Минералы ряда точилинит–ферроточилинит в породах Урала и Зауралья: ассоциация, химический состав, условия образования
- Авторы: Прибавкин С.В.1, Пушкарев Е.В.1, Чащухин И.С.1, Ерохин Ю.В.1, Коровко А.В.1
-
Учреждения:
- Институт геологии и геохимии УрО РАН
- Выпуск: Том 33, № 2 (2025)
- Страницы: 71-91
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/0869-5903/article/view/290044
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869590325020044
- EDN: https://elibrary.ru/uhjpeg
- ID: 290044
Цитировать
Аннотация
Представлены результаты изучения редких гидрооксид-сульфидов железа и магния ряда точилинит–ферроточилинит с идеализированной формулой 6FeS·5Mg(OH)2. Они формируются в процессе серпентинизации ультрабазитов различной природы и обнаружены в перидотитах Кемпирсайского, Хабарнинского, Кытлымского и Уктусского массивов на Урале и Верхне-Иусской площади Шаимского нефгегазоносного района Западной Сибири. В задачу исследования входило изучение химического состава точилинита, данные о котором в литературе весьма ограничены, установление его минеральных ассоциаций и определение условий формирования. Изучение проводилось с помощью оптического микроскопа, электронного сканирующего микроскопа, рамановской и инфракрасной спектроскопии. По значению магнезиальности (ХMg) выделены минеральные виды: точилинит и ферроточилинит. Кристаллы, богатые Mg (ХMg = 0.73–0.79), установлены в Уктусском массиве и на Верхне-Иусской площади, а бедные (ХMg = 0.15–0.38) – в Хабарнинском и Кытлымском массивах. Предположено наличие смешанослойных фаз, представляющих собой перемежаемость наноразмерных слоев точилинита или ферроточилинита с серпентином. Отмечено наличие хромсодержащих разновидностей. Обсуждаются механизмы и химические реакции, ведущие к образованию точилинитов при низкотемпературном преобразовании перидотитов с участием воды. В большинстве случаев это взаимодействие метаморфогенной воды с магматогенными сульфидами в процессе серпентинизации перидотитов либо воздействие на них седиментогенных и иных вод, содержащих растворенную серу. Следует вывод о роли точилинита как поглотителя серы в процессе ранней петельчатой серпентинизации ультрабазитов. Рассмотрена возможность использования точилинита как перспективного геотермометра для низкотемпературных минеральных ассоциаций перидотитов.
Ключевые слова
Полный текст

Об авторах
С. В. Прибавкин
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: pribavkin@igg.uran.ru
Россия, Екатеринбург
Е. В. Пушкарев
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Email: pribavkin@igg.uran.ru
Россия, Екатеринбург
И. С. Чащухин
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Email: pribavkin@igg.uran.ru
Россия, Екатеринбург
Ю. В. Ерохин
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Email: pribavkin@igg.uran.ru
Россия, Екатеринбург
А. В. Коровко
Институт геологии и геохимии УрО РАН
Email: pribavkin@igg.uran.ru
Россия, Екатеринбург
Список литературы
- Александров С.М., Сенин В.Г. Генезис и состав сульфидной минерализации и ее видоизменение в магнезиальных скарнах // Геохимия. 2005. № 6. C. 614–633.
- Варлаков А.С. Петрография, петрохимия и геохимия гипербазитов Оренбургского Урала. М.: Наука, 1978. 239 с.
- Варлаков А.С., Котляров В.А., Никольская Н.Е. Точилинит как продукт серпентинизации ультраосновных пород // Уральская минералогическая школа. 1995. № 4. С. 68–80.
- Геология, петрогеохимия и хромитоносность габбро-гипербазитовых массивов Южного Урала / Под ред. Д.Е. Савельева, В.И. Сначева, Е.Н. Савельевой, Е.А. Бажина. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. 320 с.
- Иванов О.К., Силаев В.И., Филиппов В.Н. Кальцитовые карбонатиты дунит-габбро-плагиогранитной формации Платиноносного пояса Урала как результат кристаллизационной дифференциации плагиоклазитов // Уральский геологический журнал. 2010. № 4. C. 19–40.
- Иванов О.К., Силаев В.И., Филиппов В.Н. Сульфат-форстерит из сульфидизированных дунитов Косьвинского массива, Урал // Уральский геологический журнал. 2011. № 2. С. 17–32.
- Ефимов А.А., Ефимова Л.П. Кытлымский платиноносный массив. М.: Недра, 1967. 340 с.
- Минералогия Урала. Оксиды и гидроксиды / Под. ред. А.Ф. Бушмакина, О.К. Иванова, В.И. Поповой, Б.В. Чеснокова. Екатеринбург – Миасс: УрО РАН, 2007. Ч. 2. 288 с.
