1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 67, № 12, 2022

Геохимия, 2022, T. 67, № 12, стр. 1216-1232

Высоконатровые фосфатные и силикатные включения в троилитовом нодуле железного метеорита Дарьинское (IIC)

В. В. Шарыгин a, b, *

a Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН
630090 Новосибирск, проспект Коптюга, 3, Россия

b Уральский Федеральный Университет, Физико-технологический институт, ExtraTerra Consortium
620002 Екатеринбург, ул. Мира, 19, Россия

* E-mail: sharygin@igm.nsc.ru

Поступила в редакцию 23.02.2022
После доработки 15.05.2022
Принята к публикации 25.05.2022

Аннотация

В троилитовом нодуле железного метеорита Дарьинское IIC были исследованы высоконатровые фосфатные и силикатные включения расплава, а также зерна хромита и шрейберзита. Вокруг включений присутствует сульфидная ассоциация (К-сульфиды, пентландит, халькопирит, кубанит ?). Большинство фосфатных включений подверглись вторичным изменениям, представлены трудно диагностируемыми водными Сa–Fe–Mn–Mg-фосфатами, которые являются продуктами замещения безводных высоконатровых ортофосфатов. Только бухвальдит NaCa(PO4) был выявлен как первичная фаза включений; а среди вторичных фосфатов был определен монетит CaH(PO4). Силикатные включения содержат стекло, иногда Fe-серпентин (?) и фосфат. Силикатные стекла имеют кислый и высоконатровый щелочной состав (SiO2 – 60.8–74.4 мас. %, Na2O + K2O – 13.9–16.8 мас. %), обогащены TiO2 (2.2–11.2 мас. %) и Cr2O3 (1.5–3.4 мас. %) и практически не содержат Al2O3 (<0.2 мас. %). Предполагается, что включения представляют собой самые поздние продукты кристаллизации метеорита Дарьинское, образовавшиеся в результате силикат-натрофосфатной несмесимости в сульфидном расплаве. В статье также приводятся химические составы ключевых минералов метеорита, а также данные о редких и потенциально новых минералах (бесхлорный джерфишерит, “Cu-джерфишерит” K7(Cu,Fe)25S26, NiTe, Ni3Fe2, интерметаллиды Fe–Ni–Os–Ir–Pt, чохральскиит). Приведены рамановские спектры для бухвальдита и монетита.

Ключевые слова: железный метеорит IIC, Дарьинское, троилит, включения расплава, бухвальдит, монетит, джерфишерит, рамановская спектроскопия

Список литературы

  1. Азарова Ю.В., Кринов Д.И., Соколова М.Н. (2006) Структурное и генетическое родство джерфишерита и бартонита и проблема изоморфизма в системе джерфишерит–Cu-джерфишерит–бартонит. Новые данные о минералах .41, 98-107.

  2. Добровольская М.Г., Цепин А.И., Евстигнеева Т.Л., Вяльсов Л.Н., Заозерина А.О. (1981) Мурунскит, K2Cu3FeS4, новый сульфид калия, меди и железа. Записки Всесоюзного Минералогического общества. 110, 468-473.

  3. Леснов Ф.П., Черноножкин С.М. (2011a) Первые данные о концентрациях редкоземельных элементов в железном метеорите “Дарьинское”, Казахстан (по данным метода LA ICP-MS). Минералогические перспективы-2011. Сыктывкар: Изд-во Института геологии Коми НЦ УрО РАН, с. 92-94.

  4. Леснов Ф.П., Черноножкин С.М. (2011b) Геохимия элементов платиновой группы и рения в железном метеорите “Дарьинское”, Казахстан (первые данные). Металлогения древних и современных океанов-2011. Модели рудообразования и оценка месторождений. Миасс: ИМин УрО. с. 280-284.

  5. Литасов К.Д., Пономарев Д.С., Бажан И.С., Ишикава А., Подгорных Н.М., Похиленко Н.П. (2018) Алтаит (PbTe) в железном метеорите Маслянино с силикатными включениями. ДАН. 478(1), 79-81.

  6. Пеков И.В., Зубкова Н.В., Лисицын Д.В., Пущаровский Д.Ю. (2009) Кристаллохимия мурунскита. ДАН. 424, 139-141.

  7. Пляшкевич Л.Н., Сандомирская С.М., Заславская Н.И. (1980) Минералогия и структура метеорита Эгвекинот. Метеоритика. 39, 70-78.

