Смешанослойные минералы хлорит-корренсит в гидротермально измененных верхнеплейстоценовых осадках, скважина ODP 1036А, хребет Хуан де Фука, Тихий океан

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В статье приводятся детальные структурные и кристаллохимические характеристики смешанослойных минералов хлорит-корренсит, обнаруженных во фракциях <1 мкм, выделенных из образцов верхнеплейстоценовых осадков из скважины ODP 1036А, которая пробурена на гидротермальном поле “Мертвая собака” в северной части Срединной Долины хребта Хуан де Фука в северо-восточной части Тихого океана. С помощью метода моделирования рентгеновских дифракционных картин впервые показано, что исследованные смешанослойные минералы следует рассматривать как хлорит-корренситы, а не как хлорит-смектиты. В структуре изученных смешанослойных минералов триоктаэдрические хлоритовые и корренситовые слои встречаются в соотношении 50 : 50–60 : 40 и ~90 : 10, которые чередуются с тенденцией к сегрегации при факторе ближнего порядка R = 1. Получены усредненные кристаллохимические формулы для смешанослойных хлорит-корренситов и для их индивидуальных хлоритовых и корренситовых слоев. Предполагается, что в корренситовых пакетах природных минералов хлорит-корренсит реализуется модель с асимметричным распределением зарядов в тетраэдрических сетках их 2 : 1 слоев. Все образцы относятся к Mg-Fe разновидностям хлорит-корренситов. Наиболее вероятным механизмом формирования хлорит-корренситов разного состава является растворение исходных терригенных глинистых минералов при взаимодействии гидротермального флюида с терригенными осадками и синтез этих смешанослойных минералов из раствора.

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

Д. М. Коршунов

Геологический институт РАН

Email: dmit0korsh@gmail.com
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

Список литературы

  1. Дриц В.А., Сахаров Б.А. Рентгеноструктурный анализ смешанослойных минералов. М.: Наука, 1976. 256 с.
  2. Дриц В.А., Ивановская Т.А., Сахаров Б.А., Звягина Б.Б., Горькова Н.В., Покровская Е.В., Савичев А.Т. Смешанослойные корренсит-хлориты и механизм их образования в глауконитовых песчано-глинистых породах (рифей, Анабарское поднятие) // Литология и полез. ископаемые. 2011. № 6. С. 635–665.
  3. Курносов В.Б., Коновалов Ю.И., Галин К.Р. Изменение химического состава верхнеплейстоценовых осадков в центре активной гидротермальной системы, скважина 1036А (Срединная Долина, хребет Хуан де Фука, Тихий океан) // Океанология. 2024. № 4.
  4. Bailey S.W. Nomenclature for regular interstratifications // Am. Mineral. 1982. V. 67. P. 394–398.
  5. Beaufort D, Meunier A. Saponite, corrensite and chlorite-saponite mixed-layers in the Sancere-Couy deep drill-hole (France) // Clay Miner. 1994. 29. P. 47–61.
  6. Beaufort D., Baronnet A., Lanson B., Meunier A. Corrensite: a single phase or a mixed-layer phyllosilicate in the saponite-to-chlorite conversion series? A case study of Sancerre-Couy deep drill hole (France) // Am. Mineral. 1997. V. 82. P. 109–124.
  7. Brindley G.W., Pedro G. Report of the AIPEA Nomenclature Committee // AIPEA Newsletter. 1970. № 4. P. 3–4.
  8. Buatier M.D., Karpoff A-M., Boni M., Früh-Green G.L., McKenzie J.A. Mineralogical and petrographic records of sediment-fluid interaction in the sedimentary sequence at Middle Valley, Juan de Fuca Ridge, Leg 139 // Proc. ODP. Sci. Res. 1994. V. 139. P. 133–154.
  9. Cesari M., Morelli G.L., Favretto L. The determination of the type of stacking in mixed-layer clay minerals // Acta Crystallogr. 1965. V. 18. P. 189–196.
  10. Davis E.E., Mottl M.J., Fisher A.T. et al. Proc. ODP. Init. Repts: 139. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1992. 1026 p.
  11. Davis E.E., Villinger H. Tectonic and thermal structure of the Middle Valley sedimented rift, northern Juan de Fuca Ridge / E.E. Davis, M.J. Mottl, A.T. Fisher et al. // Proc. ODP. Init. Repts: 139. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1992. P. 9–41.
  12. Doebelin N., Kleeberg R. Profex. A graphical user interface for the Rietveld refinement program BGMN // J. Appl. Crystallogr. 2015. V. 48. P. 1573–1580.
  13. Drits V.A., Tchoubar C. X-Ray diffraction by disordered lamellar structures. Heldenberg: Springer-Verlag, 1990. 371 p.
  14. Drits V.A., Lindgreen H., Salyn A.L. Determination by X-ray diffraction of content and distribution of fixed ammonium in illite-smectite. Application to North Sea illite-smectite // Am. Mineral. 1997. V. 82. P. 79–87.
  15. Fouquet Y., Zierenberg R.A., Miller D.J. et al. Proc. ODP. Init Repts: 169: College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1998.
  16. Frü-Green G.L., McKenzie J.A., Boni M., Karpoff A-M., Buatier M.D. Stable isotope and geochemical record of convective hydrothermal circulation in the sedimentary sequence of Middle Valley, Juan de Fuca Ridge, Leg 139 // Proc. ODP. Sci. Res. 1994. V. 139. P. 291–306.
  17. Lackschewitz K.S., Singer A., Botz R., Garbe-Schonberg D., Stoffers P., Horz K. Formation and transformation of clay minerals in the hydrothermal deposits of Middle Valley, Juan de Fuca Ridge, ODP Leg 169 // Econ. Geol. 2000. V. 95. P. 361–390.
  18. Lippmann F. Über einen Keuperton von Zaiserweiher bei Maulbronn // Heidelberger Beitrdge zur Mineralogie und Petrographie. 1954. V. 4. P. 130–134.
  19. Lippmann F. Clay minerals from the Röt мember of the Triassic near Göttingen, Germany // J. Sediment. Petrol. 1956. V. 26. P. 125–139.
  20. Lippmann F. Corrensit: ln Handbuch der Mineralogie by C. Hintze, Ergänzungsband II, Neue Mineralien und Neue Mineralnamen by K.F. Chudoba, Teil III. 1960. P. 688–691.
  21. Post J.E., Bish D.L. Rietveld refinement of crystal structures using powder X-ray diffraction data // Rev. Mineral. 1989. V. 20. P. 277–308.
  22. Moore D.M., Reynolds R.C. Jr. X-Ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals. Oxford: University Press, 1989. 332 p.
  23. Sakharov B.A., Lindgreen H., Salyn A.L., Drits V.A. Determination of illite-smectite structures using multispecimen X-ray diffraction profile filling // Clays Clay Miner. 1999. V. 47. P. 555–566.
  24. 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.
  25. Shau Y.H., Peacor D.R., Essene E.J. Corrensite and mixed-layer chlorite/corrensite in metabasalts fromnorthern Taiwan: TEM/AEM, EMPA, XRD and optical studies // Contrib. Mineral. Petrol. 1990. V. 105. P. 123–142.
  26. Suquet J., Malard C., Copin E., Pezerat H. Variation du parameter b et de la distance basale d001 dans une serie de saponite a charge croissante: 1. Etats hydrates // Clay Miner. 1981. V. 16. P. 53–67.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Структурно-тектоническая схема Срединной Долины хребта Хуан де Фука в северо-восточной части Тихого океана [Davis et al., 1992], серым квадратом показан район исследований, стрелки показывают направление движения плит (а); расположение скважин и гидротермальных источников в районе гидротермального поля “Мертвая собака” [Davis et al., 1992; Fouquet et al., 1998] (б). (б) – 1 – скважины 1036A, B, C (рейс ODP 169); 2 – скважины 858A, B, C, D, F, G (рейс ODP 139); 3 – гидротермальные источники; 4 – контур гидротермального поля; 5 – граница гидротермальных отложений.

