Ti ferriallanite-(Ce), Ti and Ti-V allanite-(Ce), allanite-(Ce), allanite-(Y), and REE epidote in biotite-bearing quartz gabbroids and plagiogranitoids within the island-arc Pervomaysk-Ayudag complex of the Mountain Crimea

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The unique association of rare-earth minerals of the epidote group, as well as the evolution of lantanides and actinides, titanium and vanadium in their composition are described. Allanite-(Ce), often with a ferriallanite-(Ce) core, an outer zone of allanite-(Y) and a rim of REE epidote, forms pseudomorphs after chevkinite-(Ce) and perrierite-(Ce), as well as isolated crystals. They form intergrowths with biotite, developing near it in quartz gabbronorite-dolerites and gabbronorite-diorites of the island-arc mafic hypabyssal Pervomaysk-Ayudag complex within Mountain Crimea. Zonal allanite-(Ce) of similar composition, accompanied by REE epidote rims, is widespread in quartz diorites and plagiogranites of the same complex, where it is often developed in granophyric quartz-oligoclase intergrowths. Brown ferriallanite-(Ce) enriched in Ti (± Th) forms cores in brown allanite-(Ce) crystals enriched in Ti (± V) (up to 4.9 wt. % TiO2). Allanite-(Ce) enriched in titanium (up to 3.5 wt. % TiO2), which replaced ilmenite, is extremely rich in vanadium (up to 4.5 wt. % V2O3). Light colored low-titanium allanite-(Ce) has grown on titanium enriched allanite-(Ce). The distribution of lanthanides and yttrium in allanite-(Ce) and ferriallanite-(Ce) is: Ce > La > > Nd > Y > Pr > Sm ~ Dy ~ Gd > Er ~ Tb. The outer zones of allanite-Ce) crystals and rare-earth epidote are relatively enriched in Nd, whereas Nd > La in some instances. The ratio of yttrium and lanthanides in allanite-(Y) is specific: Y >> Ce ~ Nd ~ Dy ~ Er > La ~ Gd ~ Yb. Allanite-(Ce) of Crimean gabbroids is noticeably richer in La, Ti, V and poorer in Y, Sm, Gd in comparison with allanite-(Ce) of Crimean plagiogranitoids. According to (Fleischer, 1985), the distribution of lanthanides and yttrium in allanite-(Ce) of Crimean plagiogranitoids is close to the similar distribution in standard granites, differing in an increased proportion of Gd. The coloration causes and matter sources for magmatic Crimean allanite formation are considered. Allanite was partially replaced by monazite-(Ce) during the processes of regional metamorphism under the conditions of the prehnite-pumpellyite facies.

About the authors

E. M. Spiridonov

Lomonosov Moscow State University; Saint Petersburg State University; Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS

Email: ernstspiridon@gmail.com
Vorobyovy Gory, 1, Moscow GSP-1, 119991 Russia; V/O, Dekabristov per., 16, Saint-Petersburg, 199155 Russia; Piip Boulevard, 9, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia 683000

G. N. Ovsyannikov

Lomonosov Moscow State University

Email: ernstspiridon@gmail.com
Vorobyovy Gory, 1, Moscow GSP-1, 119991 Russia

S. V. Filimonov

Lomonosov Moscow State University

Email: ernstspiridon@gmail.com
Vorobyovy Gory, 1, Moscow GSP-1, 119991 Russia

E. S. Koybagarova

Saint Petersburg State University

Email: ernstspiridon@gmail.com
V/O, Dekabristov per., 16, Saint-Petersburg, 199155 Russia

N. N. Korotaeva

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: ernstspiridon@gmail.com
Vorobyovy Gory, 1, Moscow GSP-1, 119991 Russia

