geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2024-66-2-101-111geology-1043Research ArticleМИНЕРАЛОГИЯ, ПЕТРОГРАФИЯ, ЛИТОЛОГИЯMINERALOGY, PETROGRAPHY, LITHOLOGYЛизардит-«кольскит» из щелочно-ультраосновного массива Лесная Варака (Кольский полуостров): новые данныеLizardite “kolskite” from the Lesnaya Varaka alkaline ultrabasic massif (Kola peninsula): new datahttps://orcid.org/0009-0006-5100-4687БулахМ. О.BulakhM. O.

Булах Мария Олеговна — кандидат геолого-минералогических наук, младший научный сотрудниккафедры минералогии

1, Ленинские горы, г. Москва 119991

Maria O. Bulakh — Cand. Sci. (Geol.-Min.), junior researcher, Department of Mineralogy, Geological Faculty

1, Leninskie Gory, Moscow 119991

aregon27@mail.ruФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»РоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202406082024662101111Copyright © Булах М.О., 20242024Булах М.О.Bulakh M.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/1043Введение

Введение. Работа посвящена редкой морфологической разновидности магнезиального серпентина, описанной в 1939 г. в жилах щелочно-ультраосновного массива Лесная Варака (Кольский полуостров) под названием «кольскит» и долгое время считавшейся антигоритом.

Цель

Цель. Диагностика полиморфной модификации, выявление кристаллохимических особенностей и определение возможного генезиса «кольскита».

Материалы и методы

Материалы и методы. Образцы изучены методами электронно-зондового анализа и сканирующей электронной микроскопии (сканирующий электронный микроскоп Jeol JSM-IT500, оснащенный энергодисперсионным спектрометром INCA X-Max), порошковой рентгенографии, инфракрасной спектроскопии (ИК-Фурье спектрометр ФСМ-1201) и рамановской спектроскопии (прибор EnSpectr R532).

Результаты

Результаты. Показано, что серпентин-«кольскит» представлен лизардитом с эмпирической формулой (Mg2.79Al0.04Fe³+0.01)∑2.84[Si2.06O5](OH)4. Рассчитанные параметры тригональной элементарной ячейки: а = 5,32(1) Å, c = 7,88(2) Å, V = 193,0(1) ų. Увеличение параметра с по сравнению с таковым у типичного для ультраосновных массивов лизардита, развитого по оливину, указывает на расширение межслоевого расстояния и связано с гидратацией серпентина.

Заключение

Заключение. Формирование «червеобразных» агрегатов лизардита могло происходить либо путем замещения вермикулита под действием низкотемпературных щелочных гидротерм, либо в результате гипергенного изменения более раннего апооливинового серпентина.

Background

Background. A rare morphological variety of magnesian serpentine, described in 1939 in the veins of the Lesnaya Varaka alkaline ultrabasic massif (Kola Peninsula) under the name “kolskite” is studied. For a long time, this variety has been considered an antigorite.

Aim

Aim. Identification of the polymorphic modification of “worm-like” serpentine; determination of its crystal chemical features and possible genesis.

Materials and methods

Materials and methods. Samples were studied using electron probe analysis and scanning electron microscopy by a Jeol JSM-IT500 scanning electron microscope equipped with an INCA X-Max energy dispersion spectrometer; powder X-ray diffraction; infrared spectroscopy using a FSM-1201 IR Fourier spectrometer; and Raman spectroscopy using a EnSpectr R532 spectrometer.

Results

Results. Serpentine “kolskite” is represented by lizardite with the empirical formula (Mg2.79Al0.04Fe3+0.01)∑2.84[Si2.06O5](OH)4. The calculated parameters of the trigonal unit cell are as follows: a = 5.32(1) Å, c = 7.88(2) Å, V = 193.0(1) Å3. An increase in parameter c compared to that of apoolivine lizardite typical of ultrabasic objects indicates an expansion of the interlayer distance and is associated with serpentine hydration.

Conclusion

Conclusion. The formation of “worm-like” lizardite aggregates could occur either by replacing vermiculite under the action of low-temperature alkaline hydrothermal solutions, or as a result of hypergenic alteration in the earlier apoolivine serpentine.

