Chrystallochemical and luminescent characteristics of tourmaline group minerals from Malkhan pegmatite field (Transbaikalia)

Abstract

Получены спектры рентгенолюминесценции и результаты энергодисперсионного микронализа для минералов изоморфного ряда эльбаит-лиддикоатит, отобранных из пегматитовых тел Малханского поля. На основании содержания примесных (связанных с вхождением в структуру ионов редкоземельных и других элементов) и собственных (бор-кислород-дырочные центры, вакансии кислорода) дефектов структуры можно судить об условиях среды минералообразования. Ключевые слова: турмалин, эльбаит, лиддикоатит, рентгенолюминесценция, структурные дефекты. Турмалин -сложный кольцевой боросиликат с формулой XY 3 Z 6 (T 6 O 18 )(BO 3 ) 3 V 3 W, где X = Na + , . Образуясь в широких интервалах PT условий, турмалины обладают большим набором характеристик, которые позволяют использовать их в качестве индикаторов среды минералообразования. К таким характеристикам относятся форма и цвет кристаллов, вариации химического состава, параметры элементарной ячейки, вариации изотопного состава бора, водорода и кислорода и др. Одними из методов, позволяющими регистрировать неоднородности состава и строения кристаллической решетки минерала, являются люминесцентные методы, обладающие высокой чувствительностью. Ранее было получено множество данных о генетической информативности люминесценции полевых шпатов, кварца, флюорита, апатита и многих других минералов [Кузнецов, Таращан, 1988; Борозновская, 1989; Горобец, Рогожин, 2001;. Люминесцентные свойства турмалина до сих пор мало изучены и представлены в редких публикациях [Кузнецов, Таращан, 1988;. Цель данной работы -показать возможности люминесцентного анализа при комплексном подходе к изучению сложного кольцевого боросиликата. Это особенно интересно, поскольку турмалин представляет собой многокомпонентную систему с большими возможностями изоморфных замещений, способствующими образованию центров люминесценции. Главнейшие изоморфные замещения в турмалине следующие: Mg 2+ = Fe 2+ ; 2Fe 2+ = Li + + Al 3+ ; Fe 2+ = Mn 2+ ; Fe 3+ = Al 3+ ; Na + , Al 3+ = Ca 2+ , Mg 2+ ; OH -= F -. Кроме того, вполне логично предположить замещение Ca 2+ редкоземельными элементами (РЗЭ) и Mn 2+ , а Al 3+на Cr 3+ . С точки зрения влияния кристаллографических и кристаллохимических особенностей на лю-