- Никишова Л.В., Корнилова В.П., Шамшина Э.А. Точилинит и пироаурит – шегренит – минералы с “гибридной структурой” в кимберлитовых породах Якутии // ЗВМО. 1983. Ч. CXII. Вып. 5. C. 614–620.
- Органова Н.И., Генкин А.Д., Дриц В.А. и др. Точилинит – новый сульфид-гидроокисел железа и магния // ЗВМО. 1971. Ч. С. Вып. 4. С. 477–487.
- Органова Н.И., Дриц В.А., Дмитрик А.Л. Структурное исследование точилинита. 1. Изометрическая разновидность // Кристаллография. 1972. Т. 17. Вып. 4. С. 761–767.
- Органова Н.И., Дриц В.А., Дмитрик А.Л. Структурное исследование точилинита. 2. Игольчатая разновидность. Необычные дифракционные картины // Кристаллография. 1973. Т. 18. Вып. 5. С. 960–965.
- Органова Н.И., Горшков А.И., Диков Ю.П. и др. Новое о точилините // Изв. АН СССР. Сер. геолог. 1988. № 6. С. 84–98.
- Павлов Н.В., Кравченко Г.Г., Чупрынина И.И. Хромиты Кемпирсайского плутона. М.: Наука, 1968. 173 с.
- Пеков И.В., Середа Е.В., Полеховский Ю.С. и др. Ферроточилинит 6FeS·5Fe(OH)2 – новый минерал из Октябрьского месторождения (Норильский район, Сибирь, Россия) // Зап. РМО. 2012. Ч. CXLI. № 4. С. 1–11.
- Петрология постгарцбургитовых интрузивов кемпирсайско-хабарнинской офиолитовой ассоциации (Южный Урал) / Под ред. П.А. Балыкина, Э.Г. Конникова, А.П. Кривенко и др. Свердловск: УрО РАН СССР, 1991. 161 с.
- Попов В.А. Точилинит, двойники диопсида, брусита, хабазита и гармотома из родингитов Баженовского месторождения // Уральский минералогический сборник. 1995. № 5. С. 139–144.
- Прибавкин С.В., Панкрушина Е.А., Михеева А.В., Готтман И.А. Карбонатные гидротермально-метасоматические образования Косьвинского Камня (Северный Урал): продукты термохимической сульфатредукции ангидрита // Ежегодник-2017. Тр. ИГГ УрО РАН. 2018. Вып. 165. С. 156–161.
- Пушкарев Е.В. Петрология Уктусского дунит-клинопироксенит-габбрового массива (Средний Урал). Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2000. 291 с.
- Спиридонов Э.М., Гриценко Ю.Д. Эпигенетический низкоградный метаморфизм и Co-Ni-Sb-As минерализация в Норильском рудном поле. М.: Научный мир, 2009. 218 с.
- Чащухин И.С., Гмыра В.Г., Лагутина М.В., Пальгуева Г.В. Троилит и точилинит сульфидоносных дунитов Кемпирсайского массива // Региональная минералогия Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. Т. 1. С. 42–45.
- Чащухин И.С., Вотяков С.Л., Панкрушина Е.А. Первая находка метана в оливине из незатронутых серпентинизацией ультрамафитов // Тр. Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2020. 17. С. 543–546.
- Штейнберг Д.С., Чащухин И.С. Серпентинизация ультрабазитов. М.: Наука, 1977. 312 с.
- Ярославцев Г.В. Геологическое доизучение масштаба 1 : 50 000 Верхне-Макаровской площади в пределах листов О-41-109-Г, О-41-110-В-в, г; О-41-122-А-а, б; О-41-121-В; О-41-121-Г-б, г; О-41-133-Б-б и общие поиски на площади ГДП и в пределах листов О-41-121-А-б; О-41-121-Г-а. Отчет Мраморской ГСП за 1989–1994 гг. Екатеринбург, 1995.
- Bach W., Klein F. The petrology of seafloor rodingites: Insights from geochemical reaction path modeling // Lithos. 2009. V. 112. P. 103–117.
- Beard J.S. Occurrence and composition of tochilinite and related minerals in Site 1068 serpentinites / Eds. M.O. Beslier, R.B. Whitmarsh., P.J. Wallace, J. Girardeau. Proc. ODP, Sci. Results. 2001. V. 173. P. 1–9.
- Beard J.S., Hopkinson L. A fossil, serpentinization-related hydrothermal vent, Ocean Drilling Program Leg 173, Site 1068 (Iberia Abyssal Plain): Some aspects of mineral and fluid chemistry // J. Geophys. Res. 2000. V. 105. № B7. P. 16,527–16,539.
