geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.33623/0579-9406-2019-3-61-68geolmsu-322Research ArticleСтатьиВариации содержания Та и Nb в плюмазитовом гаплогранитном высокофтористом расплаве в связи с изменением ассоциации ликвидусных фазVariations of Ta and Nb contents in peraluminous granite high-fluorine melt in connection with association of liquidus phasesАлферьеваЯ. О.AlferyevaYa. O.

геологический факультет, кафедра петрологии, ст. науч. с., канд. геол.-минер. н.

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1

Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1

YanaAlf@ya.ruГраменицкийЕ. Н.GramenitskiyE. N.

геологический факультет, кафедра петрологии, гл. науч. с., докт. геол.-минер. н.

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1

Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1

engramen@geol.msu.ruЩекинаТ. И.ShchekinaT. I.

геологический факультет, кафедра петрологии, вед. науч. с., канд. геол.-минер. н.

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1

Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1

t-shchekina@mail.ruЗиновьеваН. Г.ZinovyevaN. G.

геологический факультет, кафедра петрологии, вед. науч. с., докт. геол.-минер. н.

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1

Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1

nzinov@mail.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияMoscow State UniversityRussian Federation201928062019036168Copyright © Алферьева Я.О., Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И., Зиновьева Н.Г., 20192019Алферьева Я.О., Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И., Зиновьева Н.Г.Alferyeva Y.O., Gramenitskiy E.N., Shchekina T.I., Zinovyeva N.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/322

Выполнена серия экспериментов в плюмазитовой части гаплогранитной высокофтористой системы SiO2–Al2O3–Na2O–Li2O–F при температуре 700 ᵒС, давлении 100 МПа, содержании воды 10 масс.%, Ta и Nb по 1 масс.%. Получены два типа равновесных фазовых ассоциаций: 1) алюмосиликатный расплав–топаз–кварц–Ta-Nb фаза, 2) алюмосиликатный расплав–солевой алюмофторидный расплав–криолит. Максимальное содержание Ta и Nb в силикатном расплаве первого типа составляет около 0,29 и 0,35 масс.% соответственно. В силикатном расплаве второго типа содержание этих металлов увеличивается почти в 4 раза (1,27 и 1,21 соответственно), не достигая насыщения по Ta-Nb фазе. Похожее скачкообразное изменение валового количества Ta и Nb в генетически связанных глубокодифференцированных породах отмечено для топазсодержащих и криолитсодержащих гранитных массивов провинции Питинга (Бразилия).

At a temperature of 700 ᵒC, a pressure of 100 МPa, a water content of 10 wt.% аnd the addition of 1 wt.% Ta and Nb, a series of experiments were carried out in the peraluminous part of the haplogranite high fluorine system SiO2-Al2O3-Na2O-Li2O-F. Two types of equilibrium phase associations were obtained: 1) an aluminosilicate melt — topaz — quartz — an ore Ta-Nb mineral, 2) an aluminosilicate melt — a salt alumina fluorine melt–cryolite. The maximum content of Ta and Nb in the silicate melt of the first type is about 0,29 and 0,35 wt.%, respectively. In the silicate melt of the second type, the content of these metals increases almost fourfold (1,27 and 1,21, respectively), without reaching the saturation of the Ta-Nb ore phase. A similar change in the total amount of Ta and Nb in genetically related highly evolved rocks is observed for topaz and cryolite granite massifs in the province of Piting (Brazil).

