Аутигенный биотит из гидротермально измененных терригенных осадков Центрального Холма (трог Эсканаба, хребет Горда, Тихий океан, скважина ODP 1038В)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые в плейстоценовых терригенных осадках из Центрального Холма, расположенного в троге Эсканаба в южной части хребта Горда (северо-восточный сектор Тихого океана), обнаружен аутигенный дисперсный биотит, который составляет почти все содержание тонких фракций <1 мк большинства образцов из скважины ODP 1038B. Аутигенная природа биотита связывается с метасоматическим воздействием гидротермального раствора на терригенные глинистые минералы осадков после внедрения в них базальтовой магмы в форме лакколита с температурой ~1200°C. Минеральный состав тонких фракций осадков был изучен с помощью комплекса аналитических методов, включая моделирование рентгеновских дифракционных картин. Установлено, что дисперсный слюдистый минерал (биотит) является триоктаэдрическим, высокожелезистым, не разбухает при насыщении этиленгликолем, но сжимается после прогрева при 550°C. Показано, что в его структуре нет инородных слоев, высота и состав которых отличаются от слюдистых слоев. Уменьшение высоты слюдистых слоев при нагревании биотита до 550°C связано с уменьшением высоты октаэдров 2:1 слоев за счет разницы в длинах связей Fe2+–O и Fe3+–O в результате окисления катионов Fe2+. Установлена предельная величина коэффициента вариации CV, характеризующего отсутствие смешанослойности в однородной периодической структуре, которая не должна превышать значение 0.10.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. А. Сахаров

Геологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sakharovba@gmail.com
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

В. Б. Курносов

Геологический институт РАН

Email: vic-kurnosov@rambler.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

Т. С. Зайцева

Институт геологии и геохронологии докембрия РАН

Email: z-t-s@mail.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2

А. Т. Савичев

Геологический институт РАН

Email: savichev.1947@mail.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

И. А. Морозов

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН

Email: ivan.morozov@yandex.ru
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., 35

Д. М. Коршунов

Геологический институт РАН

Email: dmit0korsh@gmail.com
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