Скачать (45KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Литологическая колонка скважины ODP 1036А с расположением образцов. 1 – сульфидный делювий (обломки обрушения сульфидной трубы действующего “черного курильщика”), 2 – алевритово-глинистые гемипелагические осадки, переслаивающиеся с мелко-тонкозернистыми турбидитами, в отдельных частях осадочного разреза карбонатные конкреции, 3 – гемипелагические глины.

Скачать (51KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Микрофотографии шлифов (параллельные николи) гидротермально измененных осадков из скважины 1036А. а – образец 4048; б – образец 4050; в – образец 4051; г – образец 4053.

Скачать (117KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Дифрактограммы, полученные от ориентированных препаратов фракций <1 мкм в воздушно-сухом (черные линии) и насыщенном этиленгликолем (красные линии) состояниях. На врезках показаны фрагменты порошковых дифрактограмм в области отражений 060.

Скачать (73KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Дифрактограммы, полученные от ориентированных препаратов фракций <1 мкм после прокаливания образцов при T = 550°C.

Скачать (41KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Сравнение экспериментальных дифрактограмм (черные линии) с дифракционными картинами (красные линии), рассчитанными для моделей хлорит-смектит с упорядоченным чередованием слоев разных типов (структурные параметры моделей, см. табл. 3). Rp – величина профильного фактора, характеризующая качество совпадения дифрактограмм.

Скачать (42KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Сравнение экспериментальных дифрактограмм (черные линии) с дифракционными картинами (красные линии), рассчитанными для моделей, представляющих собой смесь хлорит-смектита с упорядоченным чередованием слоев разных типов и хлорита (структурные параметры моделей, см. табл. 3). Rp – величина профильного фактора, характеризующая качество совпадения дифрактограмм.

Скачать (41KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Сравнение экспериментальных дифрактограмм (черные линии) с дифракционными картинами (красные линии), рассчитанными для моделей хлорит-корренсит с тенденцией к сегрегации в чередовании слоев разных типов (структурные параметры моделей, см. табл. 3). Rp – величина профильного фактора, характеризующая качество совпадения дифрактограмм.

Скачать (40KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Микрофотографии свежих сколов образцов осадков. а – исходные терригенные неизмененные осадки из референтной скважины 855А, образец 2859; б, в – гидротермально измененные осадки из скважины 1036А, образцы 4048 и 4053 соответственно; образец 4048 (б) содержит хлорит-корренсит с Wх : Wк = 0.6:0.4; образец 4053 (в) содержит хлорит-корренсит с Wх : Wк = 0.89 : 0.11 и кристаллы кварца.

Скачать (64KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Схематическое изображение структурных моделей хлоритовых и корренситовых слоев в смешанослойных минералах хлорит-корренсит, показывающее возможное распределение катионов (на основе структурной формулы образца 4048). а – модель, в которой тетраэдрические сетки 2 : 1 корренситовых слоев имеют разное замещение Si на Al в зависимости от того примыкает ли к ним бруситовая сетка или смектитовый межслой; б – модель с одинаковым замещением Si на Al в тетраэдрах 2 : 1 корренситовых слоев.

Скачать (52KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

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».