Li-F граниттопазсодержащий граниткриолитсодержащий гранитжидкостная несмесимостьTa и NbLi-F granitetopaz-containing granitecryolite-containing graniteliquid immiscibilityTa and NbЛабораторные исследования выпонены при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 16-05-00859).ReferencesАлферьева Я.О. Явления силикатно-солевой жидкостной несмесимости в модельной гранитной и нефелин-сиенитовой системе Si–Al–Na–Li–H–F–O: Автореф. канд. дисс. М., 2012. 23 с.Алферьева Я.О. Явления силикатно-солевой жидкостной несмесимости в модельной гранитной и нефелин-сиенитовой системе Si–Al–Na–Li–H–F–O: Автореф. канд. дисс. М., 2012. 23 с.Алферьева Я.О., Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И. Экспериментальное изучение фазовых отношений в литийсодержащей богатой фтором гаплогранитной и нефелин-сиенитовой системе // Геохимия. 2011. № 7. С. 713–728.Алферьева Я.О., Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И. Экспериментальное изучение фазовых отношений в литийсодержащей богатой фтором гаплогранитной и нефелин-сиенитовой системе // Геохимия. 2011. № 7. С. 713–728.Алферьева Я.О., Щекина Т.И., Граменицкий Е.Н. Предельное содержание фтора и воды в гранитных высоко эволюционированных расплавах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2018. № 3. С. 70–76.Алферьева Я.О., Щекина Т.И., Граменицкий Е.Н. Предельное содержание фтора и воды в гранитных высоко эволюционированных расплавах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2018. № 3. С. 70–76.Баданина Е.В., Сырицо Л.Ф., Волкова Е.В. и др. Состав расплава Li-F гранитов и его эволюция в процессе формироания рудоносного орловского массива в Восточном Забайкалье // Петрология. 2010. Т. 18, № 2. С. 139–167.Баданина Е.В., Сырицо Л.Ф., Волкова Е.В. и др. Состав расплава Li-F гранитов и его эволюция в процессе формироания рудоносного орловского массива в Восточном Забайкалье // Петрология. 2010. Т. 18, № 2. С. 139–167.Бородулин Г.П., Чевычелов В.Ю., Зарайский Г.П. Экспериментальное исследование распределения тантала, ниобия, марганца и фтора между водным фторсодержащим флюидом и гранитным и щелочным расплавами // Докл. РАН. 2009. Т. 427, № 2. С. 233–238.Бородулин Г.П., Чевычелов В.Ю., Зарайский Г.П. Экспериментальное исследование распределения тантала, ниобия, марганца и фтора между водным фторсодержащим флюидом и гранитным и щелочным расплавами // Докл. РАН. 2009. Т. 427, № 2. С. 233–238.Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И. Фазовые отношения в ликвидусной части гранитной системы с фтором // Геохимия. 1993. № 6. С. 821–840.Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И. Фазовые отношения в ликвидусной части гранитной системы с фтором // Геохимия. 1993. № 6. С. 821–840.Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И., Девятова В.Н. Фазовые отношения во фторсодержащих гранитной и нефелин-сиенитовой системах и распределение элементов между фазами. М: ГЕОС, 2005. 186 с.Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И., Девятова В.Н. Фазовые отношения во фторсодержащих гранитной и нефелин-сиенитовой системах и распределение элементов между фазами. М: ГЕОС, 2005. 186 с.Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И., Алферьева Я.О., Зубков Е.С. Распределение элементов I и II групп между ликвидусными фазами насыщенной фтором системы Si-Al-Na-K-Li-H-O // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2008. № 6. С. 26–32.Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И., Алферьева Я.О., Зубков Е.С. Распределение элементов I и II групп между ликвидусными фазами насыщенной фтором системы Si-Al-Na-K-Li-H-O // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2008. № 6. С. 26–32.Дергачев В.Б. Геохимические типы онгонитов // Геохимия. 1991. № 12. С. 1700–1710.Дергачев В.Б. Геохимические типы онгонитов // Геохимия. 1991. № 12. С. 1700–1710.Зарайский Г.П. Условия образования редкометальных месторождений, связанных с гранитным магматизмом // Смирновский сборник. М., 2004. С. 105–192.Зарайский Г.П. Условия образования редкометальных месторождений, связанных с гранитным магматизмом // Смирновский сборник. М., 2004. С. 105–192.Перетяжко И.С., Савина Е.А. Флюидно-магматические процессы при образовании пород массива онгонитов Ары-Булак (Восточное Забайкалье) // Геология и геофизика. 2010. Т. 51, № 10. С. 1423–1442.Перетяжко И.С., Савина Е.А. Флюидно-магматические процессы при образовании пород массива онгонитов Ары-Булак (Восточное Забайкалье) // Геология и геофизика. 2010. Т. 51, № 10. С. 1423–1442.Солодов Н.А., Усова Т.Ю., Осокин Е.Д. и др. Нетрадиционные типы редкометального минерального сырья. М.: Недра, 1991. 247 с.Солодов Н.А., Усова Т.Ю., Осокин Е.Д. и др. Нетрадиционные типы редкометального минерального сырья. М.: Недра, 1991. 247 с.Сырицо Л.Ф., Табунс Э.В., Волкова Е.В. и др. Геохимическая модель формирования Li-F гранитов орловского массива, Восточное Забайкалье // Петрология. 2001. Т. 9, № 3. С. 313–336.Сырицо Л.Ф., Табунс Э.В., Волкова Е.