Новости по темам

Геология, новости, обзоры

14.10.2008

Мавляновит: Подробно о новом минерале



Мы уже вкратце писали об открытии и признании мировой наукой минерала мавляновит. В этой статье о нем будет рассказано поподробнее.

 

МАВЛЯНОВИТ (Mn5Si3) – НОВЫЙ МИНЕРАЛ

  

Р.Г. Юсупов, S.J.Chris, J.Spratt, G. Cressey,M. Welch,M. Rumsey,

R. Seltmann, 1Э.Э. Игамбердиев

 

ГП «Геологический музей», Ташкент, Узбекистан; Музей природы, Лондон, Великобритания

  

Мавляновит представляет собой новый природный силицид марганца с примесями Fe, Ti, Pи др. В природе обнаружен в двух месторождениях: Кошмансай в составе пород алмазоносной лампроитовой трубки на северном склоне Чаткальского хребта (Срединный Тянь-Шань); Гветара (центральная часть пустыни Сахара, Алжир), представленный относительно глубокометаморфизованными рудами марганца (браунит, биксбиит, гаусманит, партриджит, голландит, тиллазит, свабит, флюорит и др.), а также находки минерала отмечались [1] в трубчатых телах, брекчии и туфобрекчии с обломками пиропсодержащих щелочно-ультраосновных пород зоны сочленения Азовского массива с Донбассом  в акцессорно-минеральном составах [2,3] магматических и метоморфических пород Срединного и Южного Тянь- Шаня как «неназванные» силициды марганца со стехиометрическими формами (Mn, Fe)5 Si3 и(Fe, Mn)5Si3.

 

В породах кошмансайкой диатремы участвуют наборы минералов класса металлов и неметаллов (феррит αFe, Сr, алмазы и др.), ассоциирующие со сплавами, интерметаллидами, силицидами металлов (зюссит, ферсилицид и др.), карбидами металлов и неметаллов (хамрабаевит, когенит, муассанит и др.).

 

Темно-серая и черная лавовая связующие массы пород из калиевых щелочных базальтоидов содержат относительно высокие концентрации углеродистого минерального вещества. Субстрат породы практически полностью подвергся преобразованиям и замещениям комплексом вторичных минеральных агрегатов, стекловатая масса находится в состоянии раскристаллизации с остатками фрагментов мелкозернистого агрегата из моноклинного пироксена, оливина, основного плагиоклаза, эпидота, хлорита и др.

 

В породах кошмансайской диатремы мавляновит ассоциирует с хамрабаевитом, зюсситом, баумаршитом, ресендитом, самородными Fe, Crи др., Fe- и Si- минеральными разновидностями самородного хрома, алмазами, графитом и др. Мавляновит будучи в ассоциации с зюсситом по кристаллохимическим призанакам находится ближе к группе минералов перриит-сифенита.

 

По условиям происхождения породы кошмансайской диатремы представляют собой [2] гипоглубинные [ГГ] или собственно мантийные (100-150 км. и более; в связи с ультрамафитами, мафитами, лампроитоподобными породами ультрамафитного состава с повышенной калиевой щелочностью) образования. Во всем мире большинство алмазоносных диатрем сложены породами лампроитоподобного состава, а их структуры и текстуры формируются за счет глубинных включений, включая округлые фрагменты минеральных брекчий [4,5].

 

В последние годы лампроитовые диатремы были открыты в Тибете (Junggar), Тянь- Шане (Xinjang) и других сопредельных территориях (Кыргызстан, Узбекистан), что позволяет сделать предположение о прохождении трансглубоких разломов в литосферные слои, благоприятствующих выносам на поверхность эксплозивного материала. Часть минеральных компонентов, видимо, сформировалась в процессе транспортировки мантийного субстрата по направлению к извержению (к диатреме), часть кристаллизовались в протолите (исходной породе) и часть (ксенокристаллы) в корковых условиях.

 

Мавляновит образует обособления овальной, нередко правильной шарообразной формы (рис.1) размером от менее 0,1-0,2 мм до 4,5-6 см и более.

 

Большинство более крупных желвакообразных обособлений мавляновита 3-4 х 3 х 2,5 см с поверхности покрыты примазками графита, псиломелана и тонкозернистого кальцита. Электронно-микроскопическим способом помимо графита и кальцита в срастании с мавляновитом (1-2 мм) установлено присутствие в его составе новых неназванных  силицида фосфора и силицида углерода в срастании с хамрабаевитом и алабандитом.

Химический состав мавляновита из кошмансайской лампроитовой диатремы определен на электронном микрозонде отдела минералогии Лондонского музея природы CamecaSX-50 cWDX– детектором; химический состав мавляновита из месторождения Гветара на электронно- зондовом микроанализаторе фирмы JoelSuperprobeJXA- 8800 R (ИГиГ АН Узбекистана).

