Volcanic Zeolites from the Yagodninskoe Deposit (Kamchatka Krai)

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

This work is devoted to typification, study of the compositional features and properties of hydrothermal zeolites of the Yagodninskoe deposit (Kamchatka Krai), formed over volcanic rocks. To carry out the research, X-ray phase and X-ray fluorescence analyses, optical and scanning electron microscopy were used; the specific surface area, pore size distribution, and cation exchange capacity of zeolites were determined. As a result of the research, 4 main types of rocks found at the deposit were identified: original unaltered perlites, zeolites themselves, zeolitized tuffs, and weakly zeolitized tuff breccias. The content of zeolite group minerals reaches 70%, and are mainly represented by clinoptilolite and to a lesser extent mordenite, stilbite and heulandite. Zeolites are of the alkaline type, the cation exchange capacity of which is 205.9 mEq/100 g. It was established that the formation of zeolites occurred mainly in perlites and tuff breccias. It is noted that the zeolites of the Yagodninskoye deposit have high quality raw materials and are the promising object for further development.

Full Text

Restricted Access

About the authors

P. E. Belousov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry RAS (IGEM RAS)

Author for correspondence.
Email: pitbl@mail.ru
Russian Federation, Staromonetny lane, 35, Moscow, 119017

A. O. Rumyantseva

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry RAS (IGEM RAS)

Email: pitbl@mail.ru
Russian Federation, Staromonetny lane, 35, Moscow, 119017

P. E. Kailachakov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry RAS (IGEM RAS); Peoples' Friendship University of Russia, Academy of Engineering (RUDN University)

Email: pitbl@mail.ru
Russian Federation, Staromonetny lane, 35, Moscow, 119017; Miklouho-Maklaya str., 6, Moscow, 117198

References

  1. Белоусов П.Е., Румянцева А.О. Особенности минерального состава, свойств и условий образования цеолитов различного генезиса: материалы Всероссийской научной конференции “Фундаментальные проблемы изучения вулканогенно-осадочных, терригенных и карбонатных комплексов (Литол 2023)”. М., 2023. С. 16–19.
  2. Белоусов П.Е., Карелина Н.Д., Морозов И.А., Рудмин М.А., Милютин В.В., Некрасова Н.А., Румянцева А.О., Крупская В.В. Особенности условий образования, минерального состава и сорбционных свойств цеолитосодержащего трепела Хотынецкого месторождения (Орловская обл.) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 5. С. 70–84. https://doi.org/10.18799/24131830/2023/5/4001
  3. Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федерации: “Цеолиты”. М., 2019.
  4. Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: смектиты, смешанослойные минералы. М.: Наука, 1990. 214 с.
  5. Дистанов У.Г., Аксенов Е.М., Сабитов А.А. и др. Фанерозойские осадочные палеобассейны России: проблемы эволюции и минерагения неметаллов. М.: Геоинформатика, 2000. 400 с.
  6. Наседкин В.В., Соловьева Т.Н., Магер А.В. и др. Комплексное изучение сырьевой базы и физико-механических свойств вулканических пород (пемз, шлаков, туфов, перлитов) Дальнего Востока и Камчатки. М.: Наука, 1985. 425 с.
  7. Сляднев В.И., Хасанов Ш.Г., Крикун Н.Ф. Государственная геологическая карта масштаба 1:1000000 лист N-57. СПб.: ФГУП ВСЕГЕИ, ФГУГП Камчатгеология, 2006.
  8. Фролова Ю.В., Спиридонов Э.М., Ладыгин В.М, Рычагов С.Н., Большаков И.Е. Изменение физико-механических свойств перлитов под действием гидротермальных процессов (Ягоднинское месторождение, Южная Камчатка) // Инженерная геология. 2017. Т. 12. № 5. С. 26–38.
  9. Demina Y., Frolova J., Rychagov S. Hydrothermal Alterations and Petrophysical Properties: A Case Study of Yagodninskoe Zeolite Deposit, Kamchatka Peninsula //Proceedings World Geothermal Congress. Melbourne, Australia, 2015.
  10. Moore D.M., Reynolds R.C. X-ray Diffraction and the Identification and Analysis of Clay Minerals. Oxford: Univ. Press, 1997. 378 p.
  11. Spears D.A., Kanaris-Sotiriou R. A geochemical and mineralogical investigation of some British and other European tonsteins // Sedimentology. 1979. V. 26. P. 407–425.
  12. Mineral Commodity Summaries, U.S. Geological Survey, USA, 2022. https://pubs.usgs.gov/publication/mcs2022
  13. Winchester J.A., Floyd P.A. Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements // Chem. Geol. 1977. V. 20. P. 325–343. https://doi.org/10.1016/0009-2541(77)90057-2

