Содалит из Намибии: химический состав, свойства и условия образования
|
Введение 3
1 Декоративный содалит 6
2 Геология месторождений содалита 8
2.1 Геология Тикшеозёрского массива 8
2.2 Геология Вишнёвогорского массива 10
2.3 Геология массива Свартсбуйсдриф 12
3 Минералого-петрографическая характеристика породы 15
3.1 Содалитсодержащие породы Тикшеозёрского массива 15
3.2 Содалитсодержащие породы Вишнёвогорского массива 17
3.3 Содалитсодержащие породы массива Свартсбуйсдриф 18
4 Минералогия содалитсодержащих пород 20
4.1 Содалитсодержащие породы Тикшеозёрского массива 20
4.2 Содалитсодержащие породы Вишнёвогорского массива 26
4.3 Содалитсодержащие породы массива Свартсбуйсдриф 29
5 Природа окраски содалита из Намибии 33
Заключение 35
Литература 36
1 Декоративный содалит 6
2 Геология месторождений содалита 8
2.1 Геология Тикшеозёрского массива 8
2.2 Геология Вишнёвогорского массива 10
2.3 Геология массива Свартсбуйсдриф 12
3 Минералого-петрографическая характеристика породы 15
3.1 Содалитсодержащие породы Тикшеозёрского массива 15
3.2 Содалитсодержащие породы Вишнёвогорского массива 17
3.3 Содалитсодержащие породы массива Свартсбуйсдриф 18
4 Минералогия содалитсодержащих пород 20
4.1 Содалитсодержащие породы Тикшеозёрского массива 20
4.2 Содалитсодержащие породы Вишнёвогорского массива 26
4.3 Содалитсодержащие породы массива Свартсбуйсдриф 29
5 Природа окраски содалита из Намибии 33
Заключение 35
Литература 36
Содалит - минерал из семейства фельдшпатоидов, относящийся к ювелирно-поделочным камням благодаря своему насыщенному синему цвету.
Известен содалит ещё с глубокой древности. В Перу есть находки, датированные возрастом 3000-1800 гг. до н.э., указывающие на то, что жители священного города Караль использовали образцы с содалитом в качестве «обменной монеты». (Nuria et al., 2014).
Впервые содалит был обнаружен и описан в 1811 году в Илимаусакском щелочном массиве, в Гренландии. (Marks, 2015). Однако использоваться в качестве ювелирно-поделочного камня стал только после 1891 года, когда в Канаде было обнаружено несколько крупных месторождений: Бэнкрофт, Айс-Ривер и Квебек, где содалит встречается в массивной форме, заполняя пустоты и трещины нефелиновых сиенитов (James, 1965)
Во время королевского визита на Всемирную выставку в Буффало, Нью-Йорк, в 1901 году будущей королеве Великобритании (принцессе Маргарет Уэльской) подарили красивый содалит из Бэнкрофта. Принцесса влюбилась в этот минерал и выбрала его для украшения интерьера «Дома Мальборо» (Рис. 1). В связи с этим событием популярность содалита в мире резко выросла и по сей день продолжает оставаться высокой. (Aronson, 2013).
Рисунок 1. Камин и тумба из содалита. Дворец Бленхейм, родовое имение герцогов Мальборо, Англия.
Фото с сайта www.fotosselect.ru/blenheim-palace-oxfordshire
Точные записи о заказе хранятся в королевском архиве и подтверждают поставку 130 тонн содалита, который был доставлен из Онтарио в Великобританию по приказу принцессы Маргарет. По этой причине содалит из Бэнкрофта (Канада), в промышленности называют «голубой принцессой».
Помимо Канады, содалит добывают также в США (Ред-Хилл), Бразилии (провинции Айопайя), Германии (горы Эйфель), Португалии (Мончикью), Румынии (массив Дитроу), России (Кольский полуостров, Урал), Гренландии (Иллимаусак) и Намибии (район реки Кунене) (Булах и др., 2014).
Содалит из Намибии пользуется в нашей стране особой популярностью и активно используется в декоративной промышленности благодаря глубокому тёмно-синему цвету и красоте рисунка. Исследование минерального и химического состава, а также свойств содалитовых пород из Намибии и является целью моей выпускной бакалаврской работы.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1) Изучить литературу по геологии проявлений содалита;
2) Определить минеральный состав содалитовых пород;
3) Определить химический состав главных минералов;
4) Объяснить природу окраски содалита.
Актуальность работы заключается в исследовании ранее не изученного содалита из Намибии. Комплексное изучение (геохимическое, минералогическое) образцов позволит объяснить природу тёмно-синей окраски содалита, определить минеральные фазы, слагающие содалитовые породы, их минералогические особенности и, на основе этого, сделать предположения об условиях образования.
