Филлипсит

14.07.2020

Природа и распространение. Филлипсит — обычный минерал морских осадков. Он встречается также в некоторых соленых озерах. Впервые в глубоководных осадках филлипсит описали Меррей и Ренар, которые определили его в отложениях, ассоциировавшихся с вулканогенным материалом в Тихом и Индийском океанах. В Атлантике впервые филлипсит был описан гораздо позднее, однако сейчас он определен на очень многих станциях во всех океанах.

Филлипсит образует призматические кристаллы от 8 мкм до 5 мм в длину, а также существует в виде шаровидных и сложных секториальных двойников. Однако большинство кристаллов филлипсита имеет в длину от 10 до 120 мкм (рис. 9). Они обычно бесцветные или белые с желтовато-коричневым оттенком и иногда содержат включения, особенно окисей железа. Обзоры структурных и оптических характеристик филлипсита выполнены Кроненом, Кестнер и Стоунсифер и др.


Пелагические филлипситы по отношению Si/Al располагаются между филлипситами, ассоциирующимися с основными изверженными породами, и филлипситами, ассоциирующимися с кремнистыми туфами в отложениях соленых озер (табл. 2). Это отношение колеблется от 2,3 до 2,8; минерал обогащен щелочами, причем К преобладает над Na и Ca. Содержание таких элементов, как Si, Al и К, а также H2O слабо варьирует в различных образцах филлипсита. Определения малых элементов в филлипситах редки, однако Ra был определен Ревеллом и др.; содержание Ti достигает 0,02%, Р — 0,09%; небольшие концентрации U и Th обнаружены Берна и Голдбергом, а также Берна и др. Позднее Берна и Чёрч определили в анализированных ими образцах цеолитов следующие элементы (в млн-1): 61—80 Rb, 66—191 Sr, содержание которых не меняется с глубиной осадков, 8—24 La, 8-29 Ce, 10—34 Nd, 2—7,7 Sm, 1—2 Eu, 3—9,7 Gd, 2,7—9,1 Dy, 1,2—5,2 Er, 1,3—5,1 Tb и 0,27—1 Lu. Эти авторы отметили также закономерное уменьшение в минералах с глубиной концентрации Ba с 1200 до 220 млн-1 и Th с 3,0 до 0,6 млн-1, что позволяет предположить продолжение роста кристаллов после захоронения из растворов, содержащих уменьшающиеся концентрации этих элементов, на чем мы остановимся ниже.

Распределение и ассоциации. Распределение филлипсита в поверхностном слое морских осадков было описано Голдбергом, Бонатти и др. Позднее большое количество данных появилось в результате глубоководного бурения по проекту DSDP (Deep Sea Dulling Project). Иx обзор содержится в работах Стоунсифер, Кестнер и Стоунсифер, Петцинга и Честера, Хэя, Инджимы и др.

Самые высокие концентрации филлипсита установлены в морских осадках областей с низкими скоростями седиментации, удаленных от суши и лежащих ниже критической глубины карбонатонакопления. Бонатти показал, что содержание филлипсита в бескарбонатном веществе осадков центральной, южной и юго-восточной частей Тихого океана превышает 50%, в то время как Петцинг и Честер обнаружили его высокие концентрации в ряде других участков Тихого океана (рис. 10). В осадках Индийского и Атлантического океанов его содержание на порядок ниже, чем в Тихом. В Индийском океане филлипсит в основном развит в котловинах Центральной и Уортон, на участках системы срединноокеанических хребтов и Восточно-Индийского хребта, а также на небольшом участке хребта Карлсберг (рис. 11). Меньше известно о распределении филлипсита в Атлантическом океане, однако имеющиеся данные (рис. 12) указывают обычно на его низкие концентрации.

В зависимости от типа осадков концентрация филлипсита сильно колеблется. Meppeй и Pенap обнаружили, что филлипсит наиболее часто встречается в красных глинах, и реже — в карбонатных и кремнистых осадках, однако Голдберг сообщил о высоких концентрациях этого минерала в карбонатных осадках юго-восточной части Тихого океана. Проведя статистический анализ встречаемости филлипсита на большом количестве проб, Стоунсифер и Инджима обнаружили, что он развит главным образом в глинах, карбонатах и вулканогенных осадках, однако присутствует также в некоторых разновидностях кремнистых и терригенных глинистых илов. Сходные ассоциации описали Петцинг и Честер, однако они не придали им генетического значения. Обычна ассоциация филлипсита с вулканогенным материалом, даже в известковых и кремнистых осадках. Нередко в ассоциации с филлипситом встречаются кварц и плагиоклазы. Обычны также барит и железо-марганцевые окиси, а комплексы глинистых минералов, ассоциирующихся с филлнпситом, обогащены смектитом, особенно в Индийском океане. Филлипситы в отложениях соленых щелочных озер рассмотрены Сурдамом и Шеппардом.

Происхождение. Обычная ассоциация филлипсита с вулканическим стеклом и продуктами его изменения позволила большинству исследователей считать, что морской филлипсит происходит за счет преобразования подводного вулканического материала.

Большинство исследователей обычно считают, что непосредственным предшественником морского филлипсита является палагонит, который в свою очередь является продуктом изменения подводных базальтовых стекол. Однако и смектит — другой продукт изменения базальтов — тоже считается важным в этом плане. В щелочных соленых озерах, напротив, наиболее обычным предшественником филлипсита является риолитовое стекло. Вероятно, это обусловлено возрастанием растворимости риолитовых стекол с увеличением щелочности. Петцинг и Честер полагают, что непосредственными предшественниками филлипсита являются не подводные вулканические породы, а вулканические стекла, поступающие в океан в основном из наземных вулканов. Они выявили корреляцию между распространением филлипсита в Тихом океане и современной картиной глобального вулканизма.

В некоторых случаях наблюдалось продолжение роста кристаллов филлипсита в осадках после захоронения. Берна и др. обнаружили, что содержание Th и U в изученных ими филлипситах уменьшается с глубиной захоронения, в то время как концентрации самого минерала увеличивается. Более того, Чисцинский наблюдал увеличение концентрации филлипсита и растворение кремневых организмов с глубинен в ряде колонок осадков. Это позволяет предположить, что кремнезем органических остатков может способствовать образованию филлипсита на глубине. Наблюдения, подобные этим, очень важны, так как указывают на то, что аутигенные минералы не только осаждаются из водной толщи или образуются на границе раздела вода — осадок, по и могут продолжать расти в результате химических реакций, происходящих в осадках после захоронения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна