Охмыльк …………………………………………………15
Глава 4. Исследования турмалина из пегматитовой жилы
№ 2 горы Охмыльк ……………………………………………………………………………………………………………….21
4.1. Методы исследования. …………………………………………………………………………………………………21
4.2. Морфологические особенности турмалина …………………………………………………………………..21
4.3. Химический состав турмалина ……………………………………………………………………………………24
4.4. Рентгеноструктурные особенности турмалина …………………………………………………………….25
4.4. Включения в турмалине ………………………………………………………………………………………………29
Глава 5. Физико-химические условия образования турмалина в редкометальных пегматитах
Колмозеро-Воронья. ……………………………………………………………………………………………………………..39
5.1. Оценка температурного режима …………………………………………………………………………………..39
5.2. Оценка кислотности-щелочности минералообразующей среды при формировании
турмалина. …………………………………………………………………………………………………………………………46
Заключение …………………………………………………………………………………………………………………………..56
Литература ……………………………………………………………………………………………………………………………57