серпентинлизардитИК-спектрКР-спектрмассив Лесная ВаракаserpentinelizarditeIR spectrumRaman spectrumLesnaya Varaka massifReferencesБелькова Л.Н. Антигорит Лесной Вараки // К минералогии постмагматических процессов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1959. С. 152—169.Belkova L.N. Antigorite of the Forest Varaki. / In Book: To mineralogy of postmagmatic processes. Leningrad, LSU Publishing House, 1959. P. 152—169 (In Russian).Зинчук Н.Н. Особенности строения и состава коры выветривания на кимберлитовых породах // Вестник Пермского университета. Геология. 2016. Вып. 1. С. 60—76. https://doi.org/10.17072/psu.geol.30.60Zinchuk N.N. Specific features of structure and composition of the weathering crust of kimberlite rocks // Bulletin of Perm University (Geology). 2016. No. 1. P. 60—76 (In Russian). https://doi.org/10.17072/psu.geol.30.60Кухаренко А.А., Орлова М.П., Булах А.Г., Багдасаров Э.А., Римская-Корсакова О.М., Нефедов Е.И., Ильинский Г.А., Сергеев А.С., Абакумова Н.Б. Каледонский комплекс ультраосновных, щелочных пород и карбонатитов Кольского полуострова и Северной Карелии. М.: «Недра», 1965. 772 с.Kukharenko A.A., Orlova M.P., Bulakh A.G., Bagdasarov E.A., Rimskaya-Korsakova O.M., Nefedov E.I., Ilyinsky G.A., Sergeev A.S., Abakumova N.B. Caledonian complex of ultramafic, alkaline rocks and carbonatites of the Kola Peninsula and North Karelia. Moscow: Nedra Publ., 1965. 772 p. (In Russian)Balan E., Fritsch E., Radtke G., Paulatto L., Juillot F., Petit S. First-principles modeling of infrared spectrum of antigorite // European Journal of Mineralogy. 2021. Vol. 33. P. 389—400. https://doi.org/10.5194/ejm33-389-2021Balan E., Fritsch E., Radtke G., Paulatto L., Juillot F., Petit S. First-principles modeling of infrared spectrum of antigorite // European Journal of Mineralogy. 2021. Vol. 33. P. 389—400. https://doi.org/10.5194/ejm33-389-2021Barale L., Capitani G., Castello P., Compagnoni R., Cossio R., Fiore G., Pastero L., Mellini M. Late metamorphic veins with dominant PS-15 polygonal serpentine in the Monte Avic ultramafite // European Journal of Mineralogy. 2023. Vol. 35. No. 3. P. 347— 360. https://doi.org/10.5194/ejm-35-347-2023Barale L., Capitani G., Castello P., Compagnoni R., Cossio R., Fiore G., Pastero L., Mellini M. Late metamorphic veins with dominant PS-15 polygonal serpentine in the Monte Avic ultramafite // European Journal of Mineralogy. 2023. Vol. 35. No. 3. P. 347— 360. https://doi.org/10.5194/ejm-35-347-2023Baronnet A., Devouard B. Microstructures of common polygonal serpentine from axial HTREM imaging, electron diffraction, and lattice-simulation data // Canadian Mineralogist. 2005. Vol. 43. P. 513—542.Baronnet A., Devouard B. Microstructures of common polygonal serpentine from axial HTREM imaging, electron diffraction, and lattice-simulation data // Canadian Mineralogist. 2005. Vol. 43. P. 513—542.Chukanov N.V., Vigasina M.F. Vibrational (Infrared and Raman) Spectra of Minerals and Related Compounds. Springer International Publishing, 2020. 1376 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-26803-9Chukanov N.V., Vigasina M.F. Vibrational (Infrared and Raman) Spectra of Minerals and Related Compounds. Springer International Publishing, 2020. 1376 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-26803-9Compagnoni R., Cossio R., Mellini M. Raman anisotropy in serpentine minerals, with a caveat on identification // Journal of Raman Spectroscopy. 