Задачи выполнялись с помощью таких методов как:
• Визуальное определение минералов в прозрачно-полированном шлифе вооруженным глазом при помощи поляризационного микроскопа Leica, кафедры минералогии СПбГУ;
• Порошковая рентгенография использовалась для определения фазового состава минеральных компонентов. Работу проводили в ресурсном центре СПбГУ «Рентгенодифракционные методы исследования». Съемку образцов осуществляли с помощью рентгеновского порошкового дифрактометра Rigaku Miniflex II: излучение рентгеновской трубки - CuKai+2, режим работы трубки 30 кВ/15 мА. Схема фокусировки Брэгга-Брентано, геометрия съемки 9/29, 29 = 7 - 70°, шаг 2°. Определение фазового состава проводили по базе PDF-2.
• Рентгеноспектральный микроанализ с электронным зондом (РСМА). В данной работе использовался сканирующий электронный микроскоп Hitachi S-3400N с приставкой для энергодисперсионного анализа Oxford Instruments X-Max 2 (ускоряющее напряжение 20 kV, ток 2.5 нА), расположенный в ресурсном центре «Геомодель». А также для предварительного определения фаз минералов проводились исследования в ресурсном центре «Микроскопии и микроанализа» на настольном сканирующем электронном микроскопе ТМ 3000 (HITACHI).
• Рамановская спектроскопия использовалась для выделения определенных фаз. Исследования проводили в ресурсном центре СПбГУ «Рентгенодифракционные методы исследования». Съемку образцов производили с помощью ИК-спектрометра Bruker Vertex 70 FTIR в диапазоне 360 - 4000 см-1 с разрешением 1 см-1. Нормировку спектров проводили на линию v3 кремния. Использовался твердотельный лазер 532 нм мощностью 100 мВт и объектив № 100. Время накопления: 6 повторений.
• Производились расчёты формул по химическим составам минералов.
Выражаю благодарность компании «НЭНСИ», Николаю Игоревичу Фришману и Алексею Ильичу Брусницыну за предоставленную возможность в изучении содалитсодержащих пород. Также благодарю Наталью Сергеевну Власенко, инженера РЦ «Геомодель», и Владимира Николаевича Бочарова, специалиста РЦ «Геомодель», и сотрудников РЦ «Микроскопии и микроанализа» за содействие в изучении химического состава минералов. Отдельное спасибо Марии Николаевне Ветровой, старшему преподавателю кафедры минералогии, за добрые слова и веру в мой специфический подход к научным исследованиям. И особую благодарность я выражаю своему научному руководителю Анатолию Александровичу Золотарёву, доценту кафедры минералогии, кандидату геолого-минералогических наук, за значимые замечания, важные советы при проведении исследований, а также за то, что подгонял и всегда был рядом.
Известен содалит ещё с глубокой древности. В Перу есть находки, датированные возрастом 3000-1800 гг. до н.э., указывающие на то, что жители священного города Караль использовали образцы с содалитом в качестве «обменной монеты». (Nuria et al., 2014).
Впервые содалит был обнаружен и описан в 1811 году в Илимаусакском щелочном массиве, в Гренландии. (Marks, 2015). Однако использоваться в качестве ювелирно-поделочного камня стал только после 1891 года, когда в Канаде было обнаружено несколько крупных месторождений: Бэнкрофт, Айс-Ривер и Квебек, где содалит встречается в массивной форме, заполняя пустоты и трещины нефелиновых сиенитов (James, 1965)
Во время королевского визита на Всемирную выставку в Буффало, Нью-Йорк, в 1901 году будущей королеве Великобритании (принцессе Маргарет Уэльской) подарили красивый содалит из Бэнкрофта. Принцесса влюбилась в этот минерал и выбрала его для украшения интерьера «Дома Мальборо» (Рис. 1). В связи с этим событием популярность содалита в мире резко выросла и по сей день продолжает оставаться высокой. (Aronson, 2013).
Рисунок 1. Камин и тумба из содалита. Дворец Бленхейм, родовое имение герцогов Мальборо, Англия.
Фото с сайта www.fotosselect.ru/blenheim-palace-oxfordshire
Точные записи о заказе хранятся в королевском архиве и подтверждают поставку 130 тонн содалита, который был доставлен из Онтарио в Великобританию по приказу принцессы Маргарет. По этой причине содалит из Бэнкрофта (Канада), в промышленности называют «голубой принцессой».
Помимо Канады, содалит добывают также в США (Ред-Хилл), Бразилии (провинции Айопайя), Германии (горы Эйфель), Португалии (Мончикью), Румынии (массив Дитроу), России (Кольский полуостров, Урал), Гренландии (Иллимаусак) и Намибии (район реки Кунене) (Булах и др., 2014).
Содалит из Намибии пользуется в нашей стране особой популярностью и активно используется в декоративной промышленности благодаря глубокому тёмно-синему цвету и красоте рисунка. Исследование минерального и химического состава, а также свойств содалитовых пород из Намибии и является целью моей выпускной бакалаврской работы.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1) Изучить литературу по геологии проявлений содалита;
2) Определить минеральный состав содалитовых пород;
3) Определить химический состав главных минералов;
4) Объяснить природу окраски содалита.
Актуальность работы заключается в исследовании ранее не изученного содалита из Намибии. Комплексное изучение (геохимическое, минералогическое) образцов позволит объяснить природу тёмно-синей окраски содалита, определить минеральные фазы, слагающие содалитовые породы, их минералогические особенности и, на основе этого, сделать предположения об условиях образования.
