При 5 ГПа и 1300оС на многопуансонном аппарате «БАРС» раскристаллизован природный материал на основе серпентина с добавками редкоземельных элементов (Lu, Yb, Er, Dy, Gd, Sm, Pr). Получена минеральная ассоциация, отвечающая перидотитовому парагенезису и включающая субкальциевый хромсодержащий пироп, суммарное содержание редкоземельных элементов в гранате достигает 7 мас.%. Показано, что схема вхождения редкоземельных элементов (R³⁺) в структуру граната отвечает вытеснению ими двухвалентных катионов с позиции с координацией 8 на позицию с координацией 6 вместо трехвалентных катионов – ^VIII[R³⁺_2x/3 A²⁺1-_2x/3]3 ^VI[A²⁺_xB³⁺_1-x]2 ^IV[Si⁴⁺]3O_12. Такая схема описывается в литературе как «менцеритовая». Установлено, что при примерно равной концентрации различных редкоземельных элементов в исходной шихте их количество в гранате отчетливо зависит от размера ионного радиуса и, соответственно, от атомного веса. Это согласуется с известными фактами о предпочтительном вхождении тяжелых редкоземельных элементов в структуру граната по сравнению с легкими.

Лин Владимир Валерьевич, ведущий технолог, Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, Россия, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3/1, e-mail: lumenex@mail.ru

Туркин Александр Иванович, доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, Россия, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3/1, e-mail: turkin@igm.nsc.ru

Чепуров Алексей Анатольевич, доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, Россия, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3/1, e-mail: achepurov@igm.nsc.ru

Консервация водного флюида в минералах и межзерновом пространстве при высоких Р-Т параметрах в процессе разложения антигорита / А. И. Чепуров, А. А. Томиленко, Е. И. Жимулев, В. М. Сонин, А. А. Чепуров, С. В. Ковязин, Т. Ю. Тимина, Н. В. Сурков // Геология и Геофизика. 2012. Т. 53, № 3. С. 305–320. https://doi.org/10.24411/ 0869-7175-2018-10024

Ackerson M. R., Tailby N. D., Watson E. B XAFS spectroscopic study of Ti coordination in garnet // American Mineralogist. 2017. Vol. 102, N 1. P. 173–183. https://doi.org/ 10.2138/am-2017-5633

Akella J., Kennedy G. C. Melting of gold, silver, and cooper-proposal for a new highpressure calibration scale // Journal of Geophysical Research. 1971. Vol. 26, N 20. P. 4969–4977. https://doi.org/10.1029/JB076I020P04969

Atomistic simulation of trace element incorporation into garnets—comparison with experimental garnet-melt partitioning data / W. van Westrenen, N. L. Allan, J. D. Blundy, J. A. Purton, B. J. Wood // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2000. Vol. 64, N 9. P. 1629–1639. https://doi.org/ 10.1016/S0016-7037(00)00336-7

Burgess S., Harte B. Tracing Lithosphere Evolution through the Analysis of Heterogeneous G9-G10 Garnets in Peridotite Xenoliths, II: REE Chemistry // Journal of Petrology. 2004. Vol. 45, N 3. P. 609–634. https://doi:10.1093/petrology/egg095

Caporuscio F. A., Oberti R., Smyth J. R. X-site control on rare earth elements in eclogitic garnets – an XRD study // European Journal of Mineralogy. 2019. Vol. 31, N 3. P. 453–463. https://doi.org/10.1127/ejm/2019/0031-2828

Carlson W. D. Multicomponent diffusion in aluminosilicate garnet: coupling effects due to charge compensation // International Geology Reviev. 2017. Vol. 59, N 5–6. P. 526–540. https://doi.org/10.1080/00206814.2016.1189855

Carlson W. D. Rates and mechanism of Y, REE, and Cr diffusion in garnet // American Mineralogist. 2012. Vol. 97, N 10. P. 1598–1618. https://doi.org/10.2138/am.2012.4108

Carlson W. D., Gale J. D., Wright K. Incorporation of Y and REEs in aluminosilicate garnet: Energetics from atomistic simulation // American Mineralogist. 2014. Vol. 99, N 5-6. P. 1022–1034. https://doi.org/10.2138/am.2014.4720

Chepurov A. A., Turkin A. I., Dereppe J. M. Interaction of serpentine and chromite as a possible formation mechanism of subcalcic chromium garnet in the upper mantle: an experimental study. European Journal of Mineralogy. 2016. Vol. 28, N 2. P. 329–336. https://doi.org/10.1127/ ejm/2016/0028-2517

Correlation of growth and breakdown of major and accessory minerals in metapelites from Campolungo, central Alps / R. Gieré, D. Rumble, D. Günther, J. Connolly, M. J. Caddick // Journal of Petrology. 2011. Vol. 52, N. 12. Р. 2293–2334. https:// doi.org/10.1093/ petrology/egr043

Crystal-chemical complexity in natural garnets: structural constraints on chemical variability / M. Merli, A. Callegari, E. Cannillo, F. Caucia, M. Leona, R. Oberti, L. Ungaretti // European Journal of Mineralogy. 1995. Vol. 7, N 6. P. 1239–1249.

