Фтор-глиноземистый титанит (гротит) из гранитов турочакского комплекса (Горный Алтай)

Е.В. Наставко; Т.В. Лешуков; Б.Ю. Змеев; Г.А. Федосюк

doi:10.46698/VNC.2026.86.94.001

Е.В. Наставко Кемеровский Государственный Университет, Россия, 650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6
Т.В. Лешуков Кемеровский Государственный Университет, Россия, 650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6
Б.Ю. Змеев Кемеровский Государственный Университет, Россия, 650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6
Г.А. Федосюк Кемеровский Государственный Университет, Россия, 650000, г. Кемерово, ул. Красная, 6

DOI: https://doi.org/10.46698/VNC.2026.86.94.001

Ключевые слова: граниты, гротит, геохронометры, титанит, фтор-глиноземистый титанит, турочакский комплекс, Горный Алтай

Резюме

Актуальность работы. Использование титанита в качестве минерала геохронометра в последнее время приобретает все большую популярность. При этом в гранитоидах встречается как магматический, так и метаморфический титанит. Последний является продуктом низкоградного преобразования биотита. Индикатором генезиса титанита могут служить содержания железа, фтора и глинозема, а также их разнообразные отношения. Наиболее информативными в составе фтор-глиноземистого титанита могут выступать отношения Fe/Al и (Fe+Al)/F, указывающие на магматическое или метаморфическое происхождение титанита. Целью исследования является изучение химического состава титанита для определения его генезиса в гранитах турочакского комплекса и возможности его последующего использования для геохронологических исследований. Объектом исследования являлся титанит из гранитов третьей фазы внедрения турочакского граносиенит-гранит-лейкогранитового комплекса (γD₁t), расположенного в Горно-Алтайском фрагменте Алтае-Минусинского ранне-среднедевонского магматического пояса Алтае-Саянской складчатой области (АССО). Методы исследования включали: петрографическое описание пород, изучение состава титанита с последующим выполнением кристаллохимических пересчетов состава титанита зарядным методом и составление формул, а также анализ отношений Fe/Al и (Fe+Al)/F в составе титанита. Химический состав определялся в полированных шлифах на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) Tescan Vega3 с приставкой рентгенофлуоресцентного энергодисперсионного анализа Oxford. Результаты исследований. Установлено, что титанит из гранитов турочакского комплекса является фтор-глиноземистым и имеет следующую формулу (Ca0.97-1.00Fe0.01-0.02)Ʃ0.99-1.01(Ti0.79-0.81Al0.18-0.22)Ʃ0.98-1.01 (Si_0.98-1.00Al_0-0.02)_Ʃ1.00O₄(O_0.81-0.86F_0.14-0.19)_Ʃ1.00. Отношения в его составе Fе/Al (менее 1:8) и (Fe+Al)/F (близко к 1:1) свидетельствуют о метаморфическом генезисе титанита и, как следствие, невозможности его применения для целей геохронологии гранитов турочакского комплекса.

Литература

Бабин Г.А., Гусев Н.И., Юрьев А.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000. (третье поколение). Серия Алтае-Саянская. Лист N-45 – Новокузнецк. Объяснительная записка. СПб., 2007. – 665 с.

Балтыбаев Ш.К., Саватенков В.М., Петракова М.Е. T-t эволюция раннепротерозойских пород Северного Приладожья по данным изучения U-Pb, Rb-Sr и Sm-Nd систем в минералах // Геодинамика и тектонофизика. – 2024. – Т. 15. № 3. – Art. No. 0759. DOI: 10.5800/GT-2024- 15-3-0759.

Вах А.С., Авченко О.В., Карабцов А.А., Степанов В.А. Первая находка гротита в золото-рудных месторождениях. // Доклады Академии наук. – 2009. – Т. 428. № 3. – С. 353–357.

Газеев В.М., Гурбанов А.Г., Кондрашов И.А. Позднекарбоновые гипабиссальные граниты и лейкограниты Большого Кавказа: вопросы петрогенезиса. // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. № 2. – С. 117–130. DOI: 10.46698/VNC.2024.94.67.009.