References

  1. Армбрустер Т., Бонацци П., Акасака М., Берманец В., Шопен К., Жире Р., Хеус-Ассбихлер С., Лейбшер А., Менчетти С., Пан Я., Мазеро М. (2006) Рекомендуемая номенклатура минералов группы эпидота. Записки РМО. 135 (6), 19–23.
  2. Барсанов Г.П. (1949) Минералы Ильменского заповедника. Изд. Урал. филиала АН СССР. 475 с.
  3. Багдасарян Г.П., Лебединский В.И. (1967) Новые данные об абсолютном возрасте магматических пород Горного Крыма. ДАН СССР. 173 (1), 149–152.
  4. Болдырев А.К., Бетехтин А.Г., Годлевский М.Н., Григорьев Д.П., Киселёв А.И., Левицкий О.Д., Разумовский Н.К., Смирнов А.А., Соболев В.С., Соловьёв С.П., Успенский Н.М., Черных В.В., Шафрановский И.И. (1936) Курс минералогии. М.-Л.: ОНТИ. 1136 с.
  5. Вернадский В.И. (1914) Опыт описательной минералогии. Петроград. 780 с.
  6. Губин В.А., Хиллер В.В. (2014) Акцессорные алланиты Адуйского гранитного массива (Средний Урал). Вестник Уральского отделения РМО. (11), 12–16.
  7. Еременко Г.К., Еременко Е.И. (1972) Метакарбонатные контактовые роговики Аю-Дага ДАН УССР. Серия Б. (7). С. 585–589.
  8. Кокшаров Н.И. (1848) Кристаллическая система уралортита. Горный журнал. Часть 2. Книга 5. С. 204–227.
  9. Кравченко С.М. (1958а) Геология интрузивного комплекса юга центральной части Горного Крыма: диссертация канд. геол.-мин. наук. Москва: МГРИ. 260 с.
  10. Кравченко С.М. (1958б) Петрографические особенности интрузивных массивов юга Центрального Крыма в свете новых данных. Известия АН СССР. Геология. (3), 100–105.
  11. Лабунцов А.Н. (1939) Пегматиты Северной Карелии. Пегматиты СССР. Т. 2. М.-Л.: АН СССР. 260 с.
  12. Лагорио А.Е. (1887) К геологии Крыма. О некоторых массивных горных породах Крыма и их геологическом значении. Записки Варшавского университета. (5), 1–16; (6), 17–48.
  13. Латышев А.В., Панов Д.И. (2008) Юрские магматические тела в долине реки Бодрак, ЮЗ Крым. Вестник МГУ. Серия геология. 4 (2), 70–78.
  14. Лебединский В.И. (1962) Пластовые интрузии в таврической серии и их роль в геологической истории Горного Крыма. Известия АН СССР. Серия геология. (4), 32–39.
  15. Лебединский В.И., Соловьев И.В. (1988) Байосские вулкано-структуры Горного Крыма Геологический журнал. (4), 85–93.
  16. Лучицкий В.И. (1939) Петрография Крыма. Петрография СССР. Серия 1. Региональная петрография. Вып. 8. М.-Л.: изд. АН СССР. 98 с.
  17. Милеев В.С., Барабошкин Е.Ю., Розанов С.Б., Рогов М.А. (2009) Тектоника и геодинамическая эволюция Горного Крыма. Бюллетень МОИП. Отдел геологический. 84 (3), 3–21.
  18. Морозова Е.Б., Сергеев С.А., Суфиев А.А. (2012) U-Pb цирконовый (Shrimp) возраст Джидаирской интрузии как реперного объекта для геологии Крыма. Вестник СПбГУ. Серия геология и география. (4), 25–33.
  19. Никитин М.Ю., Болотов С.Н. (2007) Геологическое строение Крымского учебного полигона МГУ. М.: МГУ. Часть 2. 110 с.
  20. Овсянников Г.Н., Спиридонов Э.М., Филимонов С.В. (2024) Плагиоклаз интрузивных пород островодужного первомайско-аюдагского комплекса Горного Крыма: от плагиолерцолитов до плагиогранитов. Вестник МГУ. Гео- логия. (2), 85–95.
