Инд. авторы:	Широносова Г.П., Прокопьев И.Р.
Заглавие:	Поведение рзэ+y во фторидно-хлоридно-сульфидно-сульфатно-карбонатных средах на гидротермальных стадиях щелочных магматических комплексов по данным термодинамического моделирования
Библ. ссылка:	Широносова Г.П., Прокопьев И.Р. Поведение рзэ+y во фторидно-хлоридно-сульфидно-сульфатно-карбонатных средах на гидротермальных стадиях щелочных магматических комплексов по данным термодинамического моделирования // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2017. - Т.328. - № 12. - С.75-83. - ISSN 2500-1019. - EISSN 2413-1830.
Внешние системы:	РИНЦ: 32322244;
Реферат:	rus: Актуальность работы обусловлена появлением термодинамических данных по фосфатам тяжелых РЗЭ, бастнезиту и паризиту, а также экспериментальных данных по устойчивости сульфатных комплексов лантаноидов и фторокомплексов иттрия в растворах. Это обстоятельство диктует необходимость оценки поведения РЗЭ+Y по обновленной термодинамической базе UNITHERM в условиях окисленных гидротермальных флюидов сложного хлоридно-сульфатно-бикарбонатного состава, характерных для щелочных магматических комплексов. Цель работы: определение устойчивых ассоциаций минералов макро- и микросистемы и состава равновесных с ними гидротермальных флюидов, содержащих редкоземельные элементы в слабокислых и слабощелочных условиях при температуре 500-100 °С и давлении 2000-125 бар. Методы исследования: термодинамическое моделирование взаимодействия монацита и кальцита с гидротермальными флюидами с применением программного комплекса HCh (разработчик Ю.В. Шваров). Для определения состояния равновесия в алгоритме программы использован метод минимизации свободной энергии Гиббса системы (программа GIBBS) в комплексе с базой термодинамических данных UNITHERM. Результаты. Показано, что исходные твердые фазы монацит и кальцит при взаимодействии с флюидом в определенных условиях преобразуются в РЗЭ-флюорит, РЗЭ-фторапатит и ксенотим, при этом в слабокислых условиях образуется ангидрит, а при 100 °С еще и элементарная сера. В слабощелочных условиях сохраняется частично не прореагировавший кальцит и при высоких температурах (500 и 400 °C) образуется сода, при 100 °С обнаруживается нахколит. В обоих вариантах по кислотности-щелочности благодаря высокой концентрации сульфатной серы оказывается устойчивым тенардит. Рассмотрено распределение РЗЭ по формам во флюиде. eng: The relevance of the work is caused by appearance of thermodynamic data on heavy REE phosphates, bastnesite and parizite, as well as experimental data on stability of lanthanides sulfate complexes and yttrium fluorine complexes in solutions. This circumstance makes it necessary to evaluate the behavior of REE+Y according to the updated thermodynamic database UNITHERM under the conditions of oxidized hydrothermal fluids of complicated chloride-sulfate-bicarbonate composition, which is characteristic for alkaline magmatic complexes. The main aim of the study is to determine the stable associations of minerals of macro- and microsystem, and the composition of equilibrium hydrothermal fluids containing rare earth elements in weakly acidic and weakly alkaline conditions at 500-100 °С at a pressure of 2000-125 bar. The methods: thermodynamic modeling of monazite and calcite interaction with hydrothermal fluids using the HCh software computer code (developer Yu.V. Shvarov). Minimization of Gibbs free energy of the system (Gibbs program) together with UNITHERM thermodynamic database were used to determine the equilibrium state in the program algorithm. The results. It is shown that the initial monazite and calcite solid phases alter to REE-fluorite, REE-fluorapatite and xenotime under the action of hydrothermal fluid and in the weakly acid conditions anhydrite and at 100 °C native sulfur are formed. In weakly alkaline conditions there is partially non-reacted calcite, and at high temperatures soda (500 and 400 °C) is formed, while at 100 °C nahcolite is detected. Owing to high sulfate sulfur concentration the nardite appears to be stable in both versions with respect to acidity-alkalinity. REE distribution in the fluid is discussed.
Ключевые слова:	ксенотим; РЗЭ-фторапатит; РЗЭ-флюорит; тенардит; нахколит; сера; окисленный флюид; термодинамическое моделирование; Ree; monazite; xenotime; монацит; РЗЭ; thermodynamic modeling; oxidized fluid; sulfur; Nahcolite; thenardite; REE-fluorite; REE-fluorapatite;
Издано:	2017
Физ. характеристика:	с.75-83
Цитирование:	1. 1. Окисленные магматогенные флюиды, их металлоносность и роль в рудообразовании / А.С. Борисенко, А.А. Боровиков, Е.А. Васюкова, Г.Г. Павлова, А.Л. Рагозин, И.Р. Прокопьев, Н.В. Владыкин // Геология и геофизика. - 2011. - Т. 52. - № 1. - С. 182-206. 2. 2. Фторидно-сульфатные и хлоридно-сульфатные солевые расплавы карбонатитсодержащего комплекса Мушугай-Худук, Южная Монголия / И.А. Андреева, В.Б. Наумов, В.И. Коваленко, Н.Н. Кононкова // Петрология. - 1998. - T. 6. - № 3. - С. 307-315. 3. 3. Рокосова Е.Ю., Панина Л.И. Вещественный состав и условия кристаллизации шонкинитов и минет Рябинового массива (Центральный Алдан) // Геология и Геофизика. - 2013. - Т. 54. - № 6. - С. 797-814. 4. 4. Mineralogy, age and genesis of apatite-dolomite ores at the Seligdar apatite deposit (Central Aldan, Russia) / I.R. Prokopyev, A.G. Doroshkevich, A.V. Ponomarchuk, S.A. Sergeev // Ore Geology Reviews. - 2017. - V. 81. - P. 296-308. 5. 5. Физико-химические условия формирования руд Самолазовского месторождения золота, Центральный Алдан / И.Д. Борисенко, А.А. Боровиков, А.С. Борисенко, И.В. Гаськов // Геология и геофизика. - 2017. - Т. 58. - № 12. - С. 1915-1927. 6. 6. Origin of REE-rich ferrocarbonatites in southern Siberia (Russia): implications based on melt and fluid inclusions / I.R. Prokopyev, A.S. Borisenko, A.A. Borovikov, G.G. Pavlova // Mineralogy and Petrology. - 2016. - V. 110. - P. 845-859. 7. 7. Термодинамическое моделирование поведения РЗЭ в высококонцентрированных по сульфатной сере окисленных гидротермальных флюидах / Г.П. Широносова, Г.Р. Колонин, А.А. Боровиков, А.С. Борисенко // ДАН. - 2016. - Т. 469. - № 5. - С. 611-615. 8. 8. Шваров Ю.В. Алгоритмизация численного равновесного моделирования динамических геохимических процессов // Геохимия. - 1999. - № 6. - С. 646-652. 9. 9. Шваров Ю.В. HCh: новые возможности термодинамического моделирования геохимических процессов, предоставляемые Windows // Геохимия. - 2008. - № 8. - С. 898-903. 10. 10. Shvarov Yu.V., Bastrakov E. HCh: a software package for geochemical equilibrium modeling: User’s Guide (AGSO RECORD 1999/y). - Canberra: Australian Geological Survey Organisation, Dept. of Industry, Science and Resources, 1999. - 57 p. 11. 11. Gysi A.P., Williams-Jones A.E., Harlov D. The solubility of xenotime-(Y) and other HREE phosphates (DyPO4, ErPO4 and YbPO4) in aqueous solutions from 100 to 250 °C and psat // Chemical Geology. - 2015. - V. 401. - P. 83-95. 12. 12. Hydrothermal transport, deposition, and fractionation of the REE: Experimental data and thermodynamic calculations / A. Migdisov, A.E. Williams-Jones, J. Brugger, F.A. Caporuscio // Chemical Geology. - 2016. - V. 439. - P. 13-42. 13. 13. Gysi A.P., Williams-Jones A.E. The thermodynamic properties of bastnasite-(Ce) and parisite-(Ce) // Chemical Geology. - 2015. - V. 21. - P. 87-101. 14. 14. Migdisov Art.A., Williams-Jones A.E., Wagner T. An experimental study of the solubility and speciation of the Rare Earth Elements (III) in fluoride- and chloride-bearing aqueous solutions at temperatures up to 300 °C // Geochim. et cosmochim. acta. - 2009. - V. 73. - № 23. - P. 7087-7109. 15. 15. Колонин Г.Р., Широносова Г.П. Влияние кислотности-щелочности растворов на распределение РЗЭ в процессах рудообразования (термодинамическое моделирование) // ДАН. - 2012. - Т. 443. - № 5. - С. 613-616. 16. 16. Широносова Г.П., Борисенко А.С., Колонин Г.Р. Термодинамическая оценка условий устойчивости нахколита // Труды Всероссийского ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. - М., 2015. - С. 167-170. 17. 17. Alteration and breakdown of xenotime-(Y) and monazite-(Ce) in granitic rocks of the Western Carpathians, Slovakia / I. Broska, C.T. Williams, M. Janak, G. Nagy // Lithos. - 2005. - V. 82. - P. 71-83. 18. 18. Replacement of primary monazite by apatite-allanite-epidote coronas in an amphibolite facies granite gneiss from the eastern Alps / F. Finger, I. Broska, M.P. Roberts, A. Schermaier // American Mineralogist. - 1998. - V. 83. - P. 248-258. 19. 19. Post-collisional carbonatite-hosted rare earth element mineralization in the Hongcheon area, central Gyeonggi massif, Korea: Ion microprobe monazite U-Th-Pb geochronology and Nd-Sr isotope geochemistry / N. Kim, A.C. Cheong, K. Yi, Y-J. Jeong, S.M. Koh // Ore Geology Reviews. - 2016. - V. 79. - P. 78-87. 20. 20. Harlov D.A., Forster H.J. Fluid-induced nucleation of (Y+REE)- phosphate minerals within apatite: Nature and experiment. P. II. Fluorapatite // American Mineralogist. - 2003. - V. 88. - P. 1209-1229.