Геологический вестник

При исследовании магматических пород шатакского комплекса были обнаружены ранее не отмечавшиеся, нетипичные минералы, представленные природной бронзой, никелистой α-латунью, дисилицидом железа и интерметаллидами системы Cu — Sn — Ti. В результате проведенных исследований установлено, что генезис самородной бронзы удовлетворительно описывается эволюцией расплава в бинарной системе Cu — Sn. При этом, процесс формирования интерметаллида в природной среде подразделяется на две стадии: магматическую и метаморфогенную. Cu — Sn — Ti интерметаллиды образовались в температурном интервале >1005–798°С, нижний предел которого характеризуется совместным существованием оловянной бронзы (Cu — Sn) и интерметаллидов Cu — Sn — Ti. Предложена модель образования комплексных Cu — Sn + Cu — Sn — Ti + Cu2S выделений, которая заключается в следующем: — ликвационное обособление гомогенного расплава сложного (Cu — Sn — S — Fe — Ti) состава при температуре выше 1000°С; — диффузионное перераспределение компонентов расплава с накоплением некогерентных для системы Cu — Sn элементов в краевых частях ликвационных обособлениий; — градиент концентраций приводит к совместной кристаллизации интерметаллидов Cu — Sn + Cu — Sn — Ti и «вторичной» ликвации сульфидного расплава (Cu2S), как в виде отдельных капель, так и в виде «оболочки», который при последующем метаморфизме превращается в халькозин. Установлено, что температурные условия образования дисилицида железа описываются диаграммой Fe — Si, из анализа которой следует, что при 1220°С образуется высокотемпературная модификация FeSi2, которая при 982°С по перитектоидной реакции при постоянном содержании кремния формирует низкотемпературную модификацию дисилицида железа. Делается вывод о том, что генезис интерметаллидов в магматических породах шатакского комплекса является многоэтапным процессом и обусловлен эволюционным развитием магматической системы в целом.

Южный Урал, шатакский комплекс, природная бронза, никелистая α-латунь, дисилицид железа, интерметаллиды системы Cu — Sn — Ti

