Pyrophanite and manganoilmenite in the granitoids of the Khamnigadai massif (Central Transbaikalia)
In our research we present the results of studies of Fe-Mn-Ti oxide minerals from granitoids of the Khamnigadai massif, which is part of the peripheral zone of the Early Mesozoic Khentei-Daurian magmatic area. The granitoids of this massif are represented by medium-grained biotite two-feldspar leucogranites and aplites. Leucogranites consist of fine grains of pink potassium and sodium feldspar, plagioclase (albite oligoclase, albite), dark or black quartz, and a small amount of lamellar biotite (phlogopite annite). Aplites are composed of potassium feldspar, albite, quartz, biotite, and muscovite. According to the petrological and geochemical criteria, the leu-cogranites of the central and marginal parts of the massif differ insignificantly, which is due to the more “differentiated” nature of the marginal varieties; moreover, the latter are more albitized. Accessory minerals of leucogranites in the central part of the massif are represented by magnetite, titanite, zircon, fluorapatite, ilmenite, thorite, phosphotorite; in the leucogranites of the marginal part, in addition to the above-mentioned minerals, fluorite is often found. Magnetite, ilmenite, zircon, monazite, thorite, columbite, ishikawaite and fluorite are detected as accessory phases in aplites. The study of ilmenite in the granitoids of the Khamnigadai massif showed a very high content of manganese oxide in them, more than 16.60 wt. %. It was found that minerals of the ilmenite group have an unstable composition, varying from manganoilmenite (Ilm61-47Prph37-46Hem1-8) to ferruginous pyrophanite (Prph72-64Ilm24-32Hem0-4; Prph58-50Ilm33-43Hem5-9) and pyrophanite (Prph93-87Ilm0-4Hem4-14). Pyrophanite and its ferruginous varieties are the first finds of this mineral in Central Transbaikalia due to their discovery in moderately alkaline granitoids. It was found that thrace-element content of these minerals differ significantly, as well as a certain dependence of the composition on the facies variety of granitoids was detected. Minerals of the ilmenite group are found both in the intergranular space of rock-forming minerals and in the form of lamellar-acicular and irregular bodies in magnetite, which indicates different conditions and time of their formation. It is assumed that primary ferruginous pyrophanites were formed during the crystallization of a differentiated silicic melt at relatively low temperatures, increased total alkalinity, under oxidizing conditions. Regularly oriented lamellar and acicular buildups of pyrophanite in magnetite seem to be a decomposition product of the initial solid solution. Pyrophanite found in the most leucocratic and albitized granites of the marginal part of the massif occurs in the form of irregular bodies replacing large grains of low-titanium magnetite from the edges and along cracks, and most likely formed as a result of metasomatic processes under the influence of an alkaline fluid. The relatively low manganese content in the minerals of the ilmenite group of aplites is caused by the redistribution of manganese between the coexisting ilmenite and columbite.