  21. Павлинов В.Н. (1946) Форма и механизмы образования малых интрузий типа лакколитов. М.: изд. МГРИ. 411 с.
  22. Попова В.И., Баженова Л.Ф., Поляков В.О. (1980) Ортит из Ильменских гор. Минералогический журнал. 2 (3), 73–82.
  23. Путинцева Е.В., Спиридонов Э.М. (2016) Алланит-(Се) – характерный минерал метакимберлитов Кимозера, Карелия. Записки РМО. 145 (4), 79–91.
  24. Руманова И.М., Николаева Т.В. (1959) Кристаллическая структура ортита. Кристаллография. 4 (8), 789–795.
  25. Спиридонов Э.М. (2018) Метаморфические образования киммерид Горного Крыма. Проблемы тектоники и геодинамики земной коры и мантии. М.: Геос. 2, 223–227.
  26. Спиридонов Э.М., Кравченко С.М., Степанов В.К., Путинцева Е.В., Тевелев Арк.В., Филимонов С.В., Никитин М.Ю., Овсянников Г.Н., Семиколенных Е.С. (2021а) Эффузивоподобные породы в составе гипабиссальных интрузивов габбро-долеритов мезозоид Горного Крыма и трапповой формации Восточно-Сибирской платформы (рудоносных и безрудных). Петрология и геодинамика геологических процессов. Иркутск. 3, 107–109.
  27. Спиридонов Э.М., Нурмухаметов Ф.М., Коротаева Н.Н., Куликова И.М., Сидорова Н.В. (2013) Позднемагматический ортит-(Се) в золотоносных гранитоидах Шарташского интрузива, Средний Урал. Уральский геологический журнал. (3), 46–55.
  28. Спиридонов Э.М., Овсянников Г.Н. (2024) Псевдоморфозы псевдобрукита и псевдорутила, титанита, рутила по армолколиту, титаномагнетиту и ильмениту в низкоградно метаморфизованных интрузивных породах Горного Крыма. Новые данные о минералах. 58 (2), 36–45.
  29. Спиридонов Э.М., Овсянников Г.Н., Филимонов С.В., Кравченко С.М., Семиколенных Е.С., Путинцева Е.В., Тевелев Арк.В., Шалимов И.В., Лавров О.Б., Кривицкая Н.Н., Фролова Ю.В., Ладыгин В.М. (2023) Петрогенетическая схема Н. Л. Боуэна и акцессорные минералы Cr, Ti, Zr, REE, Y. Армолколит и продукты его превращений. В кильватере большого корабля: современные проблемы магматизма, метаморфизма и геодинамики. Черноголовка, ИЭМ РАН, 47.
  30. Спиридонов Э.М., Семиколенных Е.С., Лысенко В.И., Филимонов С.В., Коротаева Н.Н., Кривицкая Н.Н. (2019а) Армолколит-содержащие островодужные плагиолерцолиты и оливиновые габбро-норит-долериты Балаклавы, Горный Крым. Вестник МГУ. Серия Геология. (3), 51–60.
  31. Спиридонов Э.М., Федоров Т.О., Ряховский В.М. (1990) Магматические образования Горного Крыма. Статьи 1 и 2. Бюллетень МОИП. Отдел геологический. 65 (4), 119–134; 65 (6), 102–112.
  32. Спиридонов Э.М., Филимонов С.В., Никитин М.Ю., Овсянников Г.Н., Коротаева Н.Н. (2021б) Керсутитовые лампрофиры мелового возраста в долине реки Бодрак в Горном Крыму. Петрология и геодинамика геологических процессов. Иркутск. 3, 127–129.
  33. Спиридонов Э.М., Филимонов С.В., Семиколенных Е.С., Коротаева Н.Н. (2018) Цирконолит, бадделеит, циркон и торит островодужных кварцевых габбронорит-долеритов интрузива Аю-Даг (Горный Крым). Вестник МГУ. Серия Геология. (5), 70–78.
  34. Спиридонов Э. М., Филимонов С. В., Семиколенных Е. С., Коротаева Н. Н. (2019б) Чевкинит-(Се) и перрьерит-(Се) островодужных кварцевых габбронорит долеритов интрузива Аю-Даг, Горный Крым. Записки РМО. 148 (4), 61–79.