 

 

Химический состав мавляновита

 

 

Компоненты

Кошмансайская диатрема

Гветара, Алжир

 

Среднее

среднее (19-ти опр.)

пределы содержаний

среднее

(3-х опр.)

пределы содержаний

Mn

70,84

70,48-71,10

71,83

71,71-71,95

71,34

Fe

6,12

5,93-6,42

5,79

5,70-5,88

6,00

Si

22,57

22,51-22,68

20,95

20,89-20,95

21,79

Ti

0,15

0,09-0,19

0,17

0,17

0,17

P

0,18

0,15-0,21

-

-

0,18

Сумма:

99,86

 

98,74

 

99,48

 

Примечание: Условия анализа: 20 кв, 20 nA; аналитические линии - Fe, Mn , Ti , и Si , эталоны- чистые металлы.

 

Средний химический состав мавляновита из кошмансайской диатремы, по данным 19-ти зерен (масс.%, табл.2): Mn70,84, Fe6,12, Si22,57, Ti0,15 и P0,18; сумма 99,86. Ему должна соответствовать эмпирическая  формула (Mn4.66Fe0,40)5,06(Si2,90Ti0,01P0,02)2,93, близкая к стехиометрической Mn5 Si3; химическому составу мавляновита метаморфогенных руд марганца месторождения Гветара также адекватна стихиометрическая формула Mn5 Si3.

 

Исследования структуры мавляновита Mn5 Si3 проводились на дифрактометре EnrafNoniusTurboCAD 4. Размеры исследованных кристаллов мавляновита 0,025х0,040х0,285 мм. Структура минерала изучалось по т.н. «прямым методам» с координацией и определением расположения атомов Mnи Si.

 

Исследования мавляновита позволили определить следующие его физико- химические характеристики:

 

Пространственная группа: P63/mcm

Параметры ячейки: (для MoKα1, λ=0.7093 Å): а 6.8971 (7) Å, c 4.8075 (4) Å, V 198.05 (3) Å3

Расчетная плотность: 6.02 г /см3

Коэффициент поглощения: 16.2 мм  1

θ ряд: 3.4 – 29.8º

Измеренные отражения: 2070 (вся сфера)

Характерные  отражения: 121

Основные отражения: F2>4σ (F2): 121

Rint (6/mmm): 0.022

Количество обработанных наименьших квадратных параметров: 11 (без объяснения и исправления цветовых эффектов, погашений)

R1: 0.012

wR2 (все) = wR2 (obc): 0.028

GooF: 1.12

Δρmax, min (e-3): 1.7 -0.4

 

В результате мавляновит (гексагональный, пространственная группа  P63/mcm ) является природным аналогом синтетического Mn5Si3 [6, 7]. Особенности структуры , в которой два неэквивалентных атома Mn и один атом Si находятся в ассиметричном состоянии. В структуре минерала выделяются  два структурных компонента: (а) ряд свободного  Mn6 октаэдра (Mn2), располагающего паралельно с-оси, (b) ряд искаженного занятого Mn(Si6) октаэдра (Mn1), находящего паралельно с-оси. Mn(Si6) - октаэдр смежных рядов формирует шестиугольные сечения, принадлежатщие основанию центрального ядра свободного  Mn6 октаэдра. Атом Si соединен к обеими типами атома Mn. Два типа октаэдра связываются в форме звеньев Mn(2)-Si: Mn(2)-Si = 2.414 и 2.668 Å. Mn(1)-Si6 cвязь 2.4214(3) Å. В структуре в центре октаэдра  Mn6 регистрируется остаточная положительная электронная плотность (1,7 е. Å-3).

 

Рентгеновкая плотность, рассчитанная исходя из эмпирической формулы составила 6,02 г/см3. Минерал обладает достаточно высокой твердостью (около 7 по шкале Мооса). Твердость микродавливания при нагрузке Р=100 rc составляет 1028-1098 кgc/mm2, в среднем 1068 кgc/mm2. Непрозрачен с металлическим блеском. Цвет стально- серый. Излом неправильный, хрупкий. В отраженном свете под микроскопом характерен бежевый цвет с серовато- коричневым оттенком.

 

            Минерал назван мавляновит (mavlyanovite) в честь академика Гани Арифхановича Мавлянова (1910-1988 гг.) – крупнейшего знатока геологии, гидрогеологии, сейсмологии  Средней Азии, сделавшего огромный вклад в геологию Респкублики Узбекистан. Эталонный образец мавляновита хранится в ГП «Геологический музей» Госкомгеологии Узбекистана (г. Ташкент).