2021. Vol. 52. No. 7. P. 1—12. https://doi.org/10.1002/jrs.6128Compagnoni R., Cossio R., Mellini M. Raman anisotropy in serpentine minerals, with a caveat on identification // Journal of Raman Spectroscopy. 2021. Vol. 52. No. 7. P. 1—12. https://doi.org/10.1002/jrs.6128Evans B.W. The serpentinite multisystem revisited: chrysotile is metastable // International Geology Review. 2004. Vol. 46. P. 479—506.Evans B.W. The serpentinite multisystem revisited: chrysotile is metastable // International Geology Review. 2004. Vol. 46. P. 479—506.Faust G.T., Fahey J.J. The serpentine-group minerals. Washington: Geological Survey Professional Paper, 1964. 92 p.Faust G.T., Fahey J.J. The serpentine-group minerals. Washington: Geological Survey Professional Paper, 1964. 92 p.Mellini M. The crystal structure of lisardite 1T: hydrogen bonds and politipism // American Mineralogist. 1982. Vol. 67. P. 587—598.Mellini M. The crystal structure of lisardite 1T: hydrogen bonds and politipism // American Mineralogist. 1982. Vol. 67. P. 587—598.Mellini M. Structure and microstructure of serpentine minerals // Minerals at the Nanoscale / Eds. Nieto F., Livi K.J.T., Oberti R. European Mineralogical Union Notes in Mineralogy, 2013. Chap. 5. P. 1—27. https://doi.org/10.1180/EMU-notes.14.5Mellini M. Structure and microstructure of serpentine minerals // Minerals at the Nanoscale / Eds. Nieto F., Livi K.J.T., Oberti R. European Mineralogical Union Notes in Mineralogy, 2013. Chap. 5. P. 1—27. https:// doi.org/10.1180/EMU-notes.14.5Sakaguchi I., Kouketsu Y., Michibayashi K., Wallis S.R. Attenuated total reflection infrared (ATR–IR) spectroscopy of antigorite, chrysotile, and lizardite // Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 2020. Vol. 115. No. 4. P. 303—312. https://doi.org/10.2465/jmps.190807Sakaguchi I., Kouketsu Y., Michibayashi K., Wallis S.R. Attenuated total reflection infrared (ATR–IR) spectroscopy of antigorite, chrysotile, and lizardite // Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 2020. Vol. 115. No. 4. P. 303—312. https://doi.org/10.2465/jmps.190807Tarling M.T., Rooney J.S., Viti C., Smith S.A.F., Gordon K.C. Distinguishing the Raman spectrum of polygonal serpentine // Journal of Raman Spectroscopy. 2018. Vol. 49. No. 15. P. 1—7. https://doi.org/10.1002/jrs.5475Tarling M.T., Rooney J.S., Viti C., Smith S.A.F., Gordon K.C. Distinguishing the Raman spectrum of polygonal serpentine // Journal of Raman Spectroscopy. 2018. Vol. 49. No. 15. P. 1—7. https://doi.org/10.1002/jrs.5475Tarling M.S., Demurtas M., Smith S.A.F., Rooney J.S., Negrini M., Viti C., Petriglieri J.R., Gordon K.C. Crystallographic orientation mapping of lizardite serpentinite by Raman spectroscopy // European Journal of Mineralogy. 2022. Vol. 34. P. 285—300. https://doi.org/10.5194/ejm-34-285-2022.Tarling M.S., Demurtas M., Smith S.A.F., Rooney J.S., Negrini M., Viti C., Petriglieri J.R., Gordon K.C. Crystallographic orientation mapping of lizardite serpentinite by Raman spectroscopy // European Journal of Mineralogy. 2022. Vol. 34. P. 285—300. https://doi.org/10.5194/ejm-34-285-2022.Whittaker E.J.F., Zussman J. The characterization of serpentine minerals by X-ray diffraction // Mineralogical Magazine. 1956. Vol. 31. P. 107—126.Whittaker E.J.F., Zussman J. The characterization of serpentine minerals by X-ray diffraction // Mineralogical Magazine. 1956. Vol. 31. P. 107—126.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.