  35. Ферсман А.Е. (1940) Пегматиты. Том 1. Гранитные пегматиты. М.-Л.: изд. АН СССР. 712 с.
  36. Фирсов Л.В. (1963) Абсолютная датировка изверженных пород Крыма в качестве реперных образований для байоса. Известия АН СССР. Геология. (4), 24–34.
  37. Хаин В.Е. (1984) Региональная геотектоника. М.: Недра. 341 с.
  38. Хвостова В.А. (1962) Минералогия ортита. Труды. ИМГРЭ. Выпуск 11. 121 с.
  39. Хейнрих Э.У. (1962) Минералогия и геология радиоактивного минерального сырья: Пер. с англ. – М.: Иностранной литературы, 606 с.
  40. Якубова В.В. (1972) Группа эпидота. В кн.: Минералы. Т. III. Вып. 1. Силикаты с одиночными и сдвоенными кремнекислородными тетраэдрами. М.: Наука. 720–766.
  41. Alekseev V.I., Marin Yu.B., Gembitskaya T.M. (2013) Allanite-(Y) in areas of ongonite magmatism in the Far East; Isomorphism and petrogenetic implicatiоns. Geology of Ore Deposits. 55 (7), 503–514.
  42. Barth S., Oberli F., Meier M. (1994) Th-Pb versus U-Pb isotope systematics in allanite from co-genetic rhyolite and granodiorite: implications for geochronology. Earth Planet. Sci Lett. 124 (1–4), 149–159.
  43. Burt D.M. (1989) Composition and phase relations among rare earth element minerals. Geochem. Mineral. Rare Earth Elements. Rev. Mineral. 21, 259–307.
  44. Cassilas R., Nagy G., Panto G., Brandle J., Forizs I. (1995) Occurrence of Th, U, Y, Zr, and REE-bering accessory minerals in late-variscan granitic rocks from the Sierra de Guadarrama (Spain). Eur. J. Mineral. 7 (4), 989–1006.
  45. Chesner C.A., Ettlinger A.D. (1989) Composition of volcanic allanite from the Toba tuffs, Sumatra, Indonesia. Am. Mineral. 74 (7–8), 750–758.
  46. Congdon R.D., Nash W.P. (1991) Eruptive pegmatite magma: rhyolite of the Honeycomb Hills, Utah. Am. Mineral. 76 (7–8), 1261–1278.
  47. Deer W.A., Howie R.A., Zussmann J. (1986) Rock-forming minerals. I B. Disilicates and ring silicates. (2nd edition). London: Longman. 151 p.
  48. Ercit T.S. (2002) The mess that is “allanite”. Can. Mineral. 40 (5), 1411–1419.
  49. Finger F., Broska I., Roberts M.P., Schermaier A. (1988) Replacement of primary monazite by apatite – allanite – epidote coronas in an amphibolite facies granite gneiss from the eastern Alps. Am. Mineral. 83 (3–4), 248–258.
  50. Fleischer M.A. (1985) Summary of the variations in relative abundance of the lantanides and yttrium in allanites and epidotes. Bull. Geol. Soc. Finl. 57 (1), 151–155.
  51. Frondel J.W. (1964) Variation of some rare earth in allanite. Am. Mineral. 49 (9–10), 1159–1177.
  52. Giere R., Sorensen S.S. (2004) Allanite and other REE-rich epidote-group minerals. In: Epidotes (A. Liebscher, G. Franz, eds.). Rev. Mineral. Geochem. 56 (1), 431–493.
  53. Gramaccioli C.M. (1978) Mineralien der Alpen. Stuttgart: Kosmos. 503 p.
  54. Gromet L.P., Silver L.T. (1983) Rare earth elements distribution among minerals in a granodiorite and their petrogenetic implications. Geochim. Cosmochim. Acta. 47 (5), 925–939.
  55. Hanson S.L. (2012) Allanite-(Nd) from the Kingman feldspar mine, Mohave pegmatite district, northwestern Arisona, USA. Can. Mineral. 50 (4), 815–824.