 

            В земных условиях мавляновит встречается в связи глубинными и  гипоглубинными [ГГ] магматическими комплексами, характеризующимися флюидонасышенностью, восстановительными условиями формирования. В составе минерала газовый состав флюидных включений представляют следующие компоненты, об.%:

N2 56;  H2  8,7;  CO 12,2;  CO2  5,4; CH4  1,5;  C2H4  16; Ar  0,2.

В зюссите, ассоциирующим в кошмансайской диатреме с мавляновитом участвуют об.% [4]:

N2 47;  C2H4  30;  CO2  20; CH4  1,5;  SO2  0,2; Ar  0,2.

           

           Флюидные включения характеризуют близость условий формирования мавляновита и зюссита, а также хамрабаевита и других тугоплавких и высокобарных минералов кошмансайской диатремы. Газово- флюидные включения минерала принадлежат к категории азотно- гидридных (N2, CH4, C2H4 и др.) с оксидирующим участием  CO2, выделяясь преобладанием концентрации «тяжелых» газово- флюидных компонентов над «легкими».

 

            Флюидовзрывные геологические образования Срединного Тянь-Шаня и их массовость распространения не исключают постановки работ по проблемам открытия новых минералов и продолжения их специализированных минералого-геохимических исследований.

 

Литература

 

1.      Татаринцев В.И., Цымбал С.Н. «Самородные металлы, силициды и карбиды в закаленных частицах вулканического пепла из зоны сочленения Приазовского массива с Донбассом. Самородные металлы в изверженных породах». //Тезисы докл. Всесоюзн. Конференции : «Самородное элементообразование в эндогенных процессах». Якутск: ЯФСО АН, 1985, Ч.1., с.9-11.

2.      Юсупов Р.Г., Полыковский В.С., Мустафин С.К. «Самородные металлы и неметаллы, карбиды и силициды. Газовый состав флюидных включений (Срединный и Южный Тянь-Шань)». – ДАН РФ, т.336, №4, 1994, с.518-520.

3.      Юсупов Р.Г., Мусаева М.М. «Минералы ряда Fe, Mn… (Cr, Ni, V, Ti, Al…) – Si- Cв породах магматических формации Срединного Тянь- Шаня и сопредельных территории». – Узб. гел. ж.,1992,№2, с.36-45.

4.      Новогородова М.И., Юсупов Р.Г., Дмитриева М.Т., Цепин А.И., Сивцов А.В., Горшков А.И., Коровушкин В.В., Якубовская Н.Ю. «Первая находка зюссита на Земле».- ДАН АН ССР, 1983,т.271, №6, с.1480-1483.

5.      Новогородова М.И., Юсупов Р.Г., Дмитриева М.Т., Цепин А.И., Сивцов А.В., Горшков А.И. «Хамрабаевит (Ti, V, Fe) C- новый минерал».- Записки ВМО, ч.СХвсе новости

Другие новости за этот месяц
И это все из-за надвигающегося мирового финансового кризиса? »»»
Медные рудники Иордании, разрабатываемые с библейских времен, могли бы быть Копями Царя Соломона »»»
После проведения исследований, длившихся на протяжении более чем двадцати лет в лиственных лесах Мичигана получены интересные данные »»»
Недавно ученые открыли, что шотландская минеральная вода может помочь замедлить распространение рака »»»
Новое назначение на должность заместителя руководителя Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору »»»



Другие новости по теме
24.05.2024

Разработана новая технология выращивания алмазов

Новая методика позволяет получать алмазы из жидкого сплава путем воздействия на него газами под нагревом. Процесс занимает 15 минут. Отличия от традиционной технологии состоят в значительно меньшей температуре, нормальном давлении и отсутствии «затравочных частиц». »»»
03.05.2024

Исполнилось 50 лет с момента обнаружения уникального алмаза

В 1974 г. в ЮАР был найден крупнейший по сей день восьмигранный алмаз. Это желтый бриллиант протерозойского возраста, доставленный на поверхность в меловом периоде. С момента обнаружения он хранится в первоначальном виде. »»»
26.04.2024

Создан первый алмаз на основе цветов

В Китае на основе полученного из красных пионов углерода выращен синтетический алмаз. Компания-разработчик развила технологию добычи и превращения углеродных элементов, создав устройство, способное извлекать углерод из различных биогенных объектов. »»»
12.04.2024

На Приморском карьере найден второй в этом году самородок

Янтарь массой около 1,4 кг характеризуется специфической неоднородной структурой и неоднородной окраской. »»»
03.04.2024

На Калининградском янтарном комбинате добыт первый в этом году самородок

Объект, обнаруженный в начале сезона добычи, представляет собой самородок массой около 1,5 кг темно-медового цвета с монолитной структурой, матовой текстурой и без включений. »»»




leftcol_news.php

Новости науки






Copyright © GeoNEWS.ru
о проекте геология
Каталог Минералов