Гусев А.И. Высоко-фракционированные гранитоиды Пшишского редкометалльного рудного поля Северного Кавказа. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. № 1. – С. 96–111. DOI: 10.46698/VNC.2023.80.89.007.

Гусев А.И., Коробейников А.Ф. Петро-геохимические особенности и рудоносность двух подтипов анорогенных гранитоидов Горного Алтая. // Известия Томского политехнического университета. – 2014. – Т. 325. № 1. – С. 27–35.

Дорошкевич А.Г., Шарыгин В.В., Пономарчук А.В., Изох А.Э., Избродин И.А. и др. Новые данные о возрасте пород пироксенитовых массивов р. Хани (Алдано-Становой щит). // Геосферные исследования. – 2022. – № 3. – С. 6–26. DOI: 10.17223/25421379/24/1.

Ерохин Ю.В., Иванов К.С., Хиллер В.В. Включения гротита в цирконе из гранитоидов кристаллического фундамента Южного Ямала. // Вестник МГТУ. – 2019. – Т. 22. № 1. – С. 5–11. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-5-11.

Коновалова Е.В., Холоднов В.В., Прибавкин С.В., Замятин Д.А. Элементы-минерализаторы (сера и галогены) в апатитах Шарташского гранитного массива и Березовского золото- рудного месторождения. // Литосфера. – 2013. – № 6. – С. 65–72.

Кориш Е.Х., Савко К.А., Базиков Н.С., Ларионов А.Н. Возраст сиенитов палеопротерозойского дубравинского супрасубдукционного щелочно-карбонатитового комплекса Курского блока Сарматии. // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. – 2024. – № 1. – С. 4–13. DOI: 10.17308/geology/1609-0691/2023/4/4-13.

Наставко Е.В., Федосюк Г.А., Змеев Б.Ю. Гротит из сланцев Иртышской зоны смятия (Восточный Казахстан). // Вестник геонаук. – 2024. – № 12(360). – С. 3–11. DOI: 10.19110/geov.2024.12.1.

Скублов С.Г., Мамыкина М.Е., Ризванова Н.Г. U-Pb возраст и редкоэлементный состав титанита из гранитов Белокурихинского массива, Горный Алтай. // Вестник МГТУ. – 2021. – Т. 24. № 2. – С. 168–177. DOI: 10.21443/1560-9278-2021-24-2-168-177.

Тарарин И.А., Бадрединов З.Г., Чубаров В.М., Шарова О.И. Гротит гранат-слюдистых кристаллических сланцев шихтинской свиты Срединнокамчатского массива. // Доклады Академии наук. – 2011. – Т. 438. № 6. – С. 809–812.

Castelli D., Rubatto D. Stability of Al-and F-rich titanite in metacarbonate: petrologic and isotopic constraints from a polymetamorphic eclogitic marble of the internal Sesia Zone (Western Alps). // Contributions to Mineralogy and Petrology. – 2002. – Vol. 142. No. 6. – pp. 627–639. DOI: 10.1007/s00410-001-0317-6.

Chen Y.X., Zhou K., Zheng Y.F., Gao X.Y., Yang Y. Polygenetic titanite records the compo- sition of metamorphic fluids during the exhumation of ultrahigh-pressure metagranite in the Sulu orogen. // Journal of Metamorphic Geology. – 2016. – Vol. 34. No. 6. – pp. 573–594. DOI: 10.1111/jmg.12194.

Erdmann S., Wang R., Huang F. et al. Titanite: A potential solidus barometer for granitic magma systems. // Comptes Rendus Geoscience. – 2019. – Vol. 351. – pp. 551–561. DOI: 10.1016/j.crte.2019.09.002.

Franz G., Spear F. Aluminous titanite (sphene) from the Eclogite Zone, south-central Tauern Window, Austria. // Chemical Geology. – 1985. – Vol. 50. No. 1/3. – pp. 33–46.

Frost B.R., Chamberlain K.R., Schumacher J.C. Sphene (titanite): phase relations and role as a geochronometer. // Chemical Geology. – 2001. – Vol. 172. No. 1-2. – pp. 131–148.