  56. Hobbs W.H. (1889) On the paragenesis of allanite and epidote as rock-forming minerals. Amer. J. Sci. 3 (225), 223–228.
  57. Holtstam D., Andersson O.B., Mansfeld J. (2003) Ferriallanite-(Ce) from the Bastnäs deposit, Västmanland, Sweden. Can. Mineral. 41 (5), 1233–1240.
  58. Hoshino M., Kimata M., Shimizu M., Nishida N., Fujiwara T. (2006) Allanite-(Ce) in granitic rocks from Japan: genetic implications of patterns of REE and Mn enrichment. Can. Mineral. 44 (1), 45–62.
  59. Lacroix A. (1910) Mineralogie de la France et de ses colonies. 4. Paris. 903 p.
  60. Mulrooney D., Rivers T. (2005) Redistribution of the rare-earth elements among coexisting minerals in metamorphic rocks across the epidote-out isograd: an example from the St. Anthony complex, northern Newfounland, Canada. Can. Mineral. 43 (1), 263–294.
  61. Murata K.L., Rose H.I., Carron M.K., Glass J.J. (1957) Systematic variation of rare-earth elements in cerium-earth minerals. Geochim. Cosmochim. Acta. 11 (3), 141–161.
  62. Orlandi P., Pasero M. (2006) Allanite-(La) from Buca della Vena mine, Apuan Alps, Italy, in epidote group minerals. Can. Mineral. 44 (1), 63–68.
  63. Pan Y., Fleet M.E. (1991) Vanadian allanite-(La) and vanadian allanite-(Ce) from the Hemlo gold deposit, Ontario. Mineral. Mag. 55 (381), 497–507.
  64. Philpotts A.R., Ague J.J. (2009) Principles of igneous and metamorphic petrology. Cambridge University Press. 667 p.
  65. Pieczka A., Golᶒbiowska B., Wlodek A., Stachovicz M., Jokubaskas P., Kotowski J., Nejbert K., Szuszkiewicz A., Woźniak K. (2024) Allanite-(Sm), CaSm(Al2Fe2+)(Si2O7)(SiO4) O(OH), the third samarium mineral from Jordanów Śląski, Lower Silesia, Poland. Am. Mineral. 110, 808–819.
  66. Prol-Ledesma R.-M., Melgarejo J.C., Martin R.F. (2012) The El Muerto “NYF” granitic pegmatite, Oaxaca, Mexico, and its striking enrichment in allanite-(Ce) and monazite-(Ce) Can. Mineral. 50 (4), 1055–1076.
  67. Sawka W.N., Chappel B.W., Norrish K. (1984) Light- rare-earth elements zoning in sphene and allanite during granitoid fractionation. Geology. 12 (3), 131–134.
  68. Schandl E.S., Gorton M.P. (1991) Postore mobilization of rare earth elements at Kidd Creek and other Archean massive sulfide deposits. Econ. Geol. 86 (7), 1546–1553.
  69. Smith M.P., Henderson P., Jeffris T. (2002) The formation and alteration of allanite in skarn from the Beinn an Dubhaich granite aureole, Skye. Eur. J. Mineral. 14 (3), 471–486.
  70. Smith W.L., Franck M.L., Sherwood A.M. (1957) Uranium and thorium in the accessory allanite of igneous rocks. Amer. Mineral. 42 (5–6), 367–378.
  71. Treloar P.J., Charnley N.R. (1987) Chromian allanite from Outokumpu, Finland. Canad. Mineral. 25 (3), 413–418.
  72. Ueda T. (1955) The crystal structure of allanite OH(Ca, Ce)2(Fe3+, Fe2+)Al2OSi2O7SiO4. Mem. Coll. Sci., Univ. Kyoto, Ser. B, 22 (2), 145–163.
  73. Wing B.A., Ferry J.M., Harrison T.M. (2003) Prograde destruction and formation of monazite and allanite during contact and regional metamorphism of pelites: petrology and geochronology. Contrib. Mineral. Petrol. 145, 228–250.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».