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Tectonic scheme of the work area, according to [Slyadnev et al., 2006] with changes and additions (the position of the deposit is shown in the inset with a star). 1, 2 – Middle Miocene-Quaternary structural tier: 1 – coastal-marine and volcanic formations of the Pliocene-Quaternary sublayer, 2 – sedimentary deposits and volcanic formations of the Middle Miocene-Pliocene sublayer; 3 – sedimentary deposits and volcanic formations of the Middle Eocene-Lower Miocene structural tier; 4 – metamorphosed terrigenous deposits, terrigenous volcanogenic and volcanic formations Lower Cretaceous-Lower Eocene structural layer; 5 – metamorphic formations of the Pre-Mesozoic structural layer; 6 – tertiary-Quaternary undifferentiated terrigenous-siliceous-volcanogenic formations (within the water area); 7 – intrusive formations of Eocene-Pliocene age of different composition; 8 – superimposed volcanic belts and zones (a – East Kamchatka belt; b – South Kamchatka belt; in – Tolbachik-Klyuchevskaya rift zone

Download (531KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Geological map of the Yagodinsky deposit, according to [Nasedkin, 1985] with amendments and additions. 1 – proluvial deposits of Quaternary sediments (blocks, crushed stone, gravel, sandy loam); 2 – Miocene-Pliocene dacites, zeolitized tuffs of acid composition; 3 – Pliocene liparite extrusions; 4 – lower Quaternary rod-shaped basalt bodies and dikes; 5 – Pliocene andesite dikes; 6 – dacites; 7 – acidic (liparite) tuffs and acid-medium composition; 8 – thin–plate liparites, spherulite–containing and their lavobreccia; 9 – volcanic glasses (perlites); 10 – basalts; 11 – geological boundaries: a – established, b – age–old lithological divisions; 12 - tectonic disturbances; 13 - productive thickness of zeolitized tuffs of the Yagodninsky deposit; 14 - place sampling.

Download (1MB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The exposed thickness of zeolite rock at the Yagodninsky deposit.

Download (2MB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Macrophotographs of samples from the Yagodninsky deposit. a – unchanged perlite; b – zeolite rock; c – zeolized tuffs; d – weakly ceoliticized tuffs with a breccia structure.

Download (3MB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Micrographs of transparent sections of samples from the Yagodninsky deposit. a – unchanged perlite; b – zeolite rock; c – zeolite rock (in crossed nichols); d – a fragment of rock replaced by clinoptilolite crystals in zeolized breccia.

Download (4MB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. X-ray diffractogram of zeolite samples. 1 – perlite; 2 ‒ zeolite rock; 3 – zeolized tuff; 4 – smectite nest.

Download (302KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Macrophotographs of zeolite samples. a is a zeolite with the inclusion of a large lithoclast; b is a nest of smectite in a zeolite rock.

Download (1MB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Micrographs of a zeolite rock sample. a – a pore filled with zeolite crystals; b – tabular zeolite crystals; c – spherical zeolite aggregates; d – thin-plate crystals of submicron dimension composing a spherical aggregate.

Download (2MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 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».