Dubacq B., Plunder A. Controls on Trace Element Distribution in Oxides and Silicates // Journal of Petrology. 2018. Vol. 59, N 2. P. 1–23. https://doi:10.1093/petrology/egy027

Experimental crystallization of a subcalcic Cr-rich pyrope in the presence of REEbearing carbonatite / A. A. Chepurov, S. W. Faryad, A. M. Agashev, L. Strnad, R. Jedlicka, A. I. Turkin, M. Mihaljevic, V. V. Lin // Chemical Geology. 2019. Vol. 509. P. 103–114. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2019.01.011

Experimental modeling of percolation of molten iron through polycrystalline olivine matrix at 2.0-5.5 GPa and 1600 oC / E. I. Zhimulev, A. I. Chepurov, V. M. Sonin, K. D. Litasov, A. A. Chepurov // High Pressure Research. 2018. Vol. 38, N 2. P. 153–164. https://doi.org/10.1080/08957959.2018.1458847

Garnet as a major carrier of the Y and REE in the granitic rocks: An example from the layered anorogenic granite in the Brno Batholith, Czech Republic / S. Hönig, R. Čopjakova, R. Škoda, M. Novak, D. Dolejš, J. Leichmann, M. V. Galiova // American Mineralogist. 2014. Vol. 99, N 10. P. 1922–1941. https://doi.org/10.2138/am-2014-4728

Hanson G. N. Rare earth elements in petrogenetic studies of igneous systems // Annual Review of Earth and Planetary Science. 1980. Vol. 8. P. 371–406. https://doi.org/10.1146/annurev.ea.08.050180.002103

High-pressure calibration. A critical review High-pressure calibration. A critical review / D. L. Decker, W. A. Basett, L. Merrill, H. T. Hall, J. D. Barnett // Journal of Physical and Chemical Reference Data. 1972. Vol. 1, N 3. Р. 773–836. https://doi.org/10.1063/1.3253105

Iiyama J. T., Volfinger M. A model for trace-element distribution in silicate structures // Mineralogical Magazine. 1976. Vol. 40. P. 555–564.

Jaffe H. W. The role of yttrium and other minor elements in the garnet group // American Mineralogist. 1951. Vol. 36, N 1-2. P. 133–155.

Kohn M. J. Models of garnet differential geochronology // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2009. Vol. 73, N 1. P. 170–182. https://doi.org/10.1016/ j.gca.2008.10.004

McIntire W. L. Trace element partition coefficients – a review of theory and applications to geology // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1963. Vol. 27, N 12. P. 1209–1264. https://doi.org/10.1016/0016-7037(63)90049-8

Menzerite-(y), A new species, {(Y,REE)(Ca,Fe2+)2}[(Mg,Fe2+)(Fe3+,Al)](Si3)O12, From A felsic granulite, parry sound, ontario, and A new garnet end-member, (Y2Ca)[Mg2](Si3)O12 / E. S. Grew, J. H. Marsh, M. G. Yates, B. Lazic, T. Armbruster, A. Locock, S. W. Bell, M. D. Dyar, H. Bernhardt, O. Medenbach // The Canadian Mineralogist. 2010. Vol. 48, N 5. P. 727– 749. https://doi.org/ 10.3749/canmin.48.5.000

Metasomatic processes in lherzolitic and harzburgitic domains of diamondiferous lithospheric mantle: REE in garnets from xenoliths and inclusions in diamonds / T. Stachel, K.S. Viljoen, G. Brey, J.W. Harris // Earth and Planetary Science Letters. 1998. Vol. 159, N 1-2. P. 1–12. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(98)00064-8

Novak G. A., Gibbs G. V. The crystal chemistry of the silicate garnets // American Mineralogist. 1971. Vol. 56. N 5-6. P. 791–825.