В. и др. Геохимическая модель формирования Li-F гранитов орловского массива, Восточное Забайкалье // Петрология. 2001. Т. 9, № 3. С. 313–336.Царева Г.М., Наумов В.Б., Коваленко В.И. и др. Состав и параметры кристаллизации топазовых риолитов формации Спор-Маунтин (США) по данным изучения расплавных включений // Геохимия. 1991. № 10. С. 1453–1462.Царева Г.М., Наумов В.Б., Коваленко В.И. и др. Состав и параметры кристаллизации топазовых риолитов формации Спор-Маунтин (США) по данным изучения расплавных включений // Геохимия. 1991. № 10. С. 1453–1462.Чевычелов В.Ю., Бородулин Г.П., Зарайский Г.П. Растворимость колумбита (Mn,Fe)(Nb,Ta)2O6 в гранитоидных и щелочных расплавах при 650–850ᵒC и 30–400 МПа: экспериментальные исследования // Геохимия. 2010. № 5. С. 485–495.Чевычелов В.Ю., Бородулин Г.П., Зарайский Г.П. Растворимость колумбита (Mn,Fe)(Nb,Ta)2O6 в гранитоидных и щелочных расплавах при 650–850ᵒC и 30–400 МПа: экспериментальные исследования // Геохимия. 2010. № 5. С. 485–495.Чевычелов В.Ю., Зарайский Г.П., Борисовский С.Е., Борков Д.А. Влияние состава расплава и температуры на распределение Tа, Nb, Mn и F между гранитным (щелочным) расплавом и фторсодержащим водным флюидом: фракционирование Та, Nb и условия рудообразования в редкометальных гранитах // Петрология. 2005. Т. 13, № 4. С. 339–357.Чевычелов В.Ю., Зарайский Г.П., Борисовский С.Е., Борков Д.А. Влияние состава расплава и температуры на распределение Tа, Nb, Mn и F между гранитным (щелочным) расплавом и фторсодержащим водным флюидом: фракционирование Та, Nb и условия рудообразования в редкометальных гранитах // Петрология. 2005. Т. 13, № 4. С. 339–357.Щекина Т.И., Граменицкий Е.Н., Алферьева Я.О. Лейкократовые магматические расплавы с предельными концентрациями фтора: эксперимент и природные отношения // Петрология. 2013. Т. 21, № 5. С. 499–516.Щекина Т.И., Граменицкий Е.Н., Алферьева Я.О. Лейкократовые магматические расплавы с предельными концентрациями фтора: эксперимент и природные отношения // Петрология. 2013. Т. 21, № 5. С. 499–516.Aseri A., Linnen R., Xu Dong Che et al. Effects of fluorine on the solubilities of Nb, Ta, Zr and Hf minerals in highly fluxed water-saturated haplogranitic melts // Ore Geol. Revi. 2015. N 64. P. 736–746.Aseri A., Linnen R., Xu Dong Che et al. Effects of fluorine on the solubilities of Nb, Ta, Zr and Hf minerals in highly fluxed water-saturated haplogranitic melts // Ore Geol. Revi. 2015. N 64. P. 736–746.Fiege A., Kirchner C., Holtz F. et al. Influence of fluorine on the solubility of manganotantalite (MnTa2O6) and manganocolumbite (MnNb2O6) in granitic melts — An experimental study // Lithos. 2011. Vol. 122. P. 165–174.Fiege A., Kirchner C., Holtz F. et al. Influence of fluorine on the solubility of manganotantalite (MnTa2O6) and manganocolumbite (MnNb2O6) in granitic melts — An experimental study // Lithos. 2011. Vol. 122. P. 165–174.Lenharo S.L.R., Pollard P.J., Born H. Petrology and textural evolution of granites associated with tin and rare-metal mineralization at the Pitinga mine, Amazonas, Brazil // Lithos. 2003. Vol. 66. P. 37–61.Lenharo S.L.R., Pollard P.J., Born H. Petrology and textural evolution of granites associated with tin and rare-metal mineralization at the Pitinga mine, Amazonas, Brazil // Lithos. 2003. Vol. 66. P. 37–61.Linnen R.L., Keppler H. Columbite solubility in granitic melts: consequences for the enrichment and fractionation of Nb and Ta in the Earth’s crust // Contrib. Mineral. Petrol. 1997. N 128. P. 213–227.Linnen R.L., Keppler H. Columbite solubility in granitic melts: consequences for the enrichment and fractionation of Nb and Ta in the Earth’s crust // Contrib. Mineral. Petrol. 1997. N 128. P. 213–227.Pauly H., Bailey J.C. Genesis and evolution og Ivigtut cryolite deposit, SW Greenland // Meddelelser Groland, Copenhagen, Geosc. 1999. Vol. 37. 60 p.Pauly H., Bailey J.C. Genesis and evolution og Ivigtut cryolite deposit, SW Greenland // Meddelelser Groland, Copenhagen, Geosc. 1999. Vol. 37. 60 p.Pichavant M., Manning D. Petrogenesis of tourmaline granites and topaz granites; the contribution of experimental data // Physics Earth and Planet. Inter. 1984. Vol. 35 [1–3]. P. 31–50.Pichavant M., Manning D. Petrogenesis of tourmaline granites and topaz granites; the contribution of experimental data // Physics Earth and Planet. Inter. 1984. Vol. 35 [1–3]. P. 31–50.Thomas R., Foerster H.J., Rickers K., Webster J.D. Fotmation of extremely F-rich hydrous melt fractions and hydrothermaj fluids during differentiation of highly-evolted tin-granite magmas: a melt/fluid inclusion study // Contrib. Mineral. Petrol. 2005. Vol. 148. P. 582–601.Thomas R., Foerster H.J., Rickers K., Webster J.D. Fotmation of extremely F-rich hydrous melt fractions and hydrothermaj fluids during differentiation of highly-evolted tin-granite magmas: a melt/fluid inclusion study // Contrib. Mineral. Petrol. 2005. Vol. 148. P. 582–601.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.