Keywords
manganoilmenite,
ferroan pyrophanite,
pyrophanite,
morion-granite,
leucogranite,
aplite,
Khamnigadai massif,
Central TransbaikaliaAuthors
| Elbaev Alexey L. | Geological Institute SB RAS | elbaev@ginst.ru |
| Gordienko Ivan V. | Geological Institute SB RAS | gord@pres.bscnet.ru |
| Orsoev Dmitriy A. | Geological Institute SB RAS | magma@ginst.ru |
| Khodyreva Elena V. | Geological Institute SB RAS | evmolekula@yandex.ru |
Всего: 4
References
Багдасаров Э.А. Сравнительная характеристика состава ильменитов изверженных пород // ЗВМО. 1986. № 2. С. 155-165
Веялко И.В., Верниковская А.Е. Геохимия Fe-Ti оксидных минералов лейкогранитов A-типа Стрелковского массива, Енисейский кряж // Современные проблемы геохимии : материалы Всерос. конференции молодых ученых. Иркутск : Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2012. Т. 2. С. 33-34
Воронцов А.А., Ярмолюк В.В., Лыхин Д.А., Дриль С.И., Татарников С.А., Сандимирова Г.П. Источники магматизма и геодинамика раннемезозойской Северо-Монгольской-Западно-Забайкальской рифтовой зоны // Петрология. 2007. Т. 15, № 1. С. 37-60
Гордиенко И.В. Состав и возраст тамирской свиты вулканогенных пород Западного Забайкалья // Известия АН СССР. Серия: Геология. 1980. № 7. С. 84-91
Гребенников А.Г. Гранитоиды A-типа: проблемы диагностики, формирования и систематики // Геология и геофизика. 2014. Т. 55, № 9. С. 1356-1373
Добрецов Г.Л., Лесков С.А., Марин Ю.Б. Принципы расчленения и картирования гранитоидных интрузий. Методические рекомендации. Л., 1988. 61 с
Елбаев А.Л., Гордиенко И.В., Хубанов В.Б., Зарубина О.В. Петрогеохимические особенности и U-Pb возраст морион-гранитов Центрального Забайкалья: типизация пород и вопросы их генезиса // Литосфера. 2020. Т. 20, № 5. С. 690-705
Каминский Ф.В., Белоусова Е.А. Манганоильменит как минерал-спутник алмаза в кимберлитах // Геология и геофизика. 2009. Т. 50, № 12. С. 1560-1570
Козлов А.А., Малов Ю.В., Семенов Г.С. Концентраторы марганца в некоторых кимберлитах Сибирской платформы // Геохимия. 1983. № 5. С. 781-783
Комаров Ю.В., Белоголовкин А.А. Структура Хамнигадайского массива морион-гранитов в Юго-Западном Забайкалье // Известия Забайкальского филиала географического общества СССР. 1968. Т. 4. С. 23-29
Кошкин В.В., Шелгачев К.М., Дорошкевич Л.С., Шатковская Л.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. 2-е изд. Серия Селенгинская. Лист М-48-XVIII (Бичура). Объяснительная записка. СПб. : Изд-во картфабрики ВСЕГЕИ, 2003. 111 с
Кривдик С.Г. Геохимические особенности ильменитов из щелочных комплексов Украинского щита (по данным La-ICP MS) // Геохимия. 2014. № 4. С. 319-328
Ляхович В.В. Акцессорные минералы, их генезис, состав, классификация и индикаторные признаки. М. : Наука. 1968. 276 с
Ляхович В.В. Редкие элементы в акцессорных минералах гранитоидов. М. : Недра, 1973. 275 с
Минералы: Справочник. М. : Наука, 1967. Т. 2, вып. 3. 676 с
Немов А.Б. Манганоильменит и пирофанит из сиенитов ильмено-вишневогорского щелочного комплекса (Южный Урал) // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2017. № 5. С. 14-19
Новоселов К.Л., Туркин Ю.А. Типоморфизм акцессорного титаномагнетита девонских гранитоидов северо-западной части Рудного Алтая // Известия Томского политехнического университета. 2014. Т. 324, № 1. С. 5-16
Осипенко А.Б., Сидоров Е.Г. Пирофанит, манганоильменит и Mn-армалколит из гипербазитовых массивов Камчатки // ЗВМО. 1999. № 6. С. 68-73
Полякова Е.В. Ассоциация ильменита, пирофанита и псевдорутила в гранитоидах Северного массива (Чукотка) // Записки Горного института. 2013. Т. 200. С. 258-262
Попов В.А., Попова В.И., Блинов И.А. Минеральные ассоциации и состав акцессорного магнетита вишневогорского щелочного комплекса на Южном Урале // Минералогия. 2017. Т. 3, № 4. С. 3-11