- Bolney R., Grosch M., Winkler M. et al. Facile synthesis and characterization of pure tochilinite-like materials from nanoparticulate FeS // Z. Anorg. Allg. Chem. 2022. e202200219.
- Boschi C., Dini A., Baneschi I. et al. Brucite-driven CO2 uptake in serpentinized dunites (Ligurian Ophiolites, Montecastelli, Tuscany) // Lithos. 2017. V. 288–289. P. 264–281.
- Browning L.B., Bourcier W.L. Tochilinite: A sensitive indicator of alteration conditions on the CM asteroidal parent body // Proceedings, 44th Lunar and Planet. Sci. Conf. 1996. P. 171–172.
- Chukanov N.V. Infrared spectra of mineral species. Vol. 1 – Springer Geochemistry/Mineralogy. Netherlands: Springer, 2014. 1726 p.
- Encheva S., Yanakieva D., Petrov P., Gospodinov N. Tochilinite from the Yakovitsa ultramafic massif, SE Rhodopes – a new mineral for Bulgaria // National Conference with international participation “GEOSCIENCES 2016”. Bulgarian Geol. Soc. 2016. P. 25–26.
- Etiope G., Sherwood Lollar B. Abiotic methane on Earth // Rev. Geophys. 2013. V. 51. P. 276–299.
- Farsang S., Franchi I.A., Zhao X. et al. Carbonate assemblages in Cold Bokkeveld CM chondrite reveal complex parent body evolution // Meteor. Planet. Sci. 2021. V. 56. № 4. P. 723–741.
- Frost R. On the stability of sulfides, oxides, and native metals in serpentinite // J. Petrol. 1985. V. 26. Iss. 1. P. 31–63.
- Haack H., Grau T., Bischoff A. et al. A new CM fall from Denmark // Meteor. Planet. Sci. 2012. V. 47. № 1. P. 30–50.
- Harris D.C., Vaughan D.J. Two fibrous iron sulfides and valleriite from Сyprus with new data on valleriite // Amer. Mineral. 1972. V. 57. P. 1037–7052.
- Hewins R.H., Bourot-Denise M., Zanda B. et al. The Paris meteorite, the least altered CM chondrite so far // Geochim. Cosmochim. Acta. 2014. V. 124. P. 190–222.
- Jambor J.L. New occurrences of the hybrid sulphide tochilinite // Geol. Surv. Can. 1976. Paper 76-1B. P. 65–69.
- Kelemen P.B., Leong J.A., de Obeso J.C. et al. Initial results from the Oman Drilling Project Multi-Borehole Observatory: Petrogenesis and ongoing alteration of mantle peridotite in the weathering horizon // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 2021. V. 126. Iss. 12. e2021JB022729.
- Klein F., Bach W., Jöns N. et al. Iron partitioning and hydrogen generation during serpentinization of abyssal peridotites from 15°N on the Mid-Atlantic Ridge // Geochim. Cosmochim. Acta. 2009. V. 73. P. 6868–6893.
- Klein F., Bach W., Humphris S.E. et al. Magnetite in seafloor serpentinite – Some like it hot // Geology. 2014. V. 42. № 2. P. 135–138.
- Kozerenko S.V., Organova N.J., Fadeev V.V. et al. Tochilinite produced in laboratory // Lunar and Planetary Science Conference. 1996. V. 27. Pt. 2. P. 695–696.
- Kozerenko S.V., Fadeev V.V., Organova N.I. et al. Synthesis, formation conditions and crystallochemistry of tochilinites – Iron, magnesium and sodium hydroxide-sulfides // Exp. Geosci. 2001. 10. P. 57–58.
- Lindgren P., Lee M.R., Sparkes R. et al. Signatures of the post-hydration heating of highly aqueously altered CM carbonaceous chondrites and implications for interpreting asteroid sample returns // Geochim. Cosmochim. Acta. 2020. V. 289. P. 69–92.
- Mackinnon I.D.R., Zolensky M.E. Proposed structures for poorly characterized phases in C2M carbonaceous chondrite meteorites // Nature. 1984. V. 309. P. 240–242.
- Matsubara S., Kato A. Tochilinite in ultrabasic rock from Kurotani, Gifu Prefecture, Central Japan // Bull. Natn. Sci. Mus., Tokyo, Ser. C. 1992. V. 18. № 4. P. 117–120.
- McCollom T.M., Bach W. Thermodynamic constraints on hydrogen generation during serpentinization of ultramafic rocks // Geochim. Cosmochim. Acta. 2009. V. 73. P. 856–875.
- Nickel E.H., Hudson D.R. The replacement of chrome spinel by chromian valleriite in sulphide-bearing ultramafic rocks in Western Australia // Contrib. Mineral. Petrol. 1976. V. 55. P. 265–277.