  8. Ben Amara M., Vlasse M., le Flem G., Hagenmuller P. (1983) Structure of the low-temperature variety of calcium sodium orthophosphate, NaCaPO4. Acta Crystallogr. C39, 1483-1485.

  9. Britvin S.N., Krivovichev S.V., Obolonskaya E.V., Vlasenko N.S., Bocharov V.N., Bryukhanova V.V. (2020) Xenophyllite, Na4Fe7(PO4)6, an exotic meteoritic phosphate: new mineral description, Na-ions mobility and electrochemical implications. Minerals. 10 (4), article 300.

  10. Buchwald V.F., Koch C.B. (1995) Hibbingite (Beta-Fe2(OH)3Cl), a chlorine-rich corrosion product in meteorites and ancient iron objects. Meteoritics. 30, 493-493.

  11. Chernonozhkin S. M., Goderis S., Bauters S., Vekemans B., Vincze L., Claeys P., Vanhaecke F. (2014) Evaluation of pneumatic nebulization and ns-laser ablation ICP-MS for bulk elemental analysis and 2-dimensional element mapping of iron meteorites. J. Anal. At. Spectrom. 29, 1001-1016.

  12. Chernonozhkin S.M., Goderis S., Lobo L., Claeys P., Vanhaecke F. (2015) Development of an isolation procedure and MC-ICP-MS measurement protocol for the study of stable isotope ratio variations of nickel. J. Anal. At. Spectrom. 30, 1518-1530.

  13. Chernonozhkin S.M., Goderis S., Costas-Rodríguez M., Claeys P., Vanhaecke F. (2016) Effect of parent body evolution on equilibrium and kinetic isotope fractionation: a combined Ni and Fe isotope study of iron and stony-iron meteorites. Geochim. Cosmochim. Acta. 186, 168-188.

  14. Chukanov N.V., Vigasina M.F. (2020) Vibrational (Infrared and Raman) Spectra of Minerals and Related Compounds. Springer Mineralogy, 1376 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-26803-9_4

  15. Czamanske G.K., Erd R.C., Leonard B.F., Clark J.R. (1981) Bartonite, a new potassium iron sulfide mineral. Am. Mineral. 66, 369-375.

  16. El Goresy A., Grögler N., Ottemann J. (1971) Djerfisherite composition in Bishopville, Peña Blanca Springs, St. Marks and Toluca meteorites. Chem. Erde. 30, 77-82.

  17. Evans H.T., Clark J.R. (1981) The crystal structure of bartonite, a potassium iron sulfide and its relationship to pentlandite and djerfisherite. Am. Mineral. 66, 376-384.

  18. Frost R.L., Xi Y., Millar G., Tan K., Palmer S.J. (2013) Vibrational spectroscopy of natural cave mineral monetite CaHPO4 and the synthetic analog. Spectrosc. Lett. 46(1), 54-59.

  19. Fuchs L.H. (1966) Djerfisherite, alkali copper-iron sulfide, a new mineral from the Kota-Kota and St. Mark’s enstatite chondrites. Science. 153, 166-167.

  20. Grandhe B.K., Bandi V.R., Jang K., Lee H.S., Shin D.S., Yi S.S., Jeong J.H. (2012) Effect of sintering atmosphere and lithium ion co-doping on photoluminescence properties of NaCaPO4:Eu2+ phosphor. Ceram. Inter. 38(8), 6273-6279.

  21. Karwowski Ł., Helios K., Kryza R., Muszyński A., Drożdżewski P. (2013) Raman spectra of selected mineral phases of the Morasko iron meteorite. J. Raman Spectrosc. 44, 1181-1186.

  22. Karwowski Ł., Kusz J., Muszyński A., Kryza R., Sitarz M., Galuskin E.V. (2015) Moraskoite, Na2Mg(PO4)F, a new mineral from the Morasko IAB-MG iron meteorite (Poland). Mineral. Mag. 79(2), 387-398.

  23. Karwowski Ł., Kryza R., Muszyński A., Kusz J., Helios K., Drożdżewski P., Galuskin E.V. (2016) Czochralskiite, Na4Ca3Mg(PO4)4, a second new mineral from the Morasko IAB-MG iron meteorite (Poland). Eur. J. Mineral. 28(6), 969-977.

  24. Kracher A., Kurat G., Buchwald V.F. (1977) Cape York: The extraordinary mineralogy of an ordinary meteorite and its implication for the genesis of IIIAB irons. Geochem. J. 11, 207-217.