Список литературы

  1. Дьяконов Ю. С. Новые данные о разновидностях гидробиотитов // Кристаллохимия минералов. Л.: Наука, 1981. С. 39–46.
  2. Дриц В. А., Коссовская А. Г. Глинистые минералы: слюды, хлориты // Тр. ГИН АН СССР. Вып. 465. М.: Наука, 1991. 177 с.
  3. Дриц В. А., Сахаров Б. А. Рентгеноструктурный анализ смешанослойных минералов. М.: Наука, 1976. 256 с.
  4. Aldahan A. A., Morad S. Chemistry of detrital biotites and their phyllosilicate intergrowths in sandstones // Clays and Clay Minerals. 1986a. V. 34. P. 539–548.
  5. Aldahan A. A., Morad S. Mineralogy and chemistry of diagenetic clay minerals in proterosoic sandstones from Sweden // American Journal of Science. 1986b. V. 286. P. 29–80.
  6. Bailey S. W. Nomenclature for regular interstratifications // American Mineralogist. 1982. V. 67. P. 394–398.
  7. Banfield J. F., Eggleton R. A. Transmission electron microscopy study of biotite weathering // Clays and Clay Mine-rals. 1988. V. 36. P. 47–60.
  8. Brigatti M. F., Frigieri P., Ghezzo C., Poppi L. Crystal che-mistry of Al-rich biotites coexisting with muscovites in peraluminous granites // American Mineralogist. 2000. V. 85. P. 436–448.
  9. Dabat T., Hubert F., Paineau E., Launois P., Laforest C., Grégoire B., Dazas B., Tertre E., Delville A., Ferrage E. A general orientation distribution function for clay-rich media // Nature Communications. 2019. V. 10. № 5456.
  10. Developments in Clay Science. Chapter 5. Infrared and Raman Spectroscopies of Clay Minerals / Eds W. P. Gates, J. T. Kloprogge, J. Madejova, F. Bergaya. Amsterdam, Netherlands, Oxford, United Kingdom, Cambridge, Uni-ted States: Elsevier, 2017. V. 8. P. 107–149.
  11. Drits V. A., Tchoubar C. X-Ray diffraction by disordered lamellar structures. Heldenberg: Springer-Verlag, 1990. 371 p.
  12. Ericsson T., Wäppling R. Texture effects in 3/2–1/2 Mössbauer spectra // J. Phys. Colloq. 1976. V. 37. № C6. P. 719–723.
  13. Fouquet Y., Zierenberg R., Miller D. et al. Procideengs of the ODP, Initial Reports, 169 (Ocean Drilling Program). 1998. 592 p.
  14. Földvári M. Handbook of thermogravimetric system of minerals and its use in geological practice. Budapest: Geol. Inst. of Hungary, 2011. 180 p. (Occasional Papers of Geological Institute of Hungary. V. 213). Ref.: P. 141–175. Ind.: P. 177–180.
  15. Lempart M., Derkowski A., Luberda-Durnaś1 K., Skiba S., Błachowski A. Dehydrogenation and dehydro-xylation as drivers of the thermal decomposition of Fe-chlorites // American Mineralogist. 2018. V. 103. P. 1837–1850.
  16. Lempart M., Derkowski A., Strączek T., Kapusta C. Syste-matics of H2 and H2O evolved from chlorites during oxidative dehydrogenation // American Mineralogist. 2020. V. 105. P. 932–944.
  17. Sakharov B. A., Lindgreen H., Salyn A. L., Drits V. A. Determination of illite-smectite structures using multispecimen X-ray diffraction profile filling // Clay Miner. 1999. V. 47. P. 555–566.
  18. Sakharov B. A., Lanson B. X-ray identification of mixed-layer structures. Modeling of diffraction effects. Chapter 2.3. Handbook of Clay Science. Part B. Techniques and Applications / Eds F. Bergaya, G. Lagaly. Amsterdam, Boston, Heidelberg, London, N.Y., Oxford: Elsevier, 2013. P. 51–135.
  19. Smoliar-Zviagina B. B. Relationships between structural parameters and chemical composition of micas // Clay Minerals. 1993. V. 28. P. 603–624.
  20. Vedder W., Wilkins W. T. Dehydroxylation and rehydroxy-lation, oxidation and reduction of mica // American Mi-neralogist. 1969. V. 54. P. 482–509.
  21. Wojdyr M. Fityk: a general-purpose peak fitting program // J. Appl. Cryst. 2010. V. 43. P. 1126–1128.
  22. Zierenberg R. A., Shanks W. C., Koski R. A., Morton J. L., III. Genesis of massive sulfide deposits on a sediment-covered spreading center, Escanaba trough, 41N, Gorda Ridge // Economic Geology. 1993. V. 88. P. 2069–2098.
  23. Veblen D. R., Ferry J. M. А ТЕМ study of the biotite-chloritc reaction and comparison with petrologic observations // Amer. Miner. 1983. V. 68. P. 1160–1168.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Экспериментальные дифракционные картины, полученные от ориентированных препаратов, приготовленных из фракции <1 мк образца 3081 в воздушно-сухом (красная линия), насыщенном этиленгликолем (черная линия) и прокаленном при 550°С (синяя линия) состояниях. На врезках в увеличенном масштабе показаны фрагменты дифрактограмм с отражениями 001 (а) и 003 (б).

Скачать (184KB)
3. Рис. 2. Экспериментальная (черная линия) и рассчитанная (красная линия) дифракрограммы для ориентированного препарата образца 3081, фракция <1 мк; Ch – хлорит, Sm – смектит. На врезке показаны фрагменты дифракрограмм в увеличенном масштабе для рефлекса 002.

Скачать (197KB)
4. Рис. 3. Экспериментальные дифракрограммы, полученные от ориентированных препаратов исходного (черная линия) и прогретого при 300°С (красная линия) образца 3081, фракция <1 мк. На вставках показаны фрагменты дифракрограмм в увеличенном масштабе для рефлексов 001 и 003.

Скачать (141KB)
5. Рис. 4. Мёссбауэровские спектры, полученные от биотита (обр. 3081, фракция <1 мк) в природном состоянии (Т = 25°С), после нагревания при Т = 300°С и Т = 550°С и результаты разложения спектров.

Скачать (124KB)
6. Рис. 5. Термические кривые ТГ, ДСК и ДТГ образца 3081.

Скачать (254KB)
7. Рис. 6. Микрофотографии обр. 3081: шлиф (а), скол консолидированного образца (б), фракция <1 мк (в).

Скачать (352KB)
8. Рис. 7. Экспериментальная и рассчитанная дифракрограммы для неориентированного препарата, фракция <1 мк обр. 3081.

Скачать (182KB)
9. Рис. 8. ИК-спектр биотита обр. 3081.

Скачать (110KB)

© Российская академия наук, 2024

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».