Behavior of lithium in the liquidus part of a high-fluorine granite system at pressures from 10 to 50 MPa
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-3-76-88
Abstract
The distribution of lithium between aluminosilicate and alkali-alumina-fluoride salt melts in a granite system with the limiting contents of water and fluorine at temperatures of 700– 800° C and pressures of 10–50 MPa has been experimentally studied. It is shown that lithium is distributed in favor of the salt melt under all conditions. An increase in the water content in the system by more than 20 wt.% and a pressure from 10 to 50 MPa leads to a decrease in the partition coefficients of lithium between the salt and aluminosilicate melts by 2–4 times.
About the Authors
T. I. Shchekina
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
A. A. Rusak
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry RAS
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, Kosygin str., 19
Ya. O. Alferyeva
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
Ye. N. Gramenitskiy
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
V. A. Khvostikov
Institute of Microelectronics Technology and Ultrahigh-Purity Materials RAS
Russian Federation
Russian Federation
142432, Moscow oblast, Chernogolovka, Academika Osipyan str., 6
A. R. Kotelnikov
Korzhinskii Institute of Experimental Mineralogy (IEM) RAS
Russian Federation
Russian Federation
142432, Moscow oblast, Chernogolovka, Academika Osipyan str., 4
A. Yu. Bychkov
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
N. G. Zinovieva
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
References
1. Алферьева Я.О., Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И. Экспериментальное изучение фазовых отношений в литийсодержащей богатой фтором гаплогранитной и нефелинсиенитовой системе // Геохимия. 2011. № 7. С. 713–728.
2. Алферьева Я.О., Щекина Т.И, Граменицкий Е.Н. Предельные содержания фтора и воды в гранитных высокоэволюционированных расплавах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2018. № 3. С. 70–76.
3. Андреева И.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В. и др. Несмесимость силикатных и солевых (Li, Na, F) расплавов в комендитах проявления Дзарта-Худук (Центральная Монголия): данные изучения расплавных включений // Докл. РАН. 2007. Т. 414, № 4. С. 528–534.
4. Баданина Е.В., Сырицо Л.Ф., Волкова Е.В. и др. Состав расплава Li-F гранитов и его эволюция в процессе формирования рудоносного Орловского массива в Восточном Забайкалье // Петрология. 2010. Т. 18, № 2. С. 139–167.
5. Волков А.И., Жарский И.М. Большой химический справочник. Минск: Современная школа, 2005. 163 с.
6. Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И., Берман И.Б., Попенко Д.П. Концентрирование лития алюмофторидным расплавом в гранитной системе с фтором // Докл. РАН. 1993. Т. 331, № 1. С. 87–90.
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 группы между ликвидусными фазами насыщенной фтором системы Si–Al–Na–K–Li–O–H // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2008. № 6. С. 26-32.
9. Загорский В.Е., Макагон М.В., Шмакин Б.М. Редкометалльные пегматиты. Новосибирск: Наука, 1997. 285 с.
10. Загорский В.Е., Макагон В.М., Шмакин Б.М. Систематика гранитных пегматитов // Геология и геофизика. 2003. Т. 44, № 5. С. 422–435.
11. Котельников А.Р., Сук Н.И., Коржинская В.С. и др. Межфазовое разделение редких и редкоземельных элементов в силикатно-фторидных системах при Т=800–1200 С и 1–2 кбар (экспериментальные исследования) // Докл. РАН. 2019. Т. 48, № 5. С. 595–599.
12. Перетяжко И.С., Савина Е.А. Тетрад-эффекты в спектрах распределения редкоземельных элементов гранитоидных пород как индикатор процессов фторидносиликатной жидкостной несмесимости в магматических системах // Петрология. 2010. Т. 18, № 5. С. 536–566.
13. Соловова И.П., Гирнис Ф.А., Коваленко В.И. Жидкост ная несмесимость в системе пантеллеритовый расплав–F–Cl // Докл. РАН. 2010. Т. 433, № 3. С. 390–393.
14. Сук Н.И. Жидкостная несмесимость в щелочных магматических системах. М.: КДУ, Университетская книга, 2017. 238 с.
15. Сырицо Л.Ф. Мезозойские гранитоиды Восточного Забайкалья и проблемы редкометального рудообразования. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2002. 360 с.
16. Шаповалов Ю.Б., Котельников А.Р., Сук Н.И. и др. Жидкостная несмесимость и проблемы рудогенеза (по экспериментальным данным) // Петрология. 2019. Т. 27, № 5. С. 577–597.
17. Baker D.R., Alletti M. Fluid saturation and volatile partitioning between melts and hydrous fluids in crustal magmatic systems: The contribution of experimental measurements and solubility models // Earth. Sci. Revie. 2012. N 114. Р. 298–324.
18. Нoltz F., Johannes W., Tamic N., Behrens H. Maximum and minimum water contents of granitic melts generated in the crust: a reevaluation and implications // Lithos. 2001. Vol. 56, N 1. P. 1–14.
19. London D. Pegmatites // Canad. Miner. Spec. Public. 2008. Vol. 10. 368 p.
20. Thomas R., Foerster H.J., Rickers K., Webster J.D. For mation 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.
21. Veksler I.V., Dorfman A.M., Kamenetsky M., Dulski P., Dingwell D.B. Partitioning of lanthanides and Y between immiscible silicate and fluoride melts, fluorite and cryolite and the origin of the lanthanide tetrad effect in igneous rocks // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2005. Vol. 69, N 11. P. 2847–2860.
Review
For citations:
Shchekina T.I., Rusak A.A., Alferyeva Ya.O., Gramenitskiy Ye.N., Khvostikov V.A., Kotelnikov A.R., Bychkov A.Yu., Zinovieva N.G. Behavior of lithium in the liquidus part of a high-fluorine granite system at pressures from 10 to 50 MPa. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2021;1(3):76-88. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-3-76-88
Views:
206
Email this article 