  25. Kracher A., Gramstad S.D., Kurat G. (1998) Soroti and the origin of sulfide-rich meteorites. Meteorit. Planet. Sci. 33(S4), A88-A89.

  26. Litasov K.D., Podgornykh N.M. (2017) Raman spectroscopy of various phosphate minerals and occurrence of tuite in the Elga IIE iron meteorite. J. Raman Spectrosc. 48, 1518-1527.

  27. Ma C. (2021) Colomeraite, IMA 2021-061. CNMNC Newsletter 63. Eur. J. Mineral. 33, https://doi.org/10.5194/ejm-33-639-2021

  28. Morrison S.M., Hazen R.M. (2021) An evolutionary system of mineralogy, Part IV: Planetesimal differentiation and impact mineralization (4566 to 4560 Ma). Am. Mineral. 106(5), 730-761.

  29. Olsen E., Erlichman J., Bunch T.E., Moore P.B. (1977) Buchwaldite, a new meteoritic phosphate mineral. Am. Mineral. 62, 362-364.

  30. Olsen E.J., Kracher A., Davis A.M., Steele I.M., Hutcheon I.D., Bunch T.E. (1999) The phosphates of IIIAB iron meteorites. Meteorit. Planet. Sci. 34, 285-300.

  31. Pekov I.V., Perchiazzi N., Merlino S., Kalachev V.N., Merlini M., Zadov A.E. (2007) Chukanovite, Fe2(CO3)(OH)2, a new mineral from the weathered iron meteorite Dronino. Eur. J. Mineral. 19(6), 891-898.

  32. Pernicka E., Wasson J.T. (1987) Ru, Re, Os, Pt and Au in iron meteorites. Geochim. Cosmochim. Acta. 51(6), 1717-1726.

  33. Rubin A.E., Ma C. (2017) Meteoritic minerals and their origins. Chem. Erde. 77, 325-385.

  34. Schaudy R., Watson J.T., Buchwald V.F. (1972) The chemical classification of iron meteorites. VI. A reinvestigation of irons with Ge concentration lower than 1 ppm. Icarus. 17(1), 174-192.

  35. Scott E.R., Wasson J.T. (1975) Classification and properties of iron meteorites. Rev. Geophys. 13(4), 527-546.

  36. Sharygin V.V. (2019) Sodium-rich phosphate and silicate inclusions in troilite nodule in Darinskoe iron meteorite (IIC). Meteorit. Planet. Sci. 54(SI-1), 6301 pdf.

  37. Sharygin V.V. (2020) Mineralogy of silicate-natrophosphate immiscible inclusion in Elga IIE iron meteorite. Minerals. 10(5), article 437.

  38. Suchanek W., Yashima M., Kakihana M., Yoshimura M. (1998) β-Rhenanite (β-NaCaPO4) as weak interphase for hydroxyapatite ceramics. J. Eur. Ceram. Soc. 18(13), 1923-1929.

  39. Tornabene H., Hilton C.D., Ash R.D., Walker R.J. (2019) New insights to the genetics, age, and crystallization of group IIC iron meteorites. In 50thLunar and Planetary Science Conference (LPI Contrib. No. 2132), 1236.pdf.

  40. Tornabene H.A., Hilton C.D., Bermingham K.R., Ash R.D., Walker R.J. (2020) Genetics, age and crystallization history of group IIC iron meteorites. Geochim. Cosmochim. Acta. 288, 36-50.

  41. Wang X., Zhang H., Wang S., Wu Y. (1987) Study on mineralogical and petrographic characteristics of carbonaceous chondrite in the Ningqiang area. Acta Petrol. Mineral. 6(4), 296-306 (in Chinese with English abstract).

  42. Wasson J.T. (1969) The chemical classification of iron meteorites. III. Hexahedrites and other irons with germanium concentrations between 80 and 200 ppm. Geochim. Cosmochim. Acta. 33(7), 859-876.

  43. Wlotzka F. (1995) The Meteoretical Bulletin, No. 78. Meteoritics. 30(6), 792-796.

  44. Xu J., Butler I.S., Gilson D.F. (1999) FT-Raman and high-pressure infrared spectroscopic studies of dicalcium phosphate dihydrate (CaHPO4∙2H2O) and anhydrous dicalcium phosphate (CaHPO4). Spectrochim. Acta A. 55(14), 2801-2809.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал