Удивительные гранаты из Зап.Австралии

[Mulder]

Всем привет! Я занимаюсь микрозондовым рентгено-спектральным анализом (МРСА). Недавно к нам на анализ поступил образец ильменитов из Западной Австралии (р-н г. Кейпел), содержащихся в гнейсах. Среди ильменитов были найдены 3 любопытных зерна граната. Анализ показал, что по содержанию MnO - от 13,32 до 15,54% и FeO - от 6,28 до 14,43%, эти гранаты занимают промежуточное положение между альмандином и спессартином, ближе к спессартину. Но вот содержание TiO2 - от 23,44 до 39,41% явно указывает на то, что они являются шорломитами. Пересчет на 12 атомов кислорода и доводки до 3 4-хвалентных атомов дает следующие формулы:
1) (Mn_1.11Fe⁺²_0.67Ca_0.65Mg_0.25)(Ti³⁺_1.12Al_0.71)(Si_2.63Ti⁴⁺_0.37)O₁₂
2) (Mn_0.95Fe⁺²_0.44Ca_0.53Mg_0.33)(Ti³⁺_1.44Al_0.58Cr_0.01)(Si_1.96Ti⁴⁺_1.04)O₁₂
3) (Fe⁺²_1.03Mn_0.99Ca_0.50Mg_0.25)(Ti³⁺_1.16Al_0.59Cr_0.02)(Si_2.14Ti⁴⁺_0.86)O₁₂
 Выяснилось, что все железо в этих гранатах 2-хвалентно, а вот титан больше 3-х валентен, причем расчет показал, что в 2-ух случаях около 58%ионов Ti занимают 3-хвалентную позицию, и 42% - 4-хвалентную, а в одном случае 75% 3-хвалентны и лишь 25% 4-хвалентны. Это нетипично для гранатов, более того такое содержание Ti и преобладание 3-хвалентных ионов над 4-хвалентными очень большая редкость. По-крайней мере я с такими образцами сталкиваюсь впервые. Анализ проводился на полированных образцах.
У кого какие мнения???

[ХБУ]

А вы уверены, что это вообще гранаты у вас? Я так сильно сомневаюсь.
Трехвалентный титан это ерунда полная в таких количествах. Тем более титан никогда не замещает в гранатах кремний, это обычно делают Al³⁺ и Fe³⁺.
У вас катионов не хватает для такого количества кислорода - в метрике граната должно быть 8 катионов супротив 12 или менее кислородов. В ваших формулах сумма катионов всегда заметно ниже 8. Другими словами у вас отношение Ме/О не 2/3 как в гранате а меньше.
Вы совершенно напрасно пытаетесь подгонять этот скорее всего новый минерал под метрику граната. Этак я одно время носился с "новым" "пироксеном" FeAl[AlSiO₆]  а это был банальный хлоритоид FeAl₂[SiO₄]O(OH)₂.

[Mulder]

Согласен с замечанием о нехватке катионов, но не буду пугать (радовать) себя открытием нового минерала. Но все же очень и очень смущает такое количество Ti

[ХБУ]

Это еще не открытие. Открытие будет когда минерал будет утвержден комиссией и будет опубликована статья о нем с вашей фамилией среди авторов. А пока это просто находка некой новой фазы. Довольно рядовое событие. Например когда я активно работаю с образцами со мной это случается 2-3 раза в месяц. Вот буквально позавчера, в среду, нашли мы фазу (Ca,Ce)₅Fe²⁺₄Zr₃O₁₅ и что? Минералом она не станет никогда, по крайней мере с этого объекта. Может где еще найдут, тогда может быть да.
Что касается третьего анализа, так в нем титана две ф.е., в гранате с таким содержанием четырехвалентного катиона в позиции В (как в керимасите, например) кремния должна бы быть только одна ф.е. и две ф.е трехвалентного элемента в тетраэдрах. А у вас 2 кремния, а трехвалентных железа и алюминия (даже с хромом) не набирается двойка. Ну какой это гранат?
Я так думаю, либо у вас совершенно негодные анализы, либо это не гранат вовсе.
Кстати, вы так и не ответили, с чего вы вдруг решили загонять этот минерал в гранаты. На самом деле у вас тут строго говоря 2 минерала - железный и марганцевый.

