Variations of Ta and Nb contents in peraluminous granite high-fluorine melt in connection with association of liquidus phases
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-3-61-68
Abstract
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).
About the Authors
Ya. O. Alferyeva
Moscow State University
Russian Federation
Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
E. N. Gramenitskiy
Moscow State University
Russian Federation
Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
T. I. Shchekina
Moscow State University
Russian Federation
Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Russian Federation
Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
N. G. Zinovyeva
Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
Faculty of Geology. 119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
References
1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И. Фазовые отношения в ликвидусной части гранитной системы с фтором // Геохимия. 1993. № 6. С. 821–840.
7. 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.
8. 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.
9. Дергачев В.Б. Геохимические типы онгонитов // Геохимия. 1991. № 12. С. 1700–1710.
10. Зарайский Г.П. Условия образования редкометальных месторождений, связанных с гранитным магматизмом // Смирновский сборник. М., 2004. С. 105–192.
11. 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.
12. Солодов Н.А., Усова Т.Ю., Осокин Е.Д. и др. Нетрадиционные типы редкометального минерального сырья. М.: Недра, 1991. 247 с.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
16. 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.
17. 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.
18. 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.
19. 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.
20. 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.
21. 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.
22. Pauly H., Bailey J.C. Genesis and evolution og Ivigtut cryolite deposit, SW Greenland // Meddelelser Groland, Copenhagen, Geosc. 1999. Vol. 37. 60 p.
23. 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.
24. 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.
Review
For citations:
Alferyeva Ya.O., Gramenitskiy E.N., Shchekina T.I., Zinovyeva N.G. Variations of Ta and Nb contents in peraluminous granite high-fluorine melt in connection with association of liquidus phases. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2019;(3):61-68. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2019-3-61-68
Views:
202
Email this article 