Pressure-Dependence of Rare Earth Element Distribution in Amphibolite- and Granulite-Grade Garnets. A LA-ICP-MS Study / F. Bea, P. Montero, G. Garuti, F. Zacharini // The Journal of Geostardarts and Geoanalysis. 1997. Vol. 21, N 2, P. 253–270. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.1997.tb00674.x

Rajendran J., Thampi P. K., Balasubramanian G. Determination of Rare Earth Elements in Garnet Minerals, Geological Materials by Inductively Coupled Plasma–Atomic Emission Spectral and Mass Spectral Analysis // Analytical Letters. 2006. Vol. 39, N 11. P. 2297–2306. https://doi.org/ 10.1080/00032710600755587

Rare earth diffusion kinetics in garnet: Experimental studies and applications / M. Tirone, J. Ganguly, R. Dohmen, F. Langenhorst, R. L. Hervig, H.-W. Becker // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2005. Vol. 69, N 9. Р. 2385–2398. https://doi.org/ 10.1016/j.gca.2004.09.025

Rare earth element diffusion in a natural pyrope single crystal at 2.8 GPa // J. A. Van Orman, T. L. Grove, N. Shimizu, G. Laune // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2002. Vol. 142, N 4. P. 416–424. https://doi.org/ 10.1007/s004100100304

Shannon R. D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides // Acta Crystallographica A. 1976. Vol. 32, N 5. P. 751–767. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551

Shimizu N. Rare earth elements in garnets and clinopyroxenes from garnet lherzolite nodules in kimberlites // Earth and Planetary Science Letters. 1975. Vol. 25, N 1. P. 26–32. https://doi.org /10.1016/0012-821X(75)90206-X

Sobolev A. V. Melt inclusions in minerals as a source of principal petrologic information // Petrology. 1996. Vol. 4, N 3. P. 209–220.

Sun C., Liang Y. The importance of crystal chemistry on REE partitioning betweenmantle minerals (garnet, clinopyroxene, orthopyroxene, and olivine) and basaltic melts // Chemicalal Geology. 2013. Vol. 358, N 1. P. 23–36.https://doi.org/ 10.1016/j.chemgeo.2013.08.045

Suzuki K. Grain-boundary enrichment of incompatible elements in some mantle peridotites // Chemicalal Geology. 1987. Vol. 63, N 3-4. P. 319–334. https://doi.org/10.1016/0009-2541(87)90169-0

Tonkov E. Yu., Ponyatovsky E. G. 2004. Phase transformations of elements under high pressure // Fridlyander J. N., Eskin D. G. (Eds.). CRC Press. 2004. P. 392. https://doi.org/10.1201/9781420037609

Trace element zoning in mantle minerals: Metasomatism and thermal events in the upper mantle / W. L. Griffin, D. Smith, C. G. Ryan, S. Y. O’Reilly, T. T. Win // The Canadian Mineralogist. 1996. Vol. 34, N 6. P. 1179–1193.

Turkin A. I. Lead selenide as a continuous internal indicator of pressure in solid-media cells of high-pressure apparatus in the range of 4 – 6.8 GPa // High Temperatures – High Pressures. 2003/2004. Vol. 35/36. P. 371–376. https://doi.org/ 10.1068/htjr112

Ulmer P., Trommsdorff V. Serpentine stability to mantle depths and subduction-related magmatism // Science. 1995. Vol. 268, N 5212. P. 858–861. https://doi.org/10.1126/science.268.5212.858

Watson E. B. Surface enrichment and trace-element uptake during crystal growth // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1996. Vol. 60, N 24. P. 5013–5020. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(96)00299-2

XAFS characterization of the structural site of Yb in synthetic pyrope and grossular garnets / S. Quartieri, G. Antonioli, C. A. Geiger, G. Artioli, P. P. Lottici // Physics and Chemistry of Minerals. 1999a. Vol. 26, N 3. P. 251–256. https://doi.org/ 10.1007/s002690050184

XAFS characterization of the structural site of Yb in synthetic pyrope and grossular garnets. II. XANES full multiple scattering calculations at the Yb LI- and LIII-edges / S. Quartieri, J. Chaboy, G. Antonioli, C. A. Geiger // Physics and Chemistry of Minerals. 1999b. Vol. 27, N 2. P. 88–94. https://doi.org/10.1007/s002690050244

Yoder H. S., Keith M. L. Complete substitution of aluminum for silicon: The system 3MnOꞏAl2O3ꞏ3SiO2–3Y2O3ꞏ5Al2O3 //. American Mineralogist. 1951. Vol. 36, N 7-8. P. 519–533.