Карбонатобораты и карбонатоборатсиликаты кальция и магния, их химический состав и классификация

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Карбонатобораты и карбонатоборатсиликаты кальция и магния, их химический состав и классификация

30.07.2020

Харкерит, карбонатоборатсиликат кальция и магния, впервые был обнаружен в полосчатых монтичеллитовых скарнах Кэмэс Мэлаг на о-ве Скай в Шотландии С.Е. Тилли, а его бескремневый аналог — в котоитовых мраморах карбонатного обрамления магнезиальных скарнов на уч. Моральном Титовского месторождения Н.Н. Перцевым; позднее этот минерал получил название сахаит и был обнаружен во многих скарноворудных зонах хр. Тас-Хаяхтах. В кальцифирах, котоитовых мраморах, сахаитовых и харкеритовых породах был установлен и отличный по структуре, составу и свойствам новый карбонатоборат — боркарит, первоначально обнаруженный на участке Снежном в хр. Тас-Хаяхтах.

В настоящее время сахаит является породообразующим минералом не только во многих залежах Титовского месторождения, но и в бассейне ручьев Докучан и Керел в хр. Тас-Хаяхтах, на проявлениях Эфкачан и Чыыбагалаах в Селенняхском кряже, на месторождении Coлонго в Бурятии и Саяк-IV в Казахстане. Ограниченное распространение сахаит имеет и в США: в Вест-Спринг, Олд-Ребел и Баване в шт. Юта, в карьере Нью-Сити в Риверсайде, Калифорния, и контактовых ореолах горы Брукс на Аляске. Харкерит в качестве породообразующего минерала распространен во многих скарновых зонах хр. Тас-Хаяхтах, на Чыыбагалаахском и Молодежном месторождениях Селенняхского кряжа и на месторождении Юлия-Свинцовая в Хакассии. Отдельные находки харкерита установлены в везувиановых кальцифирах горы Брукс на Аляске. Боркарит, кроме многих проявлений на хр. Тас-Хаяхтах и в Селенняхском кряже, установлен на месторождении Холь-Тон в КНДР, на месторождении Co-лонго в Бурятии и в метасоматитах месторождения Саяк-IV в Казахстане. Совсем недавно одна из наиболее высококремниевых разностей харкерита обнаружена в "пиперине" близ Тиволи в Италии. Во всех месторождениях сахаит, харкерит и боркарит являются типоморфными минералами месторождений магнезиально-скарновой формации; их распространение не ограничивается фациями малых глубин, как предполагалось первоначально; не исключено их нахождение в беспериклазовых гипабиссальных контактах. Из-за отсутствия на магнезиально-скарновых месторождениях в настоящей работе не рассматриваются борокарбонат кальция и магния — годефруаит из гидротермальных жил Марокко и кальциево-магниевый карбонатоборат — карборит из озерных отложений КНР.

Исследования шотландского харкерита показало его принадлежность к кубической сингонии с параметром кристаллической ячейки а0 = 29,53 А при существовании псевдопериода, равного. Последующие исследования позволили обнаружить и его орторомбическую модификацию. Сахаит во всех месторождениях является кубическим минералом с параметром элементарной ячейки а0 14,64—14,66 А, таковым является и его синтезированный аналог. Имеющиеся данные (табл. 23) о составе и свойствах свидетельствуют о возможности рассмотрения обоих минералов в качестве единой изоморфной серии, в которой проявлено замещение групп [BO3]3- тетраэдральным пентамером [Al(SiO4)4]13- или его железным аналогом. Степень замещения бора алюмокремневым радикалом варьирует от 0 до 55% в химически изученных разностях сахаита и харкерита; одновременно предполагается возможным изменение соотношения борного и карбонатного радикалов. Соотношение кальция и магния в природных и синтезированных разностях составляет 3:1, за исключением минерала из месторождения Саяк, в котором установлен некоторый дефицит магния.



В отличие от преимущественно кубических сахаита и харкерита боркарит является моноклинным карбокатоборатом, состав которого описывается формулой Ca4Mg[B4O6(OH)6][CO3]2. В минерале установлены и подтверждены кольца [B4O6(OH)6], а не треугольники [BO3], при близком соответствии параметров элементарной ячейки для образцов из Снежного проявления и месторождения Сопонго: а0 17,52 и 17,84, a0 8,40 и 8,38, c0 4,46 и 4,45 А, у 102° и 101,94°,

Химическими анализами (см. табл. 23) устанавливается развитие в природе почти бескремниевых разностей сахаита, развивающихся с замещением периклазовых и котоитовых мраморов и форстеритовых кальцифиров, умеренно кремниевых их разностей, ассоциирующих с курчатовитом и магнезиально-кальциевыми силикатами, и разно кремниевых харкеритов, для которых характерно сосуществование с монтичеллитом и другими известковыми силикатами (везувианом, андрадитом, феррофлогопитом, куспидином и т,д.) в скарноидах и известковых скарнах, замещающих магнезиальные. Для упрощения изложения предполагается замещение в харкерите борного радикала кратным числом групп [SiO4]4-, а потому принимается, что химические формулы сахаита и харкерита имеют следующее выражение:
Карбонатобораты и карбонатоборатсиликаты кальция и магния, их химический состав и классификация

Сопоставление приведенных идеализированных формул сахаита и харкерита указывает на сохранение отношения Ca : Mg = 3 : 1, неизменность содержания CO3-групп, но на замещение бора кремнием. Формулы не учитывают возможного вхождения алюминия в состав минералов, достигающего 10% от содержания кремния. Полагая возможным рассматривать харкерит как кремнийсодержащую разность сахаита в пределах единой изоморфной серии, формула безборного их аналога представляется как Ca6Mg2[SiO4]3[CO3]2*хH2O. С этих позиций оказывается возможным оценивать состав рассматриваемых боратов по содержанию кремниевого минала, а в качестве наиболее простого критерия изменения состава предполагается использовать показатель преломления минералов, что не исключает необходимости дальнейшего изучения эволюции их составов и пределов изоморфного замещения. Неустойчивость сахаита и харкерита является одной из причин постоянного завышения содержания углекислоты при занижении количества бора в существующих анализах, а наличие вкрапленности силикатов и шпинели (а в сахаите - брусита) искажает истинные содержания магния, алюминия и кремния в этих минералах.

На данном этапе исследования классификация карбонатоборатов возможна на основе различия минеральных ассоциаций собственно сахаита и харкерита с различной степенью замещения бора кремнием, отражающих различие геохимических условий их образования на месторождениях и известково-скарновых преобразований магнезиальных скарнов. По отношению к сахаиту и харкериту боркарит является более поздним минералом, изоморфные замещения в котором требуют изучения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: