Цеолиты скарново-магнетитовых месторождений северного казахстана и шведской лапландии

1Пеков и.В., 1Турчкова а.Г., 2Кононкова н.Н., 3Ликберг п.

1Мгу, Москва, Россия, mineral@geol.Msu.Ru; 2геохи ран, Москва, Россия; 3Euroatom Safeguards Directorate, Люксембург

¹Pekov I.V¹, ¹Turchkova A.G., ²Kononkova N.N., ³Lyckberg P. Zeolites in scarn magnetite deposits of Northern Kazachstan and Swedish Lappland (¹Moscow State University, Moscow, Russia; ²GEOKHI, Moscow, Russia; ³Euroatom Safeguards Directorate, Luxembourg).

Цеолиты известково-скарновых железорудных месторождений Тургайского прогиба в Северном Казахстане хорошо известны как великолепный музейно-коллекционный материал. Особенно “урожайным” оказалось начало 90-х гг. ХХ в, когда тысячи эффектных друз стеллерита, гмелинита, стильбита, шабазита были добыты на Соколовском месторождении. Трудноотличимые визуально от казахстанских образцы стеллерита и стильбита в большом количестве происходят из скарново-магнетитового месторождения Мальмбергет в Северной Швеции. На фоне такого изобилия представляется удивительным, что цеолитовая минерализация этих объектов оставалась практически неизученной. На Соколовском, Сарбайском и Куржункульском месторождениях Тургайской группы нами установлено 12 цеолитов: стеллерит, стильбит-Са, гмелинит-Na, шабазит-Na, натролит, сколецит, томсонит-Са, ломонтит, гейландит-Са, филлипсит-Na, филлипсит-Ca, анальцим.

В северном борту Соколовского карьера в полостях андрадитовых скарнов с гематитом, кальцитом, пиритом развит комплекс кальциевых цеолитов. Наиболее распространен стеллерит состава (Ca_3,56Na_,28K_,12)_3,96(Al_7,84Si_28,24)_36,08O₇₂nH₂O, дающий щетки коричневых до желто-оранжевых призматических кристаллов до 1 см. Характерной особенностью кристаллов тургайского стеллерита, позволяющей отличать его от похожего стильбита, является плоская головка, образованная гранью {001}. Обычно кристаллы стеллерита расщеплены в плоскости (010) вплоть до образования дискосферолитов с осью [100]; часто пучки кристаллов собраны в сферолиты до 2,5 см. Стенки некоторых полостей покрыты щетками снежно-белых призм (до 4022 мм) ломонтита (Ca_3,88K_,12Na_,08Mn_,01)_4,09 (Al_7,67Si_16,26)_23,93O₄₈nH₂O, другие каверны нацело заполнены радиально-шестоватыми агрегатами грязно-белого сколецита (Ca_,97Na_,01)_,98 (Al_1,99Si_3,02)_5,01O₁₀nH₂O, длина индивидов которого достигает 6–7 см.

В южной части Соколовского карьера находится богатое проявление высоконатриевых цеолитов, приуроченных к кавернам в хлорит-пирит-магнетит-эпидотовой породе. Са-доминантным среди них является только стильбит-Са (Ca_3,84Na_1,28K_,09)_5,23(Al_9,51Si_26,59)_36,10O₇₂nH₂O, образующий желтые призматические сложносдвойникованные кристаллы до 2 см с пирамидальными головками. С ним тесно ассоциирует шабазит-Na (Na_2,82Ca_,88K_,34)_4,02 (Al_3,36Si_8,24)_11,60O₂₄nH₂O в виде ромбоэдров до 3 см розового или мясо-красного цвета. Очень интересны крупные щетки розовато-желтого гмелинита-Na (Na_10,46Ca_,36K_,10)_10,92 (Al_7,07Si_15,87)_22,94O₄₈nH₂O. Издали они кажутся сложенными ромбоэдрами (до 2 см) шабазита, но при внимательном рассмотрении видно, что каждый ромбоэдр — это полый футляр, образованный параллельными сростками гексагональных дипирамид гмелинита до 5 мм. Это гомоосевые псевдоморфозы гмелинита по шабазиту: главные оси замещенного ромбоэдра шабазита и всех дипирамид гмелинита параллельны, как и грани {101}. На гмелинит нарастают анальцим и натролит в виде мелких кристалликов. В других участках Соколовского месторождения псевдоморфозы гмелинита по шабазиту тесно ассоциируют со сферолитовыми корками (до 2 мм) бесцветного пластинчатого томсонита-Са Na_1,06Ca_1,78(Al_4,74Si_5,29)_10,03O₂₀nH₂O. На них нарастают плотные или “пушистые” белые сферолиты (до 3,5 см) натролита (Na_1,84Ca_,01)_1,85 (Al_1,98Si_3,05)_5,03O₁₀nH₂O. В пустотах с кальцитом встречаются розоватые кристаллы (до 2,5 см) анальцима Na_,94(Al_,98Si_2,03)_3,01O₆nH₂O. Отметим гигантские, до 10 см (!) в диаметре, сферолиты коричневого стильбита-Са из полостей магнетитовой руды.

На Сарбайском месторождении распространены кальциевые цеолиты. В кавернах андрадит-магнетитового скарна встречаются коричневые сферолиты (до 1,5 см) стеллерита (Ca_3,88Na_,16K_,04)_4,08(Al_8,48Si_27,64)_36,12O₇₂nH₂O и светло-коричневые кристаллы (до 1 см) гейландита-Са (Ca_2,44Na_,47K_,32Mg_,21Sr_,20Mn_,01)_3,65(Al_8,33Si_28,12)_36,45O₇₂nH₂O. На “почки” пренита нарастают желтоватые кристаллы (до 1 см) стильбита-Ca (Ca_3,78Na_1,36K_,15Ba_,01)_5,30 (Al_8,86Si_27,08)_35,94O₇₂nH₂O. Светло-желтый стеллерит (Ca_3,89Na_,58K_,12Mg_,01Mn_,01)_4,61 (Al_8,63Si_27,40)_36,03O₇₂nH₂O типичен для сереброносных жил Сарбая.

Для Куржункульского месторождения характерны натриевые цеолиты, ассоциирующие с кальцитом, пиритом, кварцем, пренитом, датолитом. Гмелинит-Na (Na_4,28Ca_1,66K_,68Mg_,08)_6,70(Al_6,80Si_16,78)_23,58O₄₈nH₂O образует розовые дипирамиды с гранями призмы и пинакоида (до 5 мм) в ассоциации с гейландитом-Са (Ca_2,50Na_1,38K_,67Sr_,23Mn_,02Mg_,01)_4,81(Al_9,11Fe_,01Si_27,24)_36,36O₇₂nH₂O, дающим коричневые блочные кристаллы до 2 см. Интересна тесная ассоциация одиночных белых сложносдвойникованных кристаллов (до 11 см) филлипсита-Na (Na_4,67K_1,47Ca_,12)_6,26(Al_4,59Si_10,96)_15,55O₃₂nH₂O с щетками расщепленных несдвойникованных желтоватых призм (до 6 х 2 мм) филлипсита-Сa (Ca_2,72Na_2,41K_,71Mn_,01)_5,85(Al_5,37Fe_,02Si_9,87)_15,20O₃₂nH₂O и корками бесцветных чечевицеобразных двойников (до 3 мм) по факолитовому закону шабазита-Na (Na_2,17Ca_,77K_,40Sr_,03)_3,37(Al_3,85Si_8,07)_11,92O₂₄nH₂O. Нередки здесь и щетки водяно-прозрачных тетрагонтриоктаэдров (до 5 мм) анальцима Na_,96(Al_,98Si_2,02)_3,00O₆nH₂O.

На месторождении Мальмбергет (Шведская Лапландия) распространены цеолиты серии стильбита — стеллерита, ассоциирующие с диопсидом, вермикулитом, апофиллитом. Они образуют корки расщепленных призматических кристаллов до 1,5 см и сферолитов до 2,5 см, окрашенных в разные оттенки желтовато-коричневого цвета. По морфологии их кристаллы идентичны казахстанским, и в большинстве случаев минералы из Мальмбергета так же различаются визуально: стеллерит (Ca_4,16Na_,04K_,04Sr_,02)_4,26(Al_7,68Si_28,12)_35,80O₇₂nH₂O дает брусковидные индивиды с плоскими головками, а у кристаллов стильбита-Са (Ca_3,96Na_,88K_,02)_4,86(Al_8,60Si_27,36)_35,96O₇₂nH₂O наблюдаются пирамидальные головки. Встречаются и кристаллы стильбита-Ca (Ca_4,16Na_,60K_,04)_4,80(Al_8,88Si_27,08)_35,96O₇₂nH₂O, на головках которых существенное развитие имеет грань пинакоида.

Кальциевая и натриевая ветви цеолитовой минерализации на месторождениях Северного Казахстана обычно пространственно разобщены. Судя по немногим совместным находкам, натриевые цеолиты формируются в целом позже кальциевых. Возможно, шабазит здесь изначально имел существенно кальциевый состав внекаркасных катионов, и замещению его гмелинитом-Na предшествовала стадия ионного обмена в условиях резко возросшей активности Na, в результате чего возник промежуточный по составу Са-содержащий шабазит-Na. Это же касается и филлипсита, для которого высокие содержания Na редки, а более обычным является Ca-K-состав внекаркасных катионов.