[Mulder]

На счет качества анализов - это вы зря, у нас все методики выверены и вылизаны годами, делаем по несколько тысяч самых разнообразных анализов в год. Ловим даже такие тонкие эффекты, как распределение редких земель, урана и тория в зонах роста цирконов (ширина этих зон кстати редко превышает 3-х микрон), эти данные используются потом вкупе с изотопным анализом нашими зарубежными коллегами для определения условий, влияющих на них в течении всего существования. Не буду хвалиться, но за нашей лабораторией закреплено 6 открытий новых минералов, уже признанных международной комиссией и получивших определенные названия. Некоторые скажут: Это мало!, но это - факт. Мы не охотимся за новыми фазами - у нас несколько иные задачи.
На счет того, являются ли обнаруженные зерна гранатами или это смесь двух фаз. При увеличении в 2000 в отраженных электронах видно, что это именно монофаза, элементы рапределены равномерно. Скорее всего это может быть действительно новая фаза. Потому как мы не уверены в том что она новая, то мы и не кричим об этом, а тихо шепчем. Может быть у кого и встречались такие фазы.

[ХБУ]

Я же сказал "или - или". Или вы верите в свои анализы - тогда это не гранат, или это гранат - но анализы не ахти.

А размер фазы каков? Глазом ее видно хоть под бинокуляром? Рентген с нее делали и возможно ли это исходя из имеющегося материала? Что в оптике видно? Можно взглянуть на зондовское фото ваших кристаллов?

Просто вы по непонятной мне и необъясненной вами причине загнали эту фазу в гранаты, что просто сбивает вас с толку и уводит в сторону. Одно дело производить хорошие анализы и наладить качественную пробоподготовку, а совсем  другое дело эти анализы интерпретировать. В первом вы преуспели - честь вам и хвала. А вот второе у вас отстает, это видно по вашему подходу к пересчетам анализов данных "гранатов". В общем то это обычное явление и часто встречается. Как говорил Лао Цзе - нельзя быть сильным во всем. Собственно именно для этого и дифференцируются научные дисциплины, чтобы каждый был силен в своей области. Вам нужно прибегнуть к помощи "практикующего минералога".

Вы в Ленинграде базируетесь? Если да, то подойдите с вашим минералом к Сергею Бритвину, интересно, что он вам скажет. С гранатами он знаком не понаслышке и новых минералов открыл как бы не с дюжину, а то и поболе. Человек реально сможет вам что то полезное посоветовать.

[Mulder]

Вот нашел одно фото, к сожалению другие не сохранились Фото сделано в отраженных электронах, светлые зерна - ильмениты, потемнее в центре - загадочная фаза (зерно №2 см. выше). К сожалению, фотографий в оптике мы не делаем Зерна залиты в шашку, напылены углеродом. Покрытие пока снимать нельзя, заказчик еще не получил результаты анализов, авось еще чего-нить вздумает заказать. Отбирались монофракции вручную, в очень малом количестве, но думаю возможно будет просмотреть оставшийся материал в бинокуляр на наличие чего-нибудь кроме ильменитов. Все зерна в основном меньше 100 мкм, редко встречаются лошади больше 150 микрон.
Не, я в Москве. В любом случае, спасибо за совет! И вообще, спасибо за конструктивный диалог. Всегда очень приятно общаться с понимающими суть дела людьми - ну так сказать не дилетантами.

[ХБУ]

  Теперь окажется, что мы сидим окно в окно, а то и в одном здании. Я сижу в ИГЕМЕ (к.303) окнами на ВИМС, и во ВНИИХТе окнами на ВНИИХТ же.

[Mulder]

  А я в ИМГРЭ

[ХБУ]

Дядька моей жены в ИМГРЭ работал, да помер в позапрошлом году. А сам в ИМГРЭ я очень давно не был, почитай с тех пор как Степанов умер.
Что касается вашей картинки, то видно какая у вас шашка рельефная - ваша шлифовалка работает не лучше нашей, надо признать. А это плохо. Я лет 20 уже в шлифовалку образцов не сдаю, у самого лучше полировка получается чем у них.
К сожалению из морфологии зерна №2 много информации не вытянешь - осколок. Но как показывает опыт, даже такие мелкие гранаты из сланцев-гнейсов обычно бывают зональными, что хорошо должно бы быть видно в режиме COMPO. А ваше зернышко гомогенное.
Надо дождаться, когда можно будет убрать напыление, посмотреть на зернышко, какого оно цвета, и поискать его аналоги в концентрате во 2-й - 3-й электромагнитной фракции тяжелой бромоформа. Где то там этот минерал должен бы сконцентрироваться, на мой взгляд. Ну а там рентген надо снимать.