• Ковалев С.Г., Высоцкий И.В. Новый тип благороднометальной минерализации в терригенных породах Шатакского грабена (западный склон Южного Урала) // Литология и полезные ископаемые. 2006. №4. С. 415–421.
• Ковалев С.Г., Высоцкий С.И., Ковалев С.С. Изотопногеохимическое (Rb — Sr, Sm — Nd) изучение магматических пород Шатакского комплекса Башкирский мегантиклинорий // Мат-лы XII межрег. науч.‑пр. конф.: Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий. Уфа: ИГ УФИЦ РАН, 2018. С. 256–262.
• Левицкий В.И., Солодилова В.В., Завадич Н.С., Павлова Л.А., Левицкий И.В. Генетическая природа минерализации с самородными и интерметаллическими соединениями в Бобруйской кольцевой структуре (Республика Беларусь) // ДАН. 2018. Т. 481, №2. С. 174–178. Doi: 10.31857 / S086956520001198–0
• Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3т. М: Машиностроение. 1997. Т. 2. 1024 с.
• Мохов А.В., Карташов П.М., Богатиков О.А., Магазина Л.О., Ашихмина Н.А., Копорулина Е.В. Находка необычных сложных оксидов и ɳ-бронзы в лунном реголите // ДАН. 2008. Т. 421, №3. С. 387–390.
• Назаров М.А., Демидова С.И., Аносова М.О., Костицын Ю.А., Нтафлос Т., Брандштеттер Ф. Самородный кремний и силициды железа в лунном метеорите DHOFAR 280 // Петрология. 2012. Т. 20, №6. С. 560–573.
• Новгородова М.И. Самородные металлы в гидротермальных рудах. М: Наука. 1983. 288 с.
• Новоселова Л.Н., Багдасаров Э.А. Новые данные о силицидах железа // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1979. Вып. 108. С. 326–333.
• Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. 280 с.
• Сафронов П.П. Рудная минерализация в графитсодержащих породах Ханкайского массива Приморья по данным растровой электронной микроскопии // Вестник Кольского научного центра РАН. 2018. 4 (10). С. 78–96. Doi: 10.25702 / KSC. 2307–5228.2018.10.4.78–96
• Bai W., Shi N., Fang Q., Li Γ., Yang J., Xiong M., Rong H. Luobusaite — a new mineral // Acta Geologica Sinica. 2007. Vol. 80, №10. P. 1487–1490. Doi: 10.1111 / j.1755–6724.2006. tb00289. ξ
• Kepezhinskas P.K., Kepezhinskas N.P., Berdnikov N.V., Krutikova V.O. Native metals and intermetallic compounds in subduction-related ultramafic rocks from the Stanovoy mobile belt (Russian Far East): Implications for redox heterogeneity in subduction zones // Ore Geology Reviews. 2020. Vol. 127. 103800. P. 1–18. Doi: 10.1016 / j. oregeorev. 2020.103800
• Kranidiotis P., MacLean W.H. Systematic of Chlorite Alteration at the Phelps Dodge Massive Sulfide Deposit, Matagami, Quebec // Economic Geology. 1987. Vol. 82, №7. P. 1898–1911. Doi: 10.2113 /gsecongeo.82.7.1898
• Lebrun N., Perrot P. Non-Ferrous Metal Systems. Part 3. Cu — Ni — Zn (Copper — Nickel — Zinc) // Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007. https://materials.springer.com / lb / docs / sm_ lbs_978‑3‑540‑47004‑5_30
• Lepage L.Δ. ILMAT: an excel worksheet for ilmenite-magnetite geothermometry and geobarometry // Comput. Geosci. 2003. Vol. 29, №5. P. 673–678. Doi: 10.1016 / s0098–3004(03)00042–6
• Li Γ., Bai W., Shi N., Fang Q., Xiong M., Yang J., Ma Z., Rong H. Linzhiite, FeSi2, a redefined and revalidated new mineral species from Luobusha, Tibet, China // European Journal of Mineralogy. 2012. Vol. 24, №6. P. 1047–1052. Doi: 10.1127 / 0935–1221 / 2012 / 0024–2237
• Liu J.J., Yang L.Β., Dai H.Z., Yuan F., Zhu Β.Y. Discovery and significance of Cu — Zn intermetallic compounds in the Jingxi gold deposit, western Tianshan Mountains, NW China // Geological Journal. 2014. Vol. 49, №6. P. 584–598. https://doi.org / 10.1002 / gj. 2583
• Manu K., Jezierski J., Ganesh M.R.S., Shankar K.V., Narayanan S.A. Titanium in Cast Cu — Sn Alloys // A Review Materials. 2021. Vol. 14. 4587. https://doi.org / 10.3390 / ma14164587
• Rappenglück M.A. Natural Iron Silicides: A Systematic Review // Minerals. 2022. Vol. 12, №2. P. 188. https://doi.org / 10.3390 / min12020188
• Wang J., Liu C., Leinenbach C., Klotz U. E., Uggowitzer P.J., Löffler J.F. Experimental investigation and thermodynamic assessment of the Cu — Sn — Ti ternary system // Calphad. Comput. Coupling Phase Diagr. Thermochem. 2011. Vol. 35, №1. P. 82–94. https://doi.org /10.1016 /j.calphad.2010.12.006
• Xie Y., Hou Z., Xu J., Yuan Z., Bai Γ., Li Ξ. Discovery of Cu — Zn, Cu — Sn intermetallic minerals and its significance for genesis of the Mianning-Dechang REE Metallogenic Belt, Sichuan Province, China // Science in China, Series Δ (Earth Sciences). 2006. Vol. 49, №6. P. 597–603. https://doi.org /10.1007 /s11430‑006‑0597‑9