ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОЭФФИЦИЕНТОВ СОКРИСТАЛЛИЗАЦИИ ИЗОМОРФНЫХ ПРИМЕСЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ В РУДОНОСНЫХ РАСТВОРАХ (на примере Mn/Fe-отношения в магнетите) В.Л. Таусон, Н.В. Смагунов, С.В. Липко Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а, Россия В серии гидротермальных ростовых экспериментов с внутренним пробоотбором при 450 и 500 °С и давлении 100 МПа (1 кбар) определен коэффициент сокристаллизации Mn и Fe в кристаллах магнетита. Он мало

more »

... висит от температуры в изученной области и постоянен в широком интервале отношений Mn/Fe. Это дает основание для использования состава магнетита для оценки отношения Mn/Fe в равновесном с ним флюиде: (Mn/Fe) aq ≈ 100 (Mn/Fe) mt . Поскольку Mn нередко является макрокомпонентом флюида и микрокомпонентом в магнетите, локальный анализ включений на Mn сделает возможным определение Fe даже в минералах железа, что позволит, зная коэффициенты сокристаллизации D Me/Fe , получить оценки концентраций других рудных металлов. При низких содержаниях Mn (< 0.01-0.02 %) для мелких кристаллов (< 0.1-0.2 мм) необходимо учитывать эффект фракционирования Mn в поверхностную неавтономную фазу, где его содержание может достигать целых процентов. Сравнение с полученными ранее данными по распределению Mn в системе магнетит-пирит-пирротин-гринокит-гидротермальный раствор позволяет заключить, что величина D Mn/Fe сохраняется в присутствии в системе серы и сульфидов. Ввиду низкого значения этого коэффициента осаждение магнетита, в котором Mn обнаруживает совместимость, не может кардинально повлиять на отношение Mn/Fe в растворе. Тем более это нереально для пирротина и пирита, в которых Mn не является совместимой примесью. Наиболее вероятным механизмом перехода Mn в твердую фазу является кристаллизация при более низких температурах FeOOH, что косвенно подтверждается сильным фракционированием Mn в оксигидроксидную неавтономную фазу на поверхности кристаллов магнетита. Представлены соображения, указывающие на необходимость более строгого обоснования «нового Fe/Mn геотермометра для гидротермальных систем». Марганец, железо, распределение, магнетит, сульфиды железа, коэффициент сокристаллизации, гидротермальные системы, фракционирование, неавтономная фаза. USING COCRYSTALLIZATION COEFFICIENTS OF ISOMORPHOUS ADMIXTURES FOR DETERMINATION OF ELEMENT CONCENTRATIONS IN ORE-FORMING SOLUTIONS (by the example of Mn/Fe ratio in magnetite) V.L. Tauson, N.V. Smagunov, and S.V. Lipko The cocrystallization coefficient of Mn and Fe (D Mn/Fe ) in magnetite crystals is determined in hydrothermal-growth experiments with internal sampling at 450 and 500 ºC and 100 MPa (1 kbar). It is weakly dependent on temperature in the studied PT-region and is constant over a wide range of Mn/Fe values. This permits using the magnetite composition as an indicator of Mn/Fe in the fluid under equilibrium: (Mn/Fe) aq ≈ 100 (Mn/Fe) mt . Since Mn is often a macrocomponent of the fluid and a microcomponent of magnetite, local analysis of fluid inclusions for Mn might help to determine Fe even in iron minerals. This will permit evaluation of the contents of other ore metals if the D Me/Fe values are known. For fine crystals (<0.1-0.2 mm) with low contents of Mn (<0.01-0.02%), it is necessary to take into account the fractionation of Mn into the surficial nonautonomous phase, in which its content can reach several percent. Comparison of these data with earlier data on the distribution of Mn in the system magnetite-pyrite-pyrrhotite-greenockite-hydrothermal solution shows that D Mn/Fe remains constant in the presence of sulfur and sulfides. Precipitation of magnetite, in which Mn is a compatible admixture, cannot affect radically Mn/Fe in the solution because of the low D Mn/Fe value. This effect is still more unlikely for pyrrhotite and pyrite, in which Mn is an incompatible admixture. The most probable mechanism of Mn fractionation into the solid phase is crystallization of FeOOH at lower temperatures. This is indirectly supported by the strong fractionation of Mn into the nonautonomous oxyhydroxide phase on the surface of magnetite crystals. The necessity of a more rigorous validation of "the new Fe/Mn geothermometer for hydrothermal systems" is substantiated.