Hayden L.A., Watson E.B., Wark D.A. A thermobarometer for sphene (titanite). // Contributions to Mineralogy and Petrology. – 2008. – Vol. 155. Issue 4. – pp. 529–540. DOI: 10.1007/s00410- 007-0256-y.

Kasay G.M., Borst A.M., Giebel J.R. et al. Petrogenesis and geodynamic setting of the Bin go alkaline-carbonatite complex, DRC: Constraints from petrography, geochemistry, C-O isotopes and U-Pb geochronology. // Precambrian Research. – 2024. – Vol. 408. – Art. No. 107421. DOI: 10.1016/j.precamres.2024.107421.

Kawohl A., Frimmel H.E., Whymark W.E. et al. Geology, geochemistry, and apatite/titanite U–Pb geochronology of ca. 1.88 Ga alkaline ultrabasic dykes in the Southern Province near Sudbury, Ontario. // Canadian Journal of Earth Sciences. – 2023. – Vol. 60. No. 1. – pp. 62–77. DOI: 10.1139/cjes-2022-0030.

Kowallis B.J., Christiansen E.H., Dorais M.J. et al. Variation of Fe, Al, and F Substitution in Titanite (Sphene). // Geosciences (Switzerland). – 2022. – Vol. 12. No. 6. – Art. No. 229. DOI: 10.3390/geosciences12060229.

Li Z., Guo H., Zeng W. et al. Geochemical, U-Pb Age and Nd-Isotopic Characteristics of Titanite in Alkaline Rocks from Dazhuang Nb-REE Deposit in Southern Margin of North China Craton. // Earth Science. – 2022. – Vol. 47. No. 4. – pp. 1415–1434. DOI: 10.3799/dqkx.2021.126.

Markl G., Piazolo S. Stability of high-Al titanite from low-pressure calcsilicates in light of fluid and host-rock composition. // American Mineralogist. – 1999. – Vol. 84. No. 1/2. – pp. 37–47.

Oberti R., Smith D.C., Rossi G., Caucia F. The crystal chemistry of high-aluminium titanites. // European Journal of Mineralogy. – 1991. – Vol. 3. Issue 5. – pp. 777–792. DOI: 10.1127/ ejm/3/5/0777.

Qiu E., Zhang Yu., Larson K. P. Dating Subhorizontal Ductile Fabric in the Feidong Complex via Zircon and Titanite U–Pb Geochronology: Insights into Middle Triassic Transpressional Deformation along the Southern Tan-Lu Fault Zone. // Lithosphere. – 2025. – Vol. 2025. No. 1. DOI: 10.2113/2025/lithosphere_2024_224.

Scibiorski E.A., Cawood P.A. Titanite as a petrogenetic indicator. // Terra Nova. – 2022. – Vol. 34. No. 3. – pp. 177–183. DOI: 10.1111/ter.12574.

Tropper P., Manning C.E., Essene E.J. The substitution of Al and F in titanite at high pressure and temperature: experimental constraints on phase relations and solid solution properties. // Journal of Petrology. – 2002. – Vol. 43. No. 10. – pp. 1787–1814. DOI: 10.1093/petrology/43.10.1787.

Tulloch A.J. Secondary Ca-Al silicates as low-grade alteration products of granitoid biotite. // Contributions to Mineralogy and Petrology. – 1979. – Vol. 69. No. 2. – pp. 105–117. DOI: 10.1007/bf00371854.

Van Schijndel V., Cutts K.A., Pereira I. et al. Minor minerals, major implications: using key mineral phases to unravel the formation and evolution of Earth’s crust. // Geological Society Special Publication. – 2024. – Vol. 537. No. 1. – pp. 1–7. DOI: 10.1144/sp537-2023-110.

Warr L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. // Mineralogical Magazine. – 2021. – Vol. 85. – pp. 291–320.

Wei R., Wang Y., Hu Q. et al. Mineral Chemistry and In Situ LA-ICP-MS Titanite U-Pb Geochronology of the Changba-Lijiagou Giant Pb-Zn Deposit, Western Qinling Orogen: Implications for a Distal Skarn Ore Formation. // Minerals. – 2024. – Vol. 14. No. 11. – Art. No. 1123. DOI 10.3390/ min14111123.