Задачи выполнялись с помощью таких методов как:
• Визуальное определение минералов в прозрачно-полированном шлифе вооруженным глазом при помощи поляризационного микроскопа Leica, кафедры минералогии СПбГУ;
• Порошковая рентгенография использовалась для определения фазового состава минеральных компонентов. Работу проводили в ресурсном центре СПбГУ «Рентгенодифракционные методы исследования». Съемку образцов осуществляли с помощью рентгеновского порошкового дифрактометра Rigaku Miniflex II: излучение рентгеновской трубки - CuKai+2, режим работы трубки 30 кВ/15 мА. Схема фокусировки Брэгга-Брентано, геометрия съемки 9/29, 29 = 7 - 70°, шаг 2°. Определение фазового состава проводили по базе PDF-2.
• Рентгеноспектральный микроанализ с электронным зондом (РСМА). В данной работе использовался сканирующий электронный микроскоп Hitachi S-3400N с приставкой для энергодисперсионного анализа Oxford Instruments X-Max 2 (ускоряющее напряжение 20 kV, ток 2.5 нА), расположенный в ресурсном центре «Геомодель». А также для предварительного определения фаз минералов проводились исследования в ресурсном центре «Микроскопии и микроанализа» на настольном сканирующем электронном микроскопе ТМ 3000 (HITACHI).
• Рамановская спектроскопия использовалась для выделения определенных фаз. Исследования проводили в ресурсном центре СПбГУ «Рентгенодифракционные методы исследования». Съемку образцов производили с помощью ИК-спектрометра Bruker Vertex 70 FTIR в диапазоне 360 - 4000 см-1 с разрешением 1 см-1. Нормировку спектров проводили на линию v3 кремния. Использовался твердотельный лазер 532 нм мощностью 100 мВт и объектив № 100. Время накопления: 6 повторений.
• Производились расчёты формул по химическим составам минералов.
Выражаю благодарность компании «НЭНСИ», Николаю Игоревичу Фришману и Алексею Ильичу Брусницыну за предоставленную возможность в изучении содалитсодержащих пород. Также благодарю Наталью Сергеевну Власенко, инженера РЦ «Геомодель», и Владимира Николаевича Бочарова, специалиста РЦ «Геомодель», и сотрудников РЦ «Микроскопии и микроанализа» за содействие в изучении химического состава минералов. Отдельное спасибо Марии Николаевне Ветровой, старшему преподавателю кафедры минералогии, за добрые слова и веру в мой специфический подход к научным исследованиям. И особую благодарность я выражаю своему научному руководителю Анатолию Александровичу Золотарёву, доценту кафедры минералогии, кандидату геолого-минералогических наук, за значимые замечания, важные советы при проведении исследований, а также за то, что подгонял и всегда был рядом.
В данной работе были проведены исследования, направленные на изучение декоративных свойств, а также минерального и химического состава содалитовых пород из Намибии, Карелии и Урала.
Для определения минералов использовались навыки, полученные в ходе обучения за четыре года бакалавриата «Геологии». Была изучена литература по геологии проявлений содалита, произведено петрографическое описание минералов и определён химический состав главных минералов. А также объяснена природа синей окраски содалита, определяющая его главные декоративные свойства. Все задачи выполнены, поставленная цель исследования достигнута.
По итогу можно составить сводную таблицу, отражающую минеральный состав, а также метод анализа, которым минерал был диагностирован (Табл. 8).
Таблица №8
Сводная таблица минерального состава содалитовых пород из Намибии
Содалит
Натролит
Мусковит
Канкринит
Аргентопирит
Визуальный анализ
+
-
-
-
-
Петрографический анализ
+
+
+
+
-
Рентгенофазовый анализ
+
-
-
-
-
Рамановская спектроскопия
+
+
+
-
+
Электронно-зондовый микроанализ
+
+
+
-
-
Конец таблицы 8.
Для определения минералов использовались навыки, полученные в ходе обучения за четыре года бакалавриата «Геологии». Была изучена литература по геологии проявлений содалита, произведено петрографическое описание минералов и определён химический состав главных минералов. А также объяснена природа синей окраски содалита, определяющая его главные декоративные свойства. Все задачи выполнены, поставленная цель исследования достигнута.
По итогу можно составить сводную таблицу, отражающую минеральный состав, а также метод анализа, которым минерал был диагностирован (Табл. 8).
Таблица №8
Сводная таблица минерального состава содалитовых пород из Намибии
Содалит
Натролит
Мусковит
Канкринит
Аргентопирит
Визуальный анализ
+
-
-
-
-
Петрографический анализ
+
+
+
+
-
Рентгенофазовый анализ
+
-
-
-
-
Рамановская спектроскопия
+
+
+
-
+
Электронно-зондовый микроанализ
+
+
+
-
-
Конец таблицы 8.
Подобные работы
- Содалит из Намибии: химический состав, свойства и условия образования
Бакалаврская работа, геология и минералогия. Язык работы: Русский. Цена: 4600 р. Год сдачи: 2023