- Mikhlin Y.L., Borisov R.V., Bayukov O.A. et al. Facile synthesis and selected characteristics of two-dimensional material composed of iron sulfide and magnesium-based hydroxide layers (tochilinite) // New J. Chem. 2023. V. 47. P. 11869–11881.
- Muramatsu Y., Nambu M. Tochilinite and cuprian tochilinite from the Kamaishi mine, Iwate prefecture, Japan // J. Japan. Assoc. Mineral. Petrol. Econ. Geol. 1980. V. 76. P. 377–384.
- Nakamura T., Nakamuta Y. X-ray study of PCP from the Murchison CM carbonaceous chondrite // Proc. NIPR Symp. Antarctic Meteorites. 1996. № 9. P. 37–50.
- Page N.J. Serpentinization at Burro Mountain, California // Contrib. Mineral. Petrol. 1967. V. 14. P. 321–342.
- Palmer E.E., Lauretta D.S. Aqueous alteration of kamacite in CM chondrites // Meteor. Planet. Sci. 2011. V. 46. P. 1587–1607.
- Peng Y., Jing Y. Hydrothermal preparation of analogous matrix materials of carbonaceous chondrites from metal alloy particles // Meteor. Planet. Sci. 2014. V. 408. P. 252–262.
- Peng Y., Xu L., Xi G. et al. An experimental study on the hydrothermal preparation of tochilinite nanotubes and tochilinite–serpentine intergrowth nanotubes from metal particles // Geochim. Cosmochim. Acta. 2007. V. 71. P. 2858–2875.
- Pignatelli I., Marrocchi Y., Mugnaioli E. et al. Mineralogical, crystallographic and redox features of the earliest stages of fluid alteration in CM chondrites // Geochim. Cosmochim. Acta. 2017. V. 209. P. 106–122.
- Schulte M., Shock E. Coupled organic synthesis and mineral alteration on meteorite parent bodies // Meteor. Planet. Sci. 2004. V. 39. № 9. P. 1577–1590.
- Suttle M.D., King A.J., Schofield P.F. et al. The aqueous alteration of CM chondrites, a review // Geochim. Cosmochim. Acta. 2021. V. 299. P. 219–256.
- Templeton A.S., Ellison E.T., Glombitza C. et al. Accessing the subsurface biosphere within rocks undergoing active lowtemperature serpentinization in the Samail ophiolite (Oman Drilling Project) // J. Geophys. Res. 2021. V. 126. e2021JG006315.
- Tomeoka K., Buseck P.R. Indicators of aqueous alteration in CM carbonaceous chondrites: microtextures of a layered mineral containing Fe, S, O and Ni // Geochim. Cosmochim. Acta. 1985. V. 49. P. 2149–2163.
- Tonui E.K., Zolensky M., Hiroi T. et al. Petrographic, chemical and spectroscopic evidence for thermal metamorphism in carbonaceous chondrites I. Cl and CM chondrites // Geochim. Cosmochim. Acta. 2014. V. 126. P. 284–306.
- Van de Vusse R., Powell R. The interpretation of pyrrhotine-pentlandite-tochilinite-magnetite-magnesite textures in serpentinites from Mount Keith, Western Australia // Mineral. Mag. 1983. V. 47. P. 501–505.
- Vacher L.G., Truche L., Faure F. et al. Deciphering the conditions of tochilinite and cronstedtite formation in CM chondrites from low temperature hydrothermal experiments // Meteor. Planet. Sci. 2019. V. 54. № 8. P. 1870–1889.
- Warr L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols // Mineral. Mag. 2021. V. 85. P. 291–320.
- Zolensky M.E. Hydrothermal alteration of CM carbonaceous chondrites: implications of the identification of tochilinite as one type of meteoritic PCP // Meteoritics. 1984. V. 19. P. 346–347.
- Zolensky M., Barrett R., Browning L. Mineralogy and composition of matrix and chondrule rims in carbonaceous chondrites // Geochim. Cosmochim Acta. 1993. V. 57. Р. 3123–3148.
- Zolensky M.E., Mackinnon I.D.R. Microstructures of cylindrical tochilinites // Amer. Mineral. 1986. V. 71. P. 1201–1209.
- Zolensky M.E., Bourcier W.L., Gooding J.L. Aqueous alteration on the hydrated asteroids: Results of EQ3/6 computer simulations // Icarus. 1989. V. 78. P. 411–425.
- Zolensky M.E., Mittlefehldt D.W., Lipschutz M.E. et al. CM chondrites exhibit the complete petrologic range from type 2 to 1 // Geochim. Cosmochim. Acta. 1997. V. 61. P. 5099–5115.
Дополнительные файлы