Прибавкин С.В., Авдонина И. С., Замятин Д.А., Главатских С.П. Mn-Zn-содержащий ильменит в порфирах Среднего Урала // ЗВМО. 2014. № 1. С. 59-67
Путинцев А.В., Григорьев С.И. Состав биотитов из гранитов и петрогенетическая типизация орогенных гранитоидных серий // ЗВМО. 1993. № 4. С. 18-34
Путинцева Е.В., Спиридонов Э.М. Минералы группы ильменита древнейших в России алмазоносных кимберлитов Кимо-зера, Карелия // ЗВМО. 2017. № 3. С. 69-86
Смольянинова В.Н., Борисовский С.Е. Пирофанит в марганцевых рудах месторождения Прозрачное (Горный Алтай) // Известия АН СССР. Серия: Геология. 1984. № 9. С. 131-136
Холодов В.В., Шагалов Е.С., Бочарникова Т.Д., Коновалова Е.В. Состав и условия формирования титаномагнетит-ильменитового оруденения в двупироксеновом габбро Медведевского месторождения (Южный Урал). II. Стадийность рудооб-разования как результат эволюции рудоносного расплава // Литосфера. 2016. № 2. С. 48-69
Щербина В.В., Урусов В.С, Герасимовский В.И. Изоморфные пути марганца // Геохимия. 1971. № 12. С. 1403-1411
Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Магматическая геохимия марганца. Обзор // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2012. № 12. С. 9-13
Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б., Будников С.В., Ковач В.П., Котов A.B., Пономарчук В.А. Тектоно-магматическая зональность, источники магматических пород и геодинамика раннемезозойской Монголо-Забайкальской области // Геотектоника. 2002. № 4. С. 293-311
Anderson A.T. Oxidation of the LaBlache lake titaniferous magnetite deposit, Quebec // Journal of Geology. 1968. V. 76. P. 528547
Buddington A.F., Lindsley D.H. Iron-Titanium Oxide Minerals and Synthetic Equivalents // Journal of Petrology. 1964. V. 5. P. 310-357
Carmichael I.S.E. The iron-titanium oxides of salic volcanic rocks and their associated ferromagnesian silicates // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1967. V. 14. P. 36-64
Czamanske G.K., Mihalik P. Oxidation during magmatic differentiation, Finnmarka complex, Oslo Area, Norway: Part 1, The opaque oxides // Journal of Petrology. 1972. V. 13. P. 493-509
Dall'Agnol R., Oliveira D.C. Oxidized, magnetite-series, rapakivi-type granites of Carajas, Brasil: implications for classification and petrogenesis of A-type granites // Lithos. 2007. V. 93. P. 215-233
Harris N.B.W., Pearce J.A., Tindle A.G. Geochemical characteristics of collision-zone magmatism / eds. by M.P. Coward, A.C. Ries // Collision tectonics. Geol. Soc. London, Spec. Publ. 1986. V. 19. P. 67-81
Lepage L.D. ILMAT: an Excel worksheet for ilmenite-magnetite geothermometry and geobarometry // Computers and Geosciences. 2003. V. 29. P. 673-678
Motoyoshi Y.J. Fe-Ti oxide minerals in the Horoman plutonic complex of the Hidaka metamorphic belt, Hokkaido // Jour. Fac. Sci. Hokkaido Univ. Ser. IV. 1981. V. 20. P. 87-94
Neumann E.R. The distribution of Mn2+ and Fe2+ between ilmenites and magnetites in igneous rock // American Journal of Science. 1974. V. 274. P. 1074-1088
Sasaki K., Nakashima K., Kanisawa S. Pyrophanite and high Mn ilmenite discovered in the Cretaceous Tono pluton, NE Japan // Neues Jahrbuch fur Mineralogie - Monatshefte. 2003. V. 7. P. 302-320
Suwa K., Enami M., Hiraiwa I., Yang T. Zn-Mn ilmenite in the Kuiqi granite from Fuzhou, Fujian province, East China // Mineralogy and Petrology. 1987. V. 36. P. 111-120
Tarassova E., Tarassov M. First finds of pyrophanite and ferroan pyrophanite in Bulgaria as accessory minerals in the upper cretaceous Granitovo-Chernozem pluton // Proceeding of the Bulgarian Academy of Sciences. 2012. V. 65 (1). P. 67-74
Tsusue A. The distribution of manganese and iron between ilmenite and granitic magma in the Osumi Peninsula // Japanese Magazine of Mineralogical and Petrological Sciences. 1